Mapeamento topográfico cadastral por integração de imagens adquiridas com VANT a técnicas tradicionais

Abstract

Por consequência de questões históricas e culturais, tanto as regiões brasileiras urbanas quanto as rurais enfrentam problemas graves de infraestrutura ou uso inadequado do solo. Porém, é possível reverter essa situação. No que diz respeito às regiões urbanas, a base de dados topográficos cadastrais, muitas vezes desatualizada ou inexistente, é um instrumento fundamental para a correta gestão do espaço territorial, sendo composta de informações geométricas e descritivas sobre as parcelas de terra. Com a base de dados topográficos cadastrais, é possível avaliar a ocupação e o uso do solo, podendo delimitar áreas de ocupação irregular, tributar de forma justa a propriedade privada, gerando retornos positivos para a sociedade, prever a melhor região para futuros investimentos de infraestrutura para atividades agrícolas, industriais ou para o desenvolvimento urbano. O mapeamento topográfico cadastral é o tema central deste trabalho. O trabalho foi efetuado com uso de veículo aéreo não tripulado (VANT). Os VANTs têm ganhado muita popularidade em diversas áreas, mas, seja de forma recreativa ou profissional, normalmente carregam uma câmera acoplada. Portanto, na área de mapeamento, é uma ferramenta com alto potencial para a aquisição de fotografias aéreas. Aliado à praticidade dos VANTs, há uma grande variedade de softwares capazes de processar fotografias, com a maioria de seus processos automatizados, sendo executados, muitas vezes, por leigos em Fotogrametria. Contudo, neste trabalho é demonstrado que, para o correto levantamento topográfico com uso de VANT, é necessária uma base sólida de conceitos de Fotogrametria, bem como o domínio de Geodésia e Topografia, para o processamento e a avaliação dos resultados obtidos. Devido à proibição do uso de VANTs em regiões urbanas, o trabalho foi desempenhado na região central da EEA da UFRGS, ambiente rural, porém contendo feições comuns a áreas urbanas. Além do VANT, os levantamentos foram realizados com equipamentos de posicionamento por satélite, equipamentos de medidas diretas no terreno e registro de informações descritivas. Os dados resultantes dos levantamentos foram processados e estruturados de forma a compor uma base topográfica cadastral. O resultado obtido, testado em controle de qualidade segundo a lei vigente para análise de exatidão cartográfica, foi de 0,163 m de exatidão planimétrica e 0,202 m de exatidão altimétrica. Conclui-se que os métodos aplicados de forma integrada puderam formar uma base de dados topográficos cadastrais, com exatidão posicional compatível com a sua finalidade.

In consequence of historical and cultural issues, both urban and rural regions of Brazil face serious infrastructure problems or inappropriate land use. However, it is possible to reverse this situation. With regards to urban areas, the cadastral survey database, often outdated or non-existent, is a key tool for the correct management of territorial space, consisting of geometric and descriptive information about land parcels. With the cadastral survey database, it is possible to assess the occupation and land use, define illegal occupation of areas, tax private property fairly, generating positive returns to society, to provide the best region for future infrastructure investments in agriculture, industry or urban development. The cadastral survey mapping is the central theme of this work. The work was done with unmanned aerial vehicle (UAV). UAVs have gained much popularity in many areas, but both recreational or professionally they usually carry a camera attached. Therefore, it is a tool with high potential for the acquisition of aerial photographs for mapping. Combined with practicality of UAVs, there are a variety of softwares which are able to process photographs, with most of their processes automated, run often by laymen in Photogrammetry. However, in this work it is demonstrated that for the correct topographic survey using UAV, a solid base of concepts of Photogrammetry is required as well as the domain of Geodesy and Surveying, for processing and evaluation of results. Due to prohibition of the use of UAVs in urban areas, the work was done in the central region of the UFRGS’ EEA, rural environment, but containing features common to urban areas. In addition to the UAV, the surveys were conducted with satellite positioning equipment, direct measurements on the ground equipment and record of descriptive information. The data resulting from the surveys were processed and structured to obtain a cadastral survey database. The result, tested in quality control pursuant to existing law for cartographic accuracy analysis, was 0.163 m of planimetric accuracy and 0.202 m of altimetric accuracy. Finally, it was concluded that the methods used in an integrated manner could form a cadastral survey database, with positional accuracy compatible with its purpose.