GCP's

Pontos de Controle em Solo (GCP - Ground Control Points) são marcações no solo realizadas em campo para realizar uma calibração mais precisa dos mapas.

Os Pontos de Controle em Solo ou GCP (Ground Control Points) são marcações no solo realizadas em campo, onde são coletadas suas coordenadas e elevação para realizar uma calibração mais precisa dos mapas e modelos durante seu processamento. Os pontos de controle garantem que a latitude, longitude e elevação de qualquer ponto no mapa sejam precisas com as coordenadas GPS reais. Isso é especialmente importante em situações em que o mapa necessita de uma alta precisão global. Geralmente em projetos onde é necessária a comparação de dados (monitoramento da evolução de uma escavação) por meio do tempo ou georreferenciamento de imóveis.

Alguns modelos de drones possuem tecnologias embarcadas, como o GPS RTK ou PPK, que são ótimos para coletar as coordenadas precisas do equipamento no ar. Entretanto, muitas vezes sua precisão não se traduz automaticamente para a mesma precisão em terra firme. Essencialmente, os GCPs reduzem a margem de erro de uma escala de metros para centímetros e garantem uma precisão ainda maior em seus mapeamentos. Neste artigo vamos tratar de quais são as melhores práticas para incluir pontos de controle em seu projeto.

Como fabricar Pontos de Controle em Solo

A premissa básica de qualquer ponto de controle em solo é que ele seja fabricado de forma a ficar visível pelas imagens do drone em um grau que seja possível identificar o ponto exato do seu centro. Para identificação do melhor material, cor e tamanho listamos abaixo alguns critérios que te ajudarão a identificar qual é a melhor opção para seu projeto.

Existem basicamente três tipos de Pontos de Controle em Solo:

1. Pontos de Controle Reutilizáveis

Podem ser fabricados com materiais plásticos, madeiras, chapas metálicas e etc... Esses Pontos de Controle em Solo devem ser transportados para campo toda vez que for ser realizado o mapeamento. Assim, eles devem possuir um peso que não comprometa a logística em campo.

Atenção: Por se tratarem de materiais leves, os Pontos de Controle em Solo deverão ser fixados de alguma forma quando estiverem em campo, de maneira a impedir que o vento desloque suas posições. Isso pode ser feito por meio do fincamento de uma estaca/piquete no ponto central.

2. Pontos de controle Perdidos

Esse tipo de GCP deve ser pintado e marcado diretamente no solo. É necessário levar em consideração que estes GCPs serão utilizados uma única vez e estão passíveis de se apagarem. Sendo assim, são indicados para situações em que o mapeamento de um local será feito somente uma vez. Em locais pavimentados recomenda-se a utilização de tintas em cores que apresentem grande contraste com a cor do pavimento. Para locais sem pavimentação, ou seja, solo aparente, a utilização da cal normalmente é a melhor alternativa.

3. Pontos de Controle Fixos

Para mapeamentos que serão feitos de forma recorrente na mesma área recomenda-se fabricar pontos de controle em concreto e alocá-los de forma fixa em campo, não sendo necessária a coleta das coordenadas todas as vezes em que ocorrer voo em campo.

Tamanho adequado dos Pontos de Controle em Solo

Não existe uma regra para definição do tamanho do seu Ponto de Controle em Solo. No entanto, o tamanho do seu GCP deve ser proporcional à resolução ou GSD (Ground Sampling Distance) prevista no seu mapa. Quanto melhor a resolução do seu mapa, menor deverá ser seu GCP.

  • Resolução de 1 – 5 cm/pixel – 60x60cm a 80x80cm;

  • Resolução de 5 - 10 cm/pixel – 80x80 a 120x120 cm;

  • Resoluções maiores do que 10cm/pixel - pelo menos 150cmx150cm.

Cores dos pontos

Os GCPs devem ser confeccionados de forma a terem um grande contraste de cores na própria placa, permitindo fácil identificação visual do seu centro. Também deve apresentar um grande contraste de cor com o solo onde ele será colocado. Geralmente, são usadas as cores branca e preta na fabricação dos pontos e uma cor de destaque no seu centro (vermelho ou amarelo, por exemplo).

Planejando a inclusão de Pontos de Controle em Solo

Quantidade de pontos

Em termos gerais, o número mínimo adequado de Pontos de Controle em Solo é cinco GCPs. Vale lembrar que esse número vai aumentando de forma que eles não ultrapassem uma distância de 400 metros entre si. A distancia ideal entre GCPs é entre 200m a 400m.

Atenção: Existe uma teoria de que quanto mais pontos forem colocados em campo, maior será a precisão do mapa. Todavia, isso, além de não aumentar a precisão, ainda pode comprometer a qualidade dos mapas gerados. O ideal é distribuir os pontos de campo de forma otimizada.

Disposição dos pontos

Sempre que for planejar a distribuição de Pontos de Controle no seu local de mapeamento, pense como equilibrar uma folha de papel de forma que ela fique esticada e plana sem dobrar de nenhuma forma. Se você não tiver apoios espaçados uniformemente em toda a superfície da folha, ele apresentará deformações em sua superfície. Agora se você tiver apoios uniformemente distribuídos sobre essa folha, você garantirá que sua superfície ficará toda plana.

Algumas dicas:

  • Distribua uniformemente os GCPs na área, em todo o perímetro e centro.

  • Coloque todos os seus GCPs em visão clara do céu: evite colocá-los debaixo de árvores, perto de cercas ou quaisquer outros obstáculos que venham a comprometer a sua visibilidade.

  • Coloque-os em pontos extremos de elevação do seu terreno, nas localizações mais altas e baixas.

Coletando as coordenadas dos pontos em campo

As coordenadas geográficas dos GCPs coletadas em campo são inseridas ao processamento das imagens para obter maior precisão na referência geográfica do mapa.

A coleta das coordenadas deve ser feita no centro dos Pontos de Controle em Solo e de forma a ter uma precisão muito grande para que o mapa seja efetivamente calibrado. Para isso, equipamentos de topografia como GPS RTK, PPK ou estações totais são necessários. Como referência, podemos citar marcas como Trimble, Leica e Topcon.

GPS RTK

Para inclusão no processamento de Pontos de Controle em Solo, acesse nosso artigo clicando aqui.