Ortomosaico utilizado para medição do nível da cheia em São José do Vale do Rio Preto

Passo a Passo para fazer Mapeamento com Drone

Mapeamento com drones é uma técnica cada vez mais utilizada em diversas áreas, como agricultura, arquitetura, engenharia civil, topografia, entre outras. Isso porque essa tecnologia permite obter informações precisas e detalhadas de uma área, em um curto espaço de tempo e com menor custo do que as técnicas tradicionais de mapeamento. Se você está interessado em começar a fazer mapeamento com drones, aqui estão algumas dicas para começar.

Ortomosaico utilizado para medição do nível da cheia em São José do Vale do Rio Preto
Ortomosaico feito por Aerofotogrametria com RPA (drone)

Escolha o drone certo

O primeiro passo para começar a fazer mapeamento com drones é escolher o equipamento certo. Existem diversas opções no mercado, com diferentes características e preços. Lembrando que atualmente é possível alugar o conjunto DRONE + Piloto especializado em algumas empresas da área de geotecnologias de referência no Brasil. Isso pode te ajudar a diminuir os custos com as atividades de campo e com a necessidade de altos investimentos enquanto estiver começando seu negócio.

O ideal é escolher um drone que tenha uma boa qualidade de câmera, estabilidade de voo e autonomia de bateria. O Drone também precisa possuir um sistema de navegação por GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite) que pode ser aprimorado com RTK (Posicionamento Cinemático em Tempo-Real) ou PPK (Posicionamento por Pós Processamento Cinemático) dependendo da necessidade do mapeamento, ser suportado pelos APP de planejamento e realização dos voos e ter estabilização de imagem para garantir a qualidade dos dados capturados. Alguns dos drones mais utilizados para mapeamento áreas até 500ha são fabricados pela DJI, nas linhas Phantom, Mavic e Inspire, você também pode escolher outras opções como asa fixa e VTOL em função da área a ser mapeada e tempo para a realização dos serviços de campo.

Tipos de DRONE para Mapeamento
Tipos de DRONE para Mapeamento

Esses drones possuem recursos avançados que permitem capturar imagens de alta qualidade e gerar mapas e modelos 3D precisos, sendo indicados para uso profissional em áreas como topografia, agricultura de precisão, inspeção de infraestruturas e outras aplicações que requerem precisão e eficiência no mapeamento.

Adquira os equipamentos e softwares necessários

Além do drone, é importante adquirir os equipamentos necessários para fazer o mapeamento. Isso inclui uma câmera de qualidade, um GNSS de alta precisão para aquisição de pontos de controle e/ou servir como base de referência geodésica, um aplicativo para planejar e fazer as aquisições das imagens, software (desktop ou nuvens) de processamento de imagens e um computador com capacidade para processar e/ou finalizar os relatórios usando grandes quantidades de dados.

Alguns softwares populares para processamento de imagens são o Pix4Dmapper (existem outros softwares da Pix4D aplicados a diferentes áreas, porém este é o mais popular), o Agisoft Metashape e o DroneDeploy. Você também irá precisar dos softwares para entregar os produtos decorrentes ao seu cliente, neste caso pode ser:

  • CAD – Desenho Assistido por Computador, recomendo o CIVIL3D ou Autocad MAP; ou
  • GIS – Sistemas de Informações Geográficas, recomendo o QGIS (gratuito) ou ArcGIS (proprietário)

Conheça as regulamentações

É fundamental que você tenha conhecimento sobre a regulamentação dos órgãos regulamentadores. No Brasil, a regulamentação do uso de drones é feita principalmente pelos seguintes órgãos:

  1. ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) – responsável por regulamentar o uso de frequências de rádio usadas para controle dos drones.
  2. ANAC (Agência Nacional de Aviação Civil) – responsável por regulamentar a operação de drones e os operadores, emitir autorizações para o uso de drones e para os operadores realizarem voos em áreas urbanas e rurais.
  3. DECEA (Departamento de Controle do Espaço Aéreo) – responsável por garantir a segurança dos voos e o controle do espaço aéreo, emitindo autorizações para acesso ao espaço aéreo para operações em determinadas áreas e altitudes.
  4. MINISTÉRIO DA DEFESA – Responsável por cadastrar as empresas aptas a realizarem serviços de aerolevantamentos, além de administrar as autorizações de voo para aerolevantamentos em todo território brasileiro.

Além desses órgãos, existem outras regulamentações específicas de acordo com a finalidade do uso do drone, como o mapeamento, que pode ser regulamentado por órgãos como:

  1. INCRA (Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária) – para Georreferenciamento de Imóveis Rurais;
  2. IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis) – responsável por regulamentar e autorizar voos de drones em áreas ambientais protegidas;
  3. Sistema CONFEA (Conselho Federal de Engenharia e Agronomia) CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) – Define as responsabilidades técnicas sobre os serviços as empresas e outros detalhes do exercício profissional.

Planeje o voo

Antes de iniciar o voo, é importante planejar a área a ser mapeada. Isso inclui definir o perímetro, a altitude de voo e o padrão de voo que será utilizado. Existem APP específicos para planejar o voo do drone, que permitem definir a área de interesse e os parâmetros de voo.

Faça o voo e colete os dados

Com o planejamento definido, é hora de fazer o voo do drone e coletar os dados. Certifique-se de seguir todas as regras de segurança e de operação do drone. É importante também manter um registro detalhado do voo, incluindo informações como altitude, velocidade e tempo de voo. Alguns dos APPs mais populares para mapeamento com drones no mundo são:

  1. DJI Pilot – APP da DJI que realiza o planejamento de voo e permite várias configurações da câmera, restrito a alguns Drones que podem ser utilizados para mapeamento.
  2. Pix4DCapture – APP usado para programação do voo aerofotogramétrico por Drones.
  3. Drone Deploy – APP usado para planejamento de voo, processamento de imagens e análise de dados de mapeamento.
  4. Map Pilot – APP usado para planejamento de voo e captura de imagens para mapeamento em alta precisão.
  5. eMotion – ótimo software de planejamento de voo, é possível prever falhas no planejamento e realização dos voos através da sua tecnologia inspirada na aviação civil.
  6. Mission Planner – Usado para aeronaves controladas por ArduPilot, onde é possível conectar o drone ao laptop e realizar o planejamento, simulação e acompanhamento do voo aerofotogramétrico e outros.

Processe os dados

Com os dados coletados, é hora de processá-los usando o software de processamento de imagens escolhido. Esse processo envolve a combinação das imagens capturadas pelo drone e o resultado final é um conjunto de dados precisos e detalhados da área mapeada. Segue abaixo alguns dos Softwares mais populares do mercado:

  1. Agisoft Metashape (desktop e nuvem) – Software usado para processamento de imagens e geração de produtos e modelos 2D e 3D, Mais usados por quem procura ter mais controle sobre o processamento.
  2. Pix4Dmapper e outras soluções (desktop e nuvem) – Software usado para processamento de imagens e geração de mapas e modelos 2D e 3D, Mais usados por quem não quer se dedicar muito a configurações personalizadas para o processamento, pois é bastante simples e intuitivo o seu uso.
  3. MAPPA (nuvem)- Software de processamento aerofotogramétrico em nuvem que gera produtos em 2D e 3D.
  4. OpenDroneMap (desktop) – Software Livre e gratuito usado para processamento de imagens e geração de modelos 3D e produtos para confecção de mapas em alta resolução 2D e 3D.

Analise os resultados dos Produtos Decorrentes

Com os dados processados, é hora de analisar os resultados e utilizá-los para tomar decisões em relação à área mapeada. Esses dados podem ser utilizados para monitorar o crescimento de culturas, para planejar projetos de construção, para avaliar a topografia do terreno, entre outras aplicações.

Os principais produtos decorrentes da aerofotogrametria com drone são:

  1. Nuvens de pontos (que podem ser colorida e/ou classificadas);
  2. MDS (Modelo Digital de Superfície);
  3. MDT (Modelo Digital de Terreno);
  4. Ortomosaico (mosaico de imagens corrigidas de suas distorções – Ortofotos);
  5. Índices calculados com base nas imagens capturadas (NDVI, NDRI e outros personalizáveis).

Estes produtos decorrentes, nos permitem fazer medições em ambiente virtual nos modelos 2D ou 3D, podendo medir com grande acurácia:

  1. Distâncias;
  2. Perímetros;
  3. Áreas;
  4. Volumes;
  5. Índices calculados em função das imagens capturadas.

Conclusão

O mapeamento com drones é uma técnica poderosa para aplicação em áreas como engenharia cartográfica, agrimensura, civil, agronomia, agropecuária, além de atender as áreas de planejamento, controle, gestão fundiária e acompanhamento de obras.

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Eng. Felipe Andrade