Aprenda a gerar a curva de nível perfeita

Tempo de leitura: 4 minutos

Aprenda a gerar curva de nível perfeita!

Por: Maurício Campiteli

O uso da fotogrametria para gerar dados topográficos vem crescendo em um ritmo acelerado devido a chegada dos drones no mercado e o avanço da visão computacional que deixaram esta ciência mais acessível e popular devido aos baixos custos operacionais em comparação a utilização de aeronaves tripuladas e  maior produtividade em comparação a topografia em solo.

Um dos produtos mais requisitados na área da topografia são as curvas de nível usadas nas mais diversas áreas da engenharia e agricultura. A curva de nível representa a declividade do terreno e é utilizada em projetos de volumetria, corte e aterro, terraceamento, planejamento de plantio mecanizado entre outros.

As curvas de nível através da fotogrametria com drones aprensetam algumas vantagens aos métodos tradicionais, o principal é a produtividade, é possível levantar as informações de forma rápida e barata, outro ponto é o nível detalhamento do terreno devido a alta quantidade de pontos gerados, se realizadas de forma correta as curvas poderão apresentar erros posicionais centimétricos.

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Figura 1: Nuvem de pontos densificada

Mas nem sempre a superabundância de dados é benéfica, como por exemplo, na geração do Modelo Digital de Terreno (MDT), usado para gerar as curvas de nível e também como base altimetrica (dados de altitude/altura) para o processo de mosaicagem de imagens.

Irei retratar um problema comum que varias pessoas estão se deparando ao gerar o MDT e curvas de nível através da fotogrametria com drones, devido ao alto grau de detalhamento do terreno, as curvas de nível apresentam um aspecto irregular, nesta matéria irei apresentar a metodologia que nós da DronEng desenvolvemos para solucionar este problema.

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Figura 2: MDT gerado pela nuvem de pontos densificada

Geralmente o MDT é gerado através de uma filtragem realizada no MDS (Modelo digital de superficie), retirando os objetos acima do terreno, , processo que a maioria dos softwares de processamento de imagens realiza, mas a quantidade de pontos é tão grande que deixa o MDT com um grau de detalhamento muito alto e acaba prejudicando a qualidade deste produto e conseguintemente o aspecto das curvas de nível como pode ser visto na figura 4:

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Figura 3: Classificação da nuvem de pontos                                 Figura 4: Curvas de nivel e MDT gerado com a nuvem de pontos

Mesmo utilizando a nova ferramenta de suavização das curvas de nível disponibilizada na última versão do Agisoft PhotoScan 1.2.5, o aspecto das mesmas ainda continuam irregular devido a fonte de dados (MDT) utilizada para geração das curvas.

Figura 5: MDT simplificado
Figura 5: MDT simplificado

A metodologia que desenvolvemos consiste em utilizar a malha de triângulos para gerar o MDT ao invés nuvem de pontos. Na topografia esta malha é mais conhecida como TIN que em português significa “Rede de Triângulos Irregulares”, formada pela técnica de triangulação de Delaunay.

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Figura 6: Rede de Triangulos Inregulares (TIN)

Esta técnica é basicamente a mesma usada na topográfica para formação do MDT com a grande diferença sendo a quantidade de pontos utilizados na formação da rede de triângulos, tendo os dados gerados no mapeamento aéreo mais pontos.

Figura 7: Curvas de nível simplificadas
Figura 7: Curvas de nível simplificadas

O resultado final é notório, o aspecto das curvas geradas nesta técnica é mais suavizada comparando com a mostrada no inicio da matéria, com esta metodologia o resultado fica mais próximo das curvas de nível geradas na topografia convencional vistas em mapas e cartas.

Figura 8: Comparação entre as curvas de nível
Figura 8: Comparação entre as curvas de nível

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