Laser
Com o advento das ortofotos, um produto intermediário começou a ser mais valorizado na Cartografia ou na Fotogrametria. Este produto é conhecido como Modelo Digital do Terreno, também designado pelo mnemônico MDT.
O MDT é normalmente obtido por processos fotogramétricos convencionais como a derivação a partir de Curvas de Nível e mais recentemente, com o uso de processos digitais, por Correlação de Imagem. Seja qual for o método, resgatar os pontos formadores de um MDT depende de imagem captada por câmaras aéreas quando tratamos de médias e grandes escalas de mapeamento.
Nos últimos anos, o uso da Fotogrametria para obtenção de MDT, vem dando lugar a uma tecnologia chamada Perfilamento a LASER. Os sistemas LASER são compostos basicamente por um sensor de pulsos LASER e um sistema de Medição Inercial, instalados em aeronaves equipadas para coberturas aéreas.
Com uma eletrônica apropriada, o tempo entre a emissão e recepção de pulsos direcionados a uma superfície, é registrado, e em pós-processamento, as coordenadas espaciais destes pontos são calculadas. A Medição Inercial garante o registro das informações posicionais do sensor no instante da varredura.
A partir daí, obter um MDT deixou de ser uma atividade indireta (extraído de imagens) para ser uma atividade com obtenção de medidas diretas sobre a superfície de interesse. Aliadas à característica de maior rapidez no processo, estão outras como a qualidade altimétrica superior às tolerâncias oficiais de mapeamento, a independência de condições atmosféricas totalmente favoráveis e a alta densidade de pontos obtidos.
Hoje, os usuários corriqueiros de MDT, como empresas de Telecomunicações, Agências de Águas, Projetistas e Cartógrafos, têm ao seu dispor uma ferramenta rápida e segura na obtenção deste produto.
Uma situação muito própria deste sistema é a chamada multi-reflexão. Com esta particularidade, o sistema pode diferenciar pulsos que foram refletidos por elementos que estão acima do terreno daqueles pulsos refletidos pelo próprio terreno. Assim, é possível, por exemplo, a remoção virtual da camada vegetal de uma região de maneira automática. Na Engenharia Florestal, esta especificidade conduz à avaliação de volume de cobertura vegetal. No mapeamento urbano, a extrusão de elementos comparada com mapeamento antigo permite a identificação de construções clandestinas, ferramenta essencial para Prefeituras.
Outro detalhe dos sistemas LASER é a detecção de pequenos objetos. Devido à densidade muito grande de pontos, pequenos elementos, como cabos de linhas de alta tensão, são detectados pelo sistema. Assim, é possível "mapear" este cabo em planta e perfil, facilitando a avaliação da catenária.
Indiscutivelmente, os sistemas LASER trouxeram mudanças à Cartografia. Produtos de uso mais restrito tendem a se tornar mais acessíveis; resultados que tardariam a ser conseguidos, fluem com mais rapidez. Sem dúvida, um fato tecnológico tão marcante quanto a entrada da Cartografia na era digital nos anos 80.
Amauri Brandalize
Interferometria
A tecnologia de radar interferométrico de abertura sintética, InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), foi impulsionada pelo aumento da demanda por períodos mais curtos de atualizações de mapas, imagens e geo-dados. Em um país com as dimensões geográficas do Brasil, o InSAR é primordial para o desenvolvimento socioeconômico, atualizando a base de mapas para o desenvolvimento de infra-estrutura básica. Sendo 100% digital o InSAR proporciona hoje o melhor custo benefício do mercado, mantendo rígidos e rápidos prazos de entrega dos projetos.
Falar no InSAR significa revolucionar a forma de imageamento para mapeamento. Por não depender de condições climáticas e de luminosidade favorável o InSAR é incomparável com os processos convencionais utilizados até hoje que dependem diretamente destas condições. A aquisição das imagens com InSAR pode ser feita durante o dia, à noite e independente das condições climáticas e de luminosidade da região.
A performance do sistema é incomparável no que tange a faixa de recobrimento. Esta faixa pode variar de 1 a 14 Km traduzindo em uma excelente relação km linear de vôo por km² de imageamento e com a aeronave voando a uma altitude de até 12.000m na velocidade de até 220 m/s. Ou seja, a aquisição de imagens de uma área de 70.000 km² com precisão X,Y,Z de 0.5m utilizando o InSAR é realizada em menos de dois meses, enquanto que nos processos convencionais a aquisição desta mesma área demora mais de dois meses e ainda depende das condições climáticas.
Para esta mesma área (70.000 km²) com o InSAR em menos de seis meses obtém-se o Modelo de Elevação Digital (DEM), totalmente geo-codificado com precisão na cota Z de 0.5 a 0.05m e variação menor ou igual a 2%, enquanto que processos convencionais necessitam de mais de 6 meses com uma precisão que varia de 30 a 10% na cota Z. Outra vantagem é a regularidade da amostra dos pontos de altura pela sua independência de contraste da imagem adquirida.
A tecnologia InSAR além de Modelos de Elevação Digital produz simultaneamente, Orto Imagens geo-codificadas com resoluções de até 0.25 por 0.25m com total independência de contraste na aquisição das mesmas. O processo de imageamento utilizando o InSAR demanda poucas pessoas na fase de vôo e processamento, isto combinado com os outros fatores mencionados antes significam um ganho de custo operacional que pode ser traduzido em um dos custos por km² mais competitivos do mercado internacional.
Destacamos como inovação deste processo a aquisição do RELEVO e da cartografia do solo em áreas de floresta tropical densa e fechada, através da utilização da Banda P para o imageamento da região. Como já é sabido o relevo nestas áreas não corresponde ao "relevo" apresentado pela copa das árvores que formam a vegetação. Usando a Banda P combinada com a Banda X podemos definir o Modelo de Elevação Digital bem como calcular o potencial da biomassa, monitorar o meio ambiente, sem falar na economia de material, tempo e mão de obra em projetos de infra-estrutura que cortam estas áreas.
Guilherme Alfredo Brechbühler de Pinho é administrador de empresas formado pela PUC/Campinas. Pós-graduado em gestão empresarial pela Faculdade TREVISAN, tem mais de 10 anos de experiência na área de tecnologia de dados geográficos, participando ativamente do processo de implementação e integração de novas tecnologias de dados geográficos no mercados Brasileiro e Latino Americano. É sócio diretor da empresa Digimapas Sistemas de Informações Eletrônicas Ltda. E-mail: guilherme@digimapas.com.br é engenheiro civil pela UFPR com Cursos de Especialização Nacionais e Internacionais na área de Informática e Fotogrametria. Atua na área de Cartografia há 18 anos, tendo coordenado mais 120 Serviços de Mapeamento Convencional, Ortofotos, Batimetria, Cadastro Urbano e Rural e outros. É Diretor Técnico da ESTEIO Engenharia e Aerolevantamentos. E-mail: amauri@esteio.com.br