Aplicações Práticas da Aerofotogrametria com VANT

Nos últimos anos, o mercado de Drones difundiu-se no Brasil e no mundo. Apesar de sua comum associação à fotografia artística, os Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANT) permitiram que diversos setores passassem a usufruir de produtos que, em outros tempos, só poderiam ser obtidos através de aviões tripulados e imagens de satélite.


Neste artigo, abordaremos a aplicação da técnica de aerofotogrametria através da plataforma VANT, ou seja, o mapeamento de áreas com uso de fotografias aéreas obtidas através dos drones. Além disso, comentaremos sobre alguns dos produtos obtidos nesse processo e quais setores podem ser beneficiados com sua aplicação.

Origens e aplicações iniciais da Aerofotogrametria

A aerofotogrametria é uma técnica derivada da Fotogrametria que, por sua vez, utiliza fotografias para extração de medidas do ambiente. A sobreposição de imagens permite que um mesmo ponto possa ser visto de duas perspectivas, e com isso, possibilita a extração de medidas. Essa técnica foi aplicada desde o início do século XX e envolveu a aplicação de ferramentas operacionais dispostas no solo.


Em um segundo momento, ocorreu a aplicação de técnicas da fotogrametria com uso de balões e, posteriormente, aviões, dando origem à aerofotogrametria. Inicialmente vinculada a fins militares, a aerofotogrametria passou a ser essencial na análise da topografia de diversas áreas. Ainda assim, seu uso era atrelado a operações de grande custo que, muitas vezes, só eram viáveis em projetos de larga escala. Entretanto, com o advento da tecnologia VANT, a aerofotogrametria passou a tornar-se cada vez mais frequente.


Produtos gerados a partir da Aerofotogrametria


A técnica de aerofotogrametria permite a geração de diversos produtos, tais como Mosaicos de Ortofotos, Nuvens de Pontos 3D e, ainda, Modelos Digitais de Superfície (MDS) e Modelos Digitais de Terreno (MDT).


Um ortomosaico, também chamado de mosaico de ortofotos, é a união de fotografias aéreas corrigidas geometricamente (ortorretificadas), de tal forma que a escala seja uniforme. A foto tem a qualidade de um mapa e pode ser utilizada para medições de distâncias reais, pois é uma representação acurada da superfície terrestre. Distorções relacionadas ao relevo, às lentes e à inclinação da câmera são ajustadas. Com base em uma imagem georreferenciada e ortorretificada, pode-se realizar medições de coordenadas, distâncias e áreas.

Exemplo de Ortomosaico. Fonte: Geo Vant/Acervo

Uma nuvem de pontos 3D corresponde à representação tridimensional de toda a superfície imageada através de um conjunto de pontos de alta densidade. Cada ponto está georreferenciado a um sistema de coordenadas (X, Y e Z), o que possibilita a utilização desse produto em diversas áreas como, por exemplo, para cálculos de volume na mineração e em projetos de engenharia.

Exemplo de superfície representada através de Nuvens de Ponto 3D. Fonte: Geo Vant/Acervo.

Também é importante destacar as utilidades dos Modelos Digitais de Superfície (MDS) e Modelos Digitais de Terreno (MDT). Por conta da semelhança entre seus “nomes” e siglas, costumam ser confundidos, apesar de comporem produtos distintos. Um MDS (Modelo Digital de Superfície) é um produto derivado da técnica de fotogrametria, que representa o solo e todos os objetos presentes em sua superfície, como árvores e construções. Podem ser utilizados em projetos que necessitam dessas informações como, por exemplo, no planejamento urbano e implementação de obras de infraestruturas e serviços urbanos.


Exemplo de Modelo Digital de Superfície. Fonte: Geo Vant/Acervo.

Entretanto, em determinados projetos, é necessário que o modelo gerado represente apenas o relevo do terreno, ignorando os objetos presentes da superfície. Para tal, o MDS passa por um processo de filtragem desses objetos para gerar o MDT (Modelo Digital de Terreno) modelo numérico referente apenas ao relevo do terreno. Esse produto é utilizado na análise da topografia da área, a partir da geração de curvas de nível e mapas de declividade, por exemplo.

Exemplo de Modelo Digital de Terreno. Fonte: Geo Vant/Acervo.

Setores beneficiados pela aplicação da aerofotogrametria com VANT


As informações levantadas por VANT tem aplicação em diversos setores. Ao permitirem a varredura de grandes áreas, os VANT tornam-se úteis à Agricultura, otimizando diversas etapas do processo de cultivo. Isso permite que o aproveitamento da terra possa ser realizado de forma correta e ágil. Além disso, muitos dados podem ser analisados no pré-plantio e fundamentar decisões importantes, como o planejamento do escoamento da água das chuvas, por exemplo.


A Engenharia também é privilegiada com a capacidade de levantamento de dados de grandes áreas dos VANT. No ramo da Topografia, essa capacidade é refletida na redução dos custos, do tempo de serviço e dos riscos das medições em solo. Ainda assim, é importante ressaltar que a aerofotogrametria não substitui o trabalho dos topógrafos em campo, mas sim, complementam e otimizam-no em diversas operações.


Na mineração, o uso de VANT auxilia as operações na jazida e, além disso, garantem a segurança dos profissionais envolvidos sem interrupção das atividades. A partir dos produtos gerados, é possível realizar cálculos de volumes de pilhas e cavas, análise da topografia de toda a área, com a representação do relevo em curvas de nível, mapas de declividade e vetorização das feições e infraestrutura da área. Também há de se considerar sua aplicação nas etapas iniciais de prospecção mineral (avaliação do terreno), como também nas fases de recuperação ambiental e de fechamento da jazida.


O uso de VANT também pode ser considerado na análise e monitoramento do Meio Ambiente. O mapeamento realizado através do VANT permite gerar dados de alta resolução espacial em um curto espaço de tempo — características fundamentais para trabalhos na área. Seja para um diagnóstico ambiental ou para monitoramentos periódicos, o emprego dos drones subsidia a elaboração de relatórios, laudos e estudos ambientais


Aplicação da tecnologia VANT em conjunto a outras operações de campo


Ao permitir a execução de levantamentos topográficos de grandes extensões em curtos espaços de tempo, os drones tornaram-se peças fundamentais para a obtenção de dados complementares aos levantados por métodos tradicionais, reduzindo o tempo de campo, os custos com equipes e os riscos potenciais. Com isso em mente, cada operação deve ser profundamente analisada para verificar a necessidade da aplicação de VANTs, de modo a discernir o custo-benefício para sua aplicação na área necessitada. Além disso, é importante reforçar que o aerolevantamento com VANT não busca substituir as operações efetuadas em campo, mas sim, complementar e otimizar as informações geradas.


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