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Última atualização

02/07/2004

 

 

 

 

 

Departamento de Ciências Agrárias

STATUS DO PROJETO
 

Atividades executadas

 

GERAÇÃO DE MOSAICO DE IMAGENS ORTORRETIFICADAS NA ESCALA 1:10.000  

 

Demonstrativo dos serviços executados correspondentes à 2ª etapa do Projeto Estruturação e Implementação do Banco de Dados Ambientais da Bacia do Rio Una 

 

1- DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS EXECUTADOS

 

1.1- Levantamento Geodésico por GPS  

         O levantamento teve como objetivo identificar pontos (feições) bem definidos e fotoidentificáveis, onde seriam determinadas coordenadas para estas feições, no sistema de coordenadas UTM / SAD – 69, com precisão inferior a 0,5 m para estes pontos.

         O processo de levantamento geodésico por GPS consistiu, primeiramente, na identificação de um ponto de coordenadas conhecidas e com precisão de 1ª ordem, localizado na área de interesse, para ser utilizado como referência.

         Devido à inexistência na área de levantamento de pontos de 1ª ordem dos órgãos públicos como prefeituras, universidades, IBGE, etc, foi necessário identificar a localização de um ponto de coordenadas conhecidas, com precisão de primeira ordem, no município de São José dos Campos – SP e, realizar um transporte de coordenadas para uma base na universidade de Taubaté – SP campus da agronomia, localizada dentro da área de levantamento.

         O procedimento seguinte para o levantamento geodésico foi a colocação do GPS base no ponto transportado e, em seguida, com um GPS móvel, foram levantados por irradiamento os pontos de interesse conforme planejamento feito.  

1.2 - Aerotriangulação 

     Uma vez executado o apoio de campo, foram iniciadas as etapas de aerotriangulação, a qual consiste na densificação do Apoio Suplementar por meio dos modelos aeroespacias, para a restituição de estereomodelo, isto é, através de processos analíticos determinar a posição do centro da câmara no momento da tomada de cada foto .

1.3 - Ortorretificação

    A ortorretificação é o processo de remover os erros geométricos inerentes dentro das fotografias e das imagens. As variáveis que contribuem com os geométricos são, entre outras, as seguintes:

    » orientação da câmera e do sensor

    » erros sistemáticos associados à câmera e o sensor

    » deslocamento devido ao relevo

    » curvatura da terra

    Nesse processo são aplicadas as imagens digitais cruas a técnica DEM (utilizada para eliminar efeitos do deslocamento devido ao relevo do terreno) e os resultados da triangulação para criar uma imagem ortorretificada. Logo que uma imagem ortorretificada é criada, cada pixel dentro da imagem adquire fidelidade geométrica. Assim, as medições que se fazem sobre uma imagem ortorretificada representam as posições dos objetos como se elas fossem feitas diretamente sobre a superfície terrestre.

 

 

 

2 - Avaliação da qualidade do mosaico ortorretificado da Bacia do Rio Una.  

    A abordagem utilizada nesse projeto requer a avaliação da qualidade do produto oferecido e impõe um elevado nível de confiabilidade do material resultante do processo cartográfico. Define-se qualidade como sendo o grau de perfeição a atingir. Pode-se dizer também que ela é a melhor forma de garantir os requerimentos do consumidor.

 

    O controle de qualidade implica na comparação do que foi produzido com padrões de qualidade pré-definidos. Devido à imensa quantidade de informações contidas no documento produzido, torna-se inviável a realização de uma inspeção de 100% dos referidos documentos.

 

    Antes de tudo, temos que definir o termo carta: “Carta é a representação dos aspectos naturais e artificiais da Terra, destinada a fins práticos da atividade humana, permitindo a avaliação precisa de distâncias e direções, bem como a localização geográfica de pontos, áreas e detalhes. São desenhadas em escalas iguais ou maiores do que 1:1.000.000, e uma Carta é dividida em um conjunto de folhas segundo uma sistemática pré-fixada”.

2.1- Critério de avaliação da qualidade utilizado com base na legislação (decreto nº 89.817, de 20 de junho de 1984 - anexo 01):  

    Da análise do artigo 8º do decreto, depreende-se que o controle de qualidade das cartas quanto à exatidão está calcado no critério estatístico da proporção amostra pura e simples. Tal critério é, estatisticamente, bastante adequado, uma vez que a proporção amostra, é o estimador de máxima verossimilhança, conforme pode ser verificado em um estudo de estimativas de máxima verossimilhança.

    A escolha do número de elementos da mostra, bem como sua distribuição no conjunto é muito importante para a avaliação.

 

 2.2 - Método para classificação de cartas:

 

    A classificação de uma carta topográfica, quanto à exatidão, está baseada na execução de testes de campo sobre amostras aleatórias de pontos dessa carta. O teste de campo consiste na determinação, para cada ponto da amostra, da diferença entre suas coordenadas medidas em gabinete e as medidas no campo, seguindo-se uma análise dos resultados, segundo um modelo matemático. Esse modelo é, na verdade, uma função de distribuição de probabilidade, uma vez que a execução do teste está ligada à probabilidade de cada ponto atender ou não a determinadas especificações, com um determinado nível de confiança.  

c) Plano de amostragem:

 

    O plano ora apresentado consiste em uma tabela que relaciona o tamanho das amostras com o número máximo de pontos que podem ser rejeitados para aquele tamanho de amostra.

O plano foi elaborado a partir da expansão da Tabela de Probabilidades Binomiais Acumuladas na
Cauda Direita e contém até vinte elementos por amostra. Para tanto se usou a expressão:                               

 

  •            

 

Onde:

P – probabilidade de ocorrência de “s” eventos positivos numa amostra de “n” elementos;

n – número de elementos da amostra;

s0 – número pré-fixado de eventos positivos;

s – número de eventos positivos, de s0 até n;

p - proporção de elementos positivos na população.

Para a montagem da tabela, procedeu-se da seguinte maneira:

Considerou-se p = 0,90, ou seja, supôs-se que 90% dos pontos da carta satisfizessem ao PEC;

O tamanho da amostra (“n”) será determinado pelo número de pontos bem definidos na carta ou por uma quantidade de pontos que viabilize a execução do teste de campo em termos financeiros; “s” passa a ser o número de pontos que satisfazem ao PEC, na amostra escolhida, relacionando a uma determinada percentagem; fixar-se-á em 0,95 (95%) o nível de confiança que se quer atingir, no mínimo, em cada amostra. Dessa forma, tem-se no máximo 5% de probabilidade de se estar cometendo um erro; a partir daí, busca-se a probabilidade acumulada imediatamente inferior a 0,95, determinado-se o número mínimo de pontos que devem satisfazer ao PEC para cada amostra.

O exemplo a seguir ilustra o algoritmo anteriormente descrito:

Sejam:

p = 0,90;

- nível de confiança = 0,95 = 95%;

- tamanho da amostra = n = 7.

Da Tabela de Probabilidade Binomiais Acumuladas na Cauda Direita, tem-se:  

N

S0

p

7

1

1,0000

 

2

1,0000

 

3

0,9998

 

4

0,9973

 

5

0,9743

 

6

0,8503

 

7

0,4783

 

                                                   Fonte: Wonnacott.             Tabela: 01  

             Observa-se, então, que 0,95 se enquadra entre p = 0,9743 (s0 = 5) e p = 0,8503 (s0 = 6).

            Portanto, assume-se o valor p = 0,8503 (s0 = 6), determinando-se, então o número mínimo de 6 pontos que devem satisfazer ao PEC para que o nível de confiança permaneça, no mínimo, igual a 95%.

A tabela abaixo apresenta amostras entre 2 e 20 pontos.

 

TAMANHO DA AMOSTRA

Nº MÁXIMO DE REJEIÇÕES PARA A AMOSTRA

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0

0

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

3

                                                                                                          Tabela: 02  

d) Avaliação:

            Para a avaliação do mosaico, devem ser utilizados pontos que não fizeram parte do processo de produção do mesmo, portanto, foram coletados pontos específicos para a avaliação.

 

 

e) Conclusões da avaliação da qualidade da ortorretificação

 

            Conforme foi observado na tabela 03, nenhum dos 15 pontos que foram submetidos ao teste, possui uma diferença acima do estipulado pela norma que é de 5m. Portanto, de acordo com o teste estatístico aplicado poder-se-ia reprovar se houvesse 3 pontos, com erro acima do estipulado (tabela 02) e de fato não ocorreu nem um no teste realizado.

            Assim, o mosaico de fotos que cobre a área da Bacia do rio Una e que tem 625 Km2  (bacia mais buffer de 1 km), é um produto Classe A, segundo o referido decreto.

        Vale lembrar que o processo de produção dos documentos cartográficos é, em sua essência, bastante complexo, portanto, envolve operações e métodos específicos, utilizando softwares sofisticados e precisos, com pessoal altamente qualificado para operá-los. Em face dessa complexidade e da natureza do produto requerido, tornou-se necessário a adoção de procedimento de controle que garantem sua qualidade e são aplicados em cada uma das várias fases da produção, por isso, mesmo sem o teste dos pontos de checagem é possível garantir um produto de qualidade, sendo que os pontos de checagem só vieram comprovar que todos os procedimentos na produção foram cumpridos.

 

        O Anexo 2 ilustra dois dos 15 pontos analisados para testes, onde é mostrado o recorte do ponto na fotografia original e na ortorretificada.

      O Anexo 3 apresenta a metodologia para a ortorretificação das aerofotos.

 

 

3 - DESCRIÇÃO DOS PRODUTOS 

 

        Foram geradas cópias em papel e cópias em formato digital dos seguintes relatórios: 

    » monografia dos pontos de apoio (GPS)

 

        

    » orientação do projeto;

    » aerotriangulação; 

    » mosaico da bacia do rio una, com fotos na escala 1:30.000;

    » processamento dos dados GPS.  

(b) Foi disponibilizado em formato digital (CD-ROM) a complementação dos dados para área total da Bacia do Rio Una

(c) Foi  disponibilizado em formato digital (CD-ROM) o mosaico geral da Bacia do Rio Una

(d) Foram gerados 12 CDs-ROM contendo as 35 ortofotos - escala 1:10.000

(e) Foram geradas 9 folhas em papel glossy contendo as ortofotocartas - escala 1:25.000

(f ) Foram obtidas 41 ( quarenta e uma) cópias em papel das cartas planialtimétricas (IGC) representando a área total da Bacia do Una - escala 1:10.000 

 

 

 

 

 

 

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