Dados da Submissão

Título

METODOLOGIAS PARA CONSTRUÇÃO DE MODELOS TRIDIMENSIONAIS PARA ANÁLISE ESTRUTURAL: ESTUDO DE CASO DA PEDREIRA PEDRACON

Texto do resumo

A coleta de dados estruturais é essencial para interpretação e modelamento dos eventos deformacionais. Estes dados também são utilizados em diversas aplicações, como classificações geotécnicas, que são de suma importância para o setor mineral e é crescente a utilização destas informações para classificação de risco geológico em locais turísticos, como parques e cachoeiras. Entretanto, as coletas tradicionais em campo podem ser demoradas e apresentar riscos associados à queda de blocos em taludes, deslizamentos, dentre outros. Nesse contexto, este trabalho visa apresentar e validar diferentes metodologias para geração modelos tridimensionais para aquisição de dados estruturais. Dois modelos foram utilizados para realização do projeto: (i) modelo tridimensional gerado por aerofotogrametria, utilizando imagens adquiridas por um drone DJI Mavic Mini 3 Pro e processadas no software Agisoft Metashape, (ii) modelo tridimensional confeccionado a partir de nuvem de pontos obtida com uso de sensor a laser Zenmuse L2 e imagens obtidas por uma câmera com mapeamento em RGB, ambos acoplados em um drone DJI Matrice 300 RTK. As imagens para o primeiro modelo foram captadas em um voo manual oblíquo, recobrindo cerca de 100 metros de um talude. Ao todo 35 fotos foram necessárias para gerar um modelo com 6,863,598 faces a partir de uma nuvem de pontos densa de 34,317,994 pontos. As fotografias apresentaram cerca de 50% a 60% de sobreposição e um erro de posicionamento ao longo do eixo Z de -80 cm a 80 cm, havendo distorções principalmente ao longo do eixo Y. O modelo não foi georreferenciado utilizando pontos de controle, apenas a partir das informações de coordenadas adquiridas pelo drone. O segundo modelo foi construído pela fusão da nuvem de pontos densa com 271,302,351 pontos gerada pelo sensor LiDAR e a nuvem de pontos densa com 80,296,162 pontos gerada por aerofotogrametria a partir de 451 imagens. Tal procedimento mostrou-se necessário para que o modelo final pudesse ter textura gerada, uma vez que, os dados LiDAR apesar de terem informação RGB, não geram texturas pois esta é processada a partir de imagens. A nuvem de pontos densa resultante tem 351,598,513 pontos e o modelo final tem 2,464,025 faces. Este levantamento cobriu a área total de mina em um voo a nadir. As fotografias apresentam mais de 90% de sobreposição, erro de posicionamento de -30 cm a 30 cm e não há distorções ao longo dos eixos X e Y. Para o georreferenciamento, utilizou-se uma base GNSS locada em um marco geodésico e o método RTK, assim a trajetória do drone é corrigida durante o levantamento, dispensando a necessidade de pontos de controle. Em relação ao tempo de processamento, o primeiro modelo levou 15 minutos e 2 segundos para geração da nuvem de pontos densa, 1h e 18 minutos para reconstrução e 13 minutos e 47 segundos para texturização. O segundo modelo necessitou de 23 minutos e 38 segundos para geração da nuvem de pontos aerofotogramétrica, 7 minutos e 7 segundos para reconstrução e 1 minuto e 32 segundos para texturização. Avaliando a qualidade do modelo gerado e o tempo de processamento, é evidente a correlação entre a qualidade dos dados de entrada e a qualidade do produto final. Dessa forma, a metodologia de aquisição dos dados impacta o restante do fluxo de trabalho, influenciando principalmente no erro associado ao posicionamento e distorção do modelo, o que é negativo para coleta de dados estruturais e usos futuros em modelagens de diferentes naturezas.

Palavras Chave

Geotecnologias; Aerofotogrametria; LiDAR; MODELOS 3D; Análise estrutural.