p. 001-005 BIBLIOTECA VIRTUAL APLICADA A FOTOTECA DO DECART CAROLINE MARTINS PEREIRA ANA CLÁUDIA BEZERRA DE ALBUQUERQUE BORBOREMA ALBINO FERREIRA DE FRANÇA LEONARDO MONTEIRO SILVA DIOGO JOSÉ NUNES DA SILVA Universidade Federal de Pernambuco - UFPE Centro de Tecnologia e Geociências - CTG Departamento de Engenharia Cartográfica, Recife, PE {caroline.martins,ana.borborema,albino.franca,leonardo.monteirosilva,diogo.nunes}@ufpe.br RESUMO - Na Fototeca do Departamento de Engenharia Cartográfica (DECart) da Universidade Federal de Pernambuco, foi iniciado um banco de dados geográficos (BDG) que por sua vez, surgiu da necessidade de organização das fotografias aéreas, e proporcionar a profissionais da área de geociência, instituições de ensino e leigos, um melhor acesso ao armazenamento dessas fotos. Trabalhos de campo feitos pela FAB, Cruzeiro do Sul e parceiros em seus projetos de pesquisa. ABSTRACT - In the Departamento de Engenharia Cartográfica s (DECart) Photographic Library of Universidade Federal de Pernambuco, has started a geographic database (GDB) which in turn came from the need of the organization of aerial photographs, and provide professionals in geoscience, educational institutions and lay, a better access to the storage of photos. Field work done by the FAB, the Cruzeiro do Sul and its partners in research projects. 1. INTRODUÇÃO A gradativamente crescente preocupação em se representar e mapear a Terra da melhor forma possível com o objetivo de dar subsídios aos mais diversos estudos ressalta a grande importância de se possuir o maior volume de dados possíveis sobre as regiões em foco. Desta forma uma forma bastante eficaz de se levantar dados é por meio de fotografias aéreas. Grandes projetos de levantamentos fotogramétricos geram uma quantidade de material bastante considerável, o que torna necessária a criação de eficazes parâmetros de armazenamento para esse material, visto a importância da imediata disponibilidade para a qual esses dados devem estar sujeitos. Desse modo, têmse nas Fototecas um meio interessante e viável de realizar tal objetivo. Fototecas são locais onde fotografias são armazenadas e catalogadas, estando disponíveis para serem acessadas quando conveniente. Para este estudo, serão enfatizadas Fototecas de armazenamento de fotografias aéreas. Atualmente esses tipos de dados estão disponível em vários cantos do mundo, como exemplo temos as bibliotecas da UC Berkeley (2010), encontramos mapas e outros documentos cartográficos. No catálogo deste espaço, dentre dicionários cartográficos e cartas náuticas, encontramos também fotografias aéreas, bem como alguns vôos da amostra com digitalizações dessas fotografias. Do mesmo modo tem-se a Fototeca Digital da Direção-Geral da Política Regional da Comissão Européia, que ilustra projetos típicos de desenvolvimento regional executados nos quatro cantos da União Européia e co-financiados pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (ou pelo Fundo de Coesão). Com este cenário, surgiu a necessidade de organização destas fotografias aéreas através da elaboração de um banco de dados. 2. OBJETIVOS Este trabalho tem por objetivo destacar a importância das fotografias aéreas existentes no Departamento de Cartografia da Universidade Federal de Pernambuco. Ao longo de seu desenvolvimento, serão mostrados os métodos utilizados para organização e catalogação dessas fotografias. Assim, é também de interesse deste trabalho apresentar como está sendo realizada a organização de todas essas fotografias. Todo o material será disponibilizado via web, e para que isso seja possível, é idealizado aqui um banco de dados para armazenamento e organização desses dados. Vale ressaltar que o projeto encontra-se em fase de desenvolvimento, estando sujeito a algumas otimizações ao longo de seu desenvolvimento.
p. 002-005 3. DEFINIÇÕES E CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES 3.1 Fotografias Aéreas Fotografias do terreno obtidas por câmeras fotográficas instaladas em aeronaves, com filmes variados que podem produzir fotos em branco e preto, coloridas, infravermelho e ultravioleta. Dependendo da posição do eixo da câmera em relação ao solo, podem ser verticais ou oblíquas. As fotografias aéreas convencionais, mais utilizadas e disponíveis, são em branco-e-preto e verticais. 3.2 Mosaico É o conjunto de fotos de uma determinada área, recortadas e montadas técnica e artisticamente, de forma a dar a impressão de que todo o conjunto é uma única Classifica-se em: político-administrativos, destinada aos mais variados usos, temáticos, culturais e ilustrativos. 3.5 Carta Representação no plano, em escala média ou grande, dos aspectos artificiais e naturais de uma área tomada de uma superfície planetária, subdividida em folhas delimitadas por linhas convencionais paralelos e meridianos - com a finalidade de possibilitar a avaliação de pormenores, com grau de precisão compatível com a escala. 3.6 Fotocarta Mosaico controlado, sobre o qual é realizado um tratamento cartográfico (planimétrico). 3.7 Ortofotocarta - Controlado - é obtido a partir de fotografias aéreas submetidas a processos específicos de correção de tal forma que a imagem resultante corresponda exatamente a imagem no instante da tomada da foto. Essas fotos são então montadas sobre uma prancha, onde se encontram plotados um conjunto de pontos que servirão de controle à precisão do mosaico. Para este método, os pontos lançados na prancha devem estar presentes na imagem. Esse tipo de mosaico é de alta precisão. - Não-controlado - é preparado simplesmente através do ajuste de detalhes de fotografias adjacentes. Não existe controle de terreno e as fotografias não são corrigidas. Esse tipo de mosaico é de montagem rápida, mas não possui nenhuma precisão. Para alguns tipos de trabalho ele satisfaz plenamente. - Semicontrolado são montados combinando-se características do mosaico controlado e do não controlado. Por exemplo, usando-se controle do terreno com fotos não corrigidas; ou fotos corrigidas, mas sem pontos de controle. 3.3 Fotoíndice Mosaico com os levantamentos fotográficos, mostrando os recobrimentos longitudinal e lateral sobrepostos das fotografias aéreas com as respectivas numerações e em alguns casos com as faixas de vôo correspondentes. 3.4 Mapa Arte da representação no plano, normalmente em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artificiais de uma área tomada na superfície de uma Figura planetária, delimitada por elementos físicos, Ortofotografia é uma fotografia resultante da transformação de uma foto original, que é uma perspectiva central do terreno, em uma projeção ortogonal sobre um plano - complementada por símbolos, linhas e georreferenciada, com ou sem legenda, podendo conter informações planimétricas. 3.8 Ortofotomapa Conjunto de várias ortofotocartas adjacentes de uma determinada região. 3.9 Carta imagem Imagem referenciada a partir de pontos identificáveis e com coordenadas conhecidas, superposta por reticulado da projeção, podendo conter simbologia e toponímia. 4. A FOTOTECA DO DECART A Fototeca do DECart é um banco de dados geográficos, futuramente acessíveis pela internet, que armazena fotos dos trabalhos de campo feitos pela FAB e pela Cruzeiro do Sul. Este banco está sendo construído com base na linguagem SQL, a qual possui um grande padrão de banco de dados permitindo modelagem e estruturação. Isto decorre da sua simplicidade e facilidade de uso. Se diferenciando de outras linguagens de consulta a banco de dados no sentido em que uma outra do formato SQL, especifica a forma do resultado e não o caminho para chegar ao BD. Vindas da extinta SUDENE (Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste), as fotografias aéreas do CENDOC (Centro de Documentos do DECart) têm por objetivo não somente fins acadêmicos como também, podem ser necessárias ao apoio de atividades de planejamento regional e obras de engenharia, além de
p. 003-005 apoiar outros setores da instituição nos mapeamentos hidrológicos e geológicos; na confecção do atlas de recursos naturais; e nos mapeamentos cadastrais das capitais e cidades de porte médio. O projeto inicial, denotado por CENDOC NE, foi de fato o primeiro esforço para a organização dessas fotografias. Em caixas de madeira com informações dos projetos, assim foram dispostas as fotografias. Hoje, elas estão em estantes como mostrado na Figura 1. As fotografias aéreas foram organizadas de acordo com alguns atributos nelas contidas. Como indicado no Quadro 1, têm em sua classificação além do Elaborador do projeto (Executante): no caso, ora FAB, ora Cruzeiro do Sul S.A.; da Faixa; número da foto; distância focal; e Escala, também temos como fatores que complementam na utilização da fotografia como: Câmara, Altura, Data do vôo, Direção do vôo e Solicitante. Dentre o material disponível no acervo do CENDOC estão fotografias de terreno obtidas por câmeras fotográficas instaladas em aeronaves, com filmes variados que podem produzir fotos em branco e preto, coloridas, infravermelho e ultravioleta. Também dependendo da posição do eixo da câmera em relação ao solo, podem ser verticais ou oblíquas. As fotografias aéreas convencionais, mais utilizadas e disponíveis, são em branco-e-preto e verticais. Tabela 1 Disposição das fotografias. DISPOSIÇÃO DAS FOTOGRAFIAS Executante Num. Da Foto Faixa / Quadrícula Escala Cruzeiro do Sul 67405 57 1:25000 FAB 1003 XII 1:30000 Figura 1 - Disposição atual das fotografias aéreas no DECART-UFPE. 5. MATERIAIS E MÉTODOS O interesse real é de espacializar a cada foto de campo e associá-las a atributos como município, estado, cenas Landsat/Cbers etc. Através da Fototeca, será possível se consultar e visualizar as fotografias do acervo de várias formas. Por exemplo, cruzá-las e sobrepô-las a um variado conjunto de mapas e imagens de satélites, fazer download das informações do banco de dados bem como das próprias fotos. Atualmente este banco contém aproximadamente 5000 fotos de campo de vários projetos da FAB e da Cruzeiro do Sul. Cada uma dessas fotografias está disposta separadamente, de forma que sua numeração esteja em seqüência e facilmente pode ser localizada, sabendo-se o Projeto e Faixa da foto. Para esta organização, foi utilizado um Banco de Dados que tem por função inicial indexar as fotografias, para em seguida, digitalizá-las, criando uma Fototeca Digital. Neste BDG, o gerenciador utilizado foi o MySQL. A maioria das fotografias aéreas são em preto e branco e as escalas variam de 1:5000 a 1:70000. Tais fotografias encontram-se em formato 23x23 cm, nas quais têm o número da fotografia no canto superior. Já os dados como executante, projeto, faixa e escala, dispõem-se no verso. 5.2 Levantamento de Dados As fotografias foram separadas inicialmente por projeto e executante e em seguida, dispostas em pilhas, onde em cada uma delas, foram colocadas as fotografias de mesma numeração inicial, como no esquema da Figura 2. 5.3 O Banco de Dados A linguagem SQL está sendo usada para consultas do banco de dados, e o banco de dados foi montado sobre um servidor local MySQL. A fim de tornar o catálogo disponível para fácil consulta e localização dos itens, a seguinte tabela foi criada no banco de dados: 5.1 As Fotografias Aéreas
p. 004-005 mapeamento urbano. E é com esse objetivo que as fotografias aéreas do CENDOC representam um material importantíssimo na montagem de uma base de dados espaciais referentes às áreas aos abrangem. Sendo assim, alguns pontos devem ser necessariamente considerados para a montagem dessa base de dados: - Digitalização e georreferenciamento de alta precisão para as fotografias aéreas; - montagem de mosaicos com o objetivo de realizar uma devida retificação para as fotografias; e - armazenamento desses dados espaciais em meios digitais e/ou disponibilização dos mesmos na web. Figura 3 Tabela no Banco de Dados. A Tabela 2 descreve cada um dos campos da Figura 3: CAMPO CATALOG_ID PHOTO_NUMBER SUB_NUMBER EXECUTANT Tabela 2 Formatação do BD. DESCRIÇÃO Identificador único dentro do catálogo. Formado pela junção dos campos PHOTO_NUMBER e SUB_NUMBER. Número da Variante do número da fotografia, para os casos de repetição do número da Executante do vôo. TRACK Faixa/Quadrícula da SCALE NOTES LOCATION Valor inteiro representando o inverso da escala (1/Escala). Notas adicionais sobre a Localização da imagem nas estantes. Após todas essas etapas, a base de dados espaciais do CENDOC estaria devidamente preparada para servir de acervo para pesquisas diversas, tais como trabalhos acadêmicos, trabalhos escolares, levantamento de dados para prefeituras, dentre outros. Quanto ao armazenamento em meios digitais para uma futura disponibilização na web, está sendo elaborada uma proposta para que haja a digitalização das fotografias aéreas disponíveis na Fototeca do DECart e ainda não é possível essa disponibilização pois o Departamento de Engenharia Cartográfica não possui servidor. 6. DISCUSSÕES 6.1 A Fototeca do DECart como Base de Dados Fotogramétricos Figura 2 Modelo de catalogação. Uma base de dados fotogramétricos possui importantes aplicabilidades em diversas áreas de estudo, tais como estudos com enfoques ambientais ou de 6.2 Aplicabilidade da Fototeca do DECart com dados do Google Earth
p. 005-005 Como já foi citado anteriormente, possuir uma base de dados fotogramétricos referentes a determinadas regiões é capaz de dar subsídio a estudos diversos, tais como realizar cruzamentos de informações, tendo como exemplo a detecção de diferenças entre feições de regiões. Desse modo, uma importante aplicabilidade para as fotografias aéreas que fazem parte do acervo do CENDOC é o cruzamento entre elas e produtos do Google Earth. O Google Earth é um software desenvolvido pela empresa americana Google com o principal objetivo de proporcionar ao seu usuário uma navegação tridimensional através do planeta Terra, dando subsídios necessários para a identificação de lugares, construções, cidades, paisagens, entre outros elementos. Suas imagens são coletadas a partir de imagens de satélites e fotografias aéreas tiradas de aeronaves. http://ec.europa.eu/regional_policy/digitallib/load.do?lang =pt&langchanged=true >. Acessado em: 03/03/2010. SILVA, D. C., CARNEIRO, M. C. S. M., BRAGA, A. P. G. Balanço do Plano Cartográfico do Nordeste com a Extinção da SUDENE. Curitiba: COBRAC 2002. UC Berkeley libraries. Disponível em: <http://www.lib.berkeley.edu/eart/mapcollections.htm l>. Acessado em: 20/02/2010. Identificar áreas supostamente desmatadas, delimitar diferenças entre linhas de costa, representar em porcentagem de área o avanço urbano sobre determinadas regiões, dentre outras aplicabilidades. Todas essas atividades podem ser realizadas a partir do cruzamento entre as fotografias pertencentes ao acervo do CENDOC e as imagens do Google. 7. CONCLUSÃO Ficou evidente neste trabalho a vasta vertente de opções e aplicabilidades que a efetivação da Fototeca do Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade Federal de Pernambuco pode possuir tornando-se uma opção válida como base de dados fotogramétricos. AGRADECIMENTOS Os autores desta obra agradecem a professora Ana Lúcia Bezerra Candeias pelas sugestões e correções, trabalho que sem suas orientações, não seria possível de ser realizado. REFERÊNCIAS PANTOJA, N. V., FARIAS, C. O., SARAIVA, L. S., SOUZA, G. F., ABREU, R. G., SILVA, G. F. D., BROWN, I. F. Banco de dados de fotografias aéreas de pequeno formato aplicadas no monitoramento de queimadas no estado do Acre em 2005. Curitiba: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 2007. Fototeca Digital da Direcção-Geral da Política Regional da Comissão Europeia. Disponível em: <