A CÂMARA DIGITAL COMO REALIDADE PARA O MAPEAMENTO DE DUTOS Amauri Brandalize RIO PIPELINE 2007
HISTÓRIA
A Primeira Câmara Aérea ? 1905
Fotos de Pombos
A Maior Câmara do Mundo (?)
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 ...
Para a REVOLUÇÃO !!!
MERCADO
Confiabilidade e Tradição Câmaras aéreas são produzidas desde 1935 ...
Confiabilidade e Tradição 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 !!! RC 30 Câmara Aérea
Distribuição no Mercado 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 AMÉRICAS JAPÃO / CORÉIA ASIA AFRICA ORIENTE MËDIO EUROPA UNID MERCADO 5 6 6 2 2 12 33 UC-D 8 4 10     9 31 DMC 19 3 12     8 42 ADS40 32 13 28 2 2 29 106 TOTAL
NAIP  (National Agriculture Imagery Program) Filme x Digital   (Maio, 2006) Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006) PREVISÃO
NAIP  (National Agriculture Imagery Program) Área Coberta Digital x Filme Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006)
TECNOLOGIA
Matricial X Linear SENSORES 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 Linear SENSORES MATRICIAIS SENSORES LINEARES Fonte : (Gruber, 2003) e Leica Geosystems
Geometria Fonte : High Resolution Color Imagery For Ortho Maps – Peter Fricker - Leica Geosystems Sensor Linear Largura  2,4 km Pixel no CCD 6.5 x 6.5   m Pixel no terreno 20x20cm Tamanho do Pixel no terreno (GSD) 20 cm Ângulo de Abertura FoV 64° Câmara Analógica Imagem 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°
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) Fonte : Leica Geosystems – Bairro Água Verde - Curitiba - Paraná h=2.800m GSD 20 cm
Sensor 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 Aeronave Satélites GPS Base de referência GPS Sistema ADS40 1 2 3 4 5 6 Sistema ADS40 1  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 Aeronave SH 40 PAV 30 OI 40 MM 40 CU 40
VANTAGENS
Fim do Filme Filme KODAK AeroColor II R$ 5.250 (250 a 300 fotos)
Fim do Laboratório
Fim do Processamento
Fim do Escaner
Automatização
Resposta Espectral
Resposta Espectral IR RGB PAN
Radiometria ... CÂMARA ANALÓGICA Fonte : Vôos Coloridos Petrobras – RMK TOP – Esteio - 2002
Radiometria Contínua CÂMARA DIGITAL Fonte : Vôos RM Curitiba – ADS40 – Esteio - 2006
Co-registro Multiespectral 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 Multiespectral IMAGEM RGB  ADS40 - TRICHROID IMAGEM RGB PAN  HRSC-AX
Resolução Fonte: Coberturas ESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm
Resolução Fonte: Coberturas ESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm 15 cm 60 cm 2,40 m 4,00 m 100 cm
Resolução Fonte: Adaptado de Principles and design of ADS40 - Felix Zuberbühler – 2002 - Leica Geosystems Carro ~4,5 a 5m 32 px x  GSD 0,15m  = 4,8m Carro ~4,5 a 5m 5 px x  GSD 1,00 m  = 5m OBJETO INTERPRETADO OBJETO RECONHECIDO (?) Fator de KELL 2  √ 2 x GSD
Resolução ORBITAL GSD 1,00 m AÉREO GSD 0,20 m
Diminuição 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 Apoio recomendado = 4 pontos Apoio realizado = 9 pontos (13 pontos) Apoio convencional = 36 pontos 4 X MENOS PONTOS DE APOIO Fonte : CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007 X X X X
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 22 º - 23/02 - 12:07h
Elevação do Sol Latitude 22 º - 07/06 - 13:21h
Elevação do Sol Latitude 22 º - 07/06 - 13:21h Latitude 22 º - 23/02 - 12:07h
Tamanho das Imagens
Tamanho das Imagens GASDUC III – 180 km GSD 15cm 517 Km de faixas 732 GBytes = 0,7 TB
IMAGENS
REDUC - GERAL RGB - GSD 15cm – h= 1.440 m – 06/2007 – Rio de Janeiro
REDUC – det1
REDUC – GERAL-A RGB - GSD 15cm – h= 1.440 m – 06/2007 – Rio de Janeiro
REDUC – detA1
DUTO – FAIXA2 RGB - GSD 15cm – h= 1.440 m – 03/2007 – Rio de Janeiro
DUTO – FAIXA2 - det
GSD RGB - GSD 15cm – h= 1.440 m 04/2007 – Rio de Janeiro  RGB - GSD 40cm – h= 3.830 m 02/2007 – Rio de Janeiro
Terminal Cabiunas IR - GSD 40cm – h= 3.830 m – 02/2007 – Rio de Janeiro
Terminal - det
QUALIDADE GEOMÉTRICA
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 Vertical Resultados obtidos no Serviço 82706 GASDUC III GSD 15 cm – h=1.440 m –  16  pontos apoio Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007 dE dN dh EMQ [m] 0,041 0,054 0,037 Máx [m] -0,078 -0,084 0,076
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 Internet www.esteio.com.br/ ou [email_address] [email_address]

IBP - Rio Pipeline 2007 - Camaras e Dutos

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    A CÂMARA DIGITALCOMO REALIDADE PARA O MAPEAMENTO DE DUTOS Amauri Brandalize RIO PIPELINE 2007
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    A Primeira CâmaraAérea ? 1905
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    A Maior Câmarado Mundo (?)
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    Evolução 1 Fonte: Internet e Manual do Fabricante 1955 - DA CÂMARA MANUAL PARA ... ... A CÂMARA AUTOMÁTICA - 1996.
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    Revolução 1 Fonte: Manual do Fabricante 1996 - DA CÂMARA AUTOMÁTICA PARA ... ... A CÂMARA DIGITAL – 2001 !!
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    Confiabilidade e TradiçãoCâmaras aéreas são produzidas desde 1935 ...
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    Confiabilidade e Tradição2006 - 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 !!! RC 30 Câmara Aérea
  • 16.
    Distribuição no Mercado1.000 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 AMÉRICAS JAPÃO / CORÉIA ASIA AFRICA ORIENTE MËDIO EUROPA UNID MERCADO 5 6 6 2 2 12 33 UC-D 8 4 10     9 31 DMC 19 3 12     8 42 ADS40 32 13 28 2 2 29 106 TOTAL
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    NAIP (NationalAgriculture Imagery Program) Filme x Digital (Maio, 2006) Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006) PREVISÃO
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    NAIP (NationalAgriculture Imagery Program) Área Coberta Digital x Filme Fonte : NAIP Contract Oveview (Gabbot, W.G., 2006)
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    Matricial 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)
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    Matricial X LinearSENSORES MATRICIAIS SENSORES LINEARES Fonte : (Gruber, 2003) e Leica Geosystems
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    Geometria Fonte :High Resolution Color Imagery For Ortho Maps – Peter Fricker - Leica Geosystems Sensor Linear Largura 2,4 km Pixel no CCD 6.5 x 6.5  m Pixel no terreno 20x20cm Tamanho do Pixel no terreno (GSD) 20 cm Ângulo de Abertura FoV 64° Câmara Analógica Imagem 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°
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    Sensor Linear (PushBroom) 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
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    Sensor Linear (PushBroom) Fonte : Leica Geosystems – Bairro Água Verde - Curitiba - Paraná h=2.800m GSD 20 cm
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    Sensor 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
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    Câmara na AeronaveSatélites GPS Base de referência GPS Sistema ADS40 1 2 3 4 5 6 Sistema ADS40 1 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
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    Câmara na AeronaveSH 40 PAV 30 OI 40 MM 40 CU 40
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    Fim do FilmeFilme KODAK AeroColor II R$ 5.250 (250 a 300 fotos)
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    Radiometria ... CÂMARAANALÓGICA Fonte : Vôos Coloridos Petrobras – RMK TOP – Esteio - 2002
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    Radiometria Contínua CÂMARADIGITAL Fonte : Vôos RM Curitiba – ADS40 – Esteio - 2006
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    Co-registro Multiespectral SensorMatricial 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
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    Co-registro Multiespectral IMAGEMRGB ADS40 - TRICHROID IMAGEM RGB PAN HRSC-AX
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    Resolução Fonte: CoberturasESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm
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    Resolução Fonte: CoberturasESTEIO com câmara digital – PETROBRAS GASDUC III – 2007 – GSD 15 cm 15 cm 60 cm 2,40 m 4,00 m 100 cm
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    Resolução Fonte: Adaptadode Principles and design of ADS40 - Felix Zuberbühler – 2002 - Leica Geosystems Carro ~4,5 a 5m 32 px x GSD 0,15m = 4,8m Carro ~4,5 a 5m 5 px x GSD 1,00 m = 5m OBJETO INTERPRETADO OBJETO RECONHECIDO (?) Fator de KELL 2 √ 2 x GSD
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    Resolução ORBITAL GSD1,00 m AÉREO GSD 0,20 m
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    Apoio Terrestre Fonte: CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007
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    Apoio Terrestre Fonte: CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007
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    Apoio Terrestre Apoiorecomendado = 4 pontos Apoio realizado = 9 pontos (13 pontos) Apoio convencional = 36 pontos 4 X MENOS PONTOS DE APOIO Fonte : CVRD – Água Limpa-MG – 121 km2 – GSD 20 cm - 2007 X X X X
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    Hotspot RGB -GSD 15cm – h= 1.440 m – 02/2007 – Rio de Janeiro
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    Reflexo RGB -GSD 15cm – h= 1.440 m – 02/2007 – Rio de Janeiro
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    Elevação do SolLatitude 22 º - 07/06 - 13:21h Latitude 22 º - 23/02 - 12:07h
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    Tamanho das ImagensGASDUC III – 180 km GSD 15cm 517 Km de faixas 732 GBytes = 0,7 TB
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    REDUC - GERALRGB - GSD 15cm – h= 1.440 m – 06/2007 – Rio de Janeiro
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    Qualidade Horizontal eVertical Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007
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    Qualidade Horizontal eVertical Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007
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    Qualidade Horizontal eVertical Resultados obtidos no Serviço 82706 GASDUC III GSD 15 cm – h=1.440 m – 16 pontos apoio Fonte : Serv 82706 - PETROBRAS GASDUC III - 2007 dE dN dh EMQ [m] 0,041 0,054 0,037 Máx [m] -0,078 -0,084 0,076
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    Resumo 100% desuperposição 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 .
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    Informações na Internetwww.esteio.com.br/ ou [email_address] [email_address]