Aerolevantamento para pesquisa mineral

O presente trabalho trata acerca de um levantamento planialtimétrico fotogramétrico de uma área de aproximadamente 100 hectares, utilizado como base para pesquisa mineral, estudo realizado para determinar a viabilidade de extração de minérios no local e realizar o planejamento de lavra. 

Segue fluxograma exemplificando todo o processo adotado na execução do trabalho.

Análise prévia do terreno

Essa etapa do projeto tem o objetivo de prever todas as possíveis dificuldades que possam vir a ser encontradas

Na PLAN4R Engenharia, essa etapa vem antes mesmo de assinarmos o contrato com o cliente. O primeiro passo é visualizar a área usando a plataforma Google Earth. Importamos a poligonal com a delimitação do terreno através do arquivo .kml (extensão de dados geográficos do Google Earth) que sempre solicitamos aos nossos clientes e então fazemos as análises técnicas necessárias como: os aspectos físicos do terreno, a finalidade do projeto e demais requerimentos solicitados pelo cliente. Assim, conseguimos prever dificuldades e também determinar a rota até o local, juntamente com o custo associado ao transporte, resultando em um orçamento mais assertivo.

Para este trabalho, constatamos uma significativa diferença de elevação e um relevo bastante acidentado, o que certamente acarretaria dificuldade de acesso em determinados locais e demandaria um planejamento estratégico em relação ao plano de voo para que a discrepância de resolução espacial não fosse significativa ao longo da área.

Figura 1: Imagem do Google Earth utilizada para parametrizar o projeto.

Posteriormente a essa etapa, fazemos o plano de voo. 






“O planejamento prévio dos pontos a serem coletados em campo é muito importante. Grandes áreas declivosas podem impactar a produtividade do trabalho, portanto, atentando-se aos melhores locais para pontos de controle de maneira antecipada pode-se reduzir o tempo de execução, desgastando menos a equipe e tornando o processo mais eficiente ” Adriel Albuquerque de Sousa – Engenheiro de Minas e Ambiental.


Plano de voo

Com base na etapa anterior, conseguimos estabelecer os parâmetros que serão utilizados dentro da plataforma de plano de voo. Utilizamos rotineiramente o software Drone Deploy por ser altamente intuitivo e de fácil manuseio. Também trabalhamos e indicamos os softwares Pix4Dcapture e Made Map Easy, que são de fácil utilização e igualmente eficazes para realizar a respectiva tarefa de plano e execução do voo.

O plano de voo foi estrategicamente fragmentado devido à alta irregularidade do terreno, visando manter a resolução espacial planejada. Se fosse executado em apenas um plano e um único ponto de partida, a aeronave percorreria toda a área indicada mantendo a altura previamente determinada partindo do ponto de decolagem. Desconsiderando a altimetria do relevo que neste caso, apresenta um desnível considerável de cerca de 200 metros, o que resultaria uma diferença grande em termos de GSD (Ground Sample Distance)  entre a parte mais alta e mais baixa do terreno.


“Existem hoje no mercado plataformas que disponibilizam ferramentas de execução de voo remoto, as quais na teoria, durante o voo, a aeronave acompanharia o desnível do terreno”. André Santos Pereira – Engenheiro de Minas.



Vale ressaltar que existem hoje no mercado plataformas que disponibilizam ferramentas de execução de voo remoto, as quais na teoria, durante o voo, o equipamento acompanharia o desnível do terreno. Nos da Plan4r Engenharia, optamos por não utilizar dessa ferramenta no momento, por não confiamos 100% na solução oferecida. Possivelmente em um futuro próximo esse recurso estará com uma confiabilidade maior e facilitará muito essa parte de aquisição de dados.

O polígono que delimita o sobrevoo foi dividido em três, e executado na parte mais alta, parte intermediária e parte mais baixa do terreno respectivamente.

Figura 2: Configurações do plano de voo referente a parte mais  baixa da área utilizando o software drone deploy.


Figura 3: Configurações do plano de voo referente a parte intermediária da área utilizando o software drone deploy.

Figura 4: Configurações do plano de voo referente a parte mais alta da área utilizando o software drone deploy.

Outro ponto importante nessa etapa é determinar as sobreposições frontais (Front Overlap) e laterais (Side Overlap). Para isso, foi preciso considerar a alta densidade vegetativa. Utilizamos um alto percentual de 80% para a sobreposição em “linha” e 80% para a sobreposição “lateral”. Utilizamos esta configuração, pois em determinadas áreas as imagens seriam muito homogêneas, se utilizássemos uma baixa sobreposição correríamos o risco de ter alguns pontos no ortomosaico com falhas. 

Nesse caso, como a área de mapeamento foi dividida em três, cada uma relativamente pequena, foi necessário apenas uma bateria para cada etapa, porém, para áreas maiores se usarmos sobreposições muito grandes, elas podem inviabilizar o projeto em vários pontos, tais como: autonomia de voo (sendo preciso muitas trocas de baterias), armazenamento de dados, processamento e manuseio dos dados resultantes. Resumidamente quanto maior a sobreposição maior será a quantidade de informações coletadas em campo e consecutivamente o tamanho dos arquivos gerados serão maiores. O indicado é determinar a sobreposição ideal para cada  projeto.




“Encontrar os melhores locais de decolagem para os voos em diferentes altitudes foi primordial para a qualidade do trabalho”. Bruno Branquinho - Engenheiro Ambiental.



Coleta de dados em campo

Após o plano de voo ou no momento de dimensionarmos os custos, já podemos estabelecer os locais para coleta dos pontos de controle (GCP, Ground Control Point e Check Points) essenciais para a qualidade técnica do projeto. Uma dica para definir onde colocar esses pontos é imaginar a área como uma folha de papel em formato geométrico, que para ter sustentação precisa de apoio nas extremidades e nos pontos de máxima e mínima altimetria. Assim, escolhemos pontos estratégicos de fácil acesso alocamos e coletamos as informações desses pontos de controle, que podemos chamá-los também de pontos de verificação de qualidade.

Figura 5: Engenheiro Adriel Albuquerque  manuseando o GNSS EMLID Reach.



Figura 6: Engenheiro Bruno Branquinho manuseando o GNSS EMLID Reach.


Para implementação dos pontos de controle, nós da PLAN4R Engenharia, utilizamos de GNSS (Global Navigation Satellite System) geodésico de monofrequência, um equipamento da Rússia o EMLID. Esse equipamento nos retorna dados milimetricamente e possui um custo-benefício maior para esse trabalho do que outros GNSS de dupla frequência, esses mais indicados para áreas maiores. Um dos pontos negativos do GNSS de monofrequência é que às vezes em campo precisamos mudar a base de lugar para conseguirmos uma boa comunicação entre a base e o rouver (antena do GNSS que é móvel e utilizada para coleta de coordenadas). Assim, em alguns projetos, temos o acréscimo do tempo de execução em campo. Um ponto muito positivo desse equipamento é o fácil manuseio. Como o equipamento é muito leve e não precisa de coletora, conseguimos coletar as informações com auxílio do Wi-fi do dispositivo móvel.


Figura 7: Tela do dispositivo móvel utilizado como coletora do GNSS.

Esse é um print da tela de visualização do Reach View usado para coletar as informações geográficas. Em outros projetos, foram feitos testes comparando os dados de localização como topografia tradicional e o próprio relatório de processamento. Essas análises comprovaram que realmente esse equipamento nos entrega dados milimetricamente precisos. Após alocados os pontos de controle e checagem, encontramos o melhor ponto para executar o voo, um local sem grandes interferências físicas e buscamos também o ponto de acesso com a maior altitude da área, para diminuir o risco de colisão. Para esse trabalho devido a aspectos do projeto e da área , foi escolhido a ARP Phantom 4 pro, por ser um multirotor que para áreas pequenas e muito acidentadas é o mais indicado.



Processamento de dados


Com todos os dados coletados e conferência da qualidade das imagens, feita logo depois do voo executado. Demos início à fase de processamento, edição e manuseio dos dados em diferentes softwares. Para o processamento dos dados utilizamos o software Pix4D. Após criar o projeto e configurar todos os parâmetros, importamos todas as imagens e dados do nosso GNSS, e então podemos configurar também os pontos topográficos e referenciá-los em algumas imagens. Assim, na fase de processamento, através de algoritmos, o software é capaz de fazer a triangulação dos dodos aéreos e terrestres e gerar diversos produtos tridimensionais, como, por exemplo: nuvem de pontos, modelo digital do terreno, modelo digital de superfície entre vários outros. Neste projeto em especial, geramos a Ortofoto e o DTM (Digital Terrain Model). Sendo o DTM posteriormente, a base para gerarmos a curva de nível de metro em metro. 

Figura 8: Relatório de processamento gerado pelo software Pix4D.

Com os dados resultantes e a análise do relatório de processamento, demos início à modelagem das informações. Nessa etapa utilizamos o Global Mapper para cortar as bordas excedentes do mosaico. Posteriormente, carregamos esse arquivo no AutoCAD Civil 3D e começamos as vetorizações e considerações pertinentes. 


Figura 9: Nuvem de pontos, um dos produtos gerados pelo software de processamento.

Resultados e análises


Com todas as análises necessárias, chegamos então no trabalho final que inclui a vetorização de todos os aspectos físicos da área e as curvas de nível. Para esse trabalho específico, esses dados serviriam de insumo para nosso parceiro CAVE Engenharia, juntamente com dados geológicos, gerarem relatórios com altíssima qualidade e confiabilidade.

Figura 10: Planta final do projeto sem o ortomosaico.


Sempre passamos para nossos clientes diferentes plantas para que eles consigam ter uma melhor visualização do projeto.




Figura 11: Prancha do projeto final sobrepondo o ortomosaico.


Sabemos que todo trabalho é único e cada cliente tem suas especificidades. Buscamos trazer nesse exemplo como trabalhamos e o quão complexa é toda a análise do início ao fim. Esse exemplo é de um trabalho relativamente pequeno para a área ambiental. Nos próximos relatórios, apresentaremos outros exemplos de trabalhos com diferentes portes e suas especificidades.

Estatísticas do projeto

Para finalizar, montamos esse fluxograma que demonstra de uma forma simples algumas estatísticas desse projeto. 


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A PLAN4R Engenharia, Drones & Geotecnologia é uma empresa especialista em topografia e sistemas de aeronaves remotamente pilotadas (ARP), também conhecidos como veículos aéreos não tripulados (VANT) ou drones, para auxiliar a captura de informações espaciais de forma mais rápida, mais segura e com maior qualidade de informações de uma maneira inovadora.

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