Técnicas de medição com LS3D Estático – Parte 2
A escolha da técnica de medição é muito importante no desenvolvimento do trabalhando buscando aumentar a produtividade e atender a precisão necessária para a finalidade. Na edição anterior vimos os métodos de Poligonal Scanner e Scanner Livre. Continuamos nesta edição a explanar os métodos de levantamento que permitem registrar as cenas:
Elementos de Referência
Este método é muito útil quando existem na área escaneada vários elementos regulares, como planos, quinas, arestas e esferas. Em cada cena podemos identificar estes elementos naturais manualmente ou alguns softwares fazem até mesmo de forma automática. Algoritmos processam os dados e identificam basicamente planos. Um plano gerado sobre uma porta poderá servir de referência. Fazendo a interseção de dois planos gerados nas faces de um pilar, o software gera uma linha de referência que será a aresta do pilar. Utilizando a interseção de três planos criados nas faces de um quadro elétrico, teremos uma quina, que é o melhor elemento geométrico para uso no registro das cenas (ver figura). Não são necessários targets, já que os pontos existentes das cenas servirão como alvos naturais. Os elementos que forem em comum entre as cenas servirão de referência para a rotação e translação das mesmas. Pontos de controle usando targets colocarão todo o bloco de cenas no sistema de coordenadas correto, gerando uma única nuvem de pontos.
Scanner Coordenado
Neste método de medição o centro ótico do Laser Scanner 3D (LS3D) é coordenado fazendo uso de medição com um equipamento auxiliar como a Estação Total ou GNSS. A medição do centro ótico do LS3D é feita através de um prisma ou antena GNSS centrado sobre o equipamento, conhecendo o afastamento do ponto de medição e o centro ótico do LS3D (altura da antena ou do Prisma). Muito utilizada para levantamentos na área de infraestrutura, esta técnica permite grande produtividade quando utilizado o GNSS, pois não necessita visibilidade com o ponto de referência, além de ser operado pelo mesmo profissional que está realizando o escaneamento.
O equipamento necessita ter compensador angular para que a nuvem tenha um eixo Z (zenital) definido.
Com o centro do LS3D coordenado, a cena está com o centro devidamente posicionado, mas a nuvem de pontos estará sem orientação, já que nesta técnica não é feita uma visada à ré. Esta orientação pode ser feita de duas formas:
• Ponto identificado: é necessário identificar no mínimo um ponto que seja comum entre duas cenas. Desta forma, o software aplicará uma rotação nas duas nuvens para que o ponto medido fique justaposto, orientando a nuvem para que todos os pontos fiquem num mesmo sistema de coordenadas.
• Aproximação das nuvens: é necessário rotacionar manualmente as nuvens de forma que elementos medidos nas duas estejam próximos espacialmente. Alguns equipamentos possuem bússolas magnéticas que trazem a nuvem já rotacionada (com precisão de alguns graus), eliminando o processo de rotação manual. O software parte então para fazer diversas interações, aplicando rotações e analisando, buscando pontos em comum automaticamente entre as cenas. Em áreas com muitos detalhes esta orientação fica bastante precisa, mas em áreas muito regulares o software pode encontrar uma menor diferença com uma orientação errada, exigindo maior atenção do técnico.
Após orientadas todas as cenas, teremos uma única nuvem de pontos no sistema de coordenadas definido, conforme a figura.
Cada método tem suas vantagens e desvantagens. O uso de alguns em conjunto poderá nos trazer melhores precisões, quando esta característica for importante. Para tomada de decisão é necessário analisar o ambiente a ser medido, finalidade do trabalho, equipamentos, acessórios e softwares disponíveis. Com estas informações, será possível eliminar alguns métodos e analisar qual é o mais produtivo entre os que poderão ser utilizados.
Rovane Marcos de França
Professor de geodésia e georreferenciamento do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina (IFSC) e consultor da Vector Geo4D. Engenheiro civil, técnico em geomensura e Estradas. Experiência em levantamentos com laser scanner há três anos em várias aplicações, usando diversos softwares de processamento e modelagem de nuvem de pontos
rovane@vector.agr.br
