Como funciona a fotogrametria a bordo do VANT?

Tempo de leitura: 7 minutos

Para iniciarmos este artigo, gostaria de compartilhar alguns questionamentos e manchetes que me deparei nos últimos tempos: “O VANT vai substituir a Fotogrametria?“, “VANT x Fotogrametria“ ou “Será o fim da Fotogrametria?“, entre outros parecidos. Coloquei isso propositalmente de início para esclarecermos e desmistificarmos estes questionamentos e comparações que não fazem sentido.

O que é Vant ou Drone? 

O VANT ou Drones como são popularmente conhecidos é uma plataforma, um veículo, e Fotogrametria é uma ciência aplicada, que se utiliza de técnicas rigorosas com o propósito de se obter informações confiáveis e precisas a partir de medidas e interpretações de imagens, sendo portanto, sem sentido compararmos os dois. Esclarecido isso, podemos passar à discussão sobre a possibilidade de realizar trabalhos fotogramétricos utilizando plataformas do tipo VANT (Veículo Aéreo Não tripulado), ou, popularmente apelidados de drones.

Como vimos anteriormente, a Fotogrametria está relacionada à obtenção de informações confiáveis e precisas a partir de imagens e, deste modo, não está diretamente associada ao veículo ou plataforma, mas sim ao tipo e qualidade do sensor de imageamento e às técnicas e modelos matemáticos utilizados no tratamento e processamento dos dados. Logicamente, o mínimo que se espera do veículo é a estabilidade e a segurança operacional para propiciar a cobertura e a produtividade adequada do levantamento aéreo.

Experiência em Fotogrametria com VANT

Não podemos esquecer que a Fotogrametria surgiu no século 19 e os primeiros levantamentos aéreos foram conduzidos a bordo de balões. Além disso, em aplicações militares de espionagem foram utilizadas câmaras instaladas em pombos. A partir destes marcos históricos, podemos sugerir que a Fotogrametria associada ao VANT já existe a mais tempo do que imaginávamos.

É possível fazer fotogrametria e mapeamento com Vant? 

Portanto, diante de tudo isso, podemos já responder que é possível realizarmos trabalhos fotogramétricos e de mapeamento a bordo de VANT, desde que nos preocupemos com a qualidade do sistema de aquisição embarcado.

A constante e rápida evolução de componentes eletrônicos e projetos mecânicos e estruturais aumentou dramaticamente a oferta de opções de VANTs no mercado que carregam algum tipo de sensor, em geral uma câmara fotográfica digital ou filmadora. Estes modelos podem variar em tipo, tamanho, peso e valor e o acesso a eles se tornou fácil.

Hoje em dia, podemos comprar diversos modelos pela internet e recebermos no conforto de nossas casas. O problema é que esta grande facilidade de aquisição e o custo popularizado destes equipamentos fomentou um grande mercado informal e populista, que oferece inúmeros modelos que prometem grandes resultados a partir de improvisos “caseiros” e tecnologias baratas, sem o mínimo rigor de qualidade.

É possível realizar Fotogrametria com Phantom?

Para servir de exemplo, há pouco dias me deparei com um anúncio em um popular site de compra e venda, divulgando “VANT de FOTOMETRIA para Mapeamento”. Se o suposto fabricante não sabe nem o que é Fotogrametria, imaginem o que ele entrega. Quando entrei no link pude comprovar o absurdo que se oferecia. Na realidade, o fabricante estava apenas tentando usar a Fotogrametria e o Mapeamento como estratégias de marketing, sem ter o mínimo conhecimento destas áreas.

Quando pensamos em Fotogrametria, estamos falando de aplicações métricas, e o que se deseja é a extração de informações e medidas precisas dos produtos derivados. Para que isso seja possível, deve-se adotar sensores de maior qualidade e lentes com foco fixo (sem recursos de zoom e focalizadas para o infinito) e pequena distorção, além da calibração periódica da câmara e do emprego de pontos de controle e/ou sistema GNSS/Inercial integrado de forma síncrona ao sensor de imageamento.

Quanto melhor for este sistema de aquisição, maior será a qualidade e precisão do levantamento realizado. Como os modelos de VANTs capazes de carregar um sistema de Aerofotogrametria de grande formato – utilizados nos tradicionais serviços de aerolevantamento com aeronaves tripuladas – ainda não possuem relação custo/benefício acessível, há um grande esforço para a miniaturização de sistemas para propósitos fotogramétricos, mapeamentos topográficos e interpretação de imagens.

Existem diferenças de modelos de VANTs? 

Aqui, gostaria de diferenciar os modelos de VANTs leves, geralmente de asa fixa, que possuem uma simples câmara digital de médio formato (em geral de 12 a 16 megapixels) conectada de forma pouco precisa a um GPS de navegação para a coleta de imagens. Estes modelos, que são vários no mercado, não possuem o rigor de um sistema para propósitos de mapeamento, tendo em vista que a câmara é exatamente a mesma utilizada por um usuário amador, inclusive com a lente de variação de foco, e que não possui nenhum tipo de calibração ou sincronismo preciso com sistema de posicionamento/navegação.

Devido a estas características, estes modelos não são compatíveis aos softwares fotogramétricos de processamento de dados. Poderíamos dizer que são mais voltados às atividades de “Aerofotografia” para interpretação de imagens. Para a categoria de VANT voltado para mapeamento, devemos observar as características do sistema de aquisição que está integrado e a confiabilidade e estabilidade da plataforma.

O sistema deve possuir as características básicas para aerolevantamento, como câmara de melhor qualidade com lentes de foco fixo e estáveis, calibração periódica, garantia de estabilidade geométrica, além de sistema de disparo e sincronismo com sensores de posicionamento e navegação de alta precisão. Mas, como discutimos anteriormente, os VANTs de grande porte, que suportariam os tradicionais sistemas fotogramétricos, ainda não são economicamente viáveis.

Isso abriu espaço para a miniaturização de sistemas de mapeamento mais simples para embarcar nas aeronaves de menor porte, de até 25 kg, como o SwissDrone Waran TC-1235/Leica RCD30 e o SX8 da Sensormap Geotecnologia. Logicamente que não queremos e nem podemos comparar estes sistemas miniaturizados aos tradicionais sistemas fotogramétricos de grande formato usualmente empregados nas aeronaves tripuladas, tendo em vista toda a diferença de tecnologia e custo de produção envolvidos.

Para estes modelos miniaturizados, pensamos em soluções customizadas com excelente relação custo/benefício para trabalhos de mapeamento em áreas de menor porte (inferiores a 50 km2). Considerando estes sistemas miniaturizados voltados para mapeamento, podemos explorar os mesmos produtos cartográficos decorrentes da aerofotogrametria tradicional, como ortofotos, modelos digitais de terreno e superfície, extração de feições por visão estereoscópica, entre outros.

Considerações 

Levando-se em conta as características destas plataformas (agilidade, flexibilidade e custo) e a tendência por “Cartografia rápida” com análises periódicas, algumas aplicações fundamentais para a economia do país vêm demonstrando serem muito atrativas para o uso destas tecnologias, como o monitoramento detalhado agrícola e ambiental, áreas de riscos e desastres, e o mapeamento de precisão de obras de engenharia e energia.

Há que se mencionar, ainda, a disponibilidade recente de sensores multiespectrais e hiperespectrais leves, que revolucionarão as aplicações agrícolas e ambientais. Como vimos, as plataformas não tripuladas mais estáveis associadas a sensores e sistemas de qualidade podem ser usadas em trabalhos de Fotogrametria e mapeamento.

Para fecharmos nosso assunto, gostaria de deixar mais um empolgante debate: “A Fotogrametria a partir do VANT irá substituir a tradicional Fotogrametria a bordo de aeronaves tripuladas?” Olhando esta avalanche tecnológica que estamos vivendo, nos parece ser uma tendência natural dos fatos, assim como na aviação tradicional de passageiros, mas fica a dúvida de como e quando isso irá ocorrer.

Eng. Dr. Roberto da Silva Ruy | Engenheiro Cartógrafo e doutor em Ciências Cartográficas pela UNESP, com especialidade em Fotogrametria e Calibração de Câmaras. Diretor e sócio-fundador da Sensormap Geotecnologia, empresa especialista na fabricação de VANT/Drone para Mapeamento Aéreo.

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1 comentário


  1. Tenho interesse nessa área e acredito na aplicação com grande espaço para os diversos tamanhos e usos.

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