Avaliação da acurácia posicional de nuvem de pontos LiDAR aerotransportado: análise comparativa de normas e padrões

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Komazaki, Juliane Mendonça
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: LiDAR; Acurácia; Normas; Avaliação; Accuracy; Standards; Evaluation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204570

Devido às novas tecnologias para obtenção de informações espaciais nas mais variadas áreas de conhecimento, cresce a cada dia a quantidade de dados espaciais disponíveis. Dessa forma, eleva-se proporcionalmente o número de usuários não especialistas na área de mapeamento, sendo que muitos deles não têm conhecimento sobre a qualidade dos dados gerados a partir destas informações. Isso ocorre principalmente pelos novos dispositivos e sistemas de aquisição, como é o caso do sistema de varredura a LASER aerotransportado, que permite a aquisição de dados da superfície terrestre, em curto espaço de tempo e com um grande detalhamento. Entretanto, os dados LiDAR adquiridos estão sujeitos a erros de natureza sistemática e aleatória, introduzidos pelo mecanismo de varredura a LASER e pelas incertezas dos parâmetros de integração dos componentes dos sistemas de navegação e posicionamento. Consequentemente, a avaliação da precisão e validação da qualidade dos produtos derivados de acordo como os padrões estabelecidos por órgãos e instituições nacionais e internacionais é de suma importância. O presente trabalho tem o objetivo de analisar e comparar as normas e padrões existentes que se referem à qualidade de dados obtidos por um Sistema de Varredura a LASER Aerotransportado (SVLA). Neste contexto, foram analisadas as normas definidas pela USGS e ASPRS (americanas), pela DSG (brasileira), pelo NRCan (canadense) e pelo ICSM (australiana). As etapas apresentadas nesta pesquisa podem ser divididas em: avaliação da acurácia relativa (com base no RMSDZ), avaliação da acurácia absoluta horizontal (RMSEplan) e avaliação da acurácia absoluta vertical (RMSEZ). Para a avaliação da acurácia com base nestas normas, utilizou-se um conjunto de quatro faixas de pontos 3D sobrepostas, obtidas por SVLA, recobrindo uma área urbana de aproximadamente 13 km² do município de Presidente Prudente/SP, cuja densidade média é de 5 pontos/m². Os resultados obtidos para o controle de qualidade relativo da componente altimétrica, previstas pelas normas americana e canadense, indicam que os valores calculados atenderam às especificações das normas analisadas. A análise da acurácia absoluta horizontal foi feita com base em todas as normas consideradas nesta pesquisa, sendo os valores calculados compatíveis aos limiares estabelecidos pelas mesmas. Quanto à acurácia absoluta vertical, esta foi feita com base em dois produtos: a nuvem de pontos LiDAR e o MDT gerado a partir desta, uma vez que as normas brasileira e australiana são específicas para este tipo de dados (MDT ou MDS). Os resultados mostraram que somente o MDT atendeu às especificações das normas analisadas, sendo a nuvem de pontos reprovada pelas normas americana e canadense. Isso ocorreu pelo fato de que estas normas são específicas para o controle de qualidade da nuvem de pontos e, portanto, são mais rigorosas e mais adequadas para realização deste controle. Além disso, a partir do teste de tendência, pode-se verificar a existência de efeitos sistemáticos na nuvem de pontos, o que ocasionou o resultado em desacordo com as normas. Ademais, foi observado que a norma brasileira não foi elaborada visando à avaliação da acurácia desse tipo de conjunto de dados, o que a torna menos rigorosa que as normas estudadas, sendo sugerida uma revisão da mesma, tomando como referência a norma americana (USGS/ASPRS).