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Acurácia e precisão no mapeamento com drones

Acurácia e precisão no mapeamento com drones

 

Com o avanço da tecnologia, os VANTs ou DRONEs passaram a ser uma nova alternativa para realizar as atividades relacionadas a topográfica. Porém, muito se questiona sobre a acurácia e precisão dos produtos obtidos através desta técnica. 

Confira em nosso blog como é a acurácia e precisão no mapeamento com drones. 

 

Acurácia x Precisão 

Acurácia tem origem no latim (cura) e diz respeito ao cuidado que se tem na medição, sendo associada a ausência de erros sistemáticos, medidos em torno do valor real. 

Já a palavra Precisão tem origem no latim (cis) e diz respeito a quão próximo se está do valor esperado, na qual a variação em relação ao valor médio medido é baixa.
 

acuracia-precisao

 

Figura 1 – Tiro ao alvo para ilustrar acurácia e precisão – com e sem tendência. 

 

Analisando a primeira imagem, a média dos resultados do atirador coincide exatamente com o centro do alvo, dessa forma temos um resultado preciso e acurado.  

Na segunda imagem, temos que a média dos resultados do atirador não coincide com o centro do alvo, porém a dispersão é baixa, dessa forma temos um resultado preciso, porém não acurado. 

Nas imagens 3 e 4, temos uma dispersão maior do atirador e a média dos resultados não coincidem com o centro do alvo, dessa forma temos um resultado não preciso e não acurado. 

 

Resultados 

Analisando os quatro atiradores, o atirador mais acurado é o 1. A tendência nos tiros do atirador 2 pode ser fruto de algo com a mira do equipamento. Caso essa questão seja resolvida e o atirador 2 mantenha a mesma dispersão em seus tiros, 1 e 2 seriam igualmente acurados, no entanto, conforme exemplificado na figura 1 o atirador 2 possui a pior acurácia entre os quatros atiradores. Porém analisando em relação à precisão, temos a seguinte ordem em termos da melhor (menor dispersão) para a pior precisão (maior dispersão): 1=2, 3 e 4. 

Resumindo, conforme exposto acima, a precisão é a dispersão das observações em relação à média de todas as observações e, a acurácia, que também possui o conceito de precisão, no entanto, considera-se também os efeitos sistemáticos (tendências) das observações, ou seja, precisão mais exatidão. 

Mikhail e Ackermann (1976) apresentam uma medida de acurácia proposta por Gauss, denominada de erro médio quadrático, em inglês “mean square error” (MSE). Na aerofotogrametria este erro é representado pela sigla RMS.  

 

Princípios da Acurácia e os pontos de apoio 

A metodologia utilizando os princípios da acurácia e o Erro Médio Quadrático são aplicados na aerofotogrametria através dos pontos de apoio. Trata-se de pontos foto-identificáveis nas imagens que possuem coordenadas conhecidas determinadas com alta precisão. São utilizados como referência em solo no processamento do voo, ou seja, georreferenciamento da imagem, sendo que alguns serão utilizados como pontos de controle ou de checagem.  

Atualmente, os pontos de apoio são coletados em solo com um receptor GNSS (Global Navigation Satellite System) de alta precisão ou por uma Estação Total de alta precisão, com isso, no momento do processamento, esses alvos são encontrados nas imagens aéreas e suas coordenadas em solo são informadas no software de processamento, que utilizará as informações desses pontos como referência para georreferenciar o modelo. 

 

Diferença entre ponto de apoio e ponto de controle 

A diferença entre um ponto de apoio e um ponto de controle ou checagem está no momento em que serão utilizados no Software de Processamento de imagens. Tanto o ponto de apoio quanto o ponto de controle são medidos na imagem, no entanto, apenas os pontos de apoio são utilizados no processamento, os pontos de controle são utilizados para verificação do produto final, ou seja, eu conheço as coordenadas em solo e meço na imagem obtida, a diferença entre essas duas medidas é representadas pelo Erro médio Quadrático (RMS) e indica a acurácia obtida pelo mapeamento aéreo. 
 
Todos os princípios utilizados na aerofotogrametria foram aplicados no uso dos Veículos Aéreos não Tripulados (VANTs ou DRONEs) e também nos Softwares de processamento de imagens, como, por exemplo, o Pix4D Mapper. Os produtos gerados representam o terreno de forma real e, com isso, é possível realizar medições com alta precisão como se estivesse no campo. 

A qualidade do produto gerado será diretamente ligada à qualidade dos pontos mensurados em campo e na correlação desses pontos nas imagens obtidas por VANTs/DRONEs ou aerofotogrametria. Além disso, são necessários pontos de controle ou checagem que serão seu indicador de qualidade, ou seja, se for realizada uma medida qualquer no ortomosaico, por exemplo, qual o erro em relação ao terreno? O ponto de checagem será o responsável por determinar este erro, ou seja, a acurácia da posição do seu produto gerado. 

 

Gostaria de saber mais sobre este e outros assuntos? Então, não deixe de acompanhar nosso blog ou entre em contato e fale com um de nossos Engenheiros ou Técnicos.  

 

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