VANTs revolucionam a administração de territórios - DronEng
DronEng Drones e Engenharia 28 de agosto de 2015 Comente! Drones
Em 2014, uma publicação conjunta do Banco Mundial e da Federação Internacional de Topógrafos (FIG), intitulado "Adequação ao propósito de Administração de Territórios" observou que 75 por cento da população do mundo não têm acesso aos sistemas formais de registrar e proteger o direito de suas terras e, portanto, há uma necessidade urgente de construir sistemas acessíveis e sustentáveis para identificar o modo como a terra está ocupada e utilizada.
O surgimento da acessível tecnologia VANT e os recentes avanços em técnicas de mapeamento altamente automatizados oferecem uma nova ferramenta e metodologia para a produção de dados espaciais mais barato mais rápido e que pode beneficiar as agências de administração de terras e ajudar a proteger os direitos de propriedade para milhões em todo o mundo.
A equipe do Banco Mundial testou o uso de VANTs como uma forma de acelerar a produção de dados espaciais aptos, permitindo assim que os governos locais e nacionais e do setor privado para usar os dados atualizados e precisos para múltiplos fins. Os testes foram realizados na Albânia, que foi escolhido devido à necessidade urgente de novos e melhores mapas cadastrais.
Soluções de testes de baixo custo
Com o objetivo de testar soluções de baixo custo, a equipe usou componentes de pronto uso e um software de código aberto na maior extensão possível. Os seguintes testes foram realizados com sucesso principais:
– aplicativos de mapeamento rurais: a área rural foi escolhida para testar se os veículos aéreos não tripulados (VANTs) poderiam ser usados para entrega rápida e confiável de ortofotos de alta resolução e para a administração de compensação relacionada com expropriações para projetos de infraestrutura. O exercício também foi usado para testar a tecnologia de levantamento cadastral, com um forte componente de envolvimento do cidadão. O produto resultante foi uma ortofoto com precisão de dois centímetros de uma base absoluta contra a qual a precisão e relevância da informação espacial existente pode ser verificada.
– aplicativos de mapeamento urbanos (ver Figura 1): uma área urbana foi escolhida para testar se VANTs poderiam ser usados para fornecer mapas detalhados de áreas urbanas densamente desenvolvidas com edifícios de vários andares. A modelagem 3D usando a fotografia vertical também foi testada.
– aplicações peri-urbanas: um desenvolvimento peri-urbano foi escolhido para testar se VANTs poderiam ser usados sob pressão nas zonas urbanas e peri-urbanas e iniciativas de legalização/regularização. A fotografia oblíqua também foi adicionada para uma melhor modelagem 3D.
Figura 1: VANT sobrevoando uma área urbana
Adequação aos propósitos da Administração do Território
A publicação conjunta do Banco Mundial-FIG definiu a abordagem "caber à finalidade", como aquela que se concentra nas necessidades dos cidadãos, em vez de tecnologia de ponta. Deve ser flexível, atingível, confiável, inclusive, acessível, expansível e permitir a participação das partes interessadas. Os testes na Albânia demonstraram que a tecnologia VANT é realmente apta para o efeito, uma vez que inclui os elementos de flexibilidade, inclusividade, participação, acessibilidade, confiabilidade e capacidade de atualização.
Dado o pequeno fator de forma, o baixo peso de decolagem, o fato de o planejamento de voo ser impulsionado por uma fonte aberta, o baixo custo de aquisição e do campo de reparabilidade, os VANTs são flexíveis tanto em termos de facilidade de mobilização quanto para propósitos específicos.
A capacidade de decolagem vertical e a aterrissagem (VTOL) da plataforma específica escolhida para o contexto de Albânia é permitida para acoplamentos rurais e ambientes urbanos congestionados. Em comparação com os métodos convencionais de fotografia aérea, a tecnologia é mais adaptável às condições meteorológicas, incluindo a cobertura de nuvens escuras e ventos de até 8m/s.
A equipe descobriu que o equipamento utilizado poderia ser empregado em todos os tipos de terreno e ambientes, seja plano ou montanhoso, rural ou urbano. Assim, se as tarefas de mapeamento estão integradas com outras tarefas relacionadas, esta tecnologia pode permitir a fotografia sistemática e mapeamento de toda a terra dentro de um país.
A relação custo-eficiência é reforçada pela capacidade de "registrar agora" e "mapear posterior, se necessário".
Os benefícios da tecnologia VANT de participação local e engajamento: Durante os testes, a equipe adquiriu imagens na presença dos habitantes locais e alguns dias mais tarde as devolveu para testar se os proprietários seriam capazes de demarcar seus limites de propriedade, interpretando as ortofotos (ver Figura 2). Esta abordagem de recolha e produção de dados geoespaciais promove a participação e facilita o envolvimento dos cidadãos em atividades de cadastro, planejamento e administração da terra.
Figura 2: Demarcação de fronteira baseada em ortofotos
Os componentes da unidade de mapeamento simples, porém eficaz, de pequeno porte podem ser comprados por um montante equivalente ao preço de uma unidade convencional do sistema mundial geodésico de navegação por satélite (GNSS) (ver Tabela 1). A acessibilidade e a relativa facilidade de utilização torna esta tecnologia viável para pequenas empresas, o que implica na mudança de tarefas anteriormente exclusivas e altamente centralizadas de mapeamento passem a ser, agora, relegadas a partir de organismos nacionais de cartografia para empresas de mapeamento de locais, capazes de responder de modo preciso a curto prazo.
Assim, os governos podem planejar e orçamento para serviços de origem local, em vez de gastarem vários milhões de dólares em projetos individuais que necessitem de procedimentos de adjudicação de contratos complexos e demorados.
A equipe descobriu que a unidade usada durante o trabalho operacional foi 100% confiável. O produto de base de uma operação de aquisição de imagem VANT consiste em imagens aéreas de alta-resolução (distância de amostragem do solo entre 1 e 5 cm) que podem opcionalmente ser georreferenciados através da utilização de um receptor integrado de bordo do GNSS ou por meio de uma estrutura controlada do solo a partir da produção de um mapa de movimento. A informação contextual contida em uma imagem digital não editada é um registro objetivo de uma determinada situação e não é, portanto, tão dependente da interpretação subjetiva, como notas de campo recolhidas pelos observadores como técnicos agrários.
A este respeito, a alta resolução das fotografias aéreas realizadas por VANTs fornecem informações extremamente confiáveis que podem ser interpretadas por todos os profissionais de administração da terra. Além disso, uma vez que os VANTs podem ser acionados em um curto prazo, a informação espacial pode ser atualizada com muito maior frequência e menor custo do que seria se a atualização de rotinas de grandes áreas convencionais fosse praticada frequentemente nos cenários de desenvolvimento.
Portanto, a fotografia e o mapeamento aéreo derivados de VANT podem desempenhar um papel fundamental na verificação e aperfeiçoamento de conjuntos de dados geoespaciais existentes bem geridos e direcionados.
A relação custo-eficácia desta tecnologia é ainda reforçada pela capacidade de "registrar agora' e 'mapear mais tarde, se necessário". Por exemplo, os resultados de adjudicação de fronteira podem ser registrados por meio de anotação apropriada diretamente em fotografias ou mosaicos, em vez de ortofotos acabadas (ver Figura 3). A decisão a respeito da geometria ser exata é necessária mas pode ser deixada para o futuro. É importante, porém, que todo o planejamento de voo preveja a sobreposição suficiente para facilitar a produção de mapas em uma data possivelmente muito mais tarde que a data de fotografia ou adjudicação.
Figura 3: Ortofoto com parcelas de adjudicação de fronteiras.
O futuro dos VANTs na Administração de Territórios
Os testes na Albânia mostram que a tecnologia VANT é uma ferramenta promissora para melhorar a concepção e implementação de projetos em que os dados geográficos podem ser capturados em um curto espaço de tempo e a baixo custo (veja a Figura 4).
Devido às suas características de implantação rápida e fácil, a tecnologia é a mais adequada para a aquisição de imagens aéreas digitais de alta resolução em áreas pequenas. A navegação altamente automatizada e precisa da tecnologia está reduzindo rapidamente os obstáculos à entrada para tarefas de mapeamento.
Os dados podem ser usados em muitos campos e aplicações, e os governos, o setor privado e parceiros de desenvolvimento internacionais como o Banco Mundial podem se beneficiar desses avanços. No entanto, como acontece com todas as novas tecnologias, os riscos potenciais deve ser considerados e geridos com cuidado, visto que que os aspectos legais e regulamentares ficaram para trás. Por exemplo, a proteção de dados e privacidade de dados, justapostos com a tendência para o acesso público mais amplo a informações e dados abertos, são pontos que o uso de VANTs está trazendo para o primeiro plano dos debates legais em muitos países.
Figura 4: Um VANT lançado de um terraço em Tirana, Albânia.
A continuação da utilização de tecnologia VANT no contexto do desenvolvimento do projeto se beneficiaria de diretrizes operacionais gerais. Uma vez que o quadro legal e regulamentar para as operações ainda está evoluindo, e considerando que eles podem ser comprados ou montados com um custo muito baixo, o Banco Mundial e outros parceiros de desenvolvimento devem ter normas mínimas de segurança e operações que levam em conta considerações de ordem social no contexto do país.
Estas normas não pretendem de modo algum serem onerosas para os operadores, restringindo os fornecedores ou endossando um sistema em detrimento de outro. Em vez disso, serão estabelecidas normas mínimas relativas aos equipamentos e segurança operacional, procedimentos de mobilização de campo, a privacidade e os requisitos de proteção de dados, e respeitando as sensibilidades locais. Tal ação irá reduzir a probabilidade de acidentes e responsabilidade associada, bem como a possibilidade de um acidente de relações públicas.
Essa tecnologia tem o potencial de tornar-se uma ferramenta importante na adequação da administração de territórios e no aumento do número de pessoas no mundo que têm acesso aos direitos de propriedade mais seguros e integradores.