A INFLUÊNCIA DA CALIBRAÇÃO AÉREA DE UMA CÂMARA DIGITAL DE BAIXO CUSTO INTEGRADA COM UM SISTEMA LIDAR NO PROCESSAMENTO DE AEROTRIANGULAÇÃO

Esta pesquisa teve como objetivo investigar a influência da calibração aérea de umacâmara digital de baixo custo, integrada fisicamente com um sistema LIDAR, nacorreção dos erros sistemáticos de observações fotogramétricas para o processo deaerotriangulação. A calibração aérea foi realizada com fotografias tomadas de umcampo de prova empregando-se duas configurações de bloco fotogramétrico: semfaixas cruzadas e faixas cruzadas. As coordenadas das estações de exposição,provenientes da integração da câmara com os sensores de orientação e posição dosistema LIDAR, foram utilizadas como injunção nos processamentos de calibraçãoaérea. A verificação do desempenho dos parâmetros de orientação interior (POI),determinados nas calibrações aéreas, foi realizada através de processamentos deaerotriangulação de um bloco fotogramétrico (utilizando as coordenadas dasestações de exposição), obtido em local e época diferente do que foi empregado nos procedimentos de calibração aérea. Parâmetros de orientação interior determinadospelo Método das Câmaras Convergentes, utilizando um campo de prova terrestre,também foram utilizados para a correção de erros sistemáticos das observaçõesfotogramétricas deste bloco de fotografias simplesmente para fins de comparações.Os resultados demonstraram que as exatidões obtidas nos processamentos deaerotriangulação empregando os POI provenientes das calibrações aéreas foramconsideravelmente superiores às exatidões obtidas no processamento empregando osPOI determinados na calibração terrestre, principalmente no que se refere à exatidãoaltimétrica. Conclui-se que a exatidão altimétrica dos processamentos utilizandoinjunção nas coordenadas do centro perspectivo da câmara apresenta-se maisdependente da qualidade dos POI empregados do que a exatidão planimétrica

VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DA MONORESTITUIÇÃO NA CONSTRUÇÃO DE BASE CARTOGRÁFICA DIGITAL URBANA

O presente trabalho apresenta resultados obtidos na extração de informações planimétricas a partir de fotografias aéreas de grande escala, visando a construção de base digital urbana com a utilização do Sistema Fotogramétrico Monorestituidor Digital, desenvolvido na Universidade Federal do Paraná, para microcomputadores PC e o Sistema CAD MicroStation PC. Para a realização de testes foram utilizadas aerofotos na escala 1: 6.000, do Centro Politécnico da UFPR, localizado na cidade de Curitiba, digitalizadas com resolução de 25µm, em Scanner Fotogramétrico (Sistema Leica/Helava). As mais importantes etapas envolvidas no processo foram: transformação da imagem fotográfica analógica para meio digital, levantamentos geodésicos para definição de pontos de apoio, obtenção das informações altimétricas da região, orientação interior e exterior das aerofotos, digitalização das entidades de interesse e transformação matemática da digitalização. Para a obtenção das informações altimétricas, foi realizada uma varredura estereofotogramétrica dos modelos envolvidos, utilizando um restituidor digital ISM DIAP, com espaçamento entre pontos de aproximadamente 15 metros. Uma análise qualitativa dos resultados foi realizada comparando-se as coordenadas determinadas pela monorestituição e as coordenadas calculadas por intersecção de raios. Para avaliação da exatidão da monorestituição, foram realizadas medidas de distâncias lineares no terreno, utilizando trenas de fibra de vidro e comparadas com distâncias obtidas na monorestituição. Feasible use of Mono-plotting While Constructing of Urban Digital Base Map Abstract This paper presents results obtained from the extraction of planimetrical information from aerial photographs of great scale, for the construction of urban digital base by using the System of Digital Mono-plotting, developed at the Federal University of Parana for microcomputers PC and the System CAD MicroStation PC. The tests were carried out with the use of aerial photographs in the scale 1:6.000, taken at the Polytechnic Center of the UFPR, located in the municipality of Curitiba, scanned with 25µm resolution, in a Photogrammetric Scanner (Leica/Helava System). The most important stages involved in the process were: changing the film-based photograph into a digital format, geodetical surveying for establishment of the control points, obtaining the elevation data of the area, internal and external orientation of the aerial photographs, digitalization of the entities of interest and mathematical transformation of the digitalization. In order to get the Digital Terrain Model, a stereoscopic scanning of the involved models was accomplished by using a stereoscopic plotting instrument ISM DIAP with spacing among points of approximately 15 meters. A qualitative analysis of the results was done through the comparison of the coordinates obtained from mono-plotting and the coordinates calculated by stereo image intersection of rays. The evaluation of the accuracy of the mono-plotting was performed through the comparison of measures of linear distances in the space object by using a fiberglass measure tape and the distances obtained from mono-plotting

CALIBRAÇÃO DE CÂMARAS AEROFOTOGRAMÉTRICAS A PARTIR DE AEROFOTOS DIGITALIZADAS

Os parâmetros que permitem a reconstrução da geometria projetiva do instante da tomada da foto são fundamentais para a realização dos trabalhos fotogramétricos no domínio da fotogrametria analítica e digital. Porém, as informações geométricas contidas no certificado de calibração fornecido pelo fabricante, necessárias para tal reconstrução, não contemplam os princípios estabelecidos por EISENHART (1963), sobre calibração de instrumentos. Assim, verifica-se a necessidade de determinação de um novo conjunto de parâmetros. Este trabalho mostra os resultados de testes de calibração de um sistema fotogramétrico a partir de observações em aerofotos digitalizadas e a comparação com a calibração realizada a partir de observações fotogramétricas em diapositivos analógicos. As aerofotos são provenientes de uma câmara aerofotogramétrica Wild RC-10. Utilizou-se o campo de testes de São Luis do Purunã - PR, e o método dos campos misturados para a determinação dos parâmetros geométricos da imagem digital. Photogrammetric camera calibration from digitalized airphotos Abstract The parameters that allow the reconstruction of the projective geometry of the instant that the photograph is taken are essential to perform the analytical and digital photogrammetric work. However, the geometric information found in the calibration certificate supplied by the aerial camera manufacturer does not meet the instrument calibration principles established by EINSENHART (1963). As a result, a new group of geometric parameters must be determined. This research shows the results of the photogrammetric calibration system, from digital (scanning) airphotos comparing to the results of photogrammetric observations in analog photographs. The images were taken with a Wild RC-10 photogrammetric camera. The calibration test field was located in São Luis do Purunã - Paraná, and the mixed ranges method was used to determine the geometric parameters of the digital image

DETECÇÃO AUTOMÁTICA DE CONTORNOS DE EDIFICAÇÕES UTILIZANDO IMAGEM GERADA POR CÂMARA DIGITAL DE PEQUENO FORMATO E DADOS LIDAR

This work presents a methodology to automatically extract 2D building contours from the integration between a small format digital camera image and laser scanning raw data. The external image orientation and internal camera orientation parameters are assumed to be known. As a common space to integrate  information from both sources it is used the image space without distortion. To remove systematic errors in the original image, the Newton-Raphson iterative method for simultaneous equation is used in a resampling process to this space. At this step, allthe pixels have color and altitude associated information. The RGB color values are transformed to (almost isotropic) CIELUV color space and the image is segmented according to these values, by mean shift algorithm. The forward steps filter the gotten segments, using colors (to remove green vegetation), medium altitude of a region comparing it with the altitude of its neighbours (to preserve high regions), and polygonal simplification degree (Douglas-Peucker), attempting to detect linear features. Several experiments realized over a Centro Politécnico - UFPR area, inCuritiba/PR, are discussed, with good results for isolated buildings.Este trabalho apresenta uma metodologia para detectar contornos de edificaçõesautomaticamente, a partir da integração de imagem tomada por câmara digital não fotogramétrica com dados de varredura LASER. Assume-se o conhecimento da orientação exterior da imagem e orientação interior da câmara. Como espaçocomum de trabalho, das informações provenientes da imagem e dos dados LASER, usa-se o espaço-imagem, isento de distorções relativas à câmara digital não fotogramétrica. Para a remoção dos erros sistemáticos, contidos na imagem original, emprega-se o método iterativo de Newton-Raphson para sistemas de equações,corrigindo a imagem. Essa imagem é segmentada, segundo suas cores, no espaço de cores CIELUV, via algoritmo de deslocamento pela média (mean shift). Realiza-se, a seguir, uma avaliação dos segmentos gerados, segundo propriedades como tons de verde (removendo vegetação), altitude média de regiões frente a  regiões vizinhas (preservando regiões altas), e grau de simplificação do polígono envolvente (usando o algoritmo de Douglas-Peucker), sempre com objetivo de identificar feiçõesretilíneas (edificações potenciais). Diversos experimentos realizados sobre área do Centro Politécnico - UFPR, em Curitiba/PR, são discutidos, com resultados promissores para edificações isoladas

CALIBRAÇÃO EM SERVIÇO DE CÂMARA DIGITAL DE BAIXO CUSTO COM O USO DE PONTOS DE APOIO ALTIMÉTRICO

O conhecimento dos parâmetros que definem a geometria interna de uma câmara é fundamental em trabalhos fotogramétricos. Porém, é de suma importância que o processo de calibração da câmara seja realizado em condições técnicas e ambientais similares ao aerolevantamento. No georreferenciamento direto os parâmetros de orientação exterior da câmara podem ser determinados com base nas observações GPS e INS. A utilização destes parâmetros, em um processo de calibração com parâmetros adicionais, possibilita a atenuação de correlações entre parâmetros de orientação interior e exterior. Este artigo investiga o uso dos parâmetros de posiçãoda câmara e diferentes configurações de pontos de apoio altimétrico na calibração em serviço de uma câmara digital Kodak DSC Pro SLR/c. O impacto do uso de faixas cruzadas na calibração em serviço foi avaliado pela análise da correlação estatística entre os parâmetros de orientação interior e exterior. Finalmente, as exatidões planialtimétricas obtidas nos experimentos de calibração em serviço, comdiferentes configurações de pontos de apoio altimétrico e faixas de voo, foram comparadas através da análise das discrepâncias de pontos de verificação.

USE OF UAV PLATFORM AS AN AUTONOMOUS TOOL FOR ESTIMATING EXPANSION ON INVADED AGRICULTURAL LAND

For a long time, in many countries, questions involving disputes about land ownership has generated demand for geoinformation and documentation. In most cases, access for researchers is restricted or humanely impossible by eminence of conflicts, even armed. In these cases, researchers use Remote Sensing and Photogrammetry to enable their studies. However, the dynamics of the phenomenon being studied often requires approaches that traditional techniques become unviable or unable to fulfil. This work shows the results of an approach that used a photogrammetric UAV platform to take pictures of an invaded rural area in Brazil and estimate its expansion over two years. From the taken images, mosaics were generated and then classified using Decision Tree to identify tents. Then it was developed a Matlab algorithm, to detect and quantify the tents on the classified Images. It was possible to infer that there was an expansion of 7.3% between the two analyzed dates and probably more than three thousand people occupied the invasion site

BEACH CLASSIFICATION OF THE VEGETAL COVERING FROM RAW DATA PROCEEDING FROM LASER SCANNING USING FISCHER’S LINEAR DISCRIMINATE FUNCTION

A evolução do espaço rural vinculado a ampliação da fronteira agrícola, necessária as atividades do agro- negócio e da silvicultura, exercem forte pressão sobre os recursos naturaisimpactando, muitas vezes, de forma negativa as intervenções exercidas por tais atividades. Neste contexto, o conhecimento da realidade física necessária ao planejamento das intervenções, pode ser obtido através do emprego do Sensoriamento Remoto, cujos produtos podem auxiliar os gestores na orientação das atividades expansionistas e conservacionistas. Contudo, para a verificação da legislação ambiental brasileira, além de informações planimétricas, necessita-se de informações referentes à Geomorfologia. O sistema laser scanning apresenta vantagens no fornecimento destas informações além de possibilitar a separação da cobertura vegetal através de produtos derivados de suas observações, entre eles a imagem de intensidade. O objetivo geral deste trabalho foi verificar a classificação da cobertura vegetal a partir das observações brutas obtidas pelo laser scanning, empregando a Função Discriminante Linear de Fischer. Para possibilitar a classificação foram gerados parâmetros adicionais oriundos das observações laser: densidade de pontos, variância altimétrica e a altura da cobertura vegetal, além da informação referente à intensidade. São apresentadas as etapas de trabalho e os resultados obtidos no processo para a área de estudo localizada na represa do Capivari em Curitiba no Estado do Paraná.The evolution of rural space and the agriculture activity enlargement required for agribusiness and silviculture has put strong pressure on natural resources causing, in most of cases, negative effects on interventions done by these activities. In this context, the physical reality knowledge and the intervention planning can be obtained from the Remote Sensing which products can aid authorities to guide the expansionist and conservationist activities. However, in order to check the Brazilian environmental legislation and plan metric data, information related to Geomorphology is necessary too. The laser scanning system presents some advantages to offer this information as well as to separate the vegetal covering through derivate products from its observations such as image of intensity. The general goal of this study was testing the classification of vegetal covering based on rough observations obtained by laser scanning, using Fischer’s Linear Discriminate Function. In order to classify it, additional parameters from laser observations such as density of points, altimetry variance, vegetal covering height and information related to intensity were added to. The steps of the work are presented as well as the results of the research carried out at Capivari dam located in Curitiba, State of Paraná

ANÁLISE DO USO COMBINADO DE PARÂMETROS DE CALIBRAÇÃO CONVENCIONAIS E DE CALIBRAÇÃO EM SERVIÇO NA AEROTRIANGULAÇÃO DE AEROFOTOS OBTIDAS COM CÂMERA DE BAIXO CUSTO

O interesse pela utilização de câmeras digitais de pequeno formato e baixo custo vem continuamente aumentando na aerofotogrametria, como uma alternativa viável para mapeamento de pequenas áreas. Muitas pesquisas estão sendo realizadas a respeito da qualidade geométrica que essas câmeras permitem alcançar, e um ponto fundamental nessas pesquisas é a calibração desses equipamentos. A estabilidade destes equipamentos tem sido alvo de intensas pesquisas. Apesar de os parâmetros de calibração se mostrarem constantes  ao longo do tempo, as diferenças das condições ambientais durante a calibração e durante o vôo fotogramétrico podem gerar erros não-modelados pela calibração clássica. Entre as câmeras fotogramétricas digitais de grande formato, a utilização de parâmetros de calibração em serviço é padrão nas aerotriangulações. Este trabalho apresenta uma análise da inclusão desses parâmetros na aerotriangulação de um bloco de 13 imagens tomadas com uma câmera de baixo custo. Os resultados apontam para uma melhoria significativa no ajustamento quando da aplicação desses parâmetros, principalmente na altimetria

A influência da calibração aérea de uma câmara digital de baixo custo integrada com um sistema LIDAR no processamento de aerotriangulação

Esta pesquisa teve como objetivo investigar a influência da calibração aérea de uma câmara digital de baixo custo, integrada fisicamente com um sistema LIDAR, na correção dos erros sistemáticos de observações fotogramétricas para o processo de aerotriangulação. A calibração aérea foi realizada com fotografias tomadas de um campo de prova empregando-se duas configurações de bloco fotogramétrico: sem faixas cruzadas e faixas cruzadas. As coordenadas das estações de exposição, provenientes da integração da câmara com os sensores de orientação e posição do sistema LIDAR, foram utilizadas como injunção nos processamentos de calibração aérea. A verificação do desempenho dos parâmetros de orientação interior (POI), determinados nas calibrações aéreas, foi realizada através de processamentos de aerotriangulação de um bloco fotogramétrico (utilizando as coordenadas das estações de exposição), obtido em local e época diferente do que foi empregado nos procedimentos de calibração aérea. Parâmetros de orientação interior determinados pelo Método das Câmaras Convergentes, utilizando um campo de prova terrestre, também foram utilizados para a correção de erros sistemáticos das observações fotogramétricas deste bloco de fotografias simplesmente para fins de comparações. Os resultados demonstraram que as exatidões obtidas nos processamentos de aerotriangulação empregando os POI provenientes das calibrações aéreas foram consideravelmente superiores às exatidões obtidas no processamento empregando os POI determinados na calibração terrestre, principalmente no que se refere à exatidão altimétrica. Conclui-se que a exatidão altimétrica dos processamentos utilizando injunção nas coordenadas do centro perspectivo da câmara apresenta-se mais dependente da qualidade dos POI empregados do que a exatidão planimétrica