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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47953| ORCID: | http://orcid.org/0009-0003-6919-5643 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States |
| Title: | Avaliação da Acurácia da Nuvem de Pontos Gerada por Processamento Fotogramétrico de Imagens Adquiridas por Sensores Embarcados em ARP para Levantamentos Topográficos de Alta Precisão |
| Alternate title (s): | Accuracy Assessment of the Point Cloud Generated by Photogrammetric Processing of Images Acquired by Sensors Onboard RPA for High-Precision Topographic Surveys |
| Author: | Santos, Weldon Martins dos |
| First Advisor: | Rofatto, Vinícius Francisco |
| First coorientator: | Gallis, Rodrigo Bezerra de Araújo |
| First member of the Committee: | Matsuoka, Marcelo Tomio |
| Second member of the Committee: | Fonseca Neto, Francisco de Deus |
| Summary: | O avanço das geotecnologias e a consolidação das Aeronaves Remotamente Pilotadas (RPA) têm ampliado significativamente o uso da fotogrametria digital na geração de produtos cartográficos de alta resolução, especialmente para levantamentos topográficos e aplicações agrícolas. Nesse contexto, esta dissertação teve como objetivo avaliar a acurácia tridimensional da nuvem de pontos gerada por processamento fotogramétrico de imagens adquiridas por sensores embarcados em RPA, tomando como referência observações obtidas por receptor GNSS em modo Real Time Kinematic (RTK). A área de estudo corresponde a um trecho da Rodovia MG-223, entre os quilômetros 36 à 39, no município de Estrela do Sul, Minas Gerais, caracterizado por relevo acidentado e expressiva variação altimétrica, totalizando aproximadamente 60 hectares. Foram implantados 44 pontos de apoio, sendo 26 Pontos de Controle (GCPs) e 18 Pontos de Checagem (CKPs), cujas coordenadas foram determinadas com receptor GNSS de dupla frequência, referenciadas à estação RBMC MGMT em Monte Carmelo – MG. O levantamento aerofotogramétrico foi realizado com planejamento de voo adequado, e as imagens foram processadas por meio dos algoritmos Structure from Motion (SfM) e Multi-View Stereo (MVS), do Agisoft Metashape, resultando na geração de uma nuvem de pontos densa e georreferenciada. A validação externa do modelo foi conduzida pela comparação entre 2.350 pontos GNSS-RTK e as coordenadas correspondentes extraídas da nuvem de pontos, analisando-se as discrepâncias nas componentes Leste E(X), Norte N(Y) e Altura h(Z), bem como métricas estatísticas como RMSE, MAE e erros máximos e mínimos. Os resultados indicaram valores de RMSE inferiores a 5 cm nas componentes horizontais e a 10 cm na componente vertical, enquadrando o produto gerado na Classe A do Padrão de Exatidão Cartográfica Brasileiro (PEC/EP) e no Nível 1 de máxima acurácia segundo a ASPRS (2014). Conclui-se que a fotogrametria com ARP, quando associada a um rigoroso controle geodésico e a procedimentos metodológicos adequados, é capaz de produzir nuvens de pontos com elevada confiabilidade métrica, mostrando-se uma alternativa tecnicamente viável e eficiente para levantamentos topográficos de alta precisão e aplicações em agricultura e infraestrutura viária. |
| Abstract: | The advancement of geotechnologies and the consolidation of Remotely Piloted Aircraft (RPA) have significantly expanded the use of digital photogrammetry in the generation of high-resolution cartographic products, especially for topographic surveys and agricultural applications. In this context, this dissertation aimed to evaluate the three-dimensional accuracy of the point cloud generated through photogrammetric processing of images acquired by sensors onboard an RPA, using observations obtained with a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver operating in Real Time Kinematic (RTK) mode as reference. The study area corresponds to a section of Highway MG-223, between kilometers 36 and 39, in the municipality of Estrela do Sul, Minas Gerais, Brazil, characterized by rugged terrain and significant altimetric variation, totaling approximately 60 hectares. A total of 44 ground control points were established, including 26 Ground Control Points (GCPs) and 18 Check Points (CKPs), whose coordinates were determined using a dual-frequency GNSS receiver and referenced to the RBMC MGMT station in Monte Carmelo, Minas Gerais. The aerial photogrammetric survey was conducted following an appropriate flight plan, and the images were processed using the Structure from Motion (SfM) and Multi-View Stereo (MVS) algorithms in Agisoft Metashape, resulting in a dense and georeferenced point cloud. External validation of the model was performed by comparing 2,350 GNSS-RTK points with the corresponding coordinates extracted from the point cloud, analyzing discrepancies in the East E(X), North N(Y), and Height h(Z) components, as well as statistical metrics such as RMSE, MAE, and maximum and minimum errors. The results indicated RMSE values below 5 cm for the horizontal components and below 10 cm for the vertical component, classifying the generated product as Class A according to the Brazilian Positional Accuracy Standard (PEC/EP) and Level 1 (highest accuracy) according to ASPRS (2014). It is concluded that RPA-based photogrammetry, when combined with rigorous geodetic control and appropriate methodological procedures, is capable of producing point clouds with high metric reliability, proving to be a technically viable and efficient alternative for high-precision topographic surveys and applications in agriculture and roadway infrastructure. |
| Keywords: | Acurácia posicional ARP Fotogrametria GNSS-RTK Nuvem de pontos Topografia Positional accuracy RPA Photogrammetry GNSS-RTK Point cloud Topography |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA DE AGRIMENSURA CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA CARTOGRAFICA |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Agricultura e Informações Geoespaciais |
| Quote: | SANTOS, Weldon Martins dos. Avaliação da Acurácia da Nuvem de Pontos Gerada por Processamento Fotogramétrico de Imagens Adquiridas por Sensores Embarcados em ARP para Levantamentos Topográficos de Alta Precisão. 2025. 67 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Informações Geoespaciais) – Universidade Federal de Uberlândia, Campus Monte Carmelo, Minas Gerais, Brasil . Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.683. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.683 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47953 |
| Date of defense: | 28-Nov-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 4. Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos. ODS::ODS 8. Trabalho decente e crescimento econômico - Promover o crescimento econômico sustentado, inclusivo e sustentável, emprego pleno e produtivo, e trabalho decente para todos. ODS::ODS 15. Vida terrestre - Proteger, recuperar e promover o uso sustentável dos ecossistemas terrestres, gerir de forma sustentável as florestas, combater a desertificação, deter e reverter a degradação da Terra e deter a perda da biodiversidade. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Agricultura e Informações Geoespaciais (Monte Carmelo) |
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