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Técnicas de Sensoriamento Técnicas de Sensoriamento Remoto aplicadas a rodovias. Remoto aplicadas a rodovias. 9º Encontro Técnico DER-PR

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Técnicas de Sensoriamento Técnicas de Sensoriamento Remoto aplicadas a rodovias.Remoto aplicadas a rodovias.

9º Encontro Técnico DER-PR

Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� É definido como, o conjunto de técnicas e equipamentos, utilizados para obter informações sobre um determinado objeto. Sem que para isso haja contato físico.

� Sensores Ativos e Passivos.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto� Histórico:◦ O incentivo federal para a construção de estradas de rodagem surgiu com a lei n˚ 1453, de dezembro de 1905. Esta lei autorizava a subvenção financeira da União aos Estados para promover a ligação entre capitais de quaisquer estados.capitais de quaisquer estados.◦ Relatos da época apontam que o reconhecimento dos locais para implantação de estradas, dependendo da localização, levava mais de um ano.◦ A partir da década de 20, começam a ser utilizadas ferramentas de sensoriamento remoto como:� Fotogrametria terrestre� Fotos tiradas a bordo de um avião.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Fotografia tirada em locais altos.� Fotografias obliquas a bordo de um avião.◦ Vista Panorâmica da região onde seria implantada a estrada, utilizada em estudos

físicos.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

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� Fotografia aéreas Verticais;◦ Fotografias serviam como base ao anteprojeto.◦ Escalas médias◦ 1:30.000 a 1:50.000

Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Fotografia aéreas Verticais;◦ Os resultados de apenas uma hora de vôo demonstravam ser mais amplos e proviam mais informações do que aqueles obtidos por mais de um ano de serviço, � (Monteiro, 1933).

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

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� Uso de Fotogrametria:� Ligação São Paulo – Curitiba;

� Planta escala 1:10.000� Curvas de nível espaçadas de 10 m

� Vitória – Belo Horizonte� Redução de extensão

AerofotogrametriaAerofotogrametria� É considerada elemento de segurança nacional;◦ Utilização controlada pela união.

� Apoio para utilização de bases cartográficas;◦ Desatualizada/Inexistente

� Consolidada como ferramenta importante:� Consolidada como ferramenta importante:◦ Apoio ao estudo de traçados;◦ Detalhamento de projetos finais;

� Visualização abrangente:◦ Topografia;◦ Hidrografia;◦ Ambientais.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto� Vantagens da Fotogrametria:◦ Maior rapidez na aquisição de dados;◦ Maior abundância de informações;◦ Trabalho mais confortável:� Escritório x Campo.◦ Visão 3d (Estereoscopia);◦ Visão 3d (Estereoscopia);◦ Informações extras;� Linhas de drenagem;� Locais para base das obras;� Localização de materiais para a construção.◦ Exame dos locais a revelia dos moradores ou proprietários.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto� Década de 70◦ Utilização do sensoriamento remoto extrapola o limite dos estudos preliminares e locação de rodovias. (EUA);� Planejamento, Construção e Manutenção;� Análises ambientais� Litígios/ Reivindicações

� Em 2006 o DNIT revisou as suas instruções de serviços para projetos.Em 2006 o DNIT revisou as suas instruções de serviços para projetos.◦ Estudo de Viabilidade/Analise Ambiental

� Imagens aéreas� Imagens de satélite� Restituições fotogramétrica.

◦ Projeto Básico� Aerofotogrametria� Perfilamento a Laser.

◦ Projeto Executivo� Levantamento Aerofotogramétrico.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Avanços na tecnologia

� Fotografia Colorida

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Olho Humano percebe cercade cem vez mais diferentescores do que diferentes tonsde cinza.

� Fotografia com Infravermelho

Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Avanços na tecnologia

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O infravermelho permiteanálises de temperatura, e atuacomo excelente informaçãopara classificação da vegetação.

� Ortofotografia

Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Avanços na tecnologia

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Fotogrametria Digital◦ Baixo Custo em relação a Fotogrametria Analógica.

� Câmeras de pequeno formato.

� Possibilidade de processamento em computadores � Possibilidade de processamento em computadores pessoais. � (liberação da dependência ótica/mecânica).

� Sistema de medição estável. � (eliminação da calibração).

� Processamento digital de imagens� Contraste, Brilho, textura, etc...

� Possibilidade de automação de tarefas.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Desvantagens da fotogrametria digital:

� Necessidade de maior número de fotos para cobrir a mesmaárea.

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� Necessidade de adaptação da câmera a aeronave.

� Necessidade de alta capacidade de armazenamento.� Terabytes.

� Automação limitada� Em Desenvolvimento.

AerofotografiaAerofotografia

� A aerofotogrametria, tornou-se a principal técnica para elaboração de produtos cartográficos.produtos cartográficos.

� Sua eficiência e confiabilidade é atestada através de inúmeros trabalhos.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Satélites Artificiais

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Imagens de satéliteImagens de satélite

Resposta espectral dos Alvos

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Satélites OrbitaisSatélites Orbitais

� Sistema Landsat◦ LANDSAT 5

◦ LANDSAT 7� Sensor ETM e ETM+Sensor ETM e ETM+

� Resolução Espacial

� Mulispectral: 30 m

� Pancromática: 15 m

� Resolução Espectral

� 7 Bandas

� Resolução Temporal:

� 16 dias

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Satélites OrbitaisSatélites Orbitais

� Satélite TERRA◦ Sensor MODIS� Resolução espacial

� 250, 500 e 1000 metros

� Resolução espectral

� Satélite TERRA◦ Sensor MODIS

http://modis.gsfc.nasa.gov/

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� Resolução espectral� 250 m – 2 bandas

� 500 m – 5 bandas

� 1000 m – 29 bandas

� Resolução temporal� 1 a 2 dias.

Satélites OrbitaisSatélites Orbitais

� Sistema CBERS◦ CBERS e CBERS 2� Sensor CCD

� Resolução Espacial

� 20 m – multispectral

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� 20 m – multispectral

� Resolução Espectral

� 4 bandas espectrais

� 1 banda pancromático

� Resolução Temporal

� 26 dias

www.cbers.inpe.br

Satélites de alta resolução espacialSatélites de alta resolução espacial

◦ Sistema IKONOS

� IKONOS II

� Resolução espacial:

� Multispectral: 4 metros

� Pancromática: 1 metro.

� Resolução espectral: 4 Bandas

� Resolução temporal: 2 a 3 dias

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Satélites OrbitaisSatélites Orbitais

� QUICKBIRD◦ QUICKBIRD II� Resolução espacial

� 2.8 metros

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� 2.8 metros

� 0.7 metros

� Resolução espectral� 4 bandas

� Resolução temporal� 1 a 3 dias.

Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Modelagem Numérica do Terreno

É a representação em linguagem

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� É a representação em linguagem matemática da variação altimétrica em uma determinada região.

Modelagem Numérica do TerrenoModelagem Numérica do Terreno

◦ Digitalização de curvas de nível em mapas existentes.

Opções para levantamento de dados Altimétricos:

existentes.� Grandes extensões representadas em pequenas escalas.� Estudo de Traçados para rodovias.

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◦ Restituição fotogramétrica� Estereoscopia

Modelagem Numérica do TerrenoModelagem Numérica do Terreno

Opções para levantamento de dados Altimétricos:

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Estereoscopia� Grandes projetos em terrenos de difícil acesso.

◦ Levantamento Topográfico� Utilização de equipamentos (Estação total, nível,

Modelagem Numérica do TerrenoModelagem Numérica do Terreno

Opções para levantamento de dados Altimétricos:

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Utilização de equipamentos (Estação total, nível, etc...)� Adequada para projeto executivo.

◦ Perfilamento a Laser.� Grande quantidade de informação.

Modelagem Numérica do TerrenoModelagem Numérica do Terreno

Opções para levantamento de dados Altimétricos:

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Grande quantidade de informação.� Grandes obras em terrenos de difícil acesso.

Sistema Laser Scanner Sistema Laser Scanner

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� LIDAR

◦ Faz uma rápida aquisição de um grande

volume de informação sobre a variação

da superfície de uma região.

Sistema Laser Scanner Sistema Laser Scanner � Características

◦ Permite formar um modelodigital de superfície com umagrande resolução.

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◦ Apresenta grande redundânciaem regiões planas.

◦ Requer Grandes capacidadesde armazenamento deinformações

Sistema Laser Scanner Sistema Laser Scanner � Funcionamento

◦ GPS� Define a localização do avião.

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◦ Sistema Inercial� A rotação doAvião

◦ Sistema deVarredura� A distância ao alvo.

� Inclinação do feixe.

Sistema Laser Scanner Sistema Laser Scanner

Leitura:

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Leitura:

X Y Z I

676435 7358976 946.54 80.02

Laser ScannerLaser Scanner

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Laser ScannerLaser Scanner

� Equipamentos lêem normalmente o primeiro e o último pulso;◦ O ultimo pulso pode ◦ O ultimo pulso pode fornecer dados do terreno em regiões cobertas for vegetação.

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Laser ScannerLaser Scanner

◦ MDS

� Modelos digitais

◦ MDT

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-Volumes-Corte-Aterro

-Areas-Perfis-Seções Transversais-Mapas:

-Sombreamento-Declividade-Aspecto

AplicaçãoAplicação

� Dissertação:� Pesquisador: Alexandro Gularte Schäfer� UFSC – Pós Graduação em Engenharia Civil.� Titulo:◦ Aplicação de produtos fotogramétricos e do ◦ Aplicação de produtos fotogramétricos e do sensor laser Scanner em projetos rodoviários –Estudo de Caso: Trecho da SC-414.◦ Local: � Luís Alves –SC� Gaspar – SC.� Extensão 22 km.

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Fotografia Aérea da ÁreaFotografia Aérea da Área

� Levantamento Lidar◦ Classificado com auxilio da fotografia aérea.

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� Mapa de Uso do Solo� Mapa de Uso do Solo

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� MDT◦ Gerado a partir dos Dados Laser, com auxílio de restituição fotogramétrica.

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� Obtida a partir dos dados LIDAR.dados LIDAR.

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Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto

� Ferramenta de representação:◦ Google Earth

◦ Google SketchUp

� Auxílio em:

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� Auxílio em:◦ Apresentações

◦ Assembléias

◦ Audiências Públicas

Modelagem 2 ½ dModelagem 2 ½ d

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- Utilizado para melhorar o planejamento de construção de rodovias e pontes.

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- Análises do impacto da obra sobre o meio ambiente

- Auxilio para programação de operações de manutenção