A CÂMARA DIGITAL COMO

REALIDADE PARA O MAPEAMENTO

DE DUTOSAmauri Brandalize

RIO PIPELINE 2007

HISTÓRIA

A Primeira Câmara Aérea ?A Primeira Câmara Aérea ?

1905

Fotos de PombosFotos de Pombos

A Maior Câmara do Mundo (?)A Maior Câmara do Mundo (?)

Câmaras Aéreas Manuais (?)Câmaras Aéreas Manuais (?)

1942

EVOLUÇÃO

Evolução 1

Fonte : Internet e Manual do Fabricante

1955 - DA CÂMARA MANUAL

PARA ...... A CÂMARA

AUTOMÁTICA - 1996.

REVOLUÇÃO

Revolução 1

Fonte : Manual do Fabricante

1996 - DA CÂMARA

AUTOMÁTICA PARA ... ... A CÂMARA

DIGITAL – 2001 !!

Da EVOLUÇÃO ...Da EVOLUÇÃO ...

Para a REVOLUÇÃO !!!Para a REVOLUÇÃO !!!

MERCADO

Câmaras aéreas são produzidas desde 1935 ...

Confiabilidade e TradiçãoConfiabilidade e Tradição

Confiabilidade e TradiçãoConfiabilidade e Tradição

RC 30Câmara Aérea

2006 - Lentes para mais 30 câmaras RC30 !!

2006 – Somente re-manufaturada

2007 – As duas

últimas unidades da

câmara RC 30

produzidas pela

LEICA foram

entregues no mês

de Julho !!!

Outros3%

UltraCam30%

DMC28%

ADS4039%

Distribuição no MercadoDistribuição no Mercado

AMÉRICASJAPÃO / CORÉIA

ASIAAFRICAORIENTE

MËDIOEUROPAUNIDMERCADO

566221233UC-D

8410 931DMC

19312 842ADS40

3213282229106TOTAL

1.000 câmaras operacionais - 10% digitais

Fonte : Leica Geosystems (ABRIL/2006)

PHOWO 2007(Univ.Stuttgart - ifp)

Mercado dividido

igualmente entre Leica,

Vexcell e Z/I

~ 140 câmaras

89%

11%

74%

26%

54%

46%

49% 51

%

45%

55%

40%

60%

35%

65%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Filme Digital

NAIP NAIP (National Agriculture Imagery (National Agriculture Imagery Program)Program)

Filme x Digital (Maio, 2006)

Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006)

PREVISÃO

NAIP NAIP (National Agriculture Imagery (National Agriculture Imagery Program)Program)

Área Coberta Digital x Filme

Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006)

TECNOLOGIA

Matricial X LinearMatricial X LinearSENSORES MATRICIAIS

Várias Lentes e Sensores Matriciais

PAN, R, G, B, IR

SENSORES LINEARES

Única Lente e Sensores Lineares

MS RGB e IR

Fonte : PHOWO (Fritsch, 2001)

Matricial X LinearMatricial X LinearSENSORES MATRICIAIS SENSORES LINEARES

Fonte : (Gruber, 2003) e Leica Geosystems

GeometriaGeometriaSensor Linear

Largura 2,4 km

Pixel no CCD 6.5 x 6.5 µm

Pixel no terreno 20x20cm

Tamanho do Pixel no terreno (GSD) 20 cm

Ângulo de Abertura FoV 64°

Câmara AnalógicaImagem 228 mm x 228 mm

Terreno 2,4 km x 2,4 km

Distância Focal 153 mm

Escala da Foto 1 : 10.500

Ângulo de Abertura

diagonal 90°

Fonte : High Resolution Color Imagery For Ortho Maps – Peter Fricker - Leica Geosystems

Sensor Linear (Push Broom)Sensor Linear (Push Broom)

Imagem Pancromática posterior

Imagem Infravermelho Nadir

Imagem Pancromática Nadir

Imagem Pancromática anterior

Banda Azul (B)

Banda Verde (G)

Banda Vermelha (R)

Imagem Contínua

Fonte : Leica Geosystems

Sensor Linear (Push Broom)Sensor Linear (Push Broom)

Fonte : Leica Geosystems – Bairro Água Verde - Curitiba - Paraná h=2.800m GSD 20 cm

Sensor Linear – ADS40Sensor Linear – ADS40

Lentes telecêntricas (130 plin/mm)

Plano Focal CCD’s e filtros

Eletrônica

Câmara de Vídeo

Sistema Inercial

Estabilizador de temperatura e umidade

Cristal de proteção

Controlador do Ambiente

Lentes pressurizadas e climatizadas

Câmara na AeronaveCâmara na AeronaveSatélites GPS

Base de referência GPS

Sistema ADS40

1

2

34 5

6

Sistema ADS401 Cabeça do Sensor SH40

com ótica digital DO64 e Inercial

2 Unidade de Controle CU40 com processamento inercial

3 Armazenamento MM40

4 Interface do operador OI40

5 Indicador de rumo GI40

6 Plataforma inercial PAV30

Fonte : Principles and design of ADS40 – Felix Zuberbühler - Leica Geosystems

Câmara na AeronaveCâmara na Aeronave

SH 40

PAV 30

OI 40

MM 40

CU 40

VANTAGENS

Fim do FilmeFim do Filme

Filme KODAK AeroColor

II

R$ 5.250(250 a 300 fotos)

Fim do LaboratórioFim do Laboratório

Fim do ProcessamentoFim do Processamento

Fim do EscanerFim do Escaner

AutomatizaçãoAutomatização

Resposta EspectralResposta Espectral

IRRGB PAN

Resposta Espectral

Radiometria ...Radiometria ...

CÂMARA ANALÓGICAFonte : Vôos Coloridos Petrobras – RMK TOP – Esteio - 2002

Radiometria ContínuaRadiometria Contínua

CÂMARA DIGITALFonte : Vôos RM Curitiba – ADS40 – Esteio - 2006

Sensor Matricial

CCD sem distorção de cores permite melhor interpretação da vegetação.

Pan-sharpening - dados espectrais com 8 a 22 vezes menor resolução

Sensor Linear

Fonte : Leica Geosystems

Co-registro MultiespectralCo-registro Multiespectral

Co-registro MultiespectralCo-registro Multiespectral

IMAGEM RGB ADS40 - TRICHROID

IMAGEM RGB PAN HRSC-AX

ResoluçãoResolução

Fonte: Coberturas ESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm

ResoluçãoResolução

Fonte: Coberturas ESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm

15 cm

60 cm 2,40 m

4,00 m100 cm

ResoluçãoResolução

Fonte: Adaptado de Principles and design of ADS40 - Felix Zuberbühler – 2002 - Leica Geosystems

Carro ~4,5 a 5m

32 px x GSD 0,15mGSD 0,15m = 4,8m

Carro ~4,5 a 5m

5 px x GSD 1,00 mGSD 1,00 m = 5m

OBJETO INTERPRETADO

OBJETO RECONHECIDO (?)

Fator de KELL

2 √ 2 x GSD

ORBITAL

GSD1,00 m

AÉREO

GSD0,20 m

ResoluçãoResolução

Diminuição de Apoio TerrestreDiminuição de Apoio Terrestre

Apoio Terrestre

Fonte : CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007

Apoio Terrestre

Fonte : CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007

Apoio Terrestre

X X

XX

Apoio recomendado = 4 pontos

Apoio realizado = 9 pontos (13 pontos)

Apoio convencional = 36 pontos

4 X MENOS PONTOS DE

4 X MENOS PONTOS DE APOIOAPOIO

Fonte : CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007

PROBLEMAS

Hotspot

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 02/2007 – Rio de Janeiro

Reflexo

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 02/2007 – Rio de Janeiro

Reflexo

Reflexo

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 04/2007 – Rio de Janeiro

X

Elevação do Sol

Latitude 22º - 23/02 - 12:07h

Elevação do Sol

Latitude 22º - 07/06 - 13:21h

Elevação do Sol

Latitude 22º - 07/06 - 13:21h

Latitude 22º - 23/02 - 12:07h

Tamanho das ImagensTamanho das Imagens

Tamanho das ImagensTamanho das Imagens

GASDUC III – 180 km

GSD 15cm

517 Km de faixas

732 GBytes = 0,7 TB

IMAGENS

REDUC - GERALREDUC - GERAL

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 06/2007 – Rio de Janeiro

REDUC – det1REDUC – det1

REDUC – GERAL-AREDUC – GERAL-A

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 06/2007 – Rio de Janeiro

REDUC – detA1REDUC – detA1

DUTO – FAIXA2DUTO – FAIXA2

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m – 03/2007 – Rio de Janeiro

DUTO – FAIXA2 - detDUTO – FAIXA2 - det

GSDGSD

RGB - GSD 15cm – h=1.440 m04/2007 – Rio de Janeiro

RGB - GSD 40cm – h=3.830 m02/2007 – Rio de Janeiro

Terminal Cabiunas

IR - GSD 40cm – h=3.830 m – 02/2007 – Rio de Janeiro

Terminal - detTerminal - det

QUALIDADEGEOMÉTRICA

Qualidade Horizontal e Vertical

Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007

Qualidade Horizontal e Vertical

Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007

Qualidade Horizontal e VerticalQualidade Horizontal e VerticalResultados obtidos no Serviço 82706 GASDUC III

dE dN dh

EMQ [m] 0,041 0,054 0,037

Máx [m] -0,078 -0,084 0,076

GSD 15 cm – h=1.440 m – 16 pontos apoio

Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007

RESUMO

Resumo• 100% de superposição da imagem em todas as bandas;

• Varredura nadiral que permite um mínimo de obstrução de informação devido à projeção;

• Aquisição simultânea de imagens PAN, RGB IR na mesma resolução;

• Sistema GPS/Inercial integrado oferece georreferenciamento de cada linha do sensor (GPS a 1s e IMU a 200 Hz)

• Imagens brutas mais próximas do produto final = menos tratamento de dados, melhor radiometria, menor tempo de processamento.

Informações na InternetInformações na Internet

www.esteio.com.br/

ouamauri@esteio.com.br

valther@esteio.com.br