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GEO-7 Fotogrametria e Fotointerpretação

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1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAL DIDÁTICO 
 
 
 
 
FOTOGRAMETRIA E 
FOTOINTERPRETAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
U N I V E R S I DA D E
CANDIDO MENDES
 
CREDENCIADA JUNTO AO MEC PELA 
PORTARIA Nº 1.282 DO DIA 26/10/2010 
 
Impressão 
e 
Editoração 
 
0800 283 8380 
 
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SUMÁRIO 
 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ................................................................................. 03 
 
UNIDADE 2 – FOTOGRAMETRIA ......................................................................... 05 
2.1 Fotogrametria .................................................................................................... 05 
2.2 Técnicas de fotogrametria ................................................................................. 09 
2.2.1 Fotogrametria analógica ................................................................................. 09 
2.2.2 Fotogrametria analítica ................................................................................... 11 
2.2.3 Fotogrametria digital ....................................................................................... 13 
 
UNIDADE 3 – O PROCESSO FOTOGRÁFICO ...................................................... 17 
3.1 Princípios da luz e fotografia ............................................................................. 17 
3.2 Geometria da fotografia ..................................................................................... 23 
3.3 Fototriangulação ............................................................................................... 26 
3.4 Restituição ......................................................................................................... 28 
3.5 Ortofoto ............................................................................................................. 28 
3.6 Anaglifo ............................................................................................................. 29 
 
UNIDADE 4 – FOTOGRAMETRIA APLICADA ...................................................... 31 
4.1 Fotogrametria terrestre na amostragem de mina subterrânea .......................... 31 
4.2 Fotogrametria em Engenharia civil .................................................................... 35 
4.3 Fotogrametria para cadastro ............................................................................. 38 
 
UNIDADE 5 – AEROFOTOGRAMETRIA X SENSORIAMENTO REMOTO ........... 41 
5.1 Derivações do conceito de aerofotgrametria ..................................................... 41 
5.2 Etapa das operações em aerofotogrametria ..................................................... 43 
5.3 Tipo ou geometria da fotografia aérea .............................................................. 46 
5.4 Pontos importantes do voo fotogramétrico e fotos aéreas ................................ 48 
 
UNIDADE 6 – ESTEREOSCOPIA .......................................................................... 50 
 
UNIDADE 7 – FOTOINTERPRETAÇÃO ................................................................ 55 
7.1 Os elementos de interpretação ......................................................................... 56 
7.2 Método das chaves ........................................................................................... 59 
7.3 As fases ou mecanismos da interpretação ........................................................ 62 
 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 66 
3 
 
 
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO 
 
Luz, descrição e medidas! Estas são três palavras básicas que nos levam 
ao universo da fotogrametria e fotointerpretação e sintetizam estes dois 
atos/ações que buscam identificar objetos e determinar seus significados. 
Arte, ciência ou técnica de extrair de fotografias métricas, a forma, as 
dimensões e a posição dos objetos nelas contidos. Esta é a definição mais 
simples para fotogrametria (FAGUNDES; TAVARES, 1991). 
Portanto, quando falamos em fotogrametria nos reportamos à ciência e 
tecnologia que aliadas nos fornecem uma informação confiável. 
 Ciência porque utiliza-se de métodos científicos para o estudo do 
funcionamento dos processos de captação da energia eletromagnética e 
análise dos registros advindos dos mesmos. 
 Tecnologia, uma vez que lança mão do estado da arte da tecnologia para 
tornar tais processos mais rápidos e eficazes para os usuários. 
Podemos ampliar a definição dada acima para fotogrametria e incluir nela 
a interpretação de fotografias, como uma função de importância quase igual, vez 
que a capacidade de reconhecer e identificar uma imagem fotográfica é, com 
frequência, tão importante quanto a capacidade de deduzir a sua posição a partir 
de fotografias. Abrindo esse leque, a fotogrametria passa então a atender, não 
apenas, ao cartógrafo, mas a diversos técnicos ou especialistas, no amplo campo 
da fotointerpretação, por exemplo, o engenheiro, o urbanista, o geólogo, o 
geógrafo, o oceanógrafo, o meteorologista, o agrônomo, o militar, o economista, 
etc. (DI MAIO, 2009). 
A fotointerpretação por sua vez, nada mais é do que o ato de examinar e 
identificar objetos em fotografias aéreas. 
Definições e conceitos para fotogrametria e fotointerpretação, 
classificação analógica, analítica e digital; o processo fotográfico, a fotogrametria 
para cadastro; a evolução do mapeamento e da aerofotogrametria, tipos de 
 
 
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câmeras, de fotografia aérea e a estereoscopia são alguns dos temas a serem 
tratados neste módulo. 
Ressaltamos em primeiro lugar que embora a escrita acadêmica tenha 
como premissa ser científica, baseada em normas e padrões da academia, 
fugiremos um pouco às regras para nos aproximarmos de vocês e para que os 
temas abordados cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos 
científicos. Em segundo lugar, deixamos claro que este módulo é uma compilação 
das ideias de vários autores, incluindo aqueles que consideramos clássicos, não 
se tratando, portanto, de uma redação original e tendo em vista o caráter didático 
da obra, não serão expressas opiniões pessoais. 
Ao final do módulo, além da lista de referências básicas, encontram-se 
outras que foram ora utilizadas, ora somente consultadas, mas que, de todo 
modo, podem servir para sanar lacunas que por ventura venham a surgir ao longo 
dos estudos. 
 
 
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UNIDADE 2 – FOTOGRAMETRIA 
 
2.1 Fotogrametria 
Etimologicamente, a palavra “fotogrametria” nasce de “photon - luz, 
graphos – escrita, metron – medições”, ou medições executadas através de 
fotografias. Muitas abordagens e discussões para o tema foram desenvolvidas ao 
longo do século XX, tornando tal assunto confuso para aqueles que estão 
tomando um primeirocontato com o mesmo. Entretanto, o consenso geral define 
tal termo, grosso modo, como a ciência e tecnologia de se obter informação 
confiável, através de imagens adquiridas por sensores. 
Alguns conceitos para Fotogrametria: 
[...] ciência e tecnologia de obter informações confiáveis através de 
processos de registro, interpretação e mensuração de imagens (ANDRADE, 
1998). 
[...] arte, ciência e tecnologia de se obter informações confiáveis de 
objetos físicos e do meio ambiente através de fotografias, por medidas e 
interpretação de imagens e objetos (WOLF, 1983 apud ZAIDAN, 2008). 
A Fotogrametria é a técnica que permite o estudo e a definição das 
formas, das dimensões e da posição de objetos no espaço, utilizando-se de 
medições obtidas a partir de fotografias ou imagens raster1 (ZAIDAN, 2008, p. 7). 
Para Marchetti e Garcia (1989, p. 13), fotogrametria é “a ciência e a arte 
de se obterem medidas dignas de confiança por meio de fotografias”. 
Loch e Lapolli (1989, p. 5) ampliam esse conceito e definem fotogrametria 
como sendo “a ciência e a tecnologia de obter informações seguras acerca de 
objetos físicos e do meio, através de processos de registro, medição e 
interpretação das imagens fotográficas”. 
 
1
 Dados raster (ou bitmap, que significa mapa de bits em inglês) são imagens que contêm a 
descrição de cada pixel, em oposição aos gráficos vetoriais. 
 
 
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Na definição da International Society for Photogrammetry and Remote 
Sensing (ISPRS), acrescente-se a interpretação de imagens fotográficas e 
padrões da energia eletromagnética radiante e outros fenômenos. 
A Fotogrametria é uma técnica em constante evolução de instrumentos e 
processos (LIMA; THOMAZ; SEVERO, 2010). 
Segundo Abib (1983), François Arago, ao apresentar a então invenção da 
fotografia à Academia de Ciências da França, em 1839, colocou entre as suas 
eventuais aplicações o mapeamento topográfico, fato ocorrido pela primeira vez 
em 1858, na construção da Carta da França com o Cel. Aimée Laussedat. Desde 
então, esta técnica se encontra na vanguarda tecnológica, evoluindo em conjunto 
com as novas inovações científicas. 
São objetivos da fotogrametria: 
 medição sobre fotografias aéreas; 
 preparação de mapas planialtimétricos, geológicos, geomorfológicos, 
geográficos, etc., a partir de fotos aéreas; 
 estudos e exploração do espaço; 
 traçar contatos litológicos; 
 identificação de áreas com reserva ecológica; 
 delimitar áreas para o zoneamento ecológico-econômico (Desenvolvimento 
Sustentável). 
A Fotogrametria pode ser dividida em duas áreas: 
1º. Fotogrametria Métrica que envolve medidas precisas e computacionais 
para determinar a forma e as dimensões dos objetos. Aplicada na 
elaboração de mapas planimétricos e topográficos. 
Ou... 
2º. Fotogrametria interpretativa que se ocupa do reconhecimento e 
identificação dos objetos (ROCHA, 2000). 
 
 
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Existe uma gama enorme de aplicações através da utilização da 
fotogrametria, dentre elas destaca-se a elaboração de mapas em colaboração 
com outras ciências como a Geodésia e a Cartografia. Podemos citar como 
exemplo a elaboração de mapeamentos como: 
 rede de drenagem; 
 cobertura vegetal; 
 culturas vegetais; 
 rede viária; 
 feições geológicas; 
 tipos de solos; 
 uso ocupação do solo e outras. 
De acordo com a posição da câmera podemos definir também dois tipos 
de fotografias: 
a) Fotogrametria Terrestre, que consiste nas atividades de captação de 
dados gráficos por meio da Fotogrametria, utilizando como sensor uma câmara 
métrica terrestre (veja ilustração abaixo): 
Fotografia terrestre 
 
 
Para o estudo da Fotogrametria, é necessário ter dois conceitos bem 
definidos: estereoscopia e paralaxe. A estereoscopia, como veremos adiante, diz 
respeito à visualização de um mesmo foco por dois mecanismos de captação de 
 
 
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imagens. A paralaxe é o deslocamento aparente na posição de um objeto, em 
relação a um ponto de referência, causado por uma mudança na posição de 
observação (TOMMASELLI, 2004). 
b) Aerofotogrametria é uma técnica que tem como objetivo elaborar 
mapas mediante fotografias aéreas tomadas com câmaras aerotransportadas, 
com o eixo ótico posicionado na vertical ou diagonal, utilizando-se aparelhos e 
métodos para se obter produtos estereoscópicos. 
 
Fotogrametria aérea 
 
Atualmente, a técnica da aerofotogrametria é a mais utilizada para o 
mapeamento de áreas com grande dimensão, principalmente no mapeamento 
sistemático. Isso ocorre principalmente em razão de apresentar produtos precisos 
a custos relativamente baixos. 
 
 
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2.2 Técnicas de fotogrametria 
De acordo com a classificação anterior, ou seja, fotografia terrestre e 
aerofotogrametria, teremos algumas técnicas que podemos dizer, mostram sua 
evolução ao longo dos tempos. 
De maneira resumida e pontual, podemos dizer que no período entre 
1840 a 1900, tivemos o período da fotogrametria pioneira; a analógica entre 1901 
e 1950; a analítica prevaleceu de 1951 a 1990 e a digital de 1990 até os dias 
atuais. 
Sobre a fotogrametria pioneira, vale saber que poucos anos após a 
descoberta da fotografia (graças aos trabalhos pioneiros de Nicéphore Nièpce, em 
1826 e Louis-Jacques Daguerre, em 1839), surgiram propostas, como a do 
francês Argo, em 1840, com o objetivo de aproveitá-la para os dispendiosos 
levantamentos topográficos. Infelizmente, mais alguns anos se passaram sem 
nada de concreto sobre o tema. 
Em 1851, Aimé Laussedat desenvolve os primeiros princípios e técnicas 
fotogramétricos, sendo seguido por trabalhos importantes de documentação de 
edifícios e prédios históricos, como os de Meydenbauer e Ernst Mach. A então 
nascente Ciência recebeu seu primeiro livro teórico em 1889, o Manual de 
Fotogrametria, de autoria do alemão C. Koppe. 
Algumas fotografias aéreas foram inclusive tiradas, sendo as mais 
notórias, a de Nadar, ou Gaspard Félix Tournachon, sobre a cidade de Bièvre, na 
França, em 1858 (que infelizmente foi perdida com o passar dos anos) e a de 
James Wallace Black, em 1860, sobre a cidade de Boston, nos Estados Unidos. 
No entanto, somente com a invenção do avião, tal situação viria a mudar 
sensivelmente. 
 
2.2.1 Fotogrametria analógica 
É a parte da fotogrametria que trata dos aspectos geométricos do uso de 
fotografias, com a finalidade de obter valores precisos de comprimentos, alturas e 
formas, baseando-se no uso de equipamentos ótico mecânicos analógicos. Ela é 
 
 
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totalmente baseada no princípio da estereoscopia e na orientação analógica das 
fotos (ZAIDAN, 2008). 
A invenção do aparelho “estereocomparador”, por Pullfrich, marca a 
primeira revolução da fotogrametria, através da qual foi possível facilitarsurpreendentemente o trabalho dos usuários, graças à substituição dos inúmeros 
cálculos matemáticos por aparelhos óptico-mecânicos (BRITO; COELHO FILHO, 
2007). 
Em 1911, o austríaco Theodore Scheimpflug cria um método bem-
sucedido de retificação de fotografias aéreas, iniciando todo um processo de 
utilização de tais fotografias para mapeamento de extensas superfícies. 
Os retificadores analógicos passam a ser utilizados largamente, sendo 
posteriormente substituídos pelos famosos restituidores analógicos, que 
permitiam visão estereoscópica, através da utilização de um par estereoscópico 
(ou seja, um par de fotografias com áreas de superposição). Inúmeros aparelhos, 
sobretudo os suíços e alemães, como os restituidores Wild, Zeiss e Kern 
possibilitavam a obtenção de cartas topográficas a precisões surpreendentes. 
Exemplo de um restituidor analógico 
 
 
Fonte: Zaidan (2008, p. 8). 
 
 
 
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Obviamente, tal trabalho passou a ser altamente específico, tornando 
fundamental a figura do técnico em fotogrametria, uma vez que tais aparelhos 
necessitavam de treinamento específico e aprofundado. 
O trabalho de campo também foi enormemente facilitado, com a 
introdução do processo da aerotriangulação analógica, que permitia o 
adensamento em laboratório dos pontos de campo. 
Paralelamente a estes desenvolvimentos, surgiram câmaras cada vez 
mais específicas para esta tarefa, chamadas de câmaras métricas. As mesmas 
dispunham de mecanismos para imprimir nas fotos informações relevantes quanto 
ao sistema de coordenadas de imagem, aumentando ainda mais a precisão das 
medições efetuadas. Um exemplo são as marcas fiduciais, que estão em todas as 
fotos e cujas coordenadas no sistema fotográfico são determinadas em 
laboratórios. 
Convém ressaltar que é deste período a criação e fortalecimento de 
inúmeras associações e entidades congregando todos os interessados na área. A 
ISP (International Society for Photogrammetry), atual ISPRS (International Society 
for Photogrammetry and Remote Sensing) foi fundada em 1910, por E. Dolezal, 
na Aústria. 
 
2.2.2 Fotogrametria analítica 
É a parte da fotogrametria que trata dos aspectos geométricos do uso de 
fotografias, com a finalidade de obter valores precisos de comprimentos, alturas e 
formas, baseando-se no uso de equipamentos eletrônicos analíticos. Ela é 
totalmente baseada no princípio da estereoscopia e na orientação analítica das 
fotos auxiliadas por computadores (ZAIDAN, 2008). 
Sua evolução coincide com a invenção do computador, nos anos 1940, 
que deu início a uma transformação nos processos fotogramétricos de então. A 
grande quantidade de cálculos necessários, que havia sido substituída pelos 
aparelhos mecânicos, passou a poder ser executada computacionalmente. 
O primeiro estudo nesta área foi desenvolvido em 1953, pelo Dr. Helmut 
Schmidt, do Laboratório de Pesquisa Balística, em Aberdeen, Maryland, Estados 
 
 
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Unidos. Neste estudo, foram estabelecidas as bases da fotogrametria analítica, 
incluindo-se o tratamento matricial, as soluções por mínimos quadrados (um tipo 
de método estatístico), a solução simultânea utilizando múltiplas imagens e uma 
análise completa de propagação de erros (BRITO; COELHO FILHO, 2007). 
Em 1957, o finlandês Uki Helava desenvolve o conceito de restituidor 
analítico, utilizando servo-mecanismos para medir as coordenadas das marcas 
fiduciais nas imagens. Computadores realizavam todos os demais cálculos, 
simplificando bastante o processo final. Os primeiros restituidores analíticos foram 
apresentados no congresso da ISP (atual ISPRS), em 1976. A partir daí, tais 
aparelhos revolucionaram o conceito de fotogrametria, permitindo a 
aerotriangulação de blocos (conjuntos de fotos) cada vez maiores e a utilização 
de câmaras comuns (não-métricas) (BRITO; COELHO FILHO, 2007). 
 
Exemplo de um restituidor analítico 
 
Fonte: Zaidan (2008, p. 9). 
 
 
 
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2.2.3 Fotogrametria digital 
A fotogrametria digital teve o seu surgimento nos anos 1980, tendo como 
grande inovação a utilização de imagens digitais como fonte primária de dados. A 
imagem digital pode ser adquirida diretamente de uma câmara digital, ou mesmo 
através da digitalização matricial de uma imagem analógica (submetendo-a a um 
scanner). 
Nos anos 1990, este ramo da fotogrametria realmente pôde ser usado de 
maneira extensiva, graças ao desenvolvimento de computadores com capacidade 
suficiente para o processamento interativo de imagens digitais, gerando elevados 
volumes de dados (BRITO; COELHO FILHO, 2007). 
O restante do processamento se dá de maneira semelhante à 
fotogrametria analítica, sendo possível, hoje em dia, a elaboração de produtos 
digitais (além das cartas digitais) que necessitam de processamento 
computacional extremamente elaborado, como as ortoimagens ou imagens 
ortorretificadas (imagens em perspectiva ortogonal) e mosaicos digitais, que 
consistem na junção de várias imagens. Esses mosaicos são considerados sendo 
não-controlados se não houver tratamento sobre as imagens e controlado, caso 
as imagens já tiverem sido ortorretificadas. 
Os aparelhos atualmente empregados também mudaram, sendo 
chamados de estações fotogramétricas digitais, ou seja, estações de trabalho 
inteiramente voltadas para a fotogrametria. Computadores comuns também 
podem ser aproveitados para este fim, sendo chamados de computadores 
repotencializados, por receberem hardware e software específicos. 
Um comentário que se faz necessário neste ponto é quanto à diferença 
de fotogrametria digital e fotogrametria apoiada por computador (ou 
simplesmente, fotogrametria com uso de computadores). Com o objetivo de não 
perder a experiência de anos de trabalho de operadores habilidosos e também de 
aumentar a expectativa de vida dos ainda eficazes aviógrafos analógicos e 
analíticos, computadores foram ligados aos mesmos, possibilitando uma saída de 
dados digital, ou seja, um arquivo de computador (em geral um formato 
compatível com os inúmeros programas de CAD – Computer Aided Design 
 
 
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existentes). Mesmo assim, estes aparelhos não podem ser relacionados à 
fotogrametria digital, uma vez que a entrada de dados ainda se dá de modo 
analógico (fotografia impressa em filme). Mesmo o restituidor analítico, que realiza 
todo o restante do processamento de forma computacional, ainda as considera 
como dado de entrada. Somente na fotogrametria digital tem-se uma análise 
computacional completa de todo o processo. 
Zaidan (2008) resume que essa é a parte da fotogrametria que trata dos 
aspectos geométricos do uso de fotografias, com a finalidade de obter valores 
precisos de comprimentos, alturas e formas, baseando-se no uso de imagens 
digitais, armazenadas em meio magnético, na forma de pixels. Ela é totalmente 
baseada no princípio da estereoscopia e na orientação analítico-digital das fotos. 
O objetivo principal da fotogrametria digital é reconstruir de forma 
automática o espaço tridimensional (espaço objeto) apartir de imagens 
bidimensionais (espaço imagem) (BRITO; COELHO FILHO, 2007). 
Ela preocupa-se em automatizar a fotogrametria, principalmente levando-
se em conta que os equipamentos de informática hoje em dia permitem o rápido 
processamento da avalanche de dados que surge em consequência destes 
processos. 
Ter-se-ia, então, como ideal a criação de uma “máquina de mapeamento 
automático”, capaz de reconhecer automaticamente as feições do terreno (como 
prédios, pontes e outras construções) e extrair a forma do relevo da região a ser 
mapeada, de todo modo, o problema proposto não é tão simples assim, uma vez 
que não há um espaço 3D tão “bem comportado”. Pelo contrário, o relevo da 
superfície terrestre apresenta-se com inúmeras descontinuidades, o que torna 
praticamente impossível seu mapeamento automático. Surgem então várias 
condições de contorno para sua solução, exigindo a interação do homem em 
vários processos. 
Hoje em dia, pode-se dizer que o estado da arte em fotogrametria digital é 
o mapeamento semiautomático, ou seja, os processos implementados tentam ser 
automáticos, porém, ainda exigem a supervisão, e eventual intervenção humana 
nos mesmos. 
 
 
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O quadro abaixo nos mostra a evolução tecnológica da fotogrametria 
FOTOGRAMETRIA ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA 
Analógica Foto analógica 
(em filme) 
Analógico 
(óptico mecânico) 
 
Analógico 
(scribes/fotolitos) 
no passado ou 
digital (CAD, por 
exemplo) no 
presente. 
 
Analítica Foto analógica 
(em filme) 
Analítico 
(computacional) 
 
Analógico 
(scribes/fotolitos) 
no passado ou 
digital (CAD, por 
exemplo) no 
presente. 
 
Digital Imagem digital 
(obtida da câmera digital, 
por exemplo) ou 
digitalizada (foto analógica 
submetida a um scanner) 
Analítico 
(computacional) 
 
Digital 
Fonte: Coelho Filho e Brito (2007 adaptado de Augusto, 1999). 
Guarde... 
As fotografias são utilizadas para o posicionamento de pontos na 
superfície terrestre. 
O posicionamento de pontos é realizado através do método da 
“Triangulação Fotogramétrica” ou “Fototriangulação”, também denominada de 
Aerotriangulação, Triangulação Aérea ou Triangulação Espacial. 
Após este posicionamento, faz-se a transferência de informações 
temáticas para o mapa, sendo esta, denominada de “Restituição” ou também 
chamada de “Compilação Fotogramétrica”. 
Desta forma, podemos definir então, que a área da Fotogrametria que 
trata das fotografias aéreas é conhecida como “Aerofotogrametria” e engloba suas 
aplicações correlatas (ZAIDAN, 2008). 
A fotogrametria a curta distância, aérea ou terrestre é aplicada em 
problemas laboratoriais, controle geométrico de processos laboratoriais, 
investigações policiais, etc. 
 
 
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16 
 
A microfotogrametria é utilizada em técnicas microscópicas permitindo a 
medida precisa e o mapeamento de objetos microscópicos. Muito utilizada na 
medicina, como por exemplo, para o monitoramento da evolução de quadros 
clínicos, análises fisioterápicas e casos forenses. 
 
 
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UNIDADE 3 – O PROCESSO FOTOGRÁFICO 
 
3.1 Princípios de luz e fotografia 
Luz é conceito básico quando se fala em processo fotográfico! E quando 
ela interage com a matéria, gera fenômenos como absorção, emissão, difusão e 
reflexão que estão ilustrados abaixo: 
 
A interação destes processos ajuda a explicar as diferentes cores com as 
quais os objetos se apresentam. A sensação de cor é determinada pelo 
comprimento de onda que atinge a retina dos nossos olhos, que percebem os 
comprimentos de onda situados entre 400 a 700 milimicrons, que são 
interpretados como cores diferentes (ANDRADE, 1998), conforme representado 
abaixo: 
Representação do Comprimento de onda através do Espectro 
Eletromagnético 
 
 
 
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Tabela com exemplo da faixa do comprimento de onda visível pelo olho 
humano 
 
ESPECTRO VISÍVEL DA LUZ SOLAR 
FAIXA DO COMPRIMENTO DE ONDA COR 
400-446 milimicrons Violeta 
446-500 milimicrons Azul 
500-578 milimicrons Verde 
578-592 milimicrons Amarelo 
592-620 milimicrons Alaranjado 
620-700 milimicrons Vermelho 
 
Essas cores podem ser reproduzidas a partir de dois conceitos muito 
interessantes: o modelo de cores aditivas e o modelo de cores subtrativas. 
O princípio da fotografia colorida consiste na possibilidade de se 
reproduzir qualquer cor, a partir de uma mistura de apenas três cores primárias: 
azul, verde e vermelho. Ou seja, o sistema RGB: Red, Green e Blue. 
A mistura das cores primárias, ou adição de uma sobre a outra em 
proporções diferentes, denomina-se “Processo Aditivo”, conforme consta na 
tabela abaixo. 
OBTENÇÃO DA COR POR ADIÇÃO 
COR ADIÇÃO 
Ciano Verde + Azul 
Magenta Vermelha + Azul 
Amarela Verde + Vermelha 
Branca Verde + Azul + Vermelha 
 
 
 
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O resultado desta mistura é a formação das cores secundárias amarelo, 
ciano e magenta, também chamadas de cores subtrativas. 
A subtração das cores secundárias: amarelo, ciano e magenta, em 
proporções diferentes, através de filtros, resultará na formação das cores 
primárias novamente, conforme tabela abaixo: 
OBTENÇÃO DA COR POR SUBTRAÇÃO 
COR SUBTRAÇÃO 
Vermelha Branca – verde – azul 
Azul Branca – verde – vermelha 
Verde Branca – vermelha – azul 
Magenta Branca – verde 
Ciano Branca – vermelha 
Amarela Branca – azul 
 
Feitas estas considerações iniciais, podemos partir para o entendimento 
do processo fotográfico tão importante para os estudos em tela, afinal de contas, 
a fotografia é a principal ferramenta de trabalho do fotogrametrista. 
O processo chamado fotografia foi desenvolvido a partir de 1839, graças 
aos esforços dos pioneiros Nicéphore Niépce, William Talbot e Louis Daguerre. O 
princípio da câmara escura é de tal simplicidade e eficácia que até os dias de hoje 
é utilizado em sua essência. Tal princípio está descrito esquematicamente na 
figura abaixo. 
Princípio da câmara escura 
 
 
 
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Temos um objeto a ser fotografado e uma câmara, que se constitui em 
um recipiente oco (com um pequeno furo por onde passa a luz), com as paredes 
internas escuras, exceto uma, onde se encontra um dispositivo que pode ser 
sensibilizado pela luz (um filme ou matriz de CCDs como exemplos). A imagem é 
formada de maneira invertida, em uma distância que depende da distância do 
objeto ao furo. 
Entretanto, o aparato não se mostrou prático, pois eram necessárias 
horas de exposição para sensibilizar suficientemente o filme. Para contornar esse 
problema, instalou-se um sistema de lentes na frente da câmara, o que diminuiu 
bastante o tempo de exposição,como exibido na figura abaixo: 
Princípio da câmara fotográfica 
 
 
Quando o arranjo está devidamente posicionado, pode-se relacionar a 
distância focal (f), à distância-imagem (i) e à distância-objeto (o) do seguinte 
modo (Lei de Gauss): 
 
Embora a fórmula especifique rigidamente uma determinada distância-
imagem e uma determinada distância-objeto, necessárias para que o sistema 
esteja absolutamente focado, há um intervalo de tolerância dentro do qual 
mudanças de posição do objeto não acarretam perda de nitidez da imagem. Tal 
conceito é chamado profundidade de campo (BRITO; COELHO FILHO, 2007). 
 
 
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No caso de fotografias aéreas (ou terrestres visando a longas distâncias), 
a distância-objeto assume valores muito grandes, reduzindo a equação 1/f = 1/i, 
donde se conclui que nesses casos, f = i. 
Outro conceito importante para as câmaras fotográficas é a exposição em 
qualquer ponto do plano focal. De acordo com Lillesand e Kiefer (2000), ela é 
expressa pela fórmula: 
 
onde: 
Exp é a exposição em si, expressa em Jmm-2; 
s expressa o brilho da cena em Jmm-2 s-1; 
d é o diâmetro da abertura da lente em mm; 
t é o tempo de exposição em s; 
f é a distância focal da câmara em mm. 
Outro conceito igualmente importante é o de velocidade das lentes, ou F - 
stop. Ele é dado pela relação entre a distância focal da câmara e o diâmetro da 
lente: 
 
Com isso, pode-se reescrever a equação anterior a esta da seguinte 
forma: 
 
Verifica-se que, à medida que o f-stop aumenta, a exposição diminui. Em 
geral, o f-stop é representado em potências de 2. Convenciona-se, para um valor 
x de f-stop, representá-lo como f/x. Assim, alguns valores comuns seriam: f/2, f/4, 
f/1,4 e assim por diante. Como, na verdade, a velocidade das lentes é 
 
 
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representada por uma relação, quanto maior a abertura das lentes (pequenos f-
stop), mais luz chegará ao filme, o que possibilita a diminuição da exposição. 
Pequenas aberturas de lentes obrigam maiores tempos de exposição, 
mas aumentam a profundidade de campo. É interessante ressaltar que não existe 
uma relação ideal, cabendo ao profissional envolvido escolher o melhor filme e as 
melhores condições para cada situação prática que se apresente. 
As câmaras fotográficas podem ser classificadas, quanto à fabricação, em 
analógicas (sensibilizam um filme que, se revelado, leva a uma imagem 
analógica) ou digitais (obtêm a imagem diretamente em formato digital). 
Outra chave de classificação das câmaras fotográficas permite dividi-las 
em dois grandes grupos: as câmaras métricas e não métricas, ou de fotógrafo 
amador. As métricas distinguem-se das não métricas pelo fato de possuírem 
características especiais, convencionando-se chamá-las de câmara 
fotogramétrica. 
No caso, o que determina a dissensão entre essas definições é o maior 
rigor métrico na definição dos parâmetros que regem a câmara. Assim, pode-se 
extrair informação métrica e precisa das imagens adquiridas por tal tipo de 
câmara. 
As câmaras fotogramétricas em geral são aéreas, mas podem ser 
terrestres (para uso em fotogrametria arquitetônica ou mesmo na aquisição de 
imagens oblíquas de feições muito irregulares). Deve-se, porém, considerar que, 
para câmaras terrestres, a distância focal não é constante e os valores de 
profundidade de campo devem ser respeitados. 
Quanto ao processo fotográfico especificamente, Zaidan (2008) explica 
que existem na natureza muitos materiais sensíveis à luz. Um dos que reagem 
quimicamente mais rápido na presença da luz é o brometo de prata. Quando a 
molécula de brometo de prata recebe luz ela se reduz a bromo e prata. 
Dependendo da intensidade e do tempo de exposição resultará em mais ou 
menos prata. 
 
 
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Geralmente, o brometo de prata é diluído em um tipo de gelatina própria 
para dar origem à chamada “emulsão fotográfica”. Esta emulsão fotográfica 
aplicada em um suporte adequado dá origem ao “filme fotográfico”. 
No processo fotográfico, o filme é exposto à luz, fazendo com que parte 
do brometo de prata seja reduzido, dando origem à chamada “imagem latente”. 
Através da aplicação de um agente desenvolvedor chamado de “revelador” faz-se 
a redução total dos grãos de brometo de prata já parcialmente reduzidos fazendo 
com que a imagem fique visível. Desta forma, origina-se a “imagem revelada”. 
Observa-se que este processo de revelação deve ser realizado no escuro para 
não causar a redução dos grânulos de brometo de prata intactos. Após todo este 
processo, retira-se o restante dos grãos de brometo de prata não reduzidos para 
que o processo não prossiga estragando a imagem obtida. Isto é feito através da 
aplicação de um solvente específico chamado de “fixador”. Porém, os grãos que 
ficam são os que recebem mais luz, criando uma “imagem negativa”, onde as 
áreas mais claras são representadas por cores mais escuras. 
Para que haja correspondência de tons com a realidade, é necessário 
reverter os efeitos, criando a “imagem positiva”. O processo de obtenção de 
“imagens positivas” se dá a partir da exposição do filme ou papel fotográfico à luz 
que atravessa o filme negativo e sua posterior revelação e fixação como na 
produção dos negativos. 
A imagem positiva pode ser produzida em material fotográfico 
transparente ou opaco. A imagem positiva em material de base transparente 
chama-se “diapositivo fotográfico” e em material de base opaca chama-se 
“fotografia” (ZAIDAN, 2008). 
 
3.2 Geometria da fotografia 
Segundo Wolf (1983 apud LIMA, THOMAS e SEVERO, 2010), ao tomar a 
fotografia de um objeto qualquer, esta pode ser classificada de acordo com a sua 
geometria: 
 
 
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 fotografia vertical – é tomada quando o eixo ótico da câmara encontra-se 
na vertical ou aproximadamente na vertical. Normalmente, uma fotografia 
vertical é tomada com o eixo ótico ligeiramente inclinado; refere-se a esta 
foto como inclinada. Esta inclinação acidental do eixo ótico deve ser menor 
que três graus; 
 fotografia baixo-oblíqua – é tomada com o eixo ótico inclinado, mas não o 
suficiente para mostrar o horizonte; 
 fotografia alto-oblíqua – é uma foto tomada com o eixo ótico 
suficientemente inclinado para mostrar o horizonte terrestre; 
 fotografia convergente – é um par de fotos baixo-oblíquas em que o eixo 
ótico da câmara converge em direção ao outro. As duas fotos cobrem 
aproximadamente a mesma porção do terreno. 
As fotografias oblíquas, apesar de haver uma limitação geométrica que 
dificulta seu uso para o mapeamento, são úteis por representarem uma área 
extensa e pelo realce do relevo fotografado, que são itens importantes para o 
reconhecimento do terreno. 
As fotografias convergentes, segundo Ruy (2008), tem maior utilização na 
Fotogrametria terrestre, dada a difícil adequação para obtenção das fotografias 
por sensores aerotransportados. 
Quando a foto é vertical, pode-se, através de uma relação geométrica 
(veja abaixo) determinar uma relação entre a fotografia e a cena fotografada 
(objeto). 
Relaçãogeométrica entre a foto e a cena 
 
Fonte: REISS (2008). 
 
 
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Os parâmetros envolvidos nessa relação são apresentados a seguir: 
F é a distância focal, obtido nas propriedades da imagem; 
AB é a distância conhecida no terreno; 
ab é a distância medida na imagem; 
Z é a distância câmara-objeto (altura de voo). 
Desta forma, por semelhança de triângulos f está para Z assim como ab 
está para AB. 
ou seja: 
 
Assim, qualquer medida na fotografia pode ser relacionada com a cena. 
Entretanto as medidas realizadas na foto e na cena possuem diferentes sistemas 
de coordenada. Os parâmetros apresentados estabelecem a relação entre os dois 
sistemas (foto e objeto). 
No exemplo anterior, considera-se que a superfície da cena é plana. 
Quando esta é irregular (figura abaixo), utiliza-se a seguinte expressão: 
 
Relação geométrica entre a foto e a cena quando o terreno é irregular 
 
 
Fonte: REISS (2008). 
 
 
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Onde: 
H é a altitude de câmara no momento da tomada da fotografia; 
hAB é a média da altitude dos pontos A e B. 
Os procedimentos apresentados se referem a apenas uma fotografia, no 
entanto, quando se tem duas ou mais fotografias de uma mesma feição ou objeto, 
tiradas de diferentes posições, pode-se gerar modelos tridimensionais destes, 
além de extrair suas medidas (LIMA; THOMAS; SEVERO, 2010). 
Por fim, a distância focal será a distância entre o ponto nodal posterior e o 
plano focal imagem da objetiva. Brito e Coelho Filho (2007) definem o ponto nodal 
posterior como sendo o ponto de saída de um raio de luz do sistema de lentes. As 
distâncias focais que normalmente são abordadas seguem o conceito de Wolf 
(1983), que menciona a distância focal equivalente (f), como a que é efetivamente 
próxima ao centro das lentes da câmara, e a distância focal calibrada (c), que 
produz uma distribuição média global da distorção radial das lentes. 
 
3.3 Fototriangulação 
De acordo com Lugnani (1987), fototriangulação é um método de 
determinação de coordenadas de pontos de interesse no espaço objeto. Essa 
determinação é possível dada à relação geométrica entre as fotografias 
adjacentes, o controle de campo mediante pontos de apoio, e o conjunto de 
valores aproximados de parâmetros de orientação da fotografia. 
Segundo Andrade (1998), o maior objetivo da fototriangulação é fornecer 
coordenadas precisas para os pontos necessários para a orientação de modelos 
fotogramétricos para a restituição ou elaboração de ortofotos. 
Geralmente, os pontos usados no procedimento de fototriangulação – 
tanto os de ligação (tie points) quanto os de apoio terrestre – estão localizados na 
região de Von Gruber em cada fotografia. No que diz respeito ao bloco de 
fotografias, a disposição dos pontos de apoio terrestre deve ser nas suas 
extremidades, bem como nas junções entre as faixas. A quantidade de pontos de 
 
 
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apoio vai depender se o fator escolhido para a aplicação for de um ponto a cada 
três, quatro ou cinco modelos. Essa escolha fica a critério de cada planejamento. 
O planejamento da fototriangulação deve ter início no planejamento da 
cobertura fotogramétrica, devido à necessidade de saber a quantidade de pontos 
de campo, a necessidade de se fazer um voo apoiado, entre outros fatores que 
influenciam os procedimentos futuros, visto que deve-se ter confiança de que irá 
se ter todos os dados necessários para a realização da triangulação com 
qualidade. 
Normalmente, os pontos de apoio são obtidos usando um referencial 
geodésico, para que as informações resultantes desse processo sejam 
intercambiáveis com outras informações provenientes das mais diferentes fontes. 
Em um processo de fototriangulação, os pontos trabalhados podem ser de dois 
tipos: pontos de apoio terrestre e pontos fotogramétricos. 
Cabe destacar o procedimento de fototriangulação por feixe de raios 
(bundle method), que segundo Brito e Coelho Filho (2007), pode ser entendido 
como uma resseção espacial simultaneamente à execução da interseção espacial 
para um conjunto de imagens digitais do terreno. Sendo a resseção espacial um 
método para a obtenção dos parâmetros de orientação exterior e a interseção 
espacial usada para determinar as coordenadas de um ponto do espaço-objeto 
que esteja em pelo menos duas fotografias. Lugnani (1987) cita que neste 
modelo, uma foto é considerada como um feixe de retas, e cada uma dessas 
retas é definida pela condição de colinearidade de três pontos. Na 
fototriangulação por feixe de raios, único método totalmente analítico, os 
parâmetros de orientação exterior de todas as imagens trabalhadas são obtidos 
por meio de um único ajustamento. 
Segundo conclusão de Brito e Coelho Filho (2007), os métodos de 
fototriangulação representam um grande avanço das técnicas fotogramétricas, por 
permitir a obtenção de coordenadas de vários pontos no terreno a partir da 
interpolação de apenas alguns pontos de campo. Observa-se a importância da 
realização dessa operação, isto é, que seja feita com qualidade, dado que os 
 
 
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parâmetros obtidos nesse passo são essenciais na retificação, ortorretificação e 
restituição. 
 
3.4 Restituição 
Segundo Oliveira (1993), a restituição trata da elaboração de um mapa, 
ou parte dele, a partir de fotografias aéreas e de dados de controle geodésico, por 
meio de instrumentos fotogramétricos. Hasegawa (2004) complementa citando 
que os instrumentos de restituição – os restituidores – podem ser analógicos, 
analíticos ou digitais. Também que o produto gerado na restituição, primeiro 
esboço do mapa, é denominado de minuta de restituição. Esse produto já consta 
com as informações precisas dos pontos no espaço objeto. 
Segundo Brito e Coelho Filho (2007), a restituição objetiva a interpretação 
das diversas feições naturais ou artificiais manifestas no terreno, extraindo as 
geograficamente referenciadas ao espaço-objeto. É importante salientar que a 
restituição fotogramétrica normalmente é baseada na estereoscopia, a partir de 
um estereopar. Assim, a restituição pode ser desenvolvida a partir de múltiplas 
fotografias do objeto. Este processo é fundamentado no Desenho Projetivo e na 
Perspectiva Exata, onde são determinadas as posições no espaço (restituição) 
dos pontos de interesse, a partir da interseção dos raios luminosos que passam 
através do centro óptico (centro perspectivo) e nos pontos homólogos existentes 
nas várias fotos. 
Hasegawa (2004) ainda fala sobre o funcionamento dos restituidores, 
inclusive dos analíticos, onde a projeção dos feixes perspectivos na reconstrução 
é realizada matematicamente, eliminando assim, os erros provocados pelos 
componentes mecânicos ou óticos, que em sua estrutura são poucos. As 
informações dos produtos gerados, por serem numéricas, se tornam mais 
flexíveis e maleáveis na sua utilização. 
 
3.5 Ortofoto 
Lima, Thomaz e Severo (2010) ressaltam que com o crescente emprego 
da Fotogrametria Digital no mapeamento, observou-se a possibilidade de 
utilização de fotografiaspara geração direta de um mapa. Ou seja, a fotografia 
 
 
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além de ser um insumo para a confecção de mapas, passa a ser um deste, 
quando devidamente tratada e com a adição de algumas informações que são 
relevantes na confecção do mapa. Este produto é denominado ortofotocarta. 
Entretanto, fotografias em seu estado bruto não podem substituir, por 
exemplo, mapas topográficos de forma ideal. Tal fato ocorre, pois a tomada da 
fotografia representa uma realidade gerada a partir de uma projeção cônica 
central, enquanto o mapa topográfico é gerado em projeção ortogonal à superfície 
mapeada. 
Segundo Lima e Loch (1998), para que uma fotografia aérea apresente-se 
análoga a uma carta topográfica, do ponto de vista quantitativo, a fotografia 
deveria atender às seguintes condições ideais: 
 terreno perfeitamente plano e horizontal; 
 perfeita verticalidade do eixo ótico da câmara fotogramétrica; 
 linha de voo perfeitamente horizontal, sem variações na altitude do 
voo entre as sucessivas estações de tomadas das fotografias. 
Sendo estas condições ideais bastante improváveis de se obter, 
procedimentos de correção das fotografias como a ortorretificação, são aplicadas. 
A técnica de ortorretificação elimina as distorções relativas à rotação da câmara, 
além de remover as distorções devidas ao relevo da área fotografada, realizando-
se a transformação da perspectiva cônica para a ortogonal (LIMA; THOMAZ; 
SEVERO, 2010). 
Para realizar a ortorretificação, utilizam-se informações de inclinação, 
posição e distorção da câmara aérea no instante da tomada das fotografias, além 
de informações referentes ao terreno que são obtidas através de um modelo 
digital de terreno. 
 
3.6 Anaglifo 
Anaglifo é uma imagem elaborada a partir de um par de fotografias com 
uma área de sobreposição que permite fornecer o efeito tridimensional quando 
vista com óculos de duas cores. O efeito de profundidade é produzido através da 
 
 
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distância entre estas duas fotografias e de duas camadas de cor sobrepostas. O 
córtex visual do cérebro humano funde as imagens sobrepostas na percepção de 
uma cena tridimensional (LIMA; THOMAZ; SEVERO, 2010). 
O anaglifo consiste no uso de filtros de cores complementares, 
usualmente vermelho e azul ou verde, no par de fotografias estereoscópicas para 
separar as projeções da esquerda e direita. Usualmente, o filtro azul ou verde é 
colocado sobre a fonte de luz do projetor esquerdo simultaneamente ao uso do 
filtro vermelho no projetor direito, o que permite que o operador, utilizando os 
óculos com lentes vermelha e azul ou verde, observe a imagem projetada em 
terceira dimensão (SCHULER; ARAUJO, 2005). A figura abaixo mostra os óculos 
utilizados para a visualização tridimensional do anaglifo. 
 
 
 
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UNIDADE 4 – APLICAÇÕES DA FOTOGRAMETRIA 
 
4.1 Fotogrametria terrestre na amostragem de mina subterrânea 
Dentre as aplicações da fotogrametria terrestre digital temos aquela 
voltada para amostragem de mina subterrânea de modo a determinar sua 
viabilidade operacional. 
Assis (2011) explana que a tecnologia tem se mostrado aliada das 
grandes empresas, as quais visam agilidade na obtenção da informação, 
concomitante à confiabilidade da mesma e a segurança dos seus colaboradores, 
citando um instituto de pesquisa a CSIRO – do governo australiano 
(Commonwealth Scientific and Industrial Organization) que desenvolveu o 
Sirovision. 
O Sirovision é uma tecnologia para capturar dados geotécnicos e 
geológicos (estruturas, atitudes de planos e feições geológicas) que utiliza a 
combinação de cálculos matemáticos com fotografias digitais auxiliando na 
construção do modelo tridimensional (3D) georreferenciado de alta qualidade. Sua 
aplicação se dá tanto para mina a céu aberto (open pit) quanto para mina 
subterrânea (underground mine). 
O Sirovision é constituído da combinação de hardware e software, sendo: 
 hardware – o arranjo customizado (rig) para mina subterrânea de duas 
câmeras comerciais; e, 
 software – os módulos Sirolink, que converte as imagens para tif, Siro3D, 
que cria o modelo 3D, e o Sirojoint, que cria os grupos de dados estruturais 
utilizando o modelo 3D. 
O rig é um equipamento desenvolvido especificamente para trabalhos em 
subsolo, também possui quatro pontos de lasers, flash e luzes acoplados, assim 
como um mono pé. 
 
 
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A seguir temos uma ilustração desse equipamento. 
Composição do rig para mina subterrânea 
 
Fonte: Assis (2011, p. 12). 
A captura do par de fotografias digitais em 2D de uma mesma área se dá 
a partir de um único disparo e a abrangência varia entre 3 e 5 m2, de acordo com 
a distância do rig em relação ao local a ser fotografado. As imagens são 
posteriormente processadas no computador para gerar a imagem 3D 
georreferenciada nas coordenadas reais da mina. Esse modelo tridimensional de 
alta qualidade servirá de ponto inicial para o desenvolvimento de pesquisas nas 
áreas da mecânica de rochas e da geologia, uma vez que permite a obtenção de 
dados detalhados e georreferenciados sobre toda área fotografada (ASSIS, 
2011). 
 
 
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Para atingir esses objetivos, a pesquisadora adotou a seguinte 
metodologia explicada nos fluxogramas esquematizados a seguir: 
Fluxograma da estrutura geral da metodologia referente ao subsolo 
 
Fluxograma da estrutura geral da metodologia referente à superfície 
 
 
 
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O estudo apresentado por Assis (2011) teve como objetivo a análise 
comparativa entre as informações da posição espacial (coordenadas X, Y e Z) 
das seções de amostragem adquiridas pelo uso da estação total em confronto 
com os dados obtidos a partir de um modelo tridimensional georreferenciado. 
Esse modelo foi gerado através de técnicas da fotogrametria terrestre digital 
através do uso do sistema Sirovision. 
Por se tratar de uma nova técnica, foi necessária a validação das 
informações obtidas, tendo como base os dados de seções adquiridos pelo 
método tradicional de levantamento por estação total utilizado na mina onde o 
estudo foi realizado. 
De maneira geral, os resultados obtidos com o uso do modelo 3D 
georreferenciado foram considerados semelhantes àqueles adquiridos pela 
estação total, o que a pesquisadora comprovou pelos altos valores do coeficiente 
de correlação entre as coordenadas dos eixos X, Y e Z de ambos os métodos de 
 
 
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aquisição das informações. Os valores são próximos ao +1, valor que indica 
perfeita associação positiva entre as variáveis. 
A utilização da fotogrametria terrestre digital tendo como produto final um 
modelo tridimensional georreferenciado oferece maior nível de detalhamento das 
informações referentes ao maciço rochoso que o levantamento das seções por 
estação total. 
A partir da análise e estudo detalhado desse modelo, é possível extrair 
informações do âmbito geológico (litologias, teor mineral) como também da 
mecânica de rochas (estruturas, falhas). Além disso, é possível fazer o registro 
sequencial das frentes de trabalho conforme vão sendo lavradas, gerando um 
histórico do desenvolvimento, permitindo ainda a consulta posterior da 
informação. 
Embora os resultados apresentados tenham sido favoráveis à 
implantação do uso do Sirovision na rotina de trabalho onde o estudo foi 
realizado, há que se considerar que em uma mina em operação ininterrupta, a 
agilidade de obtenção da informação é peça fundamental. Diante disso, acredita-
se ser possível uma futura implantação quando os softwares constituintes do 
sistema Sirovision sofrerem atualizações, com vista a agilizar o processamento 
dos dados (ASSIS, 2011). 
 
4.2 Fotogrametria em Engenharia civil 
São inúmeras as aplicações na Engenharia Civil como bem atestam 
Borges (1999); Schafer (2004); Valença, Júlio e Araújo (2006); Santos e Cintra 
(2009) e outros. 
Schafer (2004) justifica de várias maneiras a importância de se conhecer 
em detalhes as características de uma área onde se pretende implantar uma 
rodovia, por exemplo, para que se possa alterar o mínimo possível o ambiente 
nesta área e que o ambiente não cause riscos a operacionalidade da rodovia. O 
Cadastro Técnico Multifinalitário (CTM) aliado a modernas técnicas de 
Sensoriamento Remoto, propicia o conhecimento do local e traz subsídios para a 
 
 
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realização do projeto facilitando o conhecimento do ambiente onde a rodovia será 
implantada, atendendo de maneira eficaz aos requisitos ambientais. 
A utilização de fotografias aéreas em projetos de implantação de rodovias 
é uma prática bem aceita em engenharia rodoviária. As fotografias aéreas de 
grande escala são importantes tanto nas etapas preliminares quanto na fase final 
de um levantamento, pois elas fornecem uma visão da área mostrando as 
condições existentes em um momento particular. Podemos observar nelas os 
elementos da superfície e, com isso, estabelecer a relação entre geologia, fatores 
culturais e ambientais relevantes para a avaliação dos impactos de um projeto de 
engenharia no ambiente. As fotografias aéreas para este tipo de estudo são 
confiáveis, econômicas e consequentemente essenciais para a avaliação de 
muitos parâmetros ambientais inerentes à construção e uso da rodovia 
(FERGUNSON, 1985 apud SCHAFER, 2004). 
A partir da década de 1990, com o surgimento das fotografias aéreas 
digitais (obtidas através de escanerização de fotografias obtidas por métodos 
convencionais ou por câmeras fotogramétricas digitais) vieram junto vantagens 
como a possibilidade de serem visualizadas e processadas em computadores 
comuns e a possibilidade de sua imagem digital ser melhorada devido ao acesso 
ao seu conteúdo radiométrico (SCHAFER, 2004). 
Um produto importante para projetos de engenharia rodoviária que pode 
ser obtido a partir das fotografias aéreas é o Modelo Digital do Terreno (MDT). Ele 
foi inicialmente utilizado para a determinação de volumes de corte e aterro em 
trabalhos de terra, e atualmente é utilizado no projeto da rodovia propriamente 
dito. Além disso, as técnicas de modelagem do terreno podem também ser 
utilizadas para criar modelos de projeto digital da rodovia proposta. A 
possibilidade de combinar o projeto e modelos do terreno propicia ainda uma 
visualização mais realista do impacto que a implantação do projeto rodoviário 
causará no ambiente. 
Santos e Cintra (2009) trabalharam a aplicação da fotogrametria em 
benefícios para o DER/MG, que através do suporte técnico do Núcleo de 
Aerofotogrametria abrangem todos os Projetos de um modo geral, tais como: 
 
 
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Estudos de viabilidade em drenagem, cálculo e dimensionamento de bueiros ou 
pontes, estudos de alternativas de traçados, curvas de nível, alteração de greide 
de estradas, estudos topográficos, dentre outros, objetivando dinamizar e 
aperfeiçoar o sistema e o tornar mais econômico (redução de custos), 
acarretando menos visitas ao campo, limitando-se as visitas apenas para trechos 
não conhecidos, fatores estes que contribuem para o cumprimento das metas 
dentro dos prazos estipulados. 
Em projetos de contorno de cidades, o Serviço de fotogrametria, pela sua 
discrição, facilita para que não haja especulação imobiliária nas regiões próximas 
a esses perímetros urbanos. 
Também enquadram-se perfeitamente no PMDI, pela obtenção de Política 
de Qualidade, e dentro do plano estratégico, Políticas de desenvolvimento social 
e econômico. 
Borges (1999) também defende as aplicações práticas da fotogrametria 
arquitetural na documentação de edifícios e cidades históricas, para uso efetivo 
por arquitetos e planejadores apresentando uma lista de motivos e benefícios 
para sua utilização, a saber: 
Em ordem de prioridade, baseados em vários anos de experiência nesta 
área, os motivos que levam à necessidade de obtenção de um levantamento 
fotogramétrico variam basicamente em função, conforme elenca Borges: 
 do tempo exigido para a realização de um levantamento arquitetônico que 
apresente todas as vantagens oferecidas pela fotogrametria digital; 
 do baixo custo de execução; 
 da possibilidade de imediata utilização do produto final; 
 da profusão de informações obtidas; 
 das dificuldades de acesso ao objeto a ser levantado; 
 da precisão confiável e homogênea, passível de ser estabelecida a priori. 
Com o levantamento fotogramétrico, além de todas estas vantagens 
serem verdadeiras, obtém-se um número excepcional de fotografias do objeto, 
erivaldo
Realce
 
 
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que registra sem subjetividade as características marcantes que o fazem 
pertencer a esta categoria especial de historicidade. O levantamento pode ser 
verificado e acrescido de informações até mesmo após a perda parcial ou total do 
objeto. 
 
4.3 Fotogrametria para cadastro 
A trena foi ao longo das últimas décadas a garantia necessária, o modelo 
confiável para determinação de áreas dos imóveis voltadas ao cadastro 
imobiliário. Ela garantia e evitava problemas técnicos e políticos aos 
administradores públicos, no entanto, as conquistas tecnológicas e a necessidade 
cada vez maior de otimizar as atividades prevendo reduzir custos tem levado os 
profissionais a buscarem e utilizarem dessas tecnologias como a fotogrametria. 
Segundo Néia (2013), obviamente que o Cadastro Técnico exige e 
continuará exigindo muita responsabilidade e principalmente qualidade em seus 
processos de coleta de dados, assim não estamos falando aqui de mera 
substituição de procedimentos por algumas “soluções milagrosas”, como a 
utilização de imagens orbitais de alta resolução, seguida da determinação de 
coordenadascom a utilização de sistema GPS (nestes casos até de navegação 
serve) para o “georreferenciamento das imagens” e até a elaboração de um 
suspeito Modelo Digital de Terreno. 
Realmente, as imagens orbitais apresentam avanço no aspecto de 
resolução, mas a melhor precisão possível é compatível com o mapeamento na 
escala 1:5.000, o que dentro das normas da cartografia nacional representa um 
erro planimétrico médio de 2,5 m. 
Entretanto, assim como os avanços nos sensores orbitais, temos 
significativos avanços nos processos fotogramétricos, com a adoção de escalas 
maiores e mais precisas (1:1.000 com precisão de 0,20m), graças a dispositivos 
das câmaras aéreas com FMC, plataformas giroestabilizadoras, Modelos Digitais 
de Terrenos precisos, entre outros, que fornecem o subsidio necessário 
(qualidade) para desenvolvimento de novas técnicas para diversas aplicações. 
 
 
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Para execução do Cadastro Imobiliário de Porto Velho, composto por 
aproximadamente 100.000 imóveis (territoriais e prediais), Neia (2013) exemplifica 
que foi realizada uma cobertura aerofotogramétrica na escala 1:5.000, seguido 
das etapas de apoio de campo, aerotriangulação e restituição. Esta restituição 
está sendo realizada somente dos elementos de interesse ao cadastro, ou seja: 
sistema viário, hidrografia, altimetria, alinhamento predial, divisa de lotes e 
edificações, obedecendo a uma estrutura de armazenamento segundo diferentes 
layers, traços, cores, sendo todas as entidades representadas pelas coordenadas 
x, y, z. 
Para as edificações com mais de um pavimento, é coletado isoladamente 
(em diferente layer) cada polígono, indicando sobre a entidade o total de 
pavimentos da edificação. Esta técnica possibilita que no futuro, cálculo de área 
construída, seja ponderado às áreas individuais para cada pavimento. Este 
recurso é possível através da visão estereoscópica, que permite ao operador 
determinar a altura da construção através da diferença de coordenadas z da base 
da edificação e o seu topo. 
Com a coleta dos dados vetoriais, é realizado o lançamento das 
respectivas inscrições fiscais, seguido da sobreposição dos mesmos com as 
ortofotos digitais coloridas, na escala 1:1.000, realizada através de detalhado 
Modelo Digital de Terreno, obtido por processos fotogramétricos com os lados dos 
triângulos compatíveis à escala requerida e considerando ainda todas as 
breaklines, como cursos d’águas e talvegues. 
O mesmo autor continua explicando que o material é preparado por 
quadras, carregados em palmtops e enviados às equipes de campo que farão a 
coleta dos dados constantes na BIC (Boletim de Informações Cadastrais), definido 
com a prefeitura. Neste momento é realizada ainda a coleta, com trena, do beiral 
das edificações, argumento comumente utilizado para restringir a utilização da 
fotogrametria para o cadastro. 
Com este material de volta ao gabinete, é gerado a topologia de cada 
edificação, com os devidos tratamentos matemáticos de fechamento de 
polígonos, e armazenado no banco de dados à respectiva área das unidades 
 
 
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dentro do lote, bem como dos pavimentos, sempre observando o critério de 
descontar a área do beiral anteriormente identificada. 
Esta metodologia tem possibilitado uma produtividade em campo até 50% 
superior ao procedimento tradicional, onde todas as medições são realizadas com 
trena, elaboração de croquis e posterior digitalização, resultando em um produto 
digital, mas não georreferenciado de forma precisa. 
O processo fotogramétrico tem ainda a vantagem da consistência 
simultânea, diminuição das equipes de cadastradores, pois apenas um técnico 
realiza os trabalhos de preenchimento da BIC e medição do beiral, quando 
necessário, verificação de edificações do tipo telheiros (não tributáveis), além de 
checagem geral da restituição. A diferença máxima verificada entre as medidas 
lineares obtidas à trena e aquelas obtidas no trabalho de Néia foi de 0,20cm. 
Por fim, Neia (2013) destaca que este trabalho (e seus resultados 
positivos) é possível devido ao aprimoramento técnico em todas as etapas do 
trabalho, utilizando-se técnicas consagradas, com parâmetros matemáticos claros 
de precisão e limites de uso, enfocando sempre a responsabilidade com a 
informação gerada tendo em vista as aplicações atuais e futuras, pois as mesmas 
sempre implicarão no cotidiano do cidadão, cuja qualidade de vida deve ser a 
meta de todos envolvidos nas Administrações Municipais. 
A aplicação da fotogrametria vai muito além do exposto até o momento. 
Cabe aos profissionais terem visão de futuro e estarem abertos às novas 
tecnologias que se apresentam cada vez mais avançadas e de aplicabilidade 
prática. 
 
 
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UNIDADE 5 – AEROFOTOGRAMETRIA X 
SENSORIAMENTO REMOTO 
 
Aerofotogrametria, relembrando, pode ser definida como a ciência da 
elaboração de cartas mediante fotografias aéreas tomadas com câmara 
aerotransportadas (eixo ótico posicionado na vertical), utilizando-se aparelhos e 
métodos estereoscópicos. 
A aerofotogrametria tem por finalidade determinar a forma, dimensões e 
posição dos objetos contidos numa fotografia, através de medidas efetuadas 
sobre a mesma. 
A confecção de cartas topográficas, entendidas como aquelas que 
compreendem as escalas médias, situadas entre 1:25.000 e 1:250.000, e que 
contêm detalhes planimétricos e altimétricos, ainda hoje se baseia em 
levantamentos aerofotogramétricos com o apoio de bases topográficas já 
existentes. 
Desde as primeiras tentativas de levantamentos, no século XIX, 
utilizando-se fotografias e sensores diversos para a captação de imagens, um 
enorme avanço tecnológico foi sendo experimentado. O ano de 1901 pode ser 
pontuado como o momento em que o alemão Pulfrich introduziu na Fotogrametria 
o chamado índice móvel ou marca estereoscópica que passou a ser possível não 
somente observar o relevo, como medir as variações de nível do terreno. 
Atualmente, o sensoriamento remoto – técnica que utiliza sensores para 
captação e registro a distância (sem o contato direto) da energia refletida ou 
absorvida pela superfície terrestre –, ocupa lugar de destaque como excelente 
complementação e, em alguns casos, substituição aos métodos tradicionais de 
confecção de mapas. 
 
5.1 Derivações do conceito de aerofotogrametria 
Da fotogrametria, conceituada como o conjunto de técnicas que visam 
obter informações quantitativas e fidedignas de fotografias podemos derivar a 
erivaldo
Realce
 
 
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aerofotogrametria como o conjunto de técnicas que buscam informações 
quantitativas e fidedignas de fotografias aéreas. As aerofotos se distinguem das 
convencionais em virtude de determinadas especificações técnicas que aquelas 
devem possuir: 
 formato do negativo: 23 cm x 23 cm; 
 registro da altura de voo e/ou escala da foto; 
 registro da data e hora da tomada; 
 registro do número da foto e da faixa de voo; 
 registro das marcas fiduciais ou de fé. 
Outras características diferenciadas das aerofotos emrelação às 
fotografias convencionais dizem respeito aos tipos de filmes utilizados e à 
orientação do eixo óptico da câmara (FITZ, 2010). 
Com relação à sensibilidade da película (filmes utilizados), as aerofotos 
podem ser: 
 PANCROMÁTICAS – com a utilização de filmes preto e branco, com 
variação de tons de cinza médio a preto, quando há absorção da luz, como 
no caso de uma vegetação espessa, e de cinza médio a branco, quando há 
reflexão da luz, como no caso de solo exposto; 
 COLORIDAS – quando os objetos aparecem com a verdadeira coloração 
que apresentam. Nesse caso, a escala das fotos deve ser maior (voos 
mais próximos do terreno) para evitar a interferência atmosférica; 
 INFRAVERMELHAS PRETO E BRANCO – quando o filme utilizado é 
sensível à radiação infravermelha. As imagens sofrerão variações de tons 
em razão da maior absorção ou reflexão de radiação. A vegetação, nesse 
caso, aparecerá com tons claros; 
 INFRAVERMELHAS FALSA-COR – quando o filme utilizado também é 
sensível à radiação infravermelha (normalmente, em relação ao 
infravermelho próximo), sendo, entretanto, aparentemente coloridas. Em 
geral, de acordo com o filme utilizado, os objetos que absorvem radiação 
erivaldo
Realce
 
 
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tendem a ficar azulados ou pretos, ao passo que os que refletem aparecem 
com tons avermelhados, como a vegetação, por exemplo. 
Outra caracterização das fotos aéreas refere-se à inclinação do eixo 
óptico da câmara em relação à vertical ao terreno. Assim, obtêm-se aerofotos 
oblíquas quando o eixo óptico é intencionalmente inclinado em relação à vertical 
ao terreno, sendo classificadas, ainda, em oblíquas altas, quando a inclinação é 
tal que permite o aparecimento da linha do horizonte, utilizadas em regiões de 
acesso dificultoso, ou baixas, no caso contrário. Já as aerofotos verticais são 
aquelas em que o eixo óptico coincide com a vertical ao terreno, sendo as mais 
utilizadas, pois causam menores deformações (já falamos sobre essas 
características). 
Uma situação de possível ocorrência é a inclinação involuntária da 
câmara aerofotogramétrica por causa das oscilações do avião durante o voo. 
Com relação ao eixo óptico, o ângulo máximo de inclinação tolerado para que 
uma aerofoto seja considerada vertical é de três graus. 
Alguns outros imprevistos, que devem ser evitados na medida do 
possível, podem ocorrer durante a tomada de fotos no decorrer do voo. Entre 
eles, citam-se ventos fortes, que eventualmente modificam a trajetória da 
aeronave; interferências atmosféricas, como nuvens, e a questão da inclinação 
solar, que pode ser prejudicial tanto no caso da falta quanto do excesso de 
sombreamento, pois dificulta a interpretação das feições. 
Em trabalhos cartográficos, utilizam-se tão somente aerofotos verticais, 
em virtude de suas peculiaridades. As características apresentadas a seguir serão 
referidas a essa situação (FITZ, 2010). 
 
5.2 Etapa das operações em aerofotogrametria 
A obtenção de um produto bom e confiável deve levar em consideração 
determinados aspectos de suma importância, a fim de evitar gastos indevidos. 
Assim, determinadas etapas devem ser cumpridas: 
1º. PLANEJAMENTO DO VOO: por meio de estudo teórico-prático da região a 
ser recoberta. 
 
 
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2º. EXECUÇÃO DO VOO: com os equipamentos adequados e observando 
todos os quesitos relacionados às condições meteorológicas necessárias, 
horário para a tomada das fotos, etc. 
3º. REVELAÇÃO DO FILME: (no caso de fotos convencionais) e posterior 
verificação da qualidade da imagem das fotos impressas ou no formato 
digital. 
4º. REALIZAÇÃO DE APOIO TERRESTRE: com a utilização de pontos de 
controle que devem estar presentes nos pares estereoscópicos. 
5º. PROCESSO DE FOTOTRIANGULAÇÃO, ou TRIANGULAÇÃO AÉREA: no 
qual se analisam as imagens obtidas, a fim de que se estabeleça um 
controle geométrico da foto pelo processo de triangulação. 
6º. PROCESSO DE RESTITUIÇÃO FOTOGRAMÉTRICA ou 
AERORESTITUIÇÃO: que visa à confecção de um mapa com a utilização 
de aparelhagem adequada, com base nas aerofotos obtidas no 
levantamento realizado. 
7º. Processo de ESTEREOCOMPILAÇÃO: na qual as características 
altimétricas e planimétricas são compiladas e adaptadas a uma mesma 
escala. 
8º. Processo de REAMBULAÇÃO: quando é realizada uma verificação das 
aerofotos, visando à identificação de características do terreno que não 
foram ou não puderam ser interpretadas adequadamente. Ex.: topônimos, 
classificação dos tipos de rodovias, detalhes escondidos pela vegetação, 
limites políticos, etc. 
9º. Elaboração, ajustes e impressão do mapa final. 
 
Fitz (2010) ressalta que especificamente em relação ao voo 
aerofotogramétrico, torna-se necessário o estabelecimento da direção das linhas 
de voo, a qual se dá, preferencialmente, nos sentidos norte-sul ou leste-oeste. 
Outras condições essenciais para que o levantamento aerofotogramétrico 
tenha consistência dizem respeito às faixas de superposição entre as fotos 
 
 
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adjacentes, para que não se perca nenhuma informação e para que sejam obtidos 
dados altimétricos. 
O voo deve ser planejado de tal forma que as fotos tenham, entre duas 
faixas de voo paralelas, um recobrimento lateral “sidelap” situado entre cerca de 
20% e 30%, a fim de que eventuais problemas de identificação em uma imagem 
possam ser cobertos por uma foto da faixa vizinha. Por outro lado, deve-se 
observar que as fotos tenham, numa mesma linha de voo, um recobrimento 
longitudinal “overlap” situado entre 50% e 60%, aproximadamente, a fim de que 
se possa obter estereoscopia entre cada par de fotos tomadas em sequência. 
As figuras abaixo apresentam essas condições. 
Recobrimento lateral de 30% - “sidelap” 
 
 
......Limites da foto 
N = Centro da foto 
H = Altura de voa 
 
Fonte: Fitz (2010, p. 114). 
 
 
 
 
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Recobrimento longitudinal de 60% - “overlap” 
 
 
 
.......Limites da foto 
N = Centro da foto 
H = Altura de voa 
 
Fonte: Fitz (2010, p. 114). 
 
5.3 Tipo ou geometria da fotografia aérea 
As fotografias aéreas são classificadas segundo diversos critérios. 
Veremos a classificação quanto à geometria, ou seja, orientação do eixo da 
câmera. Nesta classificação apontam-se as fotografias verticais e oblíquas. 
a) Fotos aéreas verticais 
Nesta fotografia, o eixo ótico da câmera coincide com a vertical do lugar 
fotografado, no momento da tomada da foto. As fotografias verticais são 
largamente usadas na confecção de bases de dados digitais para 
Geoprocessamento. 
Suas vantagens sobre as fotos oblíquas são a facilidade de obtenção de 
medidas através das relações geométricas e a detecção e o reconhecimento de 
objetos facilitados pelo fato de a forma da imagem estar mais próxima do real. 
A desvantagem é que as fotos não apresentam uma perspectiva 
ortogonal, como no caso das cartas topográficas (ZAIDAN, 2008). 
 
 
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