Pontos de controle: quando utilizar no mapeamento aéreo com Drone?

Tempo de leitura: 7 minutos

Muitos usuários possuem dúvidas de quando é necessária a utilização de pontos de controle em solo no mapeamento aéreo com Drones, nesta matéria irei abordar o que é um ponto de controle, quais as suas características e quando é necessário a sua utilização. 

O que são Pontos de Controle?

São pontos foto identificáveis, ou seja, são objetos, alvos, detalhes no terreno e que irão aparecer nas imagens aéreas, são utilizados para fazer a relação entre o sistema de coordenadas da imagem com o sistema de coordenadas do terreno, basicamente são pontos de referência no solo que são utilizados no pós-processamento das imagens aumentando assim a precisão dos produtos finais gerados. 

Na “Fotogrametria clássica” (com aviões tripulados) os pontos de controle tinham uma enorme importância no pós-processamento dos dados, pois, os softwares disponíveis não eram capazes de processar as imagens sem uma referência em solo, hoje em dia com o avanço da visão computacional os algoritmos dos softwares mudaram e os pontos de controle já não são mais um pré-requisito para o pós-processamento dos dados, hoje o seu uso é opcional, mas quando usá-los?

Quando utilizar?

Para realizar o pós-processamento dos dados coletados em campo é necessário que introduza no software as imagens capturadas e as coordenadas de cada imagem que são gravadas pelo receptor GPS embarcado no Drone, estes são os dados obrigatórios, sendo opcionais as informações do Sistema Inercial, responsável por gravar a posição da aeronave no instante de tomada de cada foto.

Somente com essas duas informações imagens e coordenadas, o software é capaz de georreferenciar as imagens em relação ao solo, você deve estar se perguntando, mas porque eu preciso de pontos de controle em solo? A resposta é simples: Para aumentar a acurácia do seu mapeamento aéreo.

A grande maioria dos Drones possui em seu sistema embarcado um GPS de navegação, ele é responsável por executar a missão programada em escritório e gravar a posição onde cada imagem foi tomada, porém, a precisão de um GPS de navegação é em torno de 5 a 10 metros, isso quer dizer, que um ponto coletado por este GPS quando verificado no terreno este mesmo ponto pode estar em um raio de 5 a 10 metros, ou seja, ele possui um erro de 5 a 10 metros em relação ao terreno.

Convenhamos que um mapeamento aéreo com uma acurácia de 5 a 10 metros não é recomendado para nenhum projeto de engenharia até porque com esse nível de acurácia podemos utilizar o Google Earth, é ai que entra a função dos pontos de controle, neste novo cenário tecnológico que a Fotogrametria está inserida a utilização dos pontos de controle são para aumentar a acurácia do mapeamento.

Tipos de pontos de controles

Alvos naturais: Esse cenário é bem comum em projetos de mapeamento aéreo de zonas urbanas, como neste tipo de projeto há um grande nível de detalhes em solo é possível utilizar estes detalhes que também estarão visíveis na imagem como ponto de controle, por exemplo, pode-se utilizar o canto de uma faixa de pedestre, o canto de uma esquina, intersecções visíveis, neste caso o projeto ganha uma velocidade maior em sua execução, já que é possível iniciar a coleta dos pontos de controle com grande antecedência ao voo ou após a execução do voo, já que estes alvos naturais não serão removidos do solo.

pontos de controle

Ponto de Controle – Alvo Natural

Alvos artificiais: Outro cenário é no caso de áreas rurais, estes terrenos geralmente são homogêneos não apresentando detalhes para serem utilizados como alvos, neste caso são utilizados alvos artificiais que são implantados no terreno e que aparecem nas imagens, este tipo de levantamento é chamado de Voo Pré-sinalizado, geralmente os alvos são espalhados pelo terreno e logo em seguida é feito o voo, já a coleta dos pontos de controle são executados após o voo, nada impede que estes sejam coletados antes, mas é importante garantir que os mesmos estarão no mesmo local na hora do aerolevantamento.

 

pontos de controle
Ponto de controle – Alvo Artificial

Como utilizar?

Sabemos que a função do ponto de controle é “ligar” a imagem com o terreno e sabemos também que a sua utilização é para aumentar a acurácia do aerolevantamento, para utilizar os pontos de controle em um projeto é necessário que você vá até os alvos em solo e coleta suas coordenadas com um receptor GPS geodésico (GPS de alta precisão), estes receptores são capazes de coletar as coordenadas de um determinado ponto com uma precisão milimétrica, ou seja, o erro em relação ao terreno é na casa de milímetros ao contrário do GPS de navegação que é na casa de metros.

Com as coordenadas dos alvos coletadas, você terá que ir até o software de pós-processamento encontrar os alvos nas imagens e introduzir as coordenadas “reais” dos alvos coletadas em campo, o software utiliza estas coordenadas como referência em sua aerotriangulação, com isso ele transporta estas coordenadas para o restante dos pixels na imagem fazendo assim o que conhecemos de georreferenciamento, cada pixel da imagem terá sua coordenada estabelecida.

De maneira simples, quando você realiza um mapeamento aéreo sem pontos de controle, a acurácia está ligada diretamente a precisão do receptor GPS de navegação embarcado no Drone, quando você utiliza os pontos de controle você atribui uma nova referência ao seu processamento aumentando assim a sua acurácia, com a utilização de PC é possível alcançar uma acurácia centimétrica, utilizada de maneira correta é possível atingir uma acurácia de 5 a 10 cm em X e Y e 10 a 15 cm em Z.

Pontos de verificação (Check Points)

Os pontos de verificações apresentam as mesmas características dos pontos de controle, a diferença é a sua utilização, enquanto os pontos de controle são utilizados no processamento do bloco fotogramétrico os check points são utilizados apenas para verificação do produto final.

Funciona da seguinte maneira, você coletou estes pontos de verificação em solo e possui as coordenadas de terreno destes pontos, ao final do processamento o software compara as coordenadas obtidas na imagem com as coordenadas do terreno, basicamente ele compara qual a confiabilidade das medições realizadas na imagem em relação ao terreno, o check point é a diferença entre estas coordenadas, por isso este termo de verificação, são estes pontos que são utilizados para medir a acurácia de um levantamento.

Vale ressaltar que os pontos de check não podem ser utilizados no processamento do bloco fotogramétrico, pois caso isso ocorra eles irão participar do processo estatístico de ajustamento influenciando diretamente em suas coordenadas e precisão e com isso mascarando os resultados finais, portanto, eles são mensurados na imagem e no momento do processamento (aerotriangulação) eles não são selecionados.

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13 Comentários


  1. Excelente explicação sobre pontos de controle.Estou programando fazer curso “Fotogrametria com drones” dentro de alguns meses.

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    1. Olá Antonio,

      O curso de Fotogrametria é excelente para quem quer entrar no mercado, estamos regravando o curso e iremos lançar com novas aulas e mais conteúdos, o lançamento será no dia 18/01 onde seu preço será reajustado, porém, se você comprar até o dia 18 você compra no preço antigo e recebe a atualização grátis.

      Não perca esta oportunidade,

      Forte abraço!

      Responder

  2. Manoel suas explicações são excelentes, mas tenho uma dúvida. Vimos vários fatores importantes no planejamento, levantamento, etc.., mas não vi nada em relação a velocidade do vant em relação a altura do voo entre outros. Pode falar um pouco sobre isso. Velocidade do vant influencia nas tomadas?

    Responder

    1. Fala Leandro, tudo bem?

      Tudo é uma questão de calibração do sistema, mas vou anotar sua dúvida para abordá-la em uma matéria oportuna.

      Obrigado pela participação,

      Forte abraço!

      Responder

  3. Bom dia Manoel tudo bom? Cara, parabéns pela iniciativa de compartilhar informações tão interessantes! Fantástico!
    Tenho uma dúvida: A utilização dos pontos de controle serve apenas para GEOREFERENCIAR o modelo (por conta do erro de 5 a 10 m do GPS de navegação), ou ajuda também na construção dos resultados geométricos do mesmo? Esse erro de 5 a 10 m seria somente em relação ao posicionamento geodésico, ou esse erro pode ocorrer também nos desníveis geométricos do terreno real?

    Exemplo: Tenho uma área de pilha de rejeitos, que desejo apenas extrair a volumetria das pilhas. A princípio, não precisaria dos pontos controle, pois a referência geodésica não me importa. O resultado do volume da pilha calculado sem os pontos de controle, pode conter erros dessa ordem de 5 a 10 m (tanto no XY, como no Z)?

    Muito obrigado, abraço!

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    1. Olá Felipe,

      Os pontos de controle realizam a orientação absoluta do modelo ajustando o modelo ao terreno e com isso aumentando a acurácia posicional, em relação ao volume se seu objetivo é apenas a informação numérica não é necessário, agora se baseado no seu produto você vai realizar alguma operação em solo você deve usar pontos de controle porque ele estará com este erro posicional de 5 a 10 m, no eixo Z geralmente o erro é maior.

      Forte abraço!

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  4. Boa noite, qual o software indicado para ajustamento da imagem? Pode ser o CAD MAP?

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    1. Boa tare José,

      Para o processamento das imagens você vai precisar um software específico pra isso, os mais populares são o Agisoft PhotoScan e o Pix4D,

      Depois do processamento você pode abrir os produtos gerados em um software do tipo CAD,

      Obrigado pelo contato,

      Forte abraço!

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  5. Quanto pontos de controle são necessários? Um para cada imagem ou somente alguns para um determinado mosaico? Obrigado.

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  6. ola, tudo bem?
    otima materia,

    eu te pergunto, os p0ntos de controle eu coleto com GPS, os pontos de checagem eu posso fazer a coleta através da estação total?
    amarrando-os aos pontos do gps para deteminar as coordenadas futuramente.

    obrigado

    marcelo

    Responder

    1. Olá Marcelo, como vai?

      Na verdade, todos os pontos de apoio (controle e verificação) podem ser coletados tanto com um equipamento GNSS geodésico ou com estação total (caso parta de um ponto com coordenada conhecida).

      Forte abraço!

      Responder

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