Escala digital

Escala digital

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  Todos os DireitosReservados. Copyright 2008, ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos S.A. Este conteúdo foi elaborado pelo corpo técnico da empresa. É vedado o uso comercial deste texto e sua reprodução, no todo ou em parte, sem a autorização expressa do autor e da empresa. Não são permitidas a reprodução nem a manutenção deste artigo em sites, páginas da web e assemelhados. Qual a Escala de Um Vôo Digital? O constante desenvolvimento dos sistemas aerotransportados trouxe ao mercado os modernos sensores para captação de imagens digitais. Junto com as novas tecnologias surgem também duvidas sobre o uso de certos conceitos, como por exemplo, a escala de um vôo digital. Escala tem por definição a relação entre um objeto no mundo real e a sua representação em um formato impresso. Para um vôo realizado com filme a definição da escala das fotografias é realizada através da relação entre a distância focal da câmara utilizada e a altura de vôo utilizada para a captação das imagens. Um conjunto de fotografias aéreas apresenta uma escala média, pois a altura do vôo não é constante, ela varia de acordo com a ondulação do terreno. A variação de relevo do terreno deve ser considerada durante o planejamento do vôo para que não ocorram variações acima da ordem de 5 a 10% da escala planejada. (Figura 01) Figura 01: Escala de um vôo convencional com filme. A resolução do filme utilizado, ou seja, a qualidade da emulsão fotográfica utilizada, com capacidade para gravar distintamente pormenores finos e o contraste com que o filme reproduz pequenos detalhes também interferem na qualidade da imagem registrada. A qualidade e a escala das imagens são fatores limitantes para a precisão desejada para o produto final. A associação dos conceitos acima citados não pode ser aplicada aos vôos fotogramétricos digitais. O conceito de escala não pode mais ser utilizado. Para a captação direta de imagens digitais usamos o conceito de GSD (Ground Sample Distance). O GSD representa o tamanho real, em unidades do terreno, que um determinado pixel representa em função da resolução de uma imagem. Pixel, oriundo do termo em inglês picture element, é a menor unidade de uma imagem digital e define a sua resolução. Uma imagem digital pode ser considerada como sendo uma matriz cujos
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  Todos os DireitosReservados. Copyright 2008, ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos S.A. Este conteúdo foi elaborado pelo corpo técnico da empresa. É vedado o uso comercial deste texto e sua reprodução, no todo ou em parte, sem a autorização expressa do autor e da empresa. Não são permitidas a reprodução nem a manutenção deste artigo em sites, páginas da web e assemelhados. índices de linha e colunas identificam um ponto na imagem, e o correspondente valor do elemento da matriz identifica o nível de cinza naquele ponto. Os elementos desta matriz são chamados de elementos de imagem ou pixels. Nos pixels são armazenados valores que irão formar a imagem. Em cada pixel da imagem é armazenado um valor ponderado de toda a energia refletida correspondente a sua área no terreno, de acordo com o GSD utilizado. Para um GSD de 10 cm esta área no terreno terá um único valor armazenado em um pixel. Quanto menor for o GSD, maior será a resolução da imagem, ou seja, melhor será a definição dos objetos. Na figura 02 é mostrada uma imagem com GSD de 0,10m onde percebe-se que os pequenos detalhes são bem nítidos. A medida que o tamanho de GSD aumenta ocorre a simplificação dos detalhes, figuras 03 a 05. A identificação dos elementos fica mais difícil na imagem 06 que apresenta um GSD de 2 m. O valor do GSD a ser utilizado em um determinado vôo deve ser calculado em função dos produtos finais desejados. Figura 02 : GSD 0,10 m Figura 03 : GSD 0,20 m Figura 04 : GSD 0,50 m Figura 05 : GSD 1 m Figura 06 : GSD 2 m
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  Todos os DireitosReservados. Copyright 2008, ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos S.A. Este conteúdo foi elaborado pelo corpo técnico da empresa. É vedado o uso comercial deste texto e sua reprodução, no todo ou em parte, sem a autorização expressa do autor e da empresa. Não são permitidas a reprodução nem a manutenção deste artigo em sites, páginas da web e assemelhados. A tabela a seguir (Figura 07) mostra o GSD recomendado para a câmara digital ADS40 para as diversas escalas de mapeamento e uma comparação com os vôos convencionais de filme. Figura 07: Parâmetros para planejamento de Vôo. Fonte: Leica O GSD é diretamente relacionado com a altura da aeronave em relação ao solo, da distância focal da câmara utilizada e do tamanho físico do pixel no CCD. (Figura 08) Figura 08: Cálculo do GSD. Fonte: Leica
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  Todos os DireitosReservados. Copyright 2008, ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos S.A. Este conteúdo foi elaborado pelo corpo técnico da empresa. É vedado o uso comercial deste texto e sua reprodução, no todo ou em parte, sem a autorização expressa do autor e da empresa. Não são permitidas a reprodução nem a manutenção deste artigo em sites, páginas da web e assemelhados. O termo “escala da foto” não pode ser utilizado para caracterizar a qualidade das imagens adquiridas de forma digital direta, ou seja, com as câmaras digitais. Este é um conceito apenas para as imagens de filme. O exemplo a seguir (Figura 09) mostra duas câmaras digitais com características diferentes, gerando imagens com a mesma resolução, mas com o cálculo de “escala da foto” totalmente diferente. Figura 09: Comparação de diferentes “escalas de foto”. Fonte: Leica Apesar da “escala” calculada apresentar uma grande diferença, o GSD das imagens é o mesmo, portanto imagens com a mesma qualidade. Isto reforça o fato que calcular a escala para um vôo digital é um erro para indicar a sua qualidade para os produtos a serem gerados. Outro fator importante, que mostra um ganho de qualidade das imagens digitais, é a retirada de fatores como deformações do filmes, problemas no processo de revelação, interferências mecânicas e óticas dos scaneres no processo de rasterização do filme. Angela Kugler - Engenheira Cartógrafa, com especialização em Geoprocessamento e em Informática, responsável pelo processamentos com dados de Câmara Digital, Aerotriangulação e Geoprocessamento da empresa ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos S.A.