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Modelos tridimensionais realistas, nuvens de pontos geradas por LiDAR, imagens aéreas de altíssima resolução e inteligência artificial derivada de imageamento aéreo são apenas alguns dos produtos do mapeamento aéreo que os profissionais do setor de SIG (Sistema de Informação Geográfica) destacaram para o ano de 2019.
Apesar do grande número de satélites de observação terrestre de alta resolução e do impacto crescente dos veículos aéreos não tripulados (VANT’s ou drones) no setor do mapeamento aéreo, a maioria dos dados topográficos ou de SIG de grande e médio volume ainda é derivada de aeronaves tripuladas.
No entanto, a grande variedade de sistemas e processos disponíveis pode fazer com que a seleção da tecnologia mais adequada para o mapeamento aéreo, seja uma tarefa complicada e confusa.
Este artigo comenta sobre os mais recentes sistemas de mapeamento aéreo, juntamente com a crescente variedade de produtos e serviços derivados deles.
O desenvolvimento do mapeamento aéreo de aeronaves tripuladas pode ser atribuído, em grande parte, pelas aplicações militares desenvolvidas entre a Primeira e Segunda Guerra Mundial.
A partir dos anos 50, o mapeamento fotogramétrico utilizando câmeras de filme tornou-se comum na vida das pessoas, à medida que os governos e o setor privado (com menor frequência) adotavam a fotogrametria para o mapeamento topográfico de pequena e média escala. Continentes inteiros foram mapeados utilizando câmeras de filme especiais e equipamentos específicos desenvolvidos por empresas como a Wild (Leica), Zeiss e Kern.
O início da “era digital”, após a virada do século XXI, foi palco da introdução de sistemas LiDAR aerotransportados que mediam diretamente milhares de pontos por segundo, juntamente com a mudança para câmeras totalmente digitais e computadores de alto desempenho para processamento de dados.
Novos fluxos de trabalho fizeram com que as ortofotos, até então subutilizadas, rapidamente se tornassem a base para a geração de mapas, especialmente em aplicações de mapeamento em larga escala.
A última década foi marcada pelo desenvolvimento de vários tipos de sensores aerotransportados em conjunto com a produção digital. A coleta e a produção de dados estão mais rápidas do que nunca, e o mapeamento aéreo e a infinidade de produtos derivados dele significa que os usuários têm muitas opções para mapear, medir, visualizar e interpretar o ambiente em que vivem.
Sensores Imageadores de Alta Resolução
Apesar da grande variedade de sensores aéreos disponíveis no mercado, as câmeras verticais que capturam imagens com sobreposição (estereoscopia) ainda é o sistema de imageamento aéreo mais utilizado. Suas aplicações vão desde o mapeamento de grandes áreas até mapeamentos de alta resolução para áreas pequenas.
Os mapeamentos de pequenas áreas em alta resolução (de 7,5 a 20 cm/pixel) e em super alta resolução (< 7,5 cm/pixel) explodiram em popularidade nos últimos dez anos. Sensores com resolução cada vez mais alta, compensações digitais de arrastamento, diminuição do tamanho dos sensores, peso e custo, além do crescimento exponencial do poder de processamento dos computadores e da capacidade de armazenamento, mostram que a captura e o processamento de imagens aéreas de alta definição nunca foram tão fáceis e acessíveis como nos dias de hoje. Isso sem falar no impacto dos drones nesse segmento do mercado.
As aplicações para o mapeamento aéreo de alta resolução incluem tanto projetos de área (mapeamento de cidades ou áreas de mineração) quanto projetos lineares (rodovias, ferrovias ou linhas de transmissão).
Quando se trata da utilização do ortofotomosaico, tem-se aplicações no planejamento de cidades, distribuição dos recursos, manutenção de infra-estruturas existentes e planejamento de novas estruturas, pedreiras e pilhas de estoque, florestas, agricultura, etc.
Mapeamento com Drones
Não há dúvidas de que as aeronaves não tripuladas ou “drones” estão revolucionando a indústria do mapeamento aéreo.
Existem centenas de modelos de drones comerciais acessíveis que, em conjunto com uma câmera em posição vertical ou oblíqua e um software avançado de processamento de imagens, podem gerar mapas com alto detalhamento e com um custo significativamente baixo em relação ao mapeamento tradicional.
Drones embarcados com sensores LiDAR também estão se tornando comuns. No entanto, os drones são restritos em seu uso e aplicação por múltiplos fatores, como:
- Local em que podem voar (geralmente limitado em áreas muito urbanizadas e quase sempre dentro da linha de visada)
- Tamanho e peso dos sensores embarcados
- Tempo de voo
- Altura de voo e consequentemente cobertura de área
Para levantamentos de pequenas áreas ou de áreas recorrentes como mineradoras e pedreiras, o mapeamento com drones é uma alternativa muito mais viável comparada ao mapeamento convencional.
Por outro lado, os usuários não devem esperar que um drone de 5 kg, por exemplo, consiga a mesma acurácia e cobertura de terreno que uma aeronave tripulada embarcada com um sistema de mapeamento aéreo de altíssima qualidade.
Com o amadurecimento das regulamentações da Aviação Civil referentes ao uso de drones, em conjunto com o desenvolvimento constante das novas tecnologias, o mapeamento aéreo utilizando aeronaves não tripuladas se abrangerá novas aplicações, podendo em algum momento, invadir o mercado do mapeamento com aeronaves tripuladas.
O mapeamento aéreo continua sendo um meio relevante, eficiente e efetivo de captura de imagens de alta qualidade e de dados acurados para aplicações em mapeamento e produtos de SIG.
A gama de sensores e produtos gerados continua a expandir, enquanto a quantidade de aplicações parece ilimitada. Quando se considera o mapeamento aéreo como método de captura de dados geoespaciais, o usuário deve ter em mente o objetivo principal para o exercício de captura de dados.
O ideal é não especificar o tipo de aeronave ou o sensor a ser utilizado, e sim consultar empresas especializadas em mapeamento aéreo. Estes especialistas poderão dar dicas sobre as melhores abordagens e opções disponíveis para atingir os requisitos do projeto, além de equilibrar a logística operacional como o controle do tráfego aéreo, acurácia, qualidade, pontualidade na entrega e custo do levantamento.
As informações para escrever essa matéria foram retiradas do site GIM International.
Traduzido de: https://www.gim-international.com/content/article/the-relevance-of-aerial-mapping-in-2019-and-beyond-2
Por: Yuri Andrade
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