Este documento descreve o mapeamento digital 3D na escala 1/5.000 utilizando imagens WorldView-2 e dados de GPS. A metodologia envolveu a aquisição de imagens estereoscópicas, levantamentos de campo com GPS, geração de Modelo Digital de Superfície e extração de curvas de nível. O objetivo foi avaliar o potencial do uso de imagens de alta resolução para análises espaciais complexas em estudos de energia eólica.

2. MAPEAMENTO DIGITAL 3D
NA ESCALA 1/5.000 A
PARTIR DE IMAGENS
WORLDVIEW-2 E DADOS GPS
Marcelo Francisco Moraes
Gilberto Pessanha Ribeiro
Globalgeo Geotecnologias
gilberto@globalgeo.com.br
www.globalgeo.com.br

3. Marcelo Francisco Moraes
Gilberto Pessanha Ribeiro
Globalgeo Geotecnologias
www.globalgeo.com.br

4. RESUMO: Este trabalho consiste na geração de
Modelo Digital de Superfície (MDS), a partir de
imagens de alta resolução do sistema sensor
WorldView-2, e levantamentos topográficos e
geodésicos de campo com suporte do sistema
GPS. Teve como finalidade a apresentação de
mapeamento 3D com avaliação positiva do uso
de imagens dessa natureza para análises
espaciais complexas no setor de energia e
estudos morfológicos do relevo.

5. O trabalho aqui consiste na apresentação e
descrição das etapas principais do processo de
mapeamento cartográfico destinado à geração
do Modelo Digital de Superfície (MDS)
compatível com a escala 1/5.000 (Padrão de
Exatidão Cartográfica - PEC A), a partir de
imagens de alta resolução WorldView-2 e dados
GPS provenientes de levantamentos
topográficos e geodésicos.

6. Após a geração do modelo foram extraídas
curvas de nível com 2 metros de eqüidistância
vertical. O PEC foi comprovado a partir dos
dados obtidos em campo, com base em
experimentos reais com demonstração analítica.

7. OBJETIVOS
Obtenção de MDS a partir de imagens
estereoscópicas orbitais do satélite WorldView-
2, que possui resolução espacial de 50 cm.
Serviço a ser realizado em duas áreas de
interesse com, aproximadamente 970 Km² no
total. (Estudo de caso, para o artigo, da Área Sul,
com 480 Km²)

8. METODOLOGIA
As etapas do processo, com suporte do
arcabouço metodológico, foram:
• Programação do satélite WorldView-2 para
obtenção 480 Km² de pares de imagens
estereoscópicas;
• Planejamento e execução de serviços de
levantamentos topográficos e geodésicos de
campo com o propósito de geração de nuvem
de 64 pontos de controle, com precisão
submétrica, utilizando receptores GPS Hiper
L1/L2;

9. METODOLOGIA
• Avaliação dos dados de campo para a
ortorretificação das imagens e validação do
MDS;
• Sistema geodésico adotado: WGS 84;
Obtenção de pares epipolares para a futura
extração do MDS;
• Coleta de tie points (pontos de enlace),
coincidentes nas duas imagens (par estéreo) a
partir dos pontos notáveis obtidos em campo

10. METODOLOGIA
• Edição dos MDS a fim de minimizar os efeitos
de distorção gerados pela ocorrência de
nuvens/sombras, tendo como base modelo pré-
existente GDEM (Aster/NASA);
• Os sistemas computacionais utilizados para o
processamento das imagens e edições vetoriais
foram: PCI Geomática v 10.3 e Global Mapper.

13. Figura 1:
Recorte
espacial da
composição
colorida das
imagens
WorldView-
2.

14. Figura 2:
Localização
(densidade
e
distribuição)
dos 64
pontos de
controle.

15. Figura 3:
Modelo de
superfície
em escala
de cores
indicativas
das
variações
altimétricas.

16. Figura 4: Modelo de superfície numa perspectiva
particular.

17. Figura 5: Modelo de superfície acoplada à imagem
composta.

18. Figura 6: Modelo de superfície numa perspectiva.

19. A Figura anterior é o MDS numa perspectiva distinta, onde
as feições do terreno sugerem interpretações de
compartimentos geomorfológicos, importantes para
estudos de implantação de parques eólicos,
principalmente na identificação de pistas de vento.
Associado a esse produto é possível associar dados de
velocidade e direção dos ventos, e com estudos de outros
dados temáticos estabelecer áreas candidatas a se
configurar como parques eólicos.

20. O potencial eólico na área de interesse pode ser analisado
com base no MDS, onde imagens de alta resolução
WorldView-2 e dados de posição geodésica puderam ser
empregados. Análises espaciais complexas são possíveis de
executar, em presença de dados temáticos como
geomorfológicos e ambientais. Forçantes físicas podem ser
locadas no MDS, no sentido de realização de simulações
de pistas de ventos com o propósito de produção de
energia por meio de torres eólicas.

21. Desta forma o estudo de caso serviu de
exemplo onde as imagens WorldView-2 empregadas
representam fontes ricas de dados
para mapeamentos 3D, desde que com controle de campo
apoiado por GPS. Essas
imagens permitem a extração de informações estratégicas
importantes para estudos de
viabilidade de parque eólicos, na escala 1/5.000.
Observou-se com segurança que a
metodologia adotada é válida quando objetiva-se analisar
com critérios geométricos as
feições geográficas do modelo gerado.

22. WORLDVIEW-2 + GPS
ALTIMETRIA, RUGOSIDADE, ÍNDICES, ETC...
[REQUSITOS DA APLICAÇÃO (ENERGIA EÓLICA) EM
PROJETOS TÉCNICOS]
REFINAMENTO DE INFORMAÇÕES
CUSTO
EFICIÊNCIA

24. MAPEAMENTO DIGITAL 3D
NA ESCALA 1/5.000 A
PARTIR DE IMAGENS
WORLDVIEW-2 E DADOS GPS
Marcelo Francisco Moraes
Gilberto Pessanha Ribeiro
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