Mapeamentos com drones _O que são pontos de controle e como usá-los?

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Um guia para usar pontos de controle com software de mapeamento para drones

Se você trabalha com software de mapeamento para drones, você já ouviu falar de pontos de controle (PCs – ou GCPs do inglês Ground Control Points). Usado com frequência na indústria de levantamentos topográficos, bem como no design virtual e na construção civil, os PCs aumentam a precisão global de mapas produzidos a partir de imagens captadas com drones. Embora não sejam necessários em todas as situações, os PCs são uma ferramenta vital para o mapeamento de precisão. Mas o que exatamente são pontos de controle em solo? E como utilizá-los corretamente?

O que são pontos de controle?

Pontos de controle em solo são grandes alvos marcados no chão, espaçados estrategicamente em toda a sua área de interesse. Para utilizar os pontos de controle no mapeamento aéreo, primeiro é necessário determinar as coordenadas GPS RTK no centro de cada um. Os pontos de controle e suas coordenadas são então usadas para ajudar o software de mapeamento com drones a posicionar exatamente seu mapa em relação ao mundo real em torno dele.

Um ponto de controle em solo é um grande alvo marcado no solo, espaçado estrategicamente em toda a área de interesse. Nesse mapa, a empresa de levantamentos Landpoint abriu  mão do levantamento tradicional em  solo e economizou mais de 80 horas-homem usando para a realização do trabalho, drones e PCs.

Leia mais:  Drones e suas principais aplicações na construção civil

Quando e porque os PCs são importantes?

Quando usados corretamente, os pontos de controle melhoram muito a precisão global do seu mapa. Isto é, eles ajudam a garantir que a latitude e a longitude de qualquer ponto no seu mapa corresponda com precisão às coordenadas GPS reais. Isso é importante em situações em que são necessários mapeamentos de precisão e verdadeira precisão global. Empresas de levantamento geralmente usam PCs, uma vez que, um alto nível de precisão global é requerido na maioria dos trabalhos realizados por eles. Design virtual e construção civil são outros setores que muitas vezes requerem esse nível de mapeamento de precisão.

Cada projeto de mapeamento com drone é único, e nem todos os projetos exigem um alto nível de precisão global. Dessa forma, é importante avaliar cada projeto individualmente antes de decidir usar PCs, muito embora de maneira geral, projetos de documentos de design e pesquisas de títulos de terra, se beneficiem do uso de pontos de controle.

Como montar um ponto de controle?

Este GCP bem construído foi pintado com spray sobre o concreto. Observe que o marcador é grande o suficiente para ser visível de longe. Uma marca central ajuda a eliminar qualquer confusão quanto ao local onde o ponto central está localizado.

Não há uma maneira certa de fazer um ponto de controle em solo. Uma coisa importante a lembrar é que o PC deve ser facilmente visível em sua imagem aérea. Isto é conseguido utilizando cores de alto contraste e certificando-se de que o ponto de controle é grande o suficiente para ser visto a partir de sua altitude de voo. De a acordo com a DroneDeploy, o recomendado é voar a 90 metros de altura com um frontlap de 70% e sidelap de 75%  ao usar PCs. Tenha em mente que isso pode mudar dependendo da área que você está mapeando.
Várias empresas vendem pontos de controle portáteis pré-fabricados. No entanto, muitos usuários de drone simplesmente constroem seus próprios pontos de controle, ou dependendo da área a ser realizado o mapeamento, podem utilizar elementos naturais já existentes na área.

Medindo o local dos seus PCs

Como mencionamos acima, é importante medir as coordenadas GPS no centro de cada ponto de controle. Para fazer isso, você precisa de um receptor GPS Real Time Kinematic (RTK) ou Post Processed Kinematic (PPK). Contratar um agrimensor para medir a localização de seus pontos de controle terrestre também é uma opção.

Não utilize um telefone ou tablet para medir a localização dos pontos de controle. A precisão desses dispositivos é muito semelhante à de um sistema embarcado nos drones atuais (Phantoms, Mavic, etc) e não irá entregar resultados precisos. Em vez disso, use um dos métodos anteriores listados acima, como um receptor GPS  RTK ou PPK.

Distribua um mínimo de 4 PCs em torno de sua área de interesse. Certifique de criar no perímetro da área em estudo uma zona de segurança (área compreendida entre  o ponto mais longínquo  e a  extremidade do  mapa que será gerado) entre 15 e 30 metros.

Práticas recomendadas para usar pontos de controle em softwares para mapeamento com drone

Estas práticas são recomendadas para ajudar a garantir que seus PCs atendam ao propósito pretendido com  a  melhoria da precisão do mapa.

Use um mínimo de 4 PCs : A DroneDeploy, por exemplo, requer um mínimo de 4 pontos de controle. Cada um deve medir pelo menos 1,5 metros quadrados. Um número de 10 pontos, geralmente são suficientes para mapas maiores.
Distribua uniformemente seus PCs no chão: Para a maioria dos mapas de tamanho moderado, recomenda-se 5 PCs, um localizado próximo de cada canto e um localizado no centro, como ilustrado acima. Além disso, certifique-se que os PCs estejam espaçados a uma distância suficiente, para evitar confusão. Como regra geral, se mais de um PC pode ser visto em uma imagem, significa que eles estão muito próximos uns dos outros.

Crie uma zona de segurança ao redor do perímetro do seu mapa: Recomenda-se uma zona de segurança entre as bordas do seu mapa e os pontos de controle. Isso garante a  existência  de  uma cobertura de imagem suficiente para realizar o reprocessamento. A  largura de sua zona de segurança deve ter entre 15 – 30 metros, dependendo da sobreposição de seu vôo. Uma sobreposição maior produz mais imagens e geralmente requer zonas  de segurança  menores.

Observe como o PCS no centro está em uma área fortemente sombreada, tornando-a quase invisível no mapa.

Esteja ciente das mudanças de elevação: Se a área que está sendo mapeada tem mudanças de elevação notáveis como colinas, minas e vales, certifique-se de colocar pelo menos um ponto de controle em cada uma das diferentes elevações principais.

Certifique-se de que seus PCs estão desobstruídos: obstruções visuais como saliências, neve, sombra ou brilho tornam os pontos de controle difíceis de identificar no mapa.

Conheça seu código EPSG: Para processamentos na DroneDeploy, você deve digitar inicialmente  o código EPSG que se relaciona com suas medições de PC. Escolha o seu código EPSG modificando as configurações do seu dispositivo de medição GPS. 

 

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