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DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE
LEVANTAMENTO FOTOGRÁFICO GEORREFERENCIADO
PARA CADASTRO MULTIFINALITÁRIO E AVALIAÇÃO DAS
CONDIÇÕES DO PAVIMENTO
Aluno: Aluno: Rafael Claudino da SilvaRafael Claudino da Silva
OrientadorOrientador: Prof. : Prof. MScMSc. Glauber Carvalho Costa. Glauber Carvalho Costa
CURSO: ENGENHARIA CIVILDISCIPLINA: Projeto Final de Curso
Recife, 2014 1
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ObjetivosObjetivos
� Desenvolver e avaliar um sistema de imageamento móvel
georreferenciado para cadastro de vias rurais.
� Estudar um sistema de cadastro fotográfico para apoiar a elaboração de
projetos de restauração e avaliação do estado de conservação de
pavimentos.
� Avaliar a qualidade posicional e métrica de dimensões de defeitos
identificados nas fotografias e suas homólogas em campo.
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IntroduçãoIntrodução
� O crescente aumento no uso das tecnologias de posicionamento baseada
na constelação de satélites de alta precisão;
� Criação de banco de dados georreferenciado multifinalitário por
empresas públicas e privadas;
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� Na engenharia rodoviária o uso do sistema de posicionamento por
satélite (GNSS) é uma realidade;
� Contribuição na otimização e atualização da metodologia hoje adotada,
por meio da associação de tecnologias.
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Sistema de levantamento fotográfico georreferenciadoSistema de levantamento fotográfico georreferenciado
Google Street View
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Google Street View
Equipamento de escaneamento laser móvel apresentado pela Esteio no (Fonte: MundoGEO, 2014)
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Sistema de levantamento fotográfico Sistema de levantamento fotográfico georreferenciadogeorreferenciado
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Google Street View
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Sistema de levantamento por Vídeo Sistema de levantamento por Vídeo georreferenciadogeorreferenciado
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Fonte: Empresa Cartovias
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NormasNormas� DNIT 006/2003 – PRO - Condições exigíveis para a avaliação objetiva da superfície de
pavimentos rodoviários.
� DNIT 007/2003 – PRO - Levantamento para avaliação objetiva da condição de superfície
de subtrechos homogêneos
� DNIT 008/2003 – PRO - Levantamento Visual Contínuo (LVC)
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Publicado em Publicado em 14/10/2014 14/10/2014 –– site do DNITsite do DNIT
� O Veículo de Diagnóstico de Rodovias - VDR, projeto do DNIT
� Capaz de realizar: medições do Índice de Irregularidade Internacional – IRI,
Levantamento Visual Contínuo – LVC e Registro em Vídeo
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Veículo de Diagnóstico de Rodovias Veículo de Diagnóstico de Rodovias -- VDRVDR
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NotíciaNotícia –– 10/03/201410/03/2014
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Fonte: Secretaria de estado de transportes - SETRANS | Companhia estadual de engenharia de transportes e
logística do estado do Rio de Janeiro
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SistemasSistemas DesenvolvidosDesenvolvidos
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Protótipo da USPVideo Distress Survey
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SistemasSistemas DesenvolvidosDesenvolvidos porpor EmpresasEmpresas
12Fonte: www.strataengenharia.com.br
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ÀreaÀrea de de EstudoEstudo� Rodovia PE001 - Localizada no litoral norte estado de Pernambuco
� Proximidade com a estação Base a ser adotada no processamento dos dados de
rastreio GNSS, estação da RBMC de Recife/PE (SAT-93110-1999)
� Rodovias do tipo pista simples
� Extensão do trecho levantado: 1.560m
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Estudos Topográficos de campoEstudos Topográficos de campo
� Implantação de marcos de apoio topográfico (Rastreio GNSS)
� Levantamento de Poligonal Enquadrada (poligonal de apoio)
� Implantação de Estaca a cada 20m (Pontos de checagem e controle)
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Estudos Topográficos de campoEstudos Topográficos de campo
� Levantamento da Poligonal Enquadrada com estação total da marca Pentax
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Processamento dos dados do Levantamento Processamento dos dados do Levantamento Topográfico de campoTopográfico de campo
� Software utilizado: Sistema Topográfico Posição
� Conversão das coordenadas de UTM para Topográficas
16Vista da Janela do Programa Posição com o Croqui do Levantamento
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Desenvolvimento do sistema de coleta de dados Desenvolvimento do sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados fotográficos Georreferenciados
� Escolho da Câmera: Nikon D3200 de 24.2 Megapixeis
� Calibração da Câmera (Photomodeler)
� Determinação da altura da câmera para o sistema desenvolvido.
� Uso dos conceito de fotogrametria terrestre
� Programa usado na Coleta das Imagens Remotamente: DigiCAMcontrol
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� Programa usado na Coleta das Imagens Remotamente: DigiCAMcontrol
Dados Operacionais do levantamento
Velocidade máxima de Cruzeiro 3,3 km/h
Altura da Câmera 4,10 m
Recobrimento Longitudinal 20%
Intervalo de tomada das imagens
3 segundos
Formato da imagem
Lado maior: LG
Longitudinal a semi- pista3,45m
Lado menor: LP
Transversal a semi-
pista
5,20m
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Desenvolvimento do sistema de coleta de dados Desenvolvimento do sistema de coleta de dados fotográficos fotográficos GeorreferenciadosGeorreferenciados
PROTÓTIPOPROTÓTIPO
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� Desenvolvimento do sistema suporto da câmera e da antena GNSS
Desenvolvimento do sistema de coleta de dados Desenvolvimento do sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados fotográficos Georreferenciados
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Sistema de coleta de dados fotográficos Sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados Georreferenciados
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Sistema de coleta de dados fotográficos Sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados Georreferenciados
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Sistema de coleta de dados fotográficos Sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados Georreferenciados
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Suporte CâmeraLateral
Suporte CâmeraFrontal
Suporte Antena GNSS
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Sistema de coleta de dados fotográficos Sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados Georreferenciados
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Sistema de coleta de dados fotográficos Sistema de coleta de dados fotográficos Georreferenciados Georreferenciados
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Coleta das ImagensColeta das Imagens
VÍDEO
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VÍDEO
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Resultados e DiscussõesResultados e Discussões
� Montagem e análise das discrepâncias posicionais na montagem do
mosaico não-controlado e semi-controlado
� Georreferenciamento de imagem cadastro de Imóveis
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� Georreferenciamento de imagem panorâmicas
� Discrepâncias das medidas lineares de defeitos no pavimento
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Montagem Montagem do do mosaico mosaico nãonão--controladocontrolado
27Janela do programa GeraMosaicoScript dos comandos do programa
Janela do programa Microstation com o mosaico montado
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Discrepâncias do Discrepâncias do mosaico mosaico nãonão--controladocontrolado
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Discrepâncias do Discrepâncias do mosaico mosaico nãonão--controladocontrolado
Estaca Dx (m) Dy (m)
68+0,00 0,038 0,484
Discrepâncias entre as posições (∆x e ∆y) das estacas
locadas em campo e das identificadas nas fotografias
obtidas pelo sistema desenvolvido.
29
68+0,00 0,038 0,484
69+0,00 0,275 0,214
70+0,00 0,097 0,615
1+0,00 0,216 0,081
4+0,00 0,515 0,030
5+0,00 0,371 0,098
Médio 0,252 0,254
Desvio Padrão 0,176 0,241
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Montagem Montagem do do mosaico mosaico semisemi--controladocontrolado
30
Janela do programa Microstation com o mosaico montado no Microsoft Imagem Composite Editor (ICE).
Detalhe da montagem do mosaico montado
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Discrepâncias Discrepâncias do mosaico semido mosaico semi--controladocontrolado
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Junção entre as imagens do mosaico.Transformação por Similaridade
Transformação por Afinidade noprograma Microstation, mostrando anecessidade de mais pontos de apoio.
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Georreferenciamento de imagem cadastro de ImóveisGeorreferenciamento de imagem cadastro de Imóveis
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Mosaico panorâmico usando o Programa Microsoft Imagem
Composite Editor (ICE), para cadastro de imóveis.
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Georreferenciamento Georreferenciamento de de Imagem PanorâmicasImagem Panorâmicas
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Janela do PhotoMapper com o processamento do Georreferenciamento das imagem.
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Georreferenciamento Georreferenciamento de de Imagem PanorâmicasImagem Panorâmicas
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Janela do PhotMapper com o processamento do Georreferenciamento das imagem.
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Discrepâncias Das Medidas Lineares Discrepâncias Das Medidas Lineares de de Defeitos Defeitos no no PavimentoPavimento
Localização do remendo objeto de estudo
35Levantamento da extensão longitudinal do remendo em campo
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Discrepâncias Das Medidas Lineares Discrepâncias Das Medidas Lineares de de Defeitos Defeitos no no PavimentoPavimento
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Discrepâncias Das Medidas Lineares Discrepâncias Das Medidas Lineares de de Defeitos Defeitos no no PavimentoPavimento
Localização das trincas objeto de estudo
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Levantamento da extensão da trinca 2 em campo
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Discrepâncias Das Medidas Lineares Discrepâncias Das Medidas Lineares de de Defeitos Defeitos no no PavimentoPavimento
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ConsideraçõesConsiderações FinaisFinais
� O sistema de coleta de dados georreferenciado de imageamento cadastral para projeto
viário, apresentou resultado satisfatório.
� O cadastro panorâmico alcançou os resultados esperados e visa atender demandas que
requerem dados atualizados de informações cadastrais.
� A proximidade do veículo da margem da pista prejudicou a visualização completa de suas
fachadas.
� O cadastro para inventário de pavimento, mostrou-se capaz de agregar informações aos
39
� O cadastro para inventário de pavimento, mostrou-se capaz de agregar informações aos
métodos hoje adotados pelo DNIT.
� As discrepâncias entre os pontos de controle implantados e seus homólogos
fotoidentificáveis foi de σx=+/-0,176m e σy =+/-0,241m, sabendo que esses valores não
são acumulativos.
� A inserção de mais pontos de controle em campo no eixo da via, iria minimizar as
distorções verificadas no mosaico Semi-controlado.
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RecomendaçõesRecomendações
� Incorporar um medidor eletrônico de distância para determinar a altura da
câmera no instante da tomada das imagens.
� Realizar rastreio GNSS nas estacas fotoidentificáveis usadas nas comparações
das discrepâncias das coordenadas x e y.
� Utilizar uma câmera fotográfica com uma distância focal menor, possibilitando
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� Utilizar uma câmera fotográfica com uma distância focal menor, possibilitando
uma maior velocidade operacional do veículo e garantindo assim a sobreposição
das fotos, possibilitar montagem de mosaico controlados.
� Acrescentar pontos de apoio no eixo da pista, objetivando um maior controle
geométrico no momento da montagem do mosaico semi-controlado, evitando
assim a propagação dos erros nas junções das imagens.