GeoMappa Studio Todos os tutoriais

Tutoriais  ·  Drone, Nuvem e PPK

Processamento PPK

Geotag de fotos de drone — corrija a coordenada de cada imagem do voo usando os dados da base fixa, sem sair do AutoCAD Civil 3D.

Comando: GMGEOTAG Grupo: Drone, Nuvem e PPK Vídeo: 2 min 33 s

Veja em vídeo

Prefere ler? O passo a passo está logo abaixo — clique nos comandos de cada tela.

Antes de começar

Três coisas em mãos — todas saem do próprio levantamento:

  • A pasta com as fotos do voo. Pode apontar a pasta de um voo só ou a pasta do dia inteiro, com várias subpastas — cada subpasta com fotos vira um voo e todos são processados na mesma rodada, contra a mesma base.
  • O arquivo de observação da base fixa (RINEX). Você aponta um arquivo só; os de navegação da mesma pasta entram sozinhos, sem mesclar nada antes.
  • A coordenada conhecida da base, em geográfica ou em UTM, no datum SIRGAS 2000.
Nada é alterado nos seus arquivos originais. O processamento cria uma pasta nova, GEOTAG_<data>_<hora>, com as cópias já corrigidas dentro. As fotos originais só são tocadas se você marcar isso de propósito, na etapa 3.

Passo a passo

1 Clique nos pontos laranja de cada tela — ou nos nomes embaixo dela — para ver o que cada comando faz, quando usar e qual escolher.

Telas reais do GeoMappa Studio com um voo de exemplo sobre o Sítio Recanto dos Ipês, em Vale Verde/SP — o mesmo imóvel dos tutoriais do SIGEF e do memorial. O voo, os arquivos e os nomes de pasta são fictícios.

  1. 1O voo e a base
  2. 2Os voos e as fotos
  3. 3O arquivo da base
  4. 4A coordenada do marco
  5. 5Saída e processar
  6. 6A revisão no mapa
  7. 7O que muda na foto
  8. 8A pasta que fica
1

O voo e a base fixa, no campo

O trabalho do PPK começa antes do computador: o drone voa e, ao mesmo tempo, um receptor fica parado rastreando num marco de coordenada conhecida. É a comparação entre os dois rastreios que corrige a posição de cada foto depois.

No exemplo, a manhã rendeu duas sessões de voo sobre o Sítio Recanto dos Ipês e um único rastreio de base, cobrindo as duas. Do cartão do drone saem as fotos e os arquivos de rastreio dele; do receptor da base sai o RINEX. Nada mais é preciso.

Imagem aérea do Sítio Recanto dos Ipês com o contorno do imóvel em laranja, as faixas do voo em branco e azul, os pontos de cada foto e o triângulo da base sobre o marco
    2

    Etapa 1 — os voos e as fotos

    A janela abre na primeira das três etapas. Você aponta a pasta e ela faz o resto: encontra os voos, conta as fotos, acha os arquivos de rastreio do drone dentro de cada pasta e reconhece o modelo da aeronave pela própria imagem.

    Abre pelo painel do GeoMappa, grupo Drone, Nuvem e PPK, em Geotag PPK das Fotos — ou digitando GMGEOTAG na linha de comando.

    Etapa 1 do Geotag PPK: pasta escolhida, drone reconhecido e a lista com os dois voos, com fotos, disparos, janela de horário e situação
      3

      Etapa 2 — o arquivo da base

      Na segunda etapa entra o rastreio da base. Você escolhe um arquivo — o de observação — e os de navegação da mesma pasta entram junto, sem precisar mesclar nada antes.

      Logo abaixo vem a coordenada. Ela nasce preenchida com a que veio dentro do próprio arquivo, para a etapa já entrar válida — mas essa é uma posição aproximada, e o passo 4 mostra o caminho certo.

      Etapa 2 do Geotag PPK: arquivo de observação da base escolhido, arquivos de navegação encontrados, intervalo de rastreio e a coordenada vinda do próprio arquivo, com aviso em âmbar
        4

        Ainda na etapa 2 — a coordenada do marco

        É aqui que o levantamento ganha lugar no mundo. Trocando para Digitar coordenada os campos destravam, e dá para trabalhar em Este/Norte — que é como a coordenada do marco costuma chegar do GNSS.

        Duas informações andam juntas e são as que mais se erram: a que ponto a coordenada se refere e qual a altura da antena. O diagrama ao lado existe justamente para isso.

        Etapa 2 com a coordenada digitada: Este, Norte e altitude do marco, fuso 23 sul, nível marco no chão e altura da antena, com o diagrama da antena ao lado
          5

          Etapa 3 — o que gerar, onde salvar, e processar

          A última etapa já vem preenchida com o que serve para quase todo trabalho. Vale a conferida rápida e o clique em PROCESSAR PPK.

          Processar ainda não grava nada: o cálculo roda, e o resultado vai para a tela de revisão do passo 6 antes de qualquer arquivo ser escrito.

          Etapa 3 do Geotag PPK: os quatro formatos de saída marcados, o destino junto dos voos e os ajustes avançados de deslocamento manual
            6

            A revisão no mapa, antes de gravar

            Terminado o cálculo, a ferramenta mostra a rota do voo com cada foto colorida pela solução que obteve. Nada foi escrito em disco até aqui — é o momento de olhar e decidir.

            Verde é solução fixa, a de precisão centimétrica; âmbar é flutuante; vermelho é foto que não pôde ser corrigida. No exemplo, um trecho do voo caiu para flutuante e duas fotos ficaram sem solução.

            Tela de revisão do Geotag PPK: o voo escolhido, o resumo com 195 fixas de 204 fotos, o mapa da rota com os pontos coloridos e a lista das fotos com problema
              7

              O que muda dentro de cada foto

              O resultado do PPK não é um arquivo à parte: é a coordenada regravada dentro de cada imagem. O desenho abaixo é um zoom de poucos metros em uma foto do exemplo — no tamanho do voo inteiro os dois pontos se encostariam.

              Quanto a coordenada anda depende de como o drone voou. Sem correção em campo, a posição que ele grava erra metros; é exatamente esse desvio que o processamento tira.

              Zoom em uma foto do voo: o círculo vazado da coordenada que o drone gravou, o círculo verde da coordenada depois do PPK e a distância de 2,35 m entre eles
                8

                A pasta que fica

                Terminada a gravação, a ferramenta abre a pasta de saída. Tudo o que saiu daquela rodada está aí dentro: as fotos corrigidas, os arquivos por voo, o relatório e os dados do próprio processamento.

                O nome da pasta leva a data e a hora, então cada rodada fica guardada separada — dá para reprocessar o mesmo dia e comparar depois.

                Explorador de arquivos com a pasta GEOTAG criada junto dos voos: as duas pastas de fotos corrigidas, a pasta de processamento, os arquivos de cada voo e o relatório

                  Para quem quer entender por dentro

                  Esta parte não está no vídeo. É para quando a dúvida é de engenharia, não de onde clicar.

                  Por que a altura da antena importa tanto?

                  O receptor não mede a posição do marco no chão: ele mede o centro de fase da antena, que fica alguns centímetros acima da base física dela, que por sua vez está no topo do bastão sobre o marco.

                  Se você informa a coordenada do marco mas não diz a altura correta, todo o voo sai deslocado verticalmente por essa diferença. É um erro sistemático: não aparece como ruído, aparece como o modelo inteiro fora de cota.

                  Por isso a tela pede as duas informações separadas — a que ponto a coordenada se refere e qual a altura medida — e desenha os três níveis ao lado (passo 4).

                  Digitei em UTM — o que pode dar errado?

                  O engano típico do UTM é o fuso. Este e Norte podem estar perfeitos, mas com o fuso do vizinho a base vai parar a centenas de quilômetros de distância.

                  Para evitar isso, a ferramenta compara a coordenada digitada com a posição que veio no cabeçalho do arquivo da base. Diferença acima de 1 km não é imprecisão, é engano — e ela trava avisando o motivo, antes de você perder os minutos de processamento.

                  Este e Norte trocados de lugar também não passam: o Este precisa estar dentro da faixa do fuso e o Norte dentro do globo. O datum é SIRGAS 2000, dito na própria tela.

                  O que exatamente é gravado nas fotos?

                  Três coisas, e a terceira costuma passar despercebida:

                  • A coordenada corrigida, gravada nos metadados da imagem
                  • Os ângulos da câmera, já normalizados para a convenção que a fotogrametria espera
                  • A precisão obtida naquela foto e a solução que ela teve — fixa, flutuante ou nenhuma

                  O terceiro item importa mais do que parece: programas de fotogrametria leem a precisão declarada em cada imagem e usam como peso no ajuste. Uma foto que continuasse declarando a precisão do receptor embarcado seria tratada como pior do que ela ficou depois do processamento.

                  A gravação é feita dentro do próprio arquivo, sem recompressão: a imagem não perde qualidade.

                  Fotos de nadir exato aparecem de cabeça para baixo. É normal?

                  É um problema conhecido, e o GeoMappa já corrige. Quando a câmera fica exatamente a −90°, alguns equipamentos gravam o ângulo de rotação como 180° em vez de 0 — é a mesma orientação escrita de outro jeito. A fotogrametria lê isso ao pé da letra e entende a foto invertida.

                  Esses ângulos são normalizados antes de serem gravados, então a foto chega ao projeto na orientação certa.

                  A base costuma gravar uma posição por segundo e o drone, várias. Como isso é resolvido?

                  A trajetória do drone é calculada na taxa dele, bem mais rápida que a da base. Mesmo assim, o disparo da câmera não cai exatamente em nenhuma das posições calculadas: ele cai entre duas.

                  A posição do instante exato do disparo é interpolada na trajetória, e a interpolação precisa ser por curva, não por reta. Nas voltas do voo, onde a aeronave muda de direção mais depressa, a reta erraria centímetros — justo onde a geometria do bloco é mais frágil.

                  Como a foto é casada com o disparo certo?

                  Pela ordem, nunca pelo relógio: a primeira imagem da pasta com a primeira linha do arquivo de disparos, e assim por diante. Por isso as duas contagens têm de bater, e por isso a divergência para o voo em vez de tentar adivinhar qual foto sobrou.

                  O relógio serve só de conferência grossa. O motivo é prático: num mesmo voo convivem o tempo GPS (em que o drone e o receptor gravam), o UTC (o que a tela mostra) e a hora local (que está no nome do arquivo da foto). Casar por horário nesse cenário é pedir para errar.

                  Que precisão eu posso esperar?

                  A ferramenta não promete um número: ela mostra, foto a foto, a solução que conseguiu e o desvio de cada uma — no mapa da revisão (passo 6) e no TXT que fica na pasta de saída.

                  O que decide o resultado está antes do computador: a qualidade e a duração do rastreio da base, a coordenada do marco, a altura da antena e as condições do voo. Base bem instalada e rastreando o voo inteiro é o que leva as fotos para o verde.

                  Se algo não sair como esperado

                  Muitas fotos ficaram flutuantes ou sem solução

                  Quase sempre o problema está no rastreio da base, não no processamento. Verifique se ela rastreou durante todo o período do voo, se ficou em local sem obstrução e se o intervalo gravado cobre os horários das fotos. A tela mostra esse intervalo assim que você escolhe o arquivo (passo 3) — compare com a janela de cada voo.

                  O modelo saiu fora de cota na fotogrametria

                  Confira a altura da antena e a que ponto a coordenada se refere (passo 4). É o erro mais comum e o mais silencioso: o processamento roda normalmente, as fotos ficam verdes, e o desvio só aparece lá na frente.

                  A base ficou em outro lugar do mapa

                  Coordenada digitada em UTM com o fuso errado. A ferramenta avisa quando a diferença para a posição do arquivo passa de 1 km, mas confira o fuso da sua região antes (passo 4).

                  Não encontrou as fotos na pasta

                  Aponte a pasta que contém as imagens, não um arquivo. Se o dia estiver dividido em subpastas, aponte a pasta que contém todas elas (passo 2).

                  "Contagem não bate: N foto(s) × M disparo(s)"

                  O número de imagens na pasta está diferente do número de linhas do arquivo de disparos do drone. Normalmente é foto apagada, cópia incompleta do cartão ou imagem de outra pasta que entrou junto. Copie a pasta de novo do cartão e refaça a varredura.

                  Avisou que o voo está fora da janela da base

                  É o erro de base trocada: o arquivo escolhido é de outro dia ou de outro período. O aviso entra na fila de pendências e segura o botão PROCESSAR PPK — vale também quando a base cobre só parte do voo. Escolha a base certa, ou tire aquele voo da lista com Remover da lista e processe os demais.

                  Nenhum arquivo de navegação achado na pasta

                  O de observação sozinho não basta: sem as efemérides não há cálculo. Copie os arquivos de navegação do receptor para a mesma pasta do de observação e escolha o arquivo de novo.

                  Precisa de ajuda com este serviço?

                  Se a dúvida for do seu levantamento e não da ferramenta, fale com a gente — a equipe é de topografia, não só de suporte.

                  Falar no WhatsApp