INTEGRAÇÃO DE IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO, IKONOS E FOTOGRAFIA AÉREA POR MEIO DA MONORRESTITUIÇÃO DIGITAL PARA A ATUALIZAÇÃO CARTOGRÁFICA DE MAPAS MUNICIPAIS NA ESCALA DE 1:25000

Resumo

Esta pesquisa desenvolveu uma metodologia para a atualização
cartográfica de mapas municipais, construídos na forma digital, na escala de
1:25000, integrando imagens de satélite de alta resolução, fotografias aéreas na
escala de 1:30000 e a técnica de monorrestituição digital. Para a realização desta
metodologia foram utilizados como materiais: um microcomputador, um programa
de CAD Microstation um gerenciador de imagem Descartes um programa
de geração de DTM Surfer e um programa de retificação de informações
vetoriais Sistema de Monorrestituição Digital, uma aerofoto na escala de 1:30000,
uma imagem IKONOS e dois mapas digitais da área de estudo que serviram como
fontes de dados planialtimétricos. A metodologia de atualização cartográfica foi
dividida nas etapas de avaliação das fontes de informações cartográficas
disponíveis, obtenção do apoio, detecção das feições cartográficas e restituição da
aerofoto, detecção das feições cartográficas e restituição da imagem IKONOS,
eliminação das feições de referência, monorrestituição das feições cartográficas
atualizadas (aerofoto e imagem), integração das novas feições ao mapa,
reambulação e edição final dos elementos. A avaliação revelou que, a parte
planimétrica do mapa na escala de 1:25000, não possuía qualidade suficiente para servir fonte de informação de coordenadas planimétricas de pontos de apoio. No
entanto, as informações altimétricas do mesmo, na escala de 1:25000, foram
classificadas como padrão A e, portanto, serviram como fonte de dados altimétricos.
As informações planimétricas do mapa 1:25000 foram utilizadas como referência
das feições cartográficas existentes na época (1977) e as coordenadas dos pontos de
apoio foram adquiridas na carta na escala de 1:2000. Para o desenvolvimento desta
metodologia foram empregados e testados vários modelos matemáticos buscando
corrigir as deformações geométricas da imagem de maneira a se obter uma
atualização que mantivesse a qualidade do mapa original Classe A. Analisou-se o
comportamento dos resíduos nos pontos de apoio empregados no ajustamento por
mínimos quadrados e método paramétrico com injunção de posição, com os
modelos: Afim (2D), Projetivo (2D), DLT e APM. Analisou-se também, o
comportamento das discrepâncias das feições cartográficas e dos pontos de
verificação aleatórios retirados dos mapas de atualização retificados com os
modelos matemáticos APM e DLT, ajustados por mínimos quadrados e método
paramétrico com injunção de posição com 9 e 18 pontos de apoio, e fontes de
informação altimétrica proveniente de levantamento secundário (1:25000) com
curvas de nível de 10m e levantamento primário (1:2000) com curvas de nível de
1m. O modelo matemático que apresentou o melhor resultado foi empregado na
metodologia de atualização.

Integrating Images of Satellite and High Resolution Built in the Digital Form,
Aerial Photo, in the Scale of 1:25000 and the Technique of Digital Mono Plotting

Abstract

This research developed a methodology for the municipal maps updating,
built in the digital form, in the scale of 1:25000, integrating images of satellite of
high resolution, aerial photos in the scale of 1:30000 and the technique of digital
monoplotting. For the accomplishment of this methodology they were used as
materials: a microcomputer, a program of CAD - Microstation - an image manager -
Descartes - a program of generation of DTM - Surfer - and a program of
rectification of vectorial information - System of Digital Monorrestituição, an
airphotos in the scale of 1:30000, an image IKONOS and two digital maps of the
study area that served as sources of planimetric and altimetric data. The
methodology of map updating was divided in the stages of evaluation of the sources
of available cartographic information, obtaining of the support, detection of the
cartographic features and restitution of the airphotos, detection of the cartographic
features and restitution of the image IKONOS, elimination of the reference features,
monoplotting of the up-to-date cartographic features (aereal photos and image),
integration of the new features to the map, surveys ground and the end edition of the
elements. The evaluation revealed that, the part planimetric of the map in the scale
of 1:25000, didn't possess enough quality to serve source of information of
coordinates planimetric of ground controls points. However, the information
altimetric of the same, in the scale of 1:25000, was classified as pattern A and,
therefore, they served as source of data altimetric. The information planimetric of
the map 1:25000 was used at that time as reference of the existent cartographic
features (1977) and the coordinates of the support points were acquired in the map in the scale of 1:2000. For the development of this methodology they were used and
tested several mathematical models looking for to correct the geometric
deformations of the image, from the way obtaining a map updating that maintained
the quality of the original map - Class A. It analyses the behavior of the residual on
the grounds control points employed on the least squares adjustment and parametric
method with injunction of position, with coordinates transformations: Affine (twodimensional),
Projective (two-dimensional), DLT and APM. It was also analyzed,
the behavior of the discrepancies of the cartographic features and of the removed
controls points checks of the maps updating rectified with the mathematical models
APM and DLT, least square adjustment and parametric method with position
injunction, with 9 and 18 grounds controls points, and sources of information
coming altimetric of secondary rising (1:25000) with curves of level of 10m and
primary rising (1:2000) with curves of level of 1m. The mathematical model that