Levantamentos Aéreos voltados para a Modelagem 3D quase sempre necessitam da aplicação adequada de métodos de correção geográfica, como o RTK ou PPK.
Se você trabalha com drones, com toda certeza ouviu falar desses equipamentos e é bem provável que já tenha operado algum deles em campo.
Mas afinal, você sabe quais são as principais diferenças entre esses métodos e como escolher o melhor equipamento para um levantamento aéreo?
Se você ainda não sabe muito bem o que é RTK ou o que é PPK, neste blog post, irá encontrar tudo o que precisa saber sobre o RTK e o PPK no Mapeamento Aéreo Com Drones.
O RTK e o PPK no Mapeamento Aéreo Com Drones
Drones são equipamentos de alta tecnologia, versáteis e que possuem uma série de aplicações comerciais em diferentes campos do conhecimento.
A operação desses equipamentos está sempre associada ao uso de tecnologias de Sistemas de Posicionamento Global (GPS) e Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
A maioria dos modelos de drones comerciais possuem um GPS embarcado e esta tecnologia é essencial para planejar e executar voos, sem ela, drones não seriam de grande utilidade para uma enorme parcela de suas aplicações.
Entretanto, Levantamentos Aéreos realizados apenas com o GPS embarcado podem apresentar erros grosseiros de posicionamento e se você precisa realizar mapeamentos um pouco mais exigentes, é necessário corrigi-los para obter resultados mais precisos.
Para isso, os métodos de correção geográfica mais comuns são dependentes da aplicação de Receptores GNSS RTK/PPK, Drones RTK/PPK e Pontos de Controle em Solo (GCP’s).
GNSS é uma sigla para Global Navigation Satellite System ou Sistema de Posicionamento Global Por Satélite e técnicas de correção geográfica são conhecidas como DGPS ou GPS Diferencial e normalmente utilizam Receptores GNSS para serem implementadas.
Receptores GNSS são capazes de obter coordenadas que apresentam erros na ordem de milímetros ou centímetros, enquanto o GPS tradicional pode apresentar erros de alguns poucos metros.
Para isso, utilizam de uma base fixa que obtém coordenadas de alta precisão e a correção de posicionamento das imagens obtidas pelo drone é realizada por técnicas de DGPS.
Os métodos de DGPS mais comuns são o RTK e o PPK e para que você entenda com maior clareza a natureza dessas tecnologias, abaixo, falaremos brevemente sobre o que são e como funcionam esses equipamentos para o Mapeamento Aéreo Com Drones.
O Que é RTK e Como Funciona?
RTK é uma sigla para Real Time Kinematic e esses equipamentos também são popularmente conhecidos como GPS Geodésico ou GPS RTK.
O RTK é capaz de corrigir coordenadas geográficas em tempo real, sendo recorrentemente utilizado por usuários de drones para aumentar a precisão geográfica dos produtos e subprodutos do mapeamento aéreo.
O RTK é constituído por dois componentes básicos, popularmente denominados de Base e Rover.
A Base do RTK deve ser sempre posicionada em um local apropriado, de forma que ela seja capaz de captar o sinal de satélites, corrigi-los e repassar essas informações por ondas de rádio para o Rover.
Para que esse processo seja executado sem interferências e com o máximo de precisão possível, a Base desses equipamentos é normalmente posicionada em locais elevados e preferencialmente no centro da área a ser mapeada.
O Rover é um equipamento móvel que realiza o caminhamento pelo terreno a ser mapeado, obtendo coordenadas geográficas corrigidas e atualizadas em tempo real pela base do RTK.
Para isso, esses equipamentos utilizam de ondas de rádio para comunicação e estão sujeitos a interferências e perdas de sinal, além disso, não podem ser operados a distâncias muito extensas um do outro.
Para Mapeamentos Aéreos Com Drones, a operação do RTK pode ser realizada em conjunto com a aplicação de Pontos de Controle em Solo (GCP’s).
Se você não sabe muito bem como fazer isso, recomendados que acesse o artigo da GeoSense denominado Pontos de Controle em Solo (GCP’s): Um Guia Completo Para Usuários de Drones.
Drones um pouco mais modernos já possuem suporte para tecnologia RTK embarcada, nestes equipamentos, as coordenadas geográficas corrigidas pela Base são enviadas em tempo real para o drone durante a execução do voo. Nestes casos, o drone é operado sob as mesmas condições e limitações de um Rover.
No vídeo abaixo, você pode conferir como funcionam os equipamentos RTK na prática.
O que é PPK e Como Funciona?
PPK é uma sigla para Post Processed Kinematic e esses equipamentos são muito parecidos com o RTK e a sua metodologia de operação é similar.
Entretanto, o PPK não realiza a correção das coordenadas geográficas em tempo real e elas só podem ser corrigidas durante o processamento de dados.
A Base desses equipamentos, assim como para o RTK, deve ser posicionada em local adequado, elevado e preferencialmente central.
Em contrapartida, o Rover normalmente é operado embarcado em drones que possuem suporte para essa tecnologia e em levantamentos aéreos com Drones PPK não é necessário utilizar Pontos de Controle Em Solo (GCP’s).
Ainda que o processamento de dados para o PPK seja ligeiramente mais complexo e demorado que para o RTK, os resultados obtidos são muito semelhantes em termos de precisão geográfica.
No vídeo abaixo, você pode conferir uma breve explicação de como funcionam equipamentos PPK operados em conjunto com drones.
Agora que você já sabe como o que são e como funcionam o RTK e o PPK, abaixo, falaremos brevemente sobre as principais vantagens e desvantagens de cada equipamento.
Vantagens e Desvantagens do RTK
A principal vantagem do RTK está ligada a alta disponibilidade desses equipamentos no mercado e a facilidade de operá-los em campo.
Isso quer dizer que, se você não possui um drone com suporte para tecnologia RTK, você pode alugar um Receptor GNSS RTK e utilizá-lo em conjunto com Pontos de Controle Em Solo (GCP’s).
Para quem possui modelos de drones comercias, esta é quase sempre a melhor alternativa para aumentar a precisão de Modelos Tridimensionais e outros produtos do Mapeamento Aéreo Com Drones.
Embora a aplicação de Pontos de Controle Em Solo possa aumentar consideravelmente o tempo de execução e processamento de dados de um levantamento aéreo, utilizar um Receptor GNSS RTK alugado e Pontos de Controle é quase sempre a melhor alternativa para quem não pretende investir em um modelo de Drone RTK/PPK.
Entretanto, a possibilidade de correção de coordenadas geográficas em tempo real durante um voo é uma vantagem considerável e que deve ser levada em consideração para quem pretende trabalhar profissionalmente com Mapeamentos Aéreos Com Drones.
Além de facilitar a execução dos levantamentos aéreos, Drones RTK geram uma diminuição substancial no tempo de processamento de dados e são capazes de criar produtos e subprodutos do mapeamento aéreo com precisão geográfica adequada e corrigida em tempo real.
Por serem equipamentos que necessitam de comunicação constante via ondas de rádio, grande parte das desvantagens de se utilizar o RTK estará relacionada às interferências e perdas de sinal que podem ocorrer entre a Base e o Rover.
Isso quer dizer que o Rover pode não apresentar bons resultados quando operados a distâncias muito grandes da Base, sob dosséis de mata densa, áreas com geomorfologia acidentada ou em áreas susceptíveis a interferências eletromagnéticas.
Outra intempérie comum que pode ocorrer durante a operação do RTK está ligada à estabilização do sinal de satélites pela Base, em alguns casos, este processo pode demorar um bom tempo. Então, se pretende utilizar o RTK, planeje sempre o campo com uma boa margem de tempo extra.
Além disso, mesmo depois do sinal estabilizado, pode ser que a Base do RTK apresente falhas e necessite de algum tempo para recuperar o sinal com os satélites e se você está trabalhando com um modelo de Drone RTK, isto pode gerar lacunas de posicionamento geográfico durante o voo e até mesmo inviabilizar os resultados do levantamento aéreo.
Para uma maior segurança, é quase sempre necessário utilizar também Pontos de Controle em Solo, ainda que você esteja operando modelos de drones com suporte para tecnologia RTK.
Agora que você já sabe o que é RTK, como funciona e quais são as principais vantagens e desvantagens desse método, falaremos brevemente sobre as vantagens e desvantagens de se utilizar o PPK no Mapeamento Aéreo Com Drones.
Vantagens e Desvantagens do PPK
A grande vantagem em se utilizar o PPK durante um levantamento aéreo está ligada ao fato de que esses equipamentos não são tão dependentes de sinal como o RTK.
Sendo menos dependentes da comunicação entre a Base e o Rover, este método permite que você trabalhe com maior segurança em áreas extensas, com formações florestais densas e geomorfologia acidentada.
Além disso, problemas de estabilização de sinais de satélite na Base do PPK são menos comuns e por não necessitarem de conexão entre a Base e o Rover para captura de dados, este método é normalmente mais rápido e seguro de ser executado em campo.
Em geral, se você precisa realizar levantamentos aéreos com Linha de Visão Estendida (EVLOS) ou Além da Linha de Visão (BVLOS), a melhor opção será utilizar um modelo de drone com suporte para a tecnologia PPK.
Isso acontece porque o RTK, embora apresente bons resultados, é muito dependente do sinal de rádio entre a Base e Rover e em distâncias muito longas, a comunicação entre esses dois componentes é prejudicada.
O Rover do PPK, por sua vez, coleta os dados sem dependência direta de sinal com a Base, sendo os mesmos corrigidos após o processamento, então, dificilmente você irá encontrar lacunas de posicionamento geográfico em mapeamentos realizados com esses equipamentos.
Por este motivo, utilizar um Drone PPK também elimina a necessidade de aplicação de Pontos de Controle em Solo e o tempo e dificuldade de execução do levantamento aéreo são reduzidos drasticamente.
Entretanto, ao utilizar o PPK, pode-se esperar um incremento relevante de tempo durante o processamento de dados, uma vez que você irá precisar corrigir as coordenadas após o levantamento aéreo e isto pode ser um processo laborioso e demorado, principalmente, se você estiver trabalhando com um grande conjunto de dados.
Conheça a GeoSense
Se deseja saber um pouco mais sobre este assunto, você não pode deixar de conferir o post da GeoSense acerca do tema Pontos de Controle em Solo (GCP’s): Um Guia Completo Para Usuários de Drones.
Se você tem interesse em trabalhar profissionalmente com drones e não sabe muito bem por onde começar, recomendados que acesse o site da GeoSense, onde encontrará uma série de cursos dedicados ao estudo de Drones e Fotogrametria Digital.
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