Janela de voo: o que é e como calcular?

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Um dos erros mais comuns que nos deparamos é a realização de voos em horários aleatórios e isso gera algumas dificuldades e erros no processamento das imagens. A janela de voo é determinante na qualidade do mapeamento aéreo desde a aerofotogrametria tripulada, pois a sombra dos objetos influencia diretamente no tempo e qualidade do processamento. Você sabe o que é janela de voo e para que ela serve?

A janela de voo pode ser dita como o período do dia ideal para realizar o mapeamento aéreo. A necessidade de determinar este período depende principalmente da aplicação do produto gerado a partir do voo. Para explicar melhor iremos abordar alguns dos problemas enfrentados se a janela de voo não for respeitada.

Figura 1 – Janela de voo

 

Como se sabe o Sol realiza uma trajetória no Céu (do ponto de vista de um observador na superfície terrestre), e devido a esta trajetória há alguns horários em que a sombra é pouca ou nenhuma. Também há horários em que as sombras são muito grandes. Por exemplo, se o voo for realizado muito cedo ou muito tarde a quantidade de sombra será muito grande, enquanto voos realizados próximo ao horário do almoço terão menor quantidade de sombra.

Um dos problemas causados pela sombra é, por exemplo, em casos em que há cobertura do(s) alvo(s). Isso atrapalha, pois a resposta espectral não é adequada, o que também também pode influenciar no apontamento dos alvos na hora do processamento.

Outro problema é o software não identificar os objetos nestas áreas sombreadas devido a obstrução da luz. No processo de busca dos pontos homólogos haverá um aumento no processamento onde o software terá dificuldades em encontrá-los, e quando fizer a busca a chance do ponto ser projetado em local errado na nuvem de pontos é muito grande.

O mesmo erro se aplica no momento da densificação da nuvem de pontos, onde nesse caso será feita a densificação dos pontos, incluindo os que foram projetados errados. Este erro é agravado se o voo for realizado a uma baixa altura, pois a sombra se destacará mais e gerará mais dificuldades no processamento, um voo mais alto diminuirá um pouco este erro, mas ele ainda existirá.

Na geração do ortofotomosaico haverá obstrução de objetos que se encontravam nas sombras no momento da tomada das fotos, pois será difícil para que o software consiga identificar estes objetos.

Se o objetivo do projeto é a geração do NDVI (Normalized Difference Vegetation Index – Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) então a gravidade deste problema aumenta, pois as sombras influenciam diretamente na resposta espectral da planta. Por exemplo: as regiões de sombras serão caracterizadas com baixa atividade fotossintética e que consequentemente não estão saudáveis, porém, ao ir a campo fazer a verificação in loco o Eng. Agrônomo não irá encontrar o problema inicialmente identificado na imagem, para evitar estes erros é necessário verificar a previsão meteorológica da região de interesse.

Qual a solução? Como reduzir estes erros?

 Para isto devemos fazer um cálculo simples, com os seguintes passos:

  1. Entrar no site do CPTEC/INPE (http://tempo1.cptec.inpe.br/cidades/previsao.do?parameter=tempo&id=4211)
  2. Procurar pela sua cidade
  3. De acordo com a data do seu voo identificar o horário de nascer e por do sol
  4. Calcular o horário de Pico (Nascer do sol + Por do Sol) / 2
  5. Extrair 2 horas do horário de Pico e adicionar duas horas no horário de Pico

É recomendável uma janela de 4 horas de voo, pois as sombras são menores, portanto 2 horas antes do horário de Pico inicia-se os voos e 2 horas depois finaliza-se os voos.

Abaixo um exemplo da cidade de Presidente Prudente-SP no dia 13/09/2017:

Figura 2 – Janela de voo – Presidente Prudente-SP (13/09/2017)

 

Logo, se algum voo fosse realizado em Presidente Prudente – SP nesta data, o melhor horário para voo seria entre 10:21 e 14:21.

A posição geográfica e data do voo influencia neste horário, pois existem outras variáveis envolvidas, como mudança da posição do Sol no horizonte ao longo do ano, para isto é necessário consultar o site do CPTEC para a data do voo. Outro fator são os fusos horários que pode ocorrer de fazer o planejamento em uma região e o voo em outra, portanto também é necessária atenção a este detalhe.

Abaixo segue alguns exemplos de Janela de voo em diferentes regiões do País.

Figura 3 – Regiões calculadas
Figura 4 – Janela de voo – Data (27/05/2017)

Em muitos casos é possível aumentar esta janela de voo, mas é necessário avaliar até que ponto vale a pena.

Nesse vídeo do quadro #DroneMinuto, falamos exatamente sobre esse assunto.

Assista:

Resumindo, a janela de voo é um fator importante a ser considerado no seu planejamento de campo pois ela influência no resultado do processamento e consequentemente na geração da base cartográfica.

Qualquer dúvida, deixe seu comentário!

Até a próxima!

 

Autor: Anderson Arias | Operações com Drones

 

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