Avaliação da qualidade posicional de dados geoespaciais com base em aerofotos digitais

Introdução

A qualidade é uma característica essencial para dados geoespaciais de modo a torná-los aptos para diversas finalidades. As medidas de qualidade de dados são fundamentais para avaliar a confiabilidade do produto e fazer intervenções necessárias para aprimora-lo ainda mais, tornando-o fidedigno.

O Cliente

A SPU (Secretaria do Patrimônio da União) faz uso de dados geoespaciais para apoiar e aperfeiçoar a gestão do patrimônio imobiliário da união. As aerofotos são necessárias para verificar ao longo dos anos a evolução do espaço geográfico, averiguar e/ou reconstituir o traçado de LPMs (Linha Preamar Média, linhas que limitam os terrenos de domínio da união com base no alcance das marés máximas de 1831), o traçado do eixo da antiga rede ferroviária federal para delimitação dos terrenos dominiais desse tipo de empreendimento, a caracterização de imóveis e fazer mensurações. Por isso é importante que elas tenham qualidade posicional para proporcionar tais usos de maneira precisa e acurada.

O Desafio

Através de uma das ordens de serviço, a SPU, através da Unidade Regional de Geoinformação do Espírito Santo demandou o georreferenciamento de 243 aerofotos desprovidas de referência espacial. Como o se tratavam de aerofotos das décadas de 50, 60 e 70 e com baixa qualidade, a identificação de pontos homólogos foi bastante limitada. Além do fato de serem produtos digitalizados com erros já incorporados do próprio processo de digitalização.


A Solução


O georreferenciamento foi realizado no software QGIS através de pontos de controle e executado a partir da utilização de bases cartográficas vetoriais e ortofotomosaicos com Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) enquadrado na classe A. Além disso, técnicas de realce melhoraram a identificação de pontos homólogos.

O tipo de transformação geométrica adotado foi a do suavizador de lâminas finas, uma vez que proporcionou o melhor posicionamento dos mosaicos em relação as transformações polinomiais.

A qualidade posicional foi avaliada por meio do deslocamento em metros de pontos de verificação que foram submetidos a testes estatísticos conforme o Decreto-lei 89.817/1984, a Norma ET-CQDG (Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais) e a literatura científica.

Pontos de controle em vermelho e de verificação em azul. Os mosaicos abrangem parte das cidades de Vitória e Vila Velha/ES no ano de 1955.

UAU Zago

Uma maneira de aumentar a produtividade em menor tempo foi elaborar mosaicos automatizados no programa de processamento digital de imagens denominado Hugin. Dessa forma, o processo de georreferenciamento foi realizado de uma só vez para um conjunto de aerofotos.

Cada mosaico representou a reconstituição da linha de voo do mapeamento aerofotogramétrico em que as imagens foram geradas. Depois, uma quadrícula foi definida para extração de novas cenas.

Para certificar de que o produto seria confiável para as devidas finalidades, foram realizadas validações para medir o tão quanto os mosaicos se destoavam dos padrões de qualidade posicional vigentes no Brasil.


A etapa de geração automatizada de mosaicos consistiu no estabelecimento de pontos de controle de forma automática antes da etapa de georrefenciamento.
Representação dos erros de deslocamento obtidos pelos mosaicos

Resultados

As aerofotos foram validadas e obtiveram qualidade posicional compatível com suas escalas de mapeamento e com os padrões vigentes no Brasil, de modo que pelo menos 90% das amostras atenderem aos critérios de enquadramento do PEC nas classes A, B e C. Além de estarem livres de erros de tendência em suas coordenadas.


Conclusão


A avaliação da qualidade posicional de aerofotos tem sido importante para mensurar o quão distante se encontra o posicionamento dos produtos em relação a um sistema de referência e se esse deslocamento é ou não tolerável em relação aos padrões de qualidade posicional vigentes no país.

Esse resultado depende muito da maneira como o georreferenciamento é realizado, sobretudo da correta identificação de pontos homólogos em quantidade alta o suficiente e distribuição uniforme para proporcionar acurácia e precisão aos mais diversos usos.



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