Avaliação de produtos cartográficos derivados de levantamento topográfico utilizando veículo aéreo não tripulado para aplicações em engenharia civil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Marcos Vinicius Yodono, 1993-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640135
Resumo: Orientador: Henrique Candido de Oliveira
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spelling Avaliação de produtos cartográficos derivados de levantamento topográfico utilizando veículo aéreo não tripulado para aplicações em engenharia civilEvaluation of digitial cartographic products derived from topographic survey using unmanned aerial vehicle for civil engineering applicationsDroneFotogrametriaFotogrametria aéreaUnmanned aircraftPhotogrammetryAerial photogrammetryOrientador: Henrique Candido de OliveiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: O avanço da tecnologia computacional, o desenvolvimento de componentes eletrônicos compactos e a disseminação de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs), facilitaram a coleta e processamento de dados para a elaboração de produtos cartográficos digitais com alta resolução e precisão. O aumento na utilização dessas tecnologias e de VANTs é decorrente da capacidade da plataforma em realizar automaticamente um voo pré-programado, decolar verticalmente, sobrevoar um determinado ponto para obter imagens, e pousar em um ponto específico. Além disso, é possível monitorar todos os sensores em tempo real. Entretanto, algumas desvantagens como a limitação de carga que a plataforma transporta, autonomia limitada da bateria, dependência de fatores externos e a baixa qualidade dos sensores se fazem presentes. No entanto, a geometria para aquisição dos dados, a definição do número de pontos de controle para o georreferenciamento indireto das imagens, e para a calibração da câmara, ainda não estão bem definidos para muitos usuários. Em muitos casos, os produtos obtidos, como os Modelos Digitais de Terreno (MDT) e as ortoimagens, não passam por avaliações considerando a regulamentação nacional, como o Padrão de Exatidão Cartográfica para Produtos Cartográficos Digitais (PEC-PCD), um conjunto de normativas nacionais que devem ser seguidas para a geração de produtos confiáveis para serem utilizados em projetos de infraestrutura e transportes. Neste trabalho, foram realizados experimentos sob diferentes configurações de processamento, utilizando-se de dados oriundos de um VANT de baixo-custo. O objetivo é avaliar os produtos gerados à diferentes configurações e sugerir uma solução ótima, em relação ao custo e tempo, para a aquisição e geração de produtos PEC - Classe A, conforme a legislação brasileira. Os resultados obtidos sugerem que é possível gerar produtos Classe A na escala 1:500 (planimetria) e 1:1000 (altimetria dos pontos cotados com equidistância entre curvas de nível de 0,50m) sobrevoando uma área de 3,85ha, com recobrimento de 80%/60% (longitudinal e lateral, respectivamente), a 31m de altura com um elemento de resolução espacial aproximado de 1 cm, câmara pré-calibrada e 5 pontos de controleAbstract: The advance of computational technology, the development of compact electronic components and the dissemination of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), has facilitated the data collection and processing for the generation of accurate and high resolution digital cartographic products. The growth in the usage of these technologies and UAVs is due to the aerial platform ability to automatically follow a preprogrammed flight plan, vertically take off, hover on a waypoint to acquire images, and to land at a specific point. In addition, it is possible to monitor all sensors in real time. The drawback of this flexibility is in regard to the limited Maximum Take-off Weight (MTOW), battery endurance, weather conditions and low accuracy sensors. However, the block geometry for data acquisition, the definition of number of ground control points for indirect imagery georeferencing, and for camera calibration, are still not well defined for many users. In several cases, the quality of the generated digital products, mainly Digital Terrain Model (DTM) and orthomosaic are not evaluated considering national regulations, such as the Cartographic Accuracy Standard for Digital Cartographic Products (PEC-PCD), a set of national regulations that must be followed in order to generate accurate and reliable products - to be used in infrastructure and transportation projects. In this research, experiments were carried out under different processing configurations, using data acquired by a low-cost UAV. The aim was to evaluate the generated products at different configurations and to suggest an optimal set of parameters, in terms of time and cost, for the acquisition and generation of Class A products according to Brazilian regulation. The analysis suggests that an optimum survey configuration for an area of 3.85 ha is: 80% and 60% overlap rate (longitudinal and lateral, respectively), at 31 m Above Ground Level (AGL) with a Ground Sample Distance (GSD) of around 1 cm, with pre-calibrated camera and 5 control points, generates Class A products at a scale of 1:500 (planimetry) and 1:1.000 (DTM altimetry with contour interval of 0.50 m)MestradoTransportesMestre em Engenharia CivilFuncamp2859/18FAEPEX[s.n.]Oliveira, Henrique Cândido de, 1988-Oliveira, Raquel Alves deSantos, Daniel Rodrigues dosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGarcia, Marcos Vinicius Yodono, 1993-20202020-08-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (140 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640135GARCIA, Marcos Vinicius Yodono. Avaliação de produtos cartográficos derivados de levantamento topográfico utilizando veículo aéreo não tripulado para aplicações em engenharia civil. 2020. 1 recurso online (140 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640135. 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