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Plano de Voo e Aquisição de Imagens


Para realizar imageamentos de propriedades particulares contamos com o auxilio de equipamentos sofisticados, tais como a aeronave de asa fixa AT 190 (Figura 1) e o multirotor AQ 60. Estes equipamentos são projetados e fabricados na sede da empresa Auster Tecnologia.

Figura 1: RPA AT 190, projetado e fabricado pela empresa Auster Tecnologia.

O processo de aquisição de imagens transcorre conforme plano de voo, este é concebido de acordo com a área do cliente a ser levantada.

O plano de voo é essencial para garantir a excelência do mapeamento, para fazê-lo, diversos fatores devem ser considerados, dentre eles destacam-se: o GSD (Ground Sample Distance), a altura de voo, a sobreposição das imagens, a resolução da câmera e a velocidade de voo.

O GSD trata da representação do pixel no terreno, estando diretamente ligado com a resolução espacial da imagem.

Ressalta-se que em GSDs maiores o nível de detalhamento das imagens é menor. Destaca-se também, que o GSD está correlacionado com a altura de voo (H).

Figura 2: Foto demostrativa da relação entre o pixel e a representação no terreno.

A altura de voo é a distancia entre a lente da aeronave e do solo sendo definida pela relação com o GSD e pelos limites impostos pela legislação brasileira.

É importante salientar o vinculo da altura de voo, da distancia focal e do GSD. Com uma distancia focal definida, se diminuir a altura de voo consequentemente o GSD irá diminuir, sendo nesse caso uma relação diretamente proporcional, como exemplificado na Figura 3.

Figura 3: Demostração da relação entre distância focal, altura de voo e GSD.

Na figura acima, podemos observar que ao manter a distância focal - está representada pelas core rosa, laranja e azul nos respectivos valores de vinte, quarenta e oitenta - e alterar altura de voo a área de abrangência das fotografias, ou seja, o tamanho do GSD irá aumentará de forma diretamente proporcional, em outras palavras podemos dizer que quanto mais alto o voo maior será o GSD, para um valor fixo de distancia focal.

A sobreposição está relacionada com a porcentagem que uma fotografia se sobrepõem a outra, reconhecendo pontos em comum entre as duas ou mais imagens. Quanto maior o numero de pontos reconhecíveis, pelo software de processamento de imagens, menor será o erro do georreferenciamento do mapa.

Exitem dois tipos de sobreposição: lateral e longitudinal.

Figura 4: Representação da sobreposição longitudinal e lateral.

Como demostrado na figura acima o recobrimento longitudinal (1) ocorre no sentido da linha do voo, enquanto o recobrimento que acontece no lado da fotografia é denominado lateral (2).

O valor de sobreposição é definido em porcentagem. Adotamos como referencial o manual técnico do software Pix4D® que recomenda para mapeamentos de terrenos planos com campos agrícolas, sobreposição frontal de pelo menos 85% e 75% de sobreposição lateral.

Com o objetivo de otimizar a fertilização de plantações, rastrear a variabilidade da saúde e do desenvolvimento da plantação, indicar regiões com deficiência nutricional, contribuir com a identificação de anomalias na cobertura vegetal causadas por plantas daninhas e evidenciarmos manchas no solo provocadas por nematoides ou outras pragas, utilizamos a câmera Parrot Sequoia (Figura 5), onde encontram-se embarcados sensores multiespectrais específicos para a agricultura de precisão.

Figura 5: Câmera multiespectral Parrot Sequoia.

A resolução da câmera varia conforme os sensores embarcados nela. Abaixo encontram-se as especificações técnicas referentes a resolução de cada banda da câmera multiespectral:

- banda do verde: comprimento de onda de 500 nm, largura de 40nm e definição de 1.2 Mpx.

- banda do vermelho: comprimento de onda de 660 nm, largura de 40nm e definição de 1.2 Mpx.

- borda do vermelho: comprimento de onda de 735 nm, largura de 10nm e definição de 1.2 Mpx.

- banda do infravermelho: comprimento de onda de 790 nm, largura de 40nm e definição de 1.2 Mpx.

- RGB: definição de 16 Mpx.

O tempo entre a captura de cada uma das imagens depende diretamente da velocidade de voo, pois para voos em maior velocidade a câmera deverá obter as imagens com maior frequência.

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Bibliografia: Fotogrametria Digital: Brito, Jorge; Luiz, Coelho, Instituto militar de Engenharia, 2002.

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