Quality assessment of products generated by survey of area using remotely piloted aircraft and control points

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.26396

Keywords:

Cartographic Accuracy Standard; High Spatial Resolution Images; Positional errors.

Abstract

Space technologies have allowed productivity gains and an improvement in cost-benefit, being the case of most activities that depend on a spatio-temporal analysis of their occupation on the Earth's surface. The use of georeferenced high spatial resolution images together with Geographic Information Systems (GIS) contributes significantly to environmental studies. Even with all technological advances, georeferenced images still have positional uncertainties and, therefore, their quality must be evaluated in order to increase the accuracy of the products generated. In Brazil, this assessment can be made from the Cartographic Accuracy Standard for Digital Cartographic Products (PEC-PCD) defined by the Technical Specification for the Acquisition of Vector Geospatial Data (ET-ADGV) (DSG, 2011), being based on the Standard of Cartographic Accuracy (PEC) defined in Decree-Law no. 89,817 of 1984 (BRASIL, 1984), which regulates the classification of products as to their accuracy. The aim of this work was to use control points collected with Real-Time Kinematic positioning system to reduce positional uncertainties and errors of georeferenced images in order to contribute to the search for functional and dynamic forms of management, control and environmental recovery. The study area is located in the northeastern region of the municipality of Rondonópolis - MT, between coordinates 16 ° 6'57.91 "S and 54 ° 29'3.69" O; 16 ° 7'1.04 "S and 54 ° 29'42.50" O, with an area of approximately 77 hectares. For the mapping of the area, aerial photographs of high spatial resolution were used, obtained through an RPA model DJI Phanton Pro 4 and six control points were collected in the area using a Topcon Hiper V GNSS receiver. Data processing was performed using the Agisoft Metashape Professional software (Agisoft, 2018). As a final product, the Digital Elevation Model - DEM was obtained together with the level curves, and for comparative purposes, two processing reports were generated, one before the insertion of the support points and the other containing the points. It was concluded that the insertion of the support points significantly decreased the projection errors contained in the referenced images, and before the total error in the x, y and z axes was estimated at 8.507m and after the insertion the error became 0.191 m. From this product with refined accuracy, it was possible to identify the erosions of the study site efficiently, generating results and an interesting routine for the management of degraded areas, giving a way for research centers to use this method in the management of places that suffered from plant suppression and present erosion from this suppression.

Author Biographies

Maíra Guarlot Weis, Universidade Federal de Rondonópolis

Mestre em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Rondonópolis

Dhonatan Diego Pessi, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Doutorando em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Jonanthan Valença Aquino, Universidade Federal de Rondonópolis

Mestrando em Gestão e Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Rondonópolis

Roberto Bueno Luiz, Universidade Federal de Rondonópolis

Estudante de Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso , Brasil

Rodrigo Martins Moreira, Universidade Federal de Rondônia

Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Rondônia - Campus de Ji-Paraná, fomentando atividades integradoras entre academia, governo e iniciativa privada. Coordenador do Laboratório de Geomática e Estatística (LABGET - UNIR). Líder do Grupo de Pesquisa em Engenharia Ambiental (GPEA-UNIR). Atua transversalmente nas áreas de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e Gestão Ambiental, desdobrando-se em sensoriamento remoto do ambiente, análise de autocorrelação espacial integrando SIG e dados censitários, gestão de recursos hídricos, elaboração e aplicação de indicadores de sustentabilidade. Pós-Doutorado em Recursos Naturais - UFMS (2020). Doutor em Ciências da Engenharia Ambiental - EESC/USP (2017). Mestre em Ciências Agrárias (2014). Graduado em Saneamento Ambiental (2011) e Gestão Ambiental (2013) pelo IFGoiano -

Antonio Conceição Paranhos Filho, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

É Professor Titular da UFMS. Geólogo pela UFPR (1991), possui Mestrado (1996) e Doutorado (2000) em Geologia Ambiental pela UFPR - Foi Bolsista CAPES de Doutorado Sanduíche na Universidade de Siena (Itália, em Sistemas de Informação Geográfica e Cartografia Digital). Desenvolveu seu estágio de Pós-Doutorado no IGc da USP (2011 - bolsista PDS-CNPq) onde também obteve sua Livre Docência em 2015. É orientador de Mestrado e Doutorado. Atualmente coordena o LabGis - Laboratório de Geoprocessamento para Aplicações Ambientais da FAENG-UFMS. Atua e já atuou em colegiados de programa de pós-graduação, bem como de graduação, além de já ter atuado na administração universitária (Coordenação do PIBIC Institucional. Coordenador de Pesquisas da PROPP-UFMS, entre outros). Tem atuado como Consultor ad hoc para o CNPq, CAPES, FAPs e várias revistas científicas. Possui experiência em Geotecnologias aplicadas às Geociências, à Saúde e ao Meio Ambiente, com ênfase em Geologia Ambiental. Perfil no Google Acadêmico: http://scholar.google.com.br/citations?user=Gowe0-gAAAAJ - orcid.org/0000-0002-9838-5337

Normandes Matos da Silva, Universidade Federal de Rondonópolis

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (1995), Mestre em Ecologia e Conservação da Biodiversidade pela Universidade Federal de Mato Grosso (2000) e Doutor em Ecologia de Ecossistemas Terrestres e Aquáticos pela Universidade de São Paulo (2008). Sou docente do ensino superior desde 1996, tendo atuado na Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, no Univag Centro Universitário (MT) e na Universidade Federal do Pará. Além disso, trabalhei como analista de meio ambiente na Secretaria Estadual de Meio Ambiente de Mato Grosso (2006-2008). Atualmente sou Professor Associado na Universidade Federal de Rondonópolis (UFR), no curso de graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental . Participo do Programa de Pós-Graduação em Gestao e Tecnologias Ambientais (Mestrado) da UFMT em Rondonópolis. Minhas áreas de pesquisa são as seguintes: Geotecnologias, Aeronaves Remotamente Pilotadas (RPA/DRONES) e recuperação de áreas degradadas. Bolsista em Produtividade em Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora do CNPq (março 2012 - fev 2015 e março 2016 - fev 2019). Participo de grupo de pesquisa e extensão que possui Certificado de Tecnologia Social, concedida pela Fundação Banco do Brasil, na temática de recuperação de áreas degradadas.

References

AgiSoft PhotoScan Professional (Versão 1.4.1) (Programa). (2018). http://www.agisoft.com/downloads/installer/

Brasil. DECRETO Nº 89.817, DE 20 DE JUNHO DE 1984. (1984). http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/1980-1989/d89817.htm. Acesso em: 06 de março de 2020.

Barbosa, I. S., Andrade, L. A. & Almeida, J. A. P. (2009). Zoneamento agroecológico do município de Lagoa Seca, PB. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v. 13(5), 623-632.

DroneDeploy (Versão 3.3.0) (Programa). (2018). Disponível em: https://www.dronedeploy.com/

DSG. Norma EB10-N-72.001. (2011). Especificação Técnica Para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV). 2ª Edição. Brasil.

Ferreira, R. D., Silva, L. S. L., Coelho, A. L., Maranhão, M. R. A., Oliveira, L. F. & Soares, R. A. (2016). Avaliação da Qualidade Posicional de Ortoimagens Rapideye. Revista Brasileira de Geografia, v. 61(1), 99-108.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2010). Panorama do município de Rondonópolis–MT. <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/mt/rondonopolis/panorama>. Acesso em: 18 de abril de 2020.

Leal, J. V., Todt, V. & Thum, A. B. (2013). O uso de SIG para monitoramento de áreas degradadas - Estudo de Caso: App Do Arroio Gil, Triunfo-RS. Revista Brasileira de Cartografia, v. 65(5), 967-983.

Pessi, D. D. et al. (2021). Estimando a Altura de Gramíneas Invasoras com Imagens de Veículo Aéreo não Tripulado no Cerrado Brasileiro: Precisão do Sistema Global de Navegação por Satélite do Phantom 4. Rev. Geociênc. Nordeste, v. 7(2), 140-152.

Pessi, D. D. & Loverde-Oliveira, S. M. (2019). Aplicação da análise geoespacial para caracterização da fragilidade de terrenos. Revista de Geografia (Recife), v. 36(1), 243-260.

Paranhos Filho, A. C. et al. (2021). Geotecnologias para aplicações ambientais. Uniedusul. 392p.

Silva, C. A., Duarte, C. R., Souto, M. V. S., Santos, A. L. S., Amaro, V. E., Bicho, C. P. & Sabadia, J. A. B. (2016). Avaliação da acurácia do cálculo de volume de pilhas de rejeito utilizando VANT, GNSS e LiDAR. Boletim de Ciências Geodéssicas, v. 22(1), 73-94.

Sopchaki, C. H., Paz, O. L. S., Graça, N. L. S. S. & Sampaio, T. V. M. (2018). Verificação da qualidade de ortomosaicos produzidos a partir de imagens obtidas com aeronave remotamente pilotada sem o uso de pontos de apoio. Revista Ra’e Ga, v. 43, 200-214.

Toledo, B. H., Canal, M. A., Jacob, T. K., Pontarolo, M. & Pelegrina, M. A. (2018). Análise comparativa da qualidade posicional mapeamento urbano com VANT. Congresso Brasileiro de Cadastro Técnico Multifinalitário e Gestão Territorial – COBRAC, Florianópolis. 18p.

Published

09/03/2022

How to Cite

WEIS, M. G.; PESSI, D. D.; AQUINO, J. V. .; LUIZ, R. B. .; MOREIRA, R. M. .; PARANHOS FILHO, A. C.; SILVA, N. M. da . Quality assessment of products generated by survey of area using remotely piloted aircraft and control points. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 4, p. e2111426396, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i4.26396. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/26396. Acesso em: 14 oct. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences