7 motivos para realizar topografia com drones

Stefano Caterina - Operações e Comunicação, Maply
April 14, 2022

A compreensão da topografia de um terreno é muito importante para a elaboração e execução de projetos de engenharia. A análise topográfica é empregada em diversos processos durante o ciclo de um projeto, desde o planejamento inicial até o acompanhamento da evolução de uma obra.

O estudo da superfície terrestre, suas formas, elevações e características são informações vitais para um planejamento bem feito. Em resumo, o levantamento topográfico é a determinação de diversos parâmetros de um terreno, como:

  • Dimensão
  • Perímetro
  • Variação de relevo
  • Orientação espacial
  • Curvas de nível
  • Elementos presentes no local
  • Acidentes geográficos

Ele vai ajudar a verificar se um terreno é adequado para determinado empreendimento e avaliar os procedimentos que serão necessários para a preparação do solo. Pode ser útil até na tomada de decisões comerciais de uma incorporadora.

A topografia com drones é feita através da captura de imagens aéreas, que depois serão processadas digitalmente, utilizando o processo de fotogrametria. O resultado será a obtenção dos parâmetros topográficos com acurácia centimétrica e rica em dados.

Topografia com drones x técnicas tradicionais

A obtenção da topografia com drones é realizada por aparelhos com câmeras embutidas. Com o apoio da combinação entre a precisão do GPS, pontos de controle no solo e a metodologia Post Processed Kinematic (PPK), os drones são capazes de gerar dados topográficos com rapidez, quando comparados às outras ferramentas topográficas. Elas são:

  • Estação Total: é um equipamento que mescla recursos mecânicos e eletrônicos para coletar dados de medidas, ângulos e distâncias a partir de pontos de referência. 
  • Sistema GNSS RTK: é um conjunto de equipamentos eletrônicos que coletam dados geoespaciais de satélites para obter as coordenadas necessárias. 

Diante desse cenário, a adoção de drones para a obtenção de dados topográficos apresenta algumas vantagens. Vamos listar sete delas a seguir.

1. Melhor eficiência no uso do tempo

Os drones obtêm resultados de topografia de forma mais rápida do que as técnicas tradicionais. Em poucos minutos de sobrevoo, por exemplo, os drones captam informações que a Estação Total e o Sistema GNSS TRK levariam dias para conseguir.

Para analisar terrenos muito grandes, os drones também trazem benefícios, pois conseguem captar áreas amplas em uma única viagem, com os devidos ajustes de planejamento. Já as demais ferramentas demandam um aumento proporcionalmente maior de tempo, equipamentos e recursos dispendidos na tarefa.

Um experimento comparativo mensurou os processos para a obtenção de dados topográficos e geração de produtos cartográficos comparando drones a métodos tradicionais. Os resultados apontam que os drones levam menos tempo para a realização das tarefas - e quanto maior for a área analisada, mais larga é a vantagem dos drones.

2. Maior quantidade de dados aumenta precisão e padronização

As imagens obtidas por drones são georreferenciadas, ou seja, usam pontos de referência no solo para ajustar proporções e calcular distâncias. Dessa forma, elas sofrem um processo de ortorretificação, em que as distorções da fotografia são corrigidas. O resultado é uma varredura topográfica com alto nível de precisão e padronização.

Os drones também são capazes de mensurar com mais acurácia o volume de materiais dispostos no terreno, uma vez que modelam a superfície de maneira densa. Assim, os dados de topografia com drones são dotados de mais nuances do que os obtidos de maneira tradicional. 

Além da câmera, os drones também podem ser equipados com outros tipos de sensores, de forma a deixar a varredura mais rica de informações. Sensores termais, que mensuram calor, podem ser usados para inspecionar equipamentos e estruturas

3. Informações com maior detalhamento

As tecnologias aerofotogramétricas empregadas no levantamento de topografia com drones permitem também a elaboração de uma nuvem de pontos. Comparados aos modelos tradicionais, o resultado obtido pelos drones é muito mais adensado, resultando em dados detalhados sobre o terreno.

Isso acontece porque os drones captam as coordenadas X, Y e Z (comprimento, largura e profundidade) a cada dois ou três centímetros. Nos processos tradicionais, os pontos são separados por metros - ou seja, com uma densidade muito menor.

A nuvem de pontos consiste na aglomeração dos pontos georreferenciados registrados, recriando a área analisada e suas estruturas. Essa discrepância fica evidente na análise que citamos há pouco:

  • Pontos gerados com topografia tradicional: 628
  • Pontos gerados na topografia com drones: 1 milhão

Imagens aéreas obtidas através dos drones também possibilitam a execução de uma restituição estereofotogramétrica. As fotografias passam por um tratamento que permite a elaboração de vetores representando geometricamente construções e instalações encontradas no terreno.

O nível de detalhamento obtido no processo de topografia com drones pode ser ajustado conforme a necessidade da operação. A GSD (Ground Sample Distance, ou Distância de Amostra do Solo) almejada vai definir os parâmetros do voo (altura e definição da câmera), podendo gerar imagens com a qualidade ideal para cada circunstância. 

4. Ganhos de custo-benefício

A topografia com drones não incorre em custos com material humano da mesma forma que as técnicas tradicionais. É possível realizar a operação com apenas uma pessoa em campo, responsável pelo planejamento de voo, montagem do equipamento, decolagem, acompanhamento e pouso.

Dessa forma, pela operação ter um alto grau de automação, a intervenção humana é reduzida e o custo da mão de obra cai junto. Despesas indiretas, como atrasos nas obras para que a topografia possa ser executada, também são evitadas com o uso de drones, já que eles não ocupam espaço nos terrenos. 

5. Acesso a áreas de difícil alcance logístico

Os drones têm a capacidade de levantar dados topográficos de áreas de difícil acesso ou terrenos muito grandes. Isso porque os drones requerem menor esforço logístico para transporte de equipamentos para o acesso de áreas acidentadas.

Homem em canteiro de obras realizando topografia com drone
Imagem: af_istocker

Os sistemas tradicionais podem sofrer interferências de elementos do solo, como instalações, prédios e vegetação. Devido a essas características, os drones são muito úteis no levantamento de dados topográficos em situações como:

  • Mapeamento urbano
  • Monitoramento de regiões fronteiriças
  • Visualização de áreas atingidas por desastres naturais

6. Maior patamar de segurança

Outro ponto que não pode passar batido é que, como não requerem a presença de equipes diretamente no local analisado, os drones são ideais para áreas perigosas. 

A segurança do trabalho é um fator que requer atenção constante na construção civil, e os drones ajudam a melhorá-la, uma vez que dispensam a necessidade de grandes equipes em campo.

Áreas que têm complicações no acesso ou instalações com fragilidades estruturais representam riscos aos profissionais necessários para a execução de topografia com métodos tradicionais. Locais como cavernas, barragens e silos industriais podem representar riscos aos trabalhadores. 

Já com os drones, essas tarefas são feitas remotamente e os perigos são evitados.

7. Acompanhamento de processos

A eficiência e menos gasto de tempo na fotografia com drones permite que novos voos sejam feitos periodicamente para acompanhar as mudanças na utilização do solo. 

Somando a possibilidade de frequência dos voos com a nuvem de pontos, obtém-se a representação “as built” de um projeto. O “as built” - termo que significa “conforme construído”, em portugês - é usado para acompanhar o progresso de uma obra a partir de parâmetros técnicos reais.

Dessa forma, é factível avaliar o avanço na execução de uma terraplanagem, por exemplo. Com a nuvem de pontos, fica possível obter medições precisas de volumes necessários para corte ou preenchimento. Isso auxilia tanto no planejamento do processo quanto na elaboração orçamentária, já que a quantidade de terra movimentada afeta os custos finais. 

Conclusão

A obtenção de dados geológicos e geográficos tem muito a ganhar em eficiência e qualidade com o aprimoramento das ferramentas de aerofotogrametria. A topografia com drones vem para acelerar os processos de modernização dessas áreas, oferecendo alternativas mais eficazes para a realização de tarefas importantes.

O que não quer dizer que os drones irão substituir por completo as técnicas tradicionais de topografias - pelo contrário. Elas devem ser trabalhadas de forma integrada, aproveitando as vantagens de cada uma delas, avaliando cada situação de forma individual. 

Portanto, a topografia com drones evolui ainda mais para enriquecer as possibilidades e somar novos recursos. A Maply provê soluções rápidas, precisas e assertivas para você realizar levantamento topográfico com drones com qualidade e eficiência. 

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