Av. Paulo VI, n° 1952 – CEP 01262-010 – Sumaré – São Paulo/SP

Fone: 55 11 3868 – 0822 * fax: 55 11 3673-0702

Alezi Teodolini Fotogrametria e Serviços

www.aleziteodolini.com

DESCRIÇÃO TÉCNICA DE SOFTWARE

Soluções Fotogramétricas da Alezi Teodolini

Referências: Documentação técnica oficial da Trimble Geospatial, Trimble’s Inpho™ software e DATEM Systems International. Traduzido e Adaptado por Wimerson S. Bazan, Engenheiro Cartógrafo.

Setembro de 2011

Apresentação da Empresa Com mais de 35 anos de mercado a Alezi Teodolini é uma empresa líder no fornecimento de produtos e soluções para Topografia, Mapeamento e Fotogrametria, trazendo em seu portfólio tecnológico as marcas Trimble Geospatial, Trimble’s Inpho™ software e DATEM Systems International.

Softwares de Fotogrametria O sistema fotogramétrico INPHO (Trimble’s Inpho™ software) fornece uma solução completa para todas as etapas de um projeto de Fotogrametria Digital, consistindo de ferramentas para georreferenciamento de blocos de imagens, geração de modelos digitais de terreno e superfície (MDT e MDS), edição de MDT e MDS, ortorretificação, mosaicagem e restituição fotogramétrica em ambiente 3D. Seus módulos podem ser adquiridos na forma de uma solução completa e consistente, ou ainda através de soluções modulares que podem ser facilmente incorporadas e adaptadas a qualquer fluxo de produção fotogramétrica, levando em conta o melhor custo beneficio. Devido à sua característica modular, pode ser customizado para atender às diversas demandas por produções de informação geoespacial. Todos os módulos são acompanhados do núcleo ApplicationsMaster do INPHO, que permite gerenciar, definir modelos de sensor, pré-processar imagens, além de acessar o DTM Toollkit. Os módulos do INPHO são classificados de acordo com os workflows GEORREFRENCIAMENTO, GEOCAPTURA, GEOMODELAGEM e GEOIMAGEAMENTO, conforme segue:

GEORREFERENCIAMENTO Compreende os módulos MATCH-AT e inBLOCK, os quais abrangem todas as funcionalidades e recursos de ultima geração aplicados às tarefas de calibração de câmaras, ajustamento e aerotriangulação automática de blocos de imagens de qualquer tamanho, sobreposição ou geometria. GEOMODELAGEM Compreende os módulos DTMaster e SCOP++, constituindo um ferramental completo para modelagem de terreno e superfície, incluindo filtragem, visualização, edição e análise de nuvens de pontos MDS/DTM ilimitadas, geradas a partir de varredura laser por meio das técnicas de correlação de imagens (matching) GEOCAPTURA Compreende o módulo MATCH-T DSM, além do software Summit Evolution da DATEM Systems International. O MATCH-T DSM permite gerar nuvens de pontos densas e modelos de superfície a partir de blocos de fotografias aéreas fotográficas ou imagens de satélite. Já o Summit Evolution, destaca-se pela sua flexibilidade, precisão e alta produtividade alcançados nos processos de estereorestituição, diretamente sobre as plataformas AutoCAD, ArcGIS ou MicroStation. GEOIMAGEM Compreende os módulos OrthoMaster e OrthoVista que constituem ferramentas completas para geração de ortofotos e mosaicos de imagens aéreas digitais, ou de satélite, com rigorosos recursos para geração de true ortofotos, balanceamento de cores e detecção automática de linha de corte.

Descrição dos módulos MATCH-AT O modulo MATCH-AT combina a mais alta tecnologia para a execução de aerotriangulação digital de maneira automática e precisa, sendo todos os passos completamente automatizados para que se alcance alta produtividade operacional. O fluxo de trabalho é fácil e intuitivo, o que permite executar com praticidade as tarefas de medição de GCPs (pontos de apoio), medição e transferência de Tie-Points, além do ajustamento dos blocos pelo processo de Bundle Adjustment. Todo processo é assistido por ferramentas de visualização gráfica que auxiliam na análise e controle de qualidade da aerotriangulação.

O MATCH-AT está disponível em duas diferentes versões, MATCH-AT (para câmaras de quadro) e MATCH-AT Pushbroom (para sensores de varredura linear). O módulo de triangulação pushbroom referencia diretamente os dados brutos de sensores de imageamento e unidades de navegação. Compreende um suporte rigoroso aos dados de sistema inercial GPS e IMU, incluindo calibração de boresight, além de correções shift e drift. O sistema integra um modulo de visualização estereoscópica multi-window para verificação e medida de pontos de controle e tie-points adicionais. Com a estratégia avançada de manipulação sub-block, caracteriza-se por atender a maioria dos projetos fotogramétricos que demandam por blocos com mais de 20 mil imagens1. Apresenta ainda flexibilidade de interação podendo ser integrado a workflows de outros sistemas fotogramétricos inBLOCK O inBLOCK é parte do sistema de módulos do INPHO, distribuído juntamente com o núcleo ApplicationsMaster, sendo conhecido pelo seu avançado mecanismo de ajustamento, impressivamente flexível e altamente configurável com completo suporte para dados GPS e IMU, considerando além disso a opções para correções shift e drift, auto-calibração com parâmetros adicionais e detecção de erro grosseiro. Com a disponibilidade de Informações estatísticas completas, incluindo componentes de variância, precisão, medidas de confiabilidade interna e externa, entre outras, uma a análise completa e eficiente dos resultados é alcançada para o bloco. A existência de excelentes ferramentas para visualização gráfica facilita o trabalho de monitoramento dos resultados do ajustamento, que contam com opções de visualizações tradicionais (vetores, elipses, etc.), além de novos mecanismos (como por

exemplo, sinalizações (Traffic Lights) que além de agilizar, simplificam a tarefa de inspeção dos dados. O módulo inBLOCK é adequado para o ajustamento de blocos aéreos de qualquer tamanho, forma ou sobreposição, atendendo desde os mais simples até os mais complexos projetos de Fotogrametria. A flexibilidade de parametrização do ajustamento faz do inBLOCK a ferramenta ideal para calibração de câmaras aéreas digitais.

1 O pacote educacional está restrito a 250 imagens de câmaras de quadro e 12 pushbroom além de não possuir o recurso de

processamento em lote

MATCH-T DSM O módulo MATCH tem sido sinônimo de extração de MDT (Modelo Digital de Terreno) com alta precisão a partir de um poderoso processo de aquisição de modelos de superfície, mesmo em áreas urbanas e de florestas, com nuvens de pontos altamente densas, alcançáveis até então somente pelo uso da tecnologia LIDAR. A melhor precisão e confiabilidade são alcançadas pela aplicação do avançado processo de matching multi-imagem, além da filtragem dos dados. Todas as áreas de sobreposição entre as imagens são consideradas no processo, potencializando a abundância e confiabilidade das medidas. No modo MDS (Modelo Digital de Superfície), mesmo as ruas estreitas em áreas urbanas podem ser detectadas a partir de sobreposições mínimas de 60%. Os modelos de superfície gerados pelo MATCH-T DSM apresentam aspectos similares aos de um modelo LIDAR, sendo adequados às mais diversas aplicações, entre elas, a modelagem urbana. Além disso, o MATCH-T DSM apresenta recursos para remoção dos objetos non-ground, o que permite gerar MDTs a partir de métodos robustos de filtragem. A capacidade de produção tem sido expandida a partir da tecnologia de ultima geração, denominada multi-threading. A maior vantagem deste mecanismo é permitir que os computadores com múltiplos núcleos de processamento possam aproveitar todo o seu potencial, operando de forma mais rápida. Desta forma, o MATCH-T DSM tem sido designado ao atendimento da maioria das demandas de projetos fotogramétricos que fazem uso de blocos com mais de 20 mil imagens2. Summit Evolution O software Summit Evolution da DATEM compreende uma estação de estereorrestituição digital com interface gráfica bastante amigável, permitindo a coleta de feições 3D diretamente no AutoCAD, ArcGIS ou MicroStation, fazendo parte do completo sistema fotogramétrico da INPHO. Uma gama de funcionalidades é oferecida através do DATEM Capture e Stereo Capture for ArcGIS para a coleta eficiente de feições, sendo estas funcionalidades partes integrantes do Summit Evolution. Os dados vetoriais coletados, ou importados de quaisquer sistemas GIS ou CAD, podem ser sobrepostos diretamente sobre as imagens, fornecendo uma excelente solução para as atividades de mapeamento, detecção de mudanças e atualização de dados GIS.

2 O pacote educacional está restrito a 250 imagens de câmaras de quadro e 12 pushbroom além de não possuir o recurso de

processamento em lote

Um melhor desempenho no mapeamento pode ser alcançado com a edição automática dos dados coletados, o que inclui, entre várias outras funções, rotinas para generalização dos dados, checagem e edição automática de linha. É importante mencionar que o Summit Evolution não é restrito ao imageamento aéreo, mas também oferece recursos de coleta para imagens de fotogrametria a curta distância (close-range), satélite, radar interferométrico (IFSAR) e ortorretificadas. O Summit Evolution trabalha em um ambiente baseado em projeto, utilizando blocos de fotografias triangulados, gerados pelo módulo MATCH-AT, ou ainda por outros pacotes de softwares. Seu alto desempenho permite ao usuário navegar suavemente ao longo de um projeto inteiro e de qualquer tamanho, com

carregamento automático dos estereomodelos ao longo das áreas percorridas no bloco. DTMaster O modulo DTMaster é parte do sistema fotogramétrico INPHO e fornece uma tecnologia atual para edição de MDT com agilidade e precisão, sendo oferecido como um editor de MDT monoscópico (DTMaster), ou como uma estação fotogramétrica para edição de MDT (DTMaster Stereo), contemplando ainda uma poderosa e eficiente ferramenta para controle de qualidade dos dados MDT/LIDAR em ambientes monoscópico e estéreo. Trata-se de uma tecnologia otimizada para que os processos de verificação, edição e classificação de projetos MDT sejam feitos com eficiência. Mais de 50 milhões3 de pontos podem ser facilmente manipulados, o que permite a sobreposição dos dados

MDT sobre grandes quantidades de ortofotos ou completos blocos de fotografias formando estereomodelos. Oferece também suporte ao controle de qualidade dos MDTs, com o uso de ferramentas altamente eficientes para visualização e checagem dos dados. O DTMaster tem sido designado ao atendimento da maioria das demandas de projetos fotogramétricos que fazem uso de blocos com mais de 20 mil imagens4 e pode ser adquirido individualmente, ou como parte de uma solução completa para geração de MDT por Fotogrametria ou LIDAR. O pacote DTM Box combina o DTMaster Stereo com o módulo MATCH-T DSM, constituindo a solução do INPHO aplicada às tarefas de geração de MDT a partir de imagens aéreas ou se satélite.

3 Para o pacote educacional, algumas restrições poderão ser encontradas

4 O pacote educacional está restrito a 250 imagens de câmaras de quadro e 12 pushbroom além de não possuir o recurso de

processamento em lote

Quanto ao BuildingGenerator do INPHO, trata-se de uma ferramenta opcional que pode ser utilizada para modelagem de edificações urbanas, além da extração vetorial destas feições, a partir de nuvens de pontos. SCOP++ O módulo SCOP++ foi projetado para manipular de maneira eficiente projetos de MDT de qualquer tamanho a partir de dados gerados por LIDAR, Fotogrametria dentre outras fontes. Proporciona uma incomparável qualidade na interpolação de MDTs, contando ainda com processos de filtragem, gerenciamento, aplicação e visualização. Comprovadamente, SCOP++ atende a maioria das demandas dos projetos de modelagem de terreno. Todos os módulos do SCOP++ foram desenvolvidos para processar centenas de milhões de pontos MDT. Com o seu sistema de banco de dados integrado, SCOP++ é a ferramenta ideal para projetos de grandes MDTs, que fazem cobertura de extensões territoriais em nível nacional. Trabalha com uma eficiente estrutura de dados híbridos e flexíveis métodos de

interpolação avançada. Isso garante uma rigorosa consideração das breaklines, além de um processo qualificado de filtragem dos dados. O módulo SCOP++ apresenta uma estrutura orientada a tarefas, facilmente adaptável às necessidades dos clientes. Dentro desta estrutura, a aquisição do SCOP++ Kernel é obrigatória e as demais extensões opcionais.

SCOP++ Kernel - permite gerar: Interpolações de MDTs com ou sem filtragem; curvas de nível com precisão cartográfica; perfilamento básico; visualizações Z-coding (hipsometria), Hill-shading (relevo sombreado) e de sobreposição de imagens sobre MDT, dentre outras funcionalidades;

SCOP++ LIDAR - destaca-se pelos processos de filtragem para classificação de dados LIDAR, interpolação e eliminação de erros grosseiros;

SCOP++ Visualizer - trata basicamente das visualizações perspectivas dos gráficos raster gerados pelo SCOP++ Kernel, ou modelos wire-frame, além de vistas panorâmicas;

SCOP++ Analyzer - permite operações algébricas entre DTMs, cálculo de volumes, perfilamentosm geração de modelos e mapas de declividade, além da mosaicagem com feathering MDTs que se sobrepõem;

SCOP++ Analyzer – Sistema concebido para armazenar, gerenciar e arquivar MDTs que abrangem grandes extensões territoriais, permitindo selecionar e exportar, juntar, reamostrar e extrair partes de um MDT, dentre outras funcionalidades.

Uma completa e ponderosa solução para filtragem, classificação, controle de qualidade e edição de dados LIDAR é oferecida com o pacote LIDAR Box, que inclui o SCOP++ Kernel, SCOP++ LIDAR e DTMaster. Esta solução é adequada para o processamento avançado de dados MDT além do processo robusto de filtragem

OrthoMaster O OrthoMaster é um software profissional da INPHO conhecido pela ortorretificação rigorosa de imagens digitais, oferecendo alto grau de automação e otimização que permitem alto desempenho na produção de ortofotos. Permite a geração de ortofotos de alta qualidade, com escala constante, utilizando como fontes de dados, imagens aéreas digitais, dados de orientação exterior e modelos digitais de terreno (MDT). É um software versátil que ser utilizado tanto com imagens individuais quanto com blocos completos de imagens.

Além do rigoroso processo de retificação diferencial, realizado de forma totalmente automática, a retificação pode ser realizada com base em um plano caso o MDT seja indisponível. Apresenta integrado ao seu sistema o módulo gridding que possibilita a geração de MDTs

sob demanda, a partir de um de pontos XYZ distribuídos arbitrariamente e breaklines. Em combinação com OrthoVista, é capaz de gerar true ortofotos e true ortomosaicos de modo que todos os objetos antrópicos (edifícios, pontes, etc.) são apresentados em suas verdadeiras posições, sem os deslocamentos devido ao relevo. Isto é possível graças ao cruzamento dos dados acerca dos obetos 3D da cena com o MDT básico, utilizando algoritmos avançados para a geração de true ortofotos. Adicionalmente, os true ortomosaicos com balanceamento de cor fornecem aos usuários um produto com maior qualidade radiométrica e geométrica. As true ortofotos são tipos de dados ideais para sistemas GIS, CAD e de mapeamento, além de ser uma excelente fonte de informações georreferenciados para uma variedade ampla de aplicações. O OrthoMaster também faz uso da tecnologia de ultima geração denominada multi-threading , permitindo que os computadores com múltiplos núcleos de processamento aproveitem todo o seu potencial, operando de forma mais rápida. Este módulo tem sido designado ao atendimento da maioria das demandas de projetos fotogramétricos que fazem uso de blocos com mais de 20 mil imagens5.

5 O pacote educacional está restrito a 250 imagens de câmaras de quadro e 12 pushbroom além de não possuir o recurso de

processamento em lote

OrthoVista OrthoVista é a mais poderosa ferramenta para geração profissional de mosaicos utilizada ao redor do mundo. Faz uso de técnicas avançadas de processamento de imagem para ajustar e combinar, automaticamente, ortofotos de qualquer fonte, em um mosaico único, homogêneo e balanceado. OrthoVista melhora a qualidade, eficiência e rentabilidade na produção de mosaicos de ortofotos digitais, fazendo parte do sistema fotogramétrico da INPHO. O OrthoVista compensa automaticamente uma gama de variações nas cores e intensidade das imagens, provenientes do processo de imageamento, calculando ajustes radiométricos para compensação dos efeitos visuais, tais como hot spots, efeitos de vinhete e variações de cores. Além disso, realiza um balanceamento de cores global denominado blockwide, ajustando imagens adjacentes para que combinem tanto na cor quanto no brilho. Deste

modo, múltiplas ortofotos são utilizadas na geração de um único, homogêneo, balanceado, além de geometricamente perfeito, ortomosaico. Este software é projetado atender às demandas dos mais exigentes projetos fotogramétricos com tamanhos de bloco de mais de 20 mil imagens6. Os módulos OthoMaster e OrthoVista constituem o pacote Ortho Box que oferece uma solução única e de alto desempenho para geração de mosaicos de ortofotos.

Contatos Para fazer uma cotação ou obter maiores informações sobre as soluções de Fotogrametria da Alezi Teodolini contate a nossa equipe: Fernanda Pereira Consultora de Vendas fernanda.pereira@aleziteodolini.com Wimerson Sanches Bazan Engº Cartógrafo/Consultor Técnico wimerson.bazan@aleziteodolini.com Estamos à vossa disposição!

6 O pacote educacional está restrito a 250 ortofotos