Quando se fala de cartografia LiDAR, é comum perguntar qual o sistema que oferece os melhores resultados. No entanto, a resposta raramente depende apenas do sensor. Fatores como a dimensão da área a levantar, o tempo disponível ou a precisão exigida influenciam tanto ou mais do que o próprio equipamento.
Para o comprovar, na ACRE realizámos uma comparação baseada num caso real: o levantamento de uma ravina no Barranco del Carritxar, na localidade de Oliva (Valência), destinado à elaboração de um estudo de inundabilidade.
Duas das plataformas LiDAR mais avançadas do mercado trabalharam exatamente sobre o mesmo cenário:
O objetivo era simples: obter um modelo digital do terreno capaz de representar com precisão o leito da ravina e toda a vegetação envolvente, de forma a estudar o comportamento da água durante episódios de precipitação intensa.
O ensaio permitiu verificar em que aspetos cada solução se destaca e que tipo de projeto tira melhor partido das suas capacidades.
Informação mais precisa para antecipar o risco de inundação
Oliva é um dos municípios da Comunidade Valenciana mais expostos a episódios de chuva torrencial e fenómenos meteorológicos extremos. Embora já existissem estudos de inundabilidade e cartografia oficial disponíveis, a evolução da tecnologia LiDAR permite atualmente obter modelos do terreno muito mais precisos e detalhados.
A necessidade de dispor de informação atualizada sobre o Barranco del Carritxar motivou a realização de uma nova campanha de aquisição de dados, capaz de melhorar a qualidade das futuras análises hidráulicas e facilitar o planeamento de intervenções destinadas a reduzir o risco de inundação.
Os protagonistas
O DJI Matrice 400 representa a mais recente geração de plataformas multirrotor profissionais da DJI.
Em conjunto com o Zenmuse L3, oferece uma solução extremamente versátil para trabalhos de topografia, engenharia, mineração e inspeção de infraestruturas.
A sua principal vantagem é a capacidade de operar com elevada precisão em áreas complexas ou de dimensão reduzida, onde é vantajoso realizar voos mais detalhados e obter uma elevada densidade de pontos.
Além disso, por se tratar de uma plataforma multirrotor, pode descolar praticamente a partir de qualquer local, sem necessidade de grandes áreas para a operação.
O WingtraRAY pertence a uma categoria diferente.
Trata-se de um drone de asa fixa concebido para cobrir grandes áreas num único voo.
Graças à sua maior autonomia, consegue cartografar superfícies significativamente superiores às que um multirrotor consegue normalmente abranger, reduzindo de forma considerável o tempo necessário em projetos de grande escala.
A sua descolagem e aterragem vertical (VTOL) permitem combinar a eficiência de um drone de asa fixa com uma operação relativamente simples em campo.
Para garantir uma comparação objetiva, ambos os sistemas trabalharam sobre a mesma área de estudo, uma superfície aproximada de 170 hectares, seguindo uma metodologia comum e utilizando 13 pontos de controlo no terreno (GCP) distribuídos estrategicamente por toda a área. Estes pontos permitiram verificar a precisão dos modelos obtidos e assegurar que os resultados de ambas as plataformas fossem diretamente comparáveis.
Embora o objetivo do trabalho fosse o mesmo, cada plataforma utilizou um plano de voo adaptado às suas características.
O DJI Matrice 400 RTK, equipado com o sensor Zenmuse L3, realizou os voos a 120 metros de altitude, com uma velocidade média de 15 m/s e uma sobreposição de 55 % entre faixas. O sensor operou com uma frequência de 350 kHz e um padrão de varrimento linear, com um campo de visão (FOV) de 80° × 3°. Para concluir o levantamento foram necessários três voos, com uma duração total aproximada de 93 minutos, utilizando três baterias.
Por sua vez, o WingtraRAY, equipado com o sensor Hesai XT32, executou a missão LiDAR a 90 metros de altitude, com uma velocidade variável entre 15 e 21 m/s e uma sobreposição de 50 % entre faixas. O seu sensor rotativo operou com uma frequência de 1.920 kHz e um campo de visão (FOV) de 40,3° × 3°. O levantamento foi concluído em dois voos, com um tempo total de 40 minutos, utilizando um único conjunto de baterias (o WingtraRAY utiliza duas baterias em simultâneo como sistema de segurança).
A solução LiDAR + RGB para levantamento topográfico com drones. Captura de dados 3D de alta precisão com uma eficiência inigualável
Software de processamento de imagens captadas por drones DJI
A aquisição de dados LiDAR gera conjuntos de informação de elevada precisão que podem ser reutilizados numa vasta gama de aplicações para além dos estudos de inundabilidade. A partir de uma única campanha de voo é possível obter modelos digitais do terreno, cartografia de grande detalhe, análises da vegetação, cálculos volumétricos, estudos de infraestruturas, apoio ao ordenamento do território e suporte a projetos de engenharia e ambiente.
Além disso, as soluções atuais permitem processar e classificar grandes volumes de informação de forma rápida e eficiente. Ferramentas como o WingtraCloud e plataformas de processamento de dados como o DJI Terra facilitam a geração de produtos cartográficos e nuvens de pontos de elevada qualidade em prazos muito reduzidos, acelerando significativamente a entrega dos resultados.
Desta forma, o investimento realizado na aquisição dos dados não se limita a responder a uma necessidade específica, mas cria uma base de informação geoespacial de elevado valor, que pode ser aproveitada em múltiplos projetos, tanto atuais como futuros.
