Se você trabalha com topografia com drones, é fundamental que tenha conhecimentos aprofundados sobre como obter imagens aéreas voltadas para a fotogrametria digital.
Dentre os principais parâmetros de voo que devem ser estipulados está a sobreposição frontal e lateral das imagens aéreas. Esse parâmetro é essencial para garantir qualidade para os produtos e subprodutos do mapeamento aéreo com drones.
Se você tem dúvidas sobre esse assunto, neste artigo irá encontrar um guia completo abordando as principais questões que envolvem a utilização de sobreposição frontal e lateral em imagens aéreas obtidas por drones.
O que é sobreposição (overlap) no mapeamento aéreo com drones?
O termo sobreposição também é comumente referenciado como overlap.
No mapeamento aéreo com drones, isto se refere a porcentagem de interseção entre uma imagem e outra obtida pelo drone. Ou seja, a sobreposição representa a porcentagem de uma imagem que se repete nas imagens adjacentes.
Em um mapeamento aéreo com drones, iremos observar duas tipologias de sobreposição: sobreposição frontal e sobreposição lateral.
A sobreposição frontal se refere às imagens obtidas na mesma linha em que o drone percorre realizando o mapeamento aéreo, ou seja, uma imagem em frente à outra.
Por outro lado, a sobreposição lateral se refere às imagens obtidas em linhas adjacentes do mapeamento aéreo, ou seja, uma imagem ao lado da outra.
Para que você entenda com maior clareza o que é sobreposição frontal e lateral, no vídeo abaixo, irá encontrar uma explicação sucinta demonstrando na prática os conceitos de overlap.
Por que a sobreposição é importante na fotogrametria digital?
A sobreposição de imagens aéreas é fundamental para a fotogrametria digital.
Isso acontece porque para recriar tridimensionalmente o espaço mapeado por meio da fotogrametria digital, utilizamos técnicas relacionadas à estereoscopia.
A estereoscopia se refere à técnica que permite o cálculo de profundidade a partir de duas imagens planas capturadas de pontos de vista ligeiramente diferentes. Assim, a estereoscopia permite transformar imagens bidimensionais em modelos tridimensionais.
Por isso, no mapeamento aéreo com drones, devemos sempre ter em mente que as imagens obtidas devem apresentar sobreposição frontal e lateral suficiente para que técnicas de estereoscopia sejam aplicadas de forma adequada para recriar os aspectos tridimensionais da área mapeada.
Caso utilizemos sobreposições insuficientes, iremos nos deparar com modelos tridimensionais que apresentam falhas, distorções ou lacunas relacionadas à falta de dados para reconstrução tridimensional do espaço amostrado.
Por outro lado, se utilizarmos uma sobreposição exagerada, estaremos gastando mais recursos, demandando mais tempo para o voo e sobrecarregando o processamento de dados.
Por isso, esse parâmetro é fundamental para o piloto de drones. Ele deve ser estipulado ainda no planejamento de voo. No próximo tópico, iremos entender como definir uma sobreposição frontal e lateral adequada.
Como definir a sobreposição frontal e lateral adequada?
De forma geral, recomenda-se a utilização de no mínimo 70% para sobreposição frontal e 60% para a sobreposição lateral.
Entretanto, embora possa parecer uma tarefa simples, definir uma sobreposição frontal e lateral adequada pode se tornar bastante complicado a depender da tipologia de mapeamento aéreo que se deseja realizar.
Isso acontece porque muitos fatores influenciam a escolha de uma sobreposição adequada.
Dentre eles, podemos citar os objetivos do mapeamento aéreo, a geomorfologia do terreno, as características do sensor, a altitude de voo, o GSD exigido, as condições de luz e a precisão e detalhamento exigido para os produtos e subprodutos do mapeamento aéreo.
Além disso, é preciso balancear aspectos relacionados à eficiência operacional e qualidade.
Muitas vezes, utilizar uma sobreposição muito elevada irá aumentar a qualidade dos modelos tridimensionais em detrimento da eficiência do mapeamento aéreo em termos de recursos, tempo de voo e sobrecarga de dados para processar.
Da mesma forma, utilizar uma sobreposição muito baixa irá aumentar a eficiência operacional, porém, a qualidade dos produtos e subprodutos do mapeamento aéreo será afetada de forma negativa.
Portanto, definir uma sobreposição adequada significa encontrar um ponto de equilíbrio entre a eficiência operacional e a qualidade exigida, evitando tanto o excesso quanto a escassez de sobreposição nas imagens aéreas.
No próximo tópico, iremos discutir em detalhes a influência dos fatores citados anteriormente e como você deve se posicionar diante de cada um deles no momento de definir a sobreposição no mapeamento aéreo com drones.
Quais fatores influenciam na definição da sobreposição frontal e lateral?
Muitos fatores influenciam diretamente na definição da sobreposição frontal e lateral no mapeamento aéreo com drones.
Abaixo, você encontrará uma descrição dos principais fatores que influenciam na escolha da sobreposição e como você deve agir em cada situação.
- Objetivos do mapeamento aéreo: quanto maior a exigência de precisão, maior deve ser a sobreposição. Mapeamentos topográficos voltados para construção civil e levantamentos cadastrais pedem sobreposição frontal e lateral maiores (80% frontal e 90% lateral). Já projetos de monitoramento agrícola ou ambiental geralmente aceitam os padrões mínimos (70% frontal e 60% lateral).
- Geomorfologia do terreno: terrenos acidentados com muitos morros e vales, exigem maior sobreposição para compensar sombras e ângulos desfavoráveis para captura de imagens. Em áreas planas e abertas, a sobreposição padrão costuma ser suficiente.
- Características do sensor: câmeras com menor campo de visão, baixa resolução ou sensores menos eficientes na captura de luz, exigem mais sobreposição para garantir interseções suficientes entre as imagens. Sensores de melhor qualidade permitem uma menor sobreposição, otimizando o mapeamento aéreo.
- Altitude de voo: altitudes mais baixas capturam áreas menores por imagem, exigindo maior sobreposição para evitar falhas de cobertura. Voos mais altos aumentam o campo de visão, permitindo utilizar sobreposições menores.
- GSD exigido: projetos que demandam GSD’s menores exigem mais imagens aéreas, ou seja, será necessária uma maior sobreposição para manter interseções suficientes entre as imagens capturadas. Cabe lembrar que o GSD também estará intimamente relacionado à altitude de voo. Quanto maior a altitude, menor será o GSD.
- Condições de luz: baixa iluminação ou presença de sombras na área mapeada pode dificultar a identificação de pontos em comum entre as imagens aéreas. Aumentar a sobreposição ajuda a manter a qualidade dos modelos gerados e garantir detalhamento suficiente para que técnicas de fotogrametria digital sejam aplicadas.
- Precisão e detalhamento dos produtos finais: quanto maior a exigência de precisão em produtos como ortofotos, MDS, MDT ou nuvens de pontos, maior deve ser a sobreposição. Ou seja, quanto mais detalhado o produto final, maior deve ser a sobreposição entre as imagens aéreas.
Como configurar a sobreposição frontal e lateral em aplicativos de voo?
Embora definir a sobreposição que se deseja utilizar seja uma tarefa que exige muita atenção do piloto de drones, configurá-la no aplicativo de voo é muito simples.
Nos aplicativos, a sobreposição é normalmente definida no momento de configurar os parâmetros para a missão de voo.
A sobreposição é sempre inserida em porcentagem. Lembrando que o recomendado é utilizar no mínimo 70% para a sobreposição frontal e 60% para a sobreposição lateral.
Cabe lembrar que a sobreposição está diretamente ligada ao GSD e à altitude de voo. Assim,sempre que você alterar algum desses valores, deve estar atento às mudanças para a sobreposição.
Ou seja, se você aumentar o GSD ou diminuir a altitude de voo, deverá aumentar a sobreposição para garantir qualidade e detalhamento suficiente. O ideal é encontrar o equilíbrio entre GSD, altitude e sobreposição frontal e lateral.
Lembre-se que configurar esses valores de forma adequada é fundamental para evitar problemas durante o processamento de dados. Muitas vezes, falhas, lacunas e distorções no modelo tridimensional estão relacionadas à definição inadequada da sobreposição frontal ou lateral.
Já pensou ter que voltar a campo para realizar um novo voo por que você não estava atento ao configurar os parâmetros de voo? Esse é um erro mais comum do que você imagina.
Por isso, esteja sempre muito atento ao configurar esses valores, em especial, o GSD e a sobreposição frontal e lateral. Isso irá evitar muitos problemas durante o processamento de dados.
Para que você entenda ainda mais sobre esse assunto, recomendamos que acesse os seguintes conteúdos da GeoSense:
- O Que é Fotogrametria Digital no Mapeamento Aéreo Com Drones?
- O Que é GSD no Mapeamento Aéreo Com Drones?
- MDE, MDT e MDS: Modelos Geoespaciais e Suas Aplicações
- Nuvens de Pontos: O Que São e Como Funcionam?
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