A produção de ortofotos convencionais compreende em uma técnica antiga e consolidada, utilizada há muito tempo para a elaboração de produtos de cartografia de base. Com o passar o tempo e o avanço tecnológico (surgimento das câmeras digitais e técnicas de Processamento Digital de Imagens – PDI) o processo de geração de ortofotos tornou-se mais eficaz sendo utilizadas grandes quantidades de imagens e melhorando significativamente a qualidade nas resoluções espacial e radiométrica deste produto.
O processo envolvido na elaboração de ortofotos convencionais requer a utilização de um Modelo Digital de Terreno (MDT) gerado por image matching ou oriundo do perfilamento LiDAR, bem como a Orientação Exterior (OE) das imagens após concluída a Aerotriangulação. Uma vez geradas as ortofotos, é realizada a mosaicagem entre elas, considerando linhas de cortes na área de sobreposição entre duas ou mais ortofotos, obtendo-se ao final deste processo uma ortofoto completa para toda área de interesse.
Com o passar dos anos foi introduzido um novo produto derivado do aerolevantemento, sendo então trazido o conceito de True-Orthophoto (Ortofoto Verdadeira) ou simplesmente True-Ortho. A True-Ortho pode ser definida como uma ortofoto onde o deslocamento vertical dos objetos com altura (principalmente edifícios, pontes, etc) é corrigido no produto final, sendo representado em projeção totalmente ortogonal, o que não ocorre na ortofoto convencional.
A grande diferença envolvida na geração da ortofoto convencional para a True-Ortho está relacionada diretamente com as configurações adotadas no plano de voo para tomada das imagens, ou seja, o voo fotogramétrico para geração da ortofoto convencional pode ser realizado considerando sobreposições longitudinal de 60% e lateral de 30% ao passo que para produzir True-orthos, estas sobreposições devem ser bem maiores.
A alta sobreposição longitudinal e lateral adotadas no voo fotogramétrico para produção de True-Ortho é necessária pelo fato de que no processo de produção é primordial que seja gerada uma densa nuvem de pontos por meio do image matching, onde para cada pixel da imagem é gerado um ponto com coordenadas tridimensionais (E, N, h). É importante dizer que mesmo com uma alta sobreposição no imageamento ainda podem existir zonas cegas (áreas de oclusão), que comprometem o resultado final da True-Ortho.
Na sequência a seguir são apresentados alguns exemplos onde é possível identificar facilmente as características de cada um dos produtos fotogramétricos, ortofoto convencional e a True-Ortho.
A Figura 1 traz uma região do centro de São Paulo, com destaque ao edifício turístico do antigo prédio do Banespa. Na ortofoto convencional (Figura 1A) é possível ver a parede lateral de alguns prédios na região (principalmente do edifício Banespa) devido a projeção de sua altura. Na True-Ortho (Figura 1B) nota-se que que todas edificações foram representadas isentas da projeção, sendo vistas ortogonalmente.
Já a Figura 2 apresenta outro exemplo interessante do que ocorre com as pontes nas ortofotos convencionais. Na ortofotofo convencional (Figura 2A) verifica-se que a ponte entre as Avenidas Doutor Arnaldo e Sumaré apresenta uma curvatura em sua representação, dando aspecto de uma rampa que de fato não existe. Na True-Ortho gerada para a mesma área, a ponte se encontra totalmente plana/retilínea, sem nenhuma deformação ou distorção aparente.
Um fato curioso a ser observado nos exemplos apresentados é que o algoritmo utilizado na geração das True-Orthos remove alguns objetos na representação do produto final, ou seja, nas ortofotos convencionais nota-se que existem mais carros nas ruas/avenidas que na True-Ortho.
Os exemplos apresentados na comparação entre a ortofoto convencional x True-Ortho foram geradas pela Fototerra Atividades de Aerolevantamentos Ltda através do projeto Aerocidade (http://www.aerocidade.com.br/). As imagens utilizadas no projeto foram tomadas no ano de 2020 (entre os meses de Junho – Agosto) com câmera digital Fotogramétrica de grande formato.
Neste projeto, toda cidade de São Paulo foi imageada considerando três configurações de voo distintas:
- GSD de 10 cm com sobreposições longitudinal de 60% e lateral de 30%;
- GSD de 10 cm com sobreposições longitudinal de 90% e lateral de 60% (geração de True-Ortho); e
- GSD de 20 cm com sobreposições longitudinal de 60% e lateral de 30%.
O centro da cidade de São Paulo e as regiões adjacentes foram escolhidas para serem voadas com maiores sobreposições e por consequência efetuada a geração de True-Ortho. A região de True-Ortho em questão, totaliza uma área de 173 quilômetros quadrados, na qual foram tomadas um conjunto de 6.438 imagens.
A Figura 3 traz um mapa esquemático indicando as três diferentes configurações de voo adotadas pela Fototerra no projeto Aerocidade.
É importante destacar que atualmente todo o material do projeto já está disponível para os interessados.
Luís Antônio de Lima – CTO Fototerra
César Francisco de Paulo – Engenheiro Cartógrafo Fototerra.