Avaliação do uso de sensor termal a bordo de VANT através de análises radiométricas, espectrais, espaciais e posicionais - Luana Thayza de Oliveira (2017)
Dados obtidos na região do infravermelho termal (Thermal Infrared - TIR) podem revelar informações não visíveis importantes sobre os alvos observados. Tais dados têm aplicações nas mais diversas áreas de monitoramento, seja ambiental, urbano ou agrícola. Contudo, sua larga utilização esbarra em alguns desafios: há poucos sensores orbitais operacionais disponíveis que atuam no TIR. E, dentre os sistemas TIR existentes, precisa ser ainda considerada a sua limitação quanto à frequência de imageamento e resolução espacial. Assim, o uso de sistemas de sensores infravermelhos termais a bordo de aeronaves e, mais recentemente, em veículos aéreos não tripulados (VANTs) tem sido crescente. Em contrapartida, poucos estudos têm explorado as características dos sensores aplicados nestas missões e tampouco a acurácia dos dados obtidos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as capacidades radiométricas, espectrais e espaciais de dois sensores termais comerciais, um deles desenvolvido para a integração em plataformas não tripuladas, bem como avaliar exatidão posicional dos produtos resultantes do seu uso em um VANT, ortomosaico termal e modelo de superfície (MDS), segundo o Padrão de Exatidão Cartográfica dos Produtos Cartográficos Digitais (PEC-PCD). Para tanto, foram realizados procedimentos laboratoriais de caracterização dos dois sensores. Em campo, foi realizado levantamento de dados termais utilizando um VANT multirrotor quadricóptero em uma área de aproximadamente 10 mil m², além de medições experimentais de quatro superfícies com diferentes tipos de cobertura pelos dois sensores previamente caracterizados. Dos experimentos laboratoriais de caracterização espectral, resultaram as curvas da função de reposta espectral (FRE) dos sensores, em que em ambos os casos, foi possível verificar diferenças na faixa de atuação em relação ao declarado pelos fabricantes. Na análise radiométrica um dos sensores demonstrou ter incertezas superiores às declaradas pelos fabricantes, e na caracterização espacial, os valores de EIFOV de cada um dos sensores foram obtidos. A análise dos dados obtidos em campo, além de validar as incertezas de medição determinadas em laboratório, permitiu verificar que, mesmo em baixas altitudes, a atmosfera pode exercer influência sobre os dados termais e levar a conclusões errôneas sobre os alvos, sobretudo em análises quantitativas. Da avaliação quanto à exatidão posicional, concluiu-se que o ortomosaico gerado sem pontos de controle apresenta exatidão planimétrica a partir da escala 1:5.000 e altimétrica a partir de 1:50.000, e o ortomosaico processado com 4 pontos de controle apresentou exatidão planimétrica a partir de 1:1.000 e altimétrica a partir de 1:25.000. Desde que consideradas as incertezas envolvidas no processo de obtenção das imagens termais por VANT, esta demonstrou ser uma alternativa eficaz para imageamento de áreas com características não aparentes na faixa do visível.