O mapeamento aéreo através de VANTs (veículos aéreos não tripulados), popularmente conhecidos como drones, têm sido utilizados progressivamente nos últimos anos, devido à precisão e rapidez nos dados, que auxiliam diretamente no aumento da qualidade.
Por meio desta tecnologia é possível obter imagens de excelente padrão, capaz de realizar medições de distâncias e volumes, monitoramento de plantações, mapeamento de áreas suscetíveis à risco, dentre outras possíveis aplicabilidades.
Durante o levantamento, a superfície terrestre é fotografada variadas vezes em diferentes ângulos e cada imagem é marcada com coordenadas cartesianas. Após essa etapa, as imagens podem ser transformadas em modelos de elevação, modelos 3D ou ortomosaicos, temática abordada nesse artigo.
Fonte: Mapware, 2022.
Se você ficou curioso (a) para saber mais sobre esse assunto ou se interessa sobre os ortomosaicos, continue aqui no nosso blog. Hoje vamos falar sobre:
- Conceito de ortofoto;
- Definição de ortomosaico;
- Processo de geração dos ortomosaicos;
- Tópicos essenciais à captação das imagens a serem utilizadas no ortomosaico;
- Aplicabilidades do ortomosaico.
O que é uma ortofoto?
Uma ortofoto é uma imagem gerada a partir da aerofotogrametria, método utilizado para o mapeamento da superfície terrestre. Geralmente utiliza-se drones, de modo que, o respectivo é acoplado a uma câmera, auxiliando na captação total da área a ser mapeada.
Para a geração de uma ortofoto, os deslocamentos (distorções) causados pelo relevo do terreno e pelas inclinações da câmera são removidos.
Ao contrário de uma fotografia aérea, uma ortofoto tem uma escala uniforme, podendo ser usada como um mapa base.
Mapeamento aéreo utilizando drones. Fonte: Freepik
Dessa maneira, esse tipo de imagem proporciona uma dualidade interessante, visto que, concilia as características de uma fotografia com as qualidades geométricas de um mapa. Além disso, a criação de uma ortofoto assegura que os recursos estejam em sua localização real, aspecto ideal a execução de medições precisas.
Logo, as ortofotos são partes essenciais na criação de ortomosaicos. O que acha de entendermos melhor essa relação no próximo tópico?
O que é um ortomosaico?
Etimologicamente “ortho” significa ‘ reto’ ou ‘ ereto’, e “mosaico” significa padrão, imagem feita usando pequenos pedaços de fragmentos (pedras ou vidros); combinação de muitas partes diferentes formando uma coisa só”.
Dessa forma, quando o conceito é aplicado à engenharia, pode-se dizer que um mosaico é a junção de imagens captadas por uma ou mais câmeras, por meio das quais torna-se possível realizar uma sobreposição entre elas, unindo-as e combinando-as em uma única imagem.
Quando o mosaico é corrigido pelas distorções geradas pelo relevo, chamamos de ortomosaicos ou ortomosaicos georreferenciados.
Portanto, uma ortofoto é uma única imagem com as distorções removidas, enquanto o ortomosaico é o resultado gerado a partir da união de todas as ortofotos individuais.
Como os ortomosaicos são gerados?
Após realizar o mapeamento da área de interesse, é necessário extrair as imagens captadas pelo drone, copiá-las para o seu computador e utilizar uma plataforma de processamento de imagens para gerar os ortomosaicos.
As fotografias tiradas de uma perspectiva aérea possuem várias distorções e devem ser removidas. Objetos altos como árvores, rochas, falésias, prédios, etc., aparecem ‘empurrados’ a medida que se distanciam do centro de uma foto.
Por isso, a função do software é procurar pixels ou ‘pontos de amarração’ dentro de cada imagem, o respectivo identifica e combina esses pontos com imagens adjacentes, auxiliando na formação de um ortomosaico.
Na imagem ao lado, os pontos amarelos e verdes representam o centro de uma foto captada por um drone e as linhas representam a conexão de uma foto à outra com base em seus pontos de amarração.
Pontos de amarração utilizados para gerar um ortomosaico. Fonte: Feonadir
Tópicos importantes para a captação das imagens a serem utilizadas no ortomosaico
Grande parte do sucesso do mapeamento aéreo está intimamente ligado ao planejamento, sobretudo pelo fato do trabalho exigir amplo conhecimento técnico e equipamentos de alta qualidade.
Além disso, os equipamentos são altamente suscetíveis a instabilidades advindas das condições de execução, como situações climáticas adversas em geral.
Dessa forma, alguns tópicos são de extrema importância ao realizar o planejamento dos trabalhos, como:
- Definição do uso final da imagem e dos modelos digitais gerados (inspeção visual, ortofotos e ortomosaicos, levantamento planialtimétrico, Modelos Digitais do Terreno (MDT) e de superfície (MDS). etc.);
- Delimitação da área com correspondente arquivo kmz/kml;
- Inspeção da área de interesse, é importante que seja dada especial atenção às condições legais de utilização, acesso e locais para montagem de bases para decolagem e pouso, possíveis obstáculos como torres de linhas de transmissão, limites de áreas urbanas, topografia do terreno e ventos predominantes;
- Garantia da resolução da imagem final em cm/pixel – GSD;
- Realização de recobrimentos transversais (entre linhas de voo) e longitudinal (na direção das linhas de voo);
- Verificação da capacidade do equipamento (ha/dia ou ha/voo, por exemplo) para a resolução especificada;
- Por fim, caso o mapeamento da área a ser feita contenha objetos de significativa amplitude de altura, como edificações e cortes verticais, torna-se essencial observar os riscos associados às oclusões (áreas com baixa ou nenhuma exposição de luz) durante o imageamento. Nessa situação, há maior probabilidade da ocorrência de sombras de contato.
Ortomosaicos são versáteis e suas aplicabilidades são abrangentes
Já deu para entender a importância dos ortomosaicos, não é mesmo?
Sendo assim, nós listamos algumas das importantes aplicações que essa ferramenta possui no nosso dia a dia.
Monitoramento ambiental
O monitoramento ambiental é o acompanhamento sistemático da situação dos recursos ambientais dos meios físico e biótico, em áreas urbanas ou rurais, visando a recuperação, melhoria ou manutenção da qualidade ambiental. Nesse contexto, os ortomosaicos georreferenciados podem ser usados para:
- Monitorar modificações na vegetação;
- Identificar padrões e possíveis sinais erosivos do solo;
- Avaliar as condições dos ecossistemas e de espécies em extinção;
- Monitorar os sistemas agroflorestais e agricultura convencional;
- Identificar a diminuição e/ou remoção da cobertura vegetal (desmatamento);
- Auxiliar na mínima supressão de área verde para a criação de um novo empreendimento, como uma usina hidrelétrica;
- Uso e ocupação do solo;
- Monitorar a qualidade da água para variados fins, como: irrigação, consumo, recreação;
- Monitorar os a variação dos níveis de água e estudo de vazão.
Mapeamento de risco geológico e desastres naturais
São estudos e investigações que têm o objetivo de mapear áreas suscetíveis à ocorrência de processos naturais, como deslizamentos de terra (queda, tombamento, escorregamento e escorregamento translacional). Os ortomosaicos podem ser utilizados para:
- Identificar condições de risco geológico, como trincas em terrenos e construções, inclinação de árvores e movimentos de massa;
- Avaliar danos após um desastre natural;
- Identificar rotas de evacuação.
Engenharia e Construção
Drones podem ser incorporados em todas as fases de um projeto para fornecer dados valiosos com eficiência. Arquitetos, engenheiros e empreiteiros podem usar ortomosaicos para:
- Coletar detalhes de acesso ao projeto;
- Medir infraestruturas;
- Calcular estimativa de custos de materiais e volume de estoques;
- Registrar o progresso dos canteiros de obras e inspeções após a conclusão da construção;
- Inspecionar áreas de equipamentos e outras instalações, como telhados, instalações solares, barragens de mineração, terra e água, cavas de mineração, dentre outros.
Logo, torna-se fácil perceber que o ortomosaico georreferenciado é um produto amplamente útil devido a diversos fatores, como a qualidade das informações fornecidas, riqueza nos dados gerados e redução de custos.
Além disso, é uma tecnologia que proporciona segurança à equipe de campo, pois evita que profissionais acessem áreas remotas ou de risco para realizar inspeções rotineiras.
A Mirante Engenharia é especialista em mapeamentos aéreos, geração de ortofotos e ortomosaicos. Portanto, seja qual for a sua demanda, entre em contato com o nosso time e conte com uma empresa que possui mais de 20 anos de tradição e qualidade, atuante em todo o território nacional, especialmente nos estados de Minas Gerais, Pará, Matogrosso, Tocantins e Bahia.
Referências
Cheng, Y., Xue, D., Cheng, Y. & Li, Y. (2007). A fast mosaic approach for remote sensing imagen. International Conference on Mechatronics and Automation, 2009-2013.
Escalante, J. O., Cáceres, J. J. & Porras, H. (2016). Ortomosaicos y modelos digitales de elevación generados a partir de imágenes tomadas con sistemas UAV. Revista Tecnura, 20(50), 119-140.
Fotogrametria com imagens adquiridas com drones: do plano de voo ao modelo 3D [livro eletrônico] / Lenildo Santos Silva…[et al.].
Drone Genuity. Disponível em: https://www.dronegenuity.com/orthomosaic-maps-explained/. Acesso em 15 de fevereiro de 2023.
Geonadir. Disponível em: https://geonadir.com/what-is-an-orthomosaic/. Acesso em 16 de fevereiro de 2023.
IGBE. Disponível em:
https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-gerais/o-que-e-cartografia/aerofotogrametria.html#:~:text=O%20levantamento%20aerofotogram%C3%A9trico%20%C3%A9%20um,a%20%C3%A1rea%20a%20ser%20mapeada. Acesso em 15 de fevereiro de 2023.
Mapware. Disponível em: https://mapware.com/blog/what-is-an-orthomosaic-map-who-does-it-help/. Acesso em 15 de fevereiro de 2023.
USGS. Disponível em: https://www.usgs.gov/faqs/what-digital-orthophoto-quadrangle-doq-or-orthoimage. Acesso em 15 de fevereiro de 2023.
