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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 www.ucamprominas.com.br Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 4 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 5 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 6 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 7 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 8 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 9 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 10 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 11 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 12 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 13 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 14 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 15 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 17 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 18 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 19 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 20 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 21 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 22 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 23 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: Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 24 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 25 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 26 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 27 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 28 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 29 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 30 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 31 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 32 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 33 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 34 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã -08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 35 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 36 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: Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 37 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 38 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 39 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 40 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 41 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 42 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 43 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. Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 44 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 Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 45 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31) 3865-1400 Horários de Atendimento: manhã - 08:00 as 12:00 horas / tarde - 13:12 as 18:00 horas 46 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). Site: www.ucamprominas.com.br e-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br Telefone: (0xx31)
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