Qual drone ideal para REURB?
O uso de drones no mapeamento vai muito além da simples aquisição da aeronave: frequentemente, é indispensável contar com um smartphone moderno e de alto desempenho para garantir o pleno funcionamento dos sistemas embarcados. A diversidade de modelos disponíveis no mercado atende a diferentes demandas e objetivos, incorporando tecnologias que elevam os níveis de segurança, eficiência e qualidade dos produtos gerados.
Neste artigo, você encontrará orientações essenciais para quem deseja ingressar no uso de drones aplicados à topografia, explorando oportunidades de lucratividade com produtos aerofotogramétricos voltados a projetos de cadastro territorial, georreferenciamento e Regularização Fundiária (REURB).
O que devo saber antes de comprar um Drone?
Antes de adquirir um drone, é primordial avaliar a compatibilidade com o seu smartphone ou iPhone, especialmente no que tange aos principais aplicativos de planejamento de voo. Além disso, convém verificar também se esse aplicativo em questão é compatível com o modelo específico do seu drone.
Vale ressaltar que muitos drones disponíveis no mercado não são compatíveis com aplicativos de planejamento de voo. Um exemplo foi o DJI Mavic Air 2 que, quando era lançamento em 2020, não possuía integração com nenhum aplicativo de planejamento de voo. Foi necessário aguardar mais de um ano para que a DJI disponibilizasse o kit de desenvolvimento de software (SDK) para os criadores de aplicativos. Esse cenário semelhante ocorreu com os modelos DJI Mini 2 e Mini 3. É fundamental observar que nem todos os aplicativos abrangem os drones mais acessíveis em sua lista de compatibilidade. Portanto, é de extrema importância exercer cautela ao investir em drones de lançamento recente ou de menor custo.
Compatibilidade dos principais aplicativos de plano de voo
Verifique a compatibilidade dos principais aplicativos de plano de voo nos links abaixo:
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Vale a pena comprar um Drone lançamento DJI?
Quando o assunto é mapeamento com drones, vale um alerta importante: tenha bastante cautela ao investir em modelos recém-lançados!
Alguns drones da DJI, especialmente aqueles que não são voltados ao público profissional da topografia, podem levar um bom tempo até terem o SDK (Software Development Kit) liberado. Esse conjunto de ferramentas é fundamental para que desenvolvedores integrem o drone a aplicativos de planejamento de voo utilizados em mapeamento aerofotogramétrico.
Por isso, a recomendação é optar por modelos já consolidados no mercado — e que listamos mais abaixo — para evitar surpresas e garantir compatibilidade com os principais softwares da área.
Quais tecnologias do drone são essenciais para a Topografia?
Utilizar drones na topografia requer a adoção de tecnologias essenciais que garantam precisão, eficiência e confiabilidade nos resultados obtidos. Aqui estão algumas das principais tecnologias a serem consideradas:
- Qualidade da Câmera: Uma câmera de alta qualidade é fundamental para capturar imagens nítidas e detalhadas do terreno. Resolução de pelo menos 20 megapixels ou mais, qualidade ótica e recursos como ajustes manuais e automáticos de exposição e foco são cruciais para garantir que as imagens possam ser usadas com precisão em processos de mapeamento e modelagem.
- Tecnologia GPS: Um receptor GPS/GNSS de alta precisão é vital para garantir que a posição do drone seja rastreada com melhor acurácia durante todo o voo. Isso é fundamental para a sobreposição correta das fotos durante a geração de modelos tridimensionais.
- Fotos com Geotag: A capacidade de armazenar automaticamente nas fotos as informações de localização é essencial. Isso permite que cada imagem seja associada a coordenadas geográficas, para a criação de mapas e modelos georreferenciados.
- Sensores Anti-Impacto: Sensores de detecção e prevenção de obstáculos, como câmeras frontais, traseiras e laterais, são cruciais para evitar colisões e garantir a segurança do drone, especialmente ao voar em áreas complexas ou próximas a estruturas.
- Inteligência Artificial (IA): Recursos de IA podem ser usados para melhorar a estabilidade do voo, otimizar a coleta de dados e até mesmo automatizar tarefas como a detecção de objetos e feições geográficas ou a análise inicial de imagens capturadas.
Tipos de Drones
Existem diferentes tipos de drones, cada um com suas próprias características e aplicações específicas. Eles podem ser classificados em quatro tipos principais: multirotor, asa fixa, rotor único e híbrido VTOL (Vertical Takeoff and Landing).
- Multirotor: Os drones multirotores são os mais comuns e populares para uso comercial e recreativo. Eles possuem múltiplos rotores (geralmente quatro a oito), que geram sustentação e controle através da variação da velocidade e direção dos rotores. Esses drones são altamente manobráveis, capazes de pairar no ar e mudar de direção rapidamente, o que os torna ideais para mapeamento, inspeções e fotografia aérea de curta distância.
- Asa Fixa: Drones de asa fixa têm uma configuração semelhante a aeronaves tradicionais, com uma única asa. Eles são projetados para voar como um avião, o que lhes permite cobrir distâncias maiores e operar por mais tempo em um único voo. São frequentemente utilizados em levantamentos topográficos de grandes áreas e monitoramento agrícola.
- Rotor único (Helicóptero): Os drones de rotor único, ou helicópteros não tripulados, possuem um rotor principal que gira verticalmente para sustentação e controle, junto com um rotor de cauda para estabilidade. Eles são mais complexos de operar em comparação com os multirotores, mas oferecem vantagens em termos de capacidade de carga útil e resistência ao vento. São usados em aplicações como inspeções industriais e mapeamento de terrenos acidentados.
- Híbrido VTOL (Decolagem e Pouso Vertical): Os drones híbridos VTOL combinam características de asa fixa e multirotor. Eles podem decolar e pousar verticalmente, como um multirotor, mas depois transicionar para o voo horizontal de asa fixa para cobrir distâncias maiores de forma mais eficiente. Esses drones são frequentemente escolhidos para tarefas que exigem longos voos, como monitoramento ambiental ou mapeamento de grandes áreas.
Cada tipo de drone tem vantagens e limitações, e a escolha do tipo dependerá das necessidades específicas da aplicação. É importante considerar fatores como a área de cobertura, tempo de voo, capacidade de carga, condições climáticas e precisão exigida ao selecionar o tipo de drone mais adequado para um projeto específico.
🔍Quais drones têm o melhor custo-benefício?
Confira a seguir uma comparação entre os principais modelos usados em topografia, levando em conta suas capacidades técnicas, portabilidade e relação custo-benefício.
DJI Phantom 4 (RTK ou Pro V2) :
- Modelo clássico e mais popular, embora fora de linha.
- Boa qualidade de câmera.
- Sensores de obstáculos.
- Compatível com praticamente todos os aplicativos de missão.
- Alcance e autonomia moderados.
- Pequeno e portátil.
- Câmera de 12MP com boa qualidade.
- Autonomia variável de acordo com as condições de vento.
- Indicado para uso recreativo, viagens e iniciantes.
- Não possui sensores de obstáculos.
- Pode ser usado também para Topografia
- Mais avançado que o Mini 2: até 48MP (versão Pro).
- Maior tempo de voo (até 38 min).
- Sensor maior, melhor desempenho em baixa luz.
- Mini 3 Pro conta com sensores de obstáculos.
- Pode ser equipado com PPK da T2R.
- Boa qualidade de câmera (48MP).
- Maior autonomia (34 min).
- Modos de voo inteligente aprimorados.
- Sensores de obstáculos.
- Design compacto e portátil.
- Qualidade de câmera (1 polegada, 20MP).
- Maior alcance e resolução.
- Excelente desempenho em baixa luz.
- Modos de voo aprimorados.
- Sensores de obstáculos.
- Pode ser equipado com PPK da T2R.
- Qualidade de câmera excepcional (sensor 1 polegada, 20MP).
- Co-engineered com a Hasselblad.
- Boa autonomia e alcance.
- Modos de voo inteligente.
- Sensores de obstáculos.
- Uso focado em aplicações empresariais.
- Câmera com zoom óptico.
- Sensores avançados e capacidades de detecção.
- Maior resistência a condições adversas.
- Recursos avançados de mapeamento e inspeção.
- Design modular e versátil.
- Capacidade de transportar múltiplas câmeras/sensores.
- Longa autonomia e alcance.
- Resistência a condições adversas.
- Ideal para aplicações profissionais e industriais.
- Focado em mapeamento profissional.
- Asa fixa, projetado para grandes áreas.
- Qualidade de sensor e precisão de mapeamento.
- Longa autonomia.
- Requer mais habilidade para operar e necessita de espaço para decolagem e pouso.
WingtraOne GEN II (VTOL)
- Decolagem e pouso vertical, ideal para áreas com pouco espaço.
- Sensor RGB de até 61 MP.
- Cobertura de até 315 ha por voo.
- Precisão absoluta horizontal de até 1 cm sem GCPs (com PPK).
- Voo de até 59 minutos.
- Compatível com sensores multiespectrais e LiDAR.
- Plataforma robusta, voltada para mapeamentos profissionais em larga escala.
Qual drone é mais indicado para REURB?
Analisar qual desses drones tem o melhor custo-benefício para a topografia em diferentes escalas envolve considerar diversos fatores, como a qualidade da câmera, autonomia de voo, precisão, facilidade de operação e preço. Abaixo, segue uma análise geral com base em critérios típicos de aplicações de topografia em diferentes escalas:
Áreas Pequenas (Exemplo: uma quadra ou lote urbano):
Para levantamentos de menor escala, como o mapeamento de um lote ou quadra, o DJI Mini 2 se destaca como uma opção econômica e prática. Seu peso leve, fácil transporte e operação simplificada o tornam ideal para iniciantes ou profissionais que buscam agilidade em serviços pontuais. Apesar de possuir uma câmera de boa qualidade para o seu porte, sua limitação de sensores e a ausência de SDK podem restringir sua aplicação em levantamentos mais técnicos.
Modelos como o DJI Mini 3 / Mini 3 Pro e o Mavic Air 2 oferecem imagens com maior resolução e recursos extras, como sensores de obstáculos e maior autonomia. Já o DJI Air 2S, com seu sensor de 1″ e excelente desempenho em baixa luz, é o mais recomendado entre os drones compactos para trabalhos que exigem mais qualidade, inclusive em áreas rurais com condições variáveis de iluminação.
Áreas Médias (Exemplo: um bairro ou núcleo urbano):
Em áreas de médio porte, a qualidade dos dados e a autonomia de voo se tornam essenciais. O DJI Mavic 2 Pro, com sensor Hasselblad de 1”, e o Mavic 3 Enterprise, com recursos profissionais como RTK e zoom híbrido, são excelentes escolhas.
Ambos oferecem:
- Alta qualidade de imagem para geração de ortofotos e modelos 3D.
- Estabilidade de voo e sensores de segurança.
- Integração com softwares de planejamento de missão, o que agiliza o processo de coleta e aumenta a precisão.
Esses modelos equilibram eficiência e robustez, sendo ideais para projetos de REURB, planejamento urbano e georreferenciamento em áreas densas.
Áreas Grandes (Exemplo: um município ou zona rural extensa):
Para mapeamentos em larga escala, drones de asa fixa como o senseFly eBee X e o WingtraOne GEN II (VTOL) são as ferramentas mais indicadas. Eles oferecem:
- Longa autonomia.
- Alta cobertura por voo.
- Precisão centimétrica com tecnologia PPK integrada.
- Capacidade de operar com sensores RGB de alta resolução, multiespectrais e até LiDAR.
A tecnologia VTOL do Wingtra permite decolagens e pousos verticais, facilitando a operação mesmo em terrenos irregulares ou com pouco espaço. Apesar do custo e da curva de aprendizado serem mais altos, os ganhos em produtividade e qualidade de dados compensam em projetos extensos e técnicos.
Drone com PPK ou RTK faz muita diferença?
A utilização de sistemas de correção PPK (Post-Processing Kinematic) ou RTK (Real-Time Kinematic) em drones para topografia e mapeamento aerofotogramétrico pode fazer uma diferença significativa na precisão e qualidade dos produtos gerados. Ambos os sistemas têm como objetivo melhorar a precisão das coordenadas georreferenciadas obtidas a partir das fotografias capturadas pelo drone, e reduz a necessidade de levantar grande quantidade de pontos de controle em campo.
PPK (Post-Processing Kinematic):
No sistema PPK, os dados brutos de GPS e GNSS (Global Navigation Satellite System) coletados pelo drone são registrados junto com as imagens. Após o voo, esses dados brutos são processados em um software especializado, que realiza correções precisas para os tempos e posições de captura das fotografias. Isso resulta em coordenadas georreferenciadas mais precisas, melhorando a acurácia dos produtos, como mapas e modelos 3D.
RTK (Real-Time Kinematic):
No sistema RTK, as correções são aplicadas em tempo real durante o voo. Isso envolve o uso de uma estação base terrestre que transmite correções diferenciais para o drone enquanto ele está em operação. O drone utiliza essas correções para melhorar a acurácia das coordenadas georreferenciadas em tempo real, resultando em dados de alta precisão diretamente no campo.
Principais vantagens em usar drones com sistemas PPK ou RTK:
- Maior Precisão: A principal vantagem é a melhoria significativa na precisão das coordenadas georreferenciadas. Isso é particularmente importante para aplicações de mapeamento topográfico, onde a precisão é essencial.
- Redução de Erros: Os sistemas PPK e RTK reduzem erros como distorção geométrica, desalinhamento e sobreposição imprecisa de imagens, resultando em produtos mais precisos e consistentes.
- Eficiência: A precisão aprimorada reduz a necessidade de pontos de controle terrestre, o que economiza tempo e recursos.
- Qualidade dos Produtos: A precisão aprimorada se traduz em mapas, modelos e outros produtos topográficos de maior qualidade e utilidade.
- Aplicações Avançadas: Para projetos que exigem alta precisão, como monitoramento de deslizamentos de terra, inspeções de infraestrutura crítica ou mapeamento de áreas complexas, os sistemas PPK ou RTK são essenciais.
Quantas baterias do drone são necessárias para se trabalhar com Topografia?
Vamos calcular quantas baterias seriam necessárias para aproveitar ao máximo o tempo em campo, considerando as mesmas restrições de voo, tempo de recarga da bateria (cerca de 1 hora) e tempo de troca de bateria (5 minutos):
- Calcule o tempo total disponível para voar em campo durante a janela de 10h às 14h: 14h – 10h = 4 horas (240 minutos)
- Subtraia o tempo de recarga da bateria e o tempo de troca de bateria para obter o tempo efetivo de voo com cada bateria: 30 minutos (duração da bateria) – 5 minutos (troca de bateria) = 25 minutos
- Calcule quantos voos de 25 minutos podem ser realizados dentro do tempo disponível: 240 minutos (tempo total disponível) / 25 minutos (tempo de voo efetivo por bateria) = 9,6 voos
Portanto, com base nas informações fornecidas e nas restrições de tempo, seriam necessárias aproximadamente 10 baterias para maximizar o tempo de voo e aproveitar ao máximo a janela de voo das 10h às 14h.
Obs.: Caso haja a possibilidade de recarregar as baterias durante a janela de voo, o número de baterias para o dia de trabalho pode ser reduzido.
Um acessório importante do drone – cartão de memória
A escolha de um cartão de memória adequado é importante para garantir que se tenha espaço suficiente para armazenar as fotografias capturadas pelo drone, bem como uma taxa de gravação rápida o suficiente para lidar com os dados de alta qualidade. Sobre o cartão de memória vale destacar:
- Capacidade de Armazenamento: Escolha um cartão de memória com capacidade suficiente para atender às suas necessidades. Cartões com capacidades de 64GB, 128GB ou mais são comuns e adequados para a captura de imagens e vídeos em alta resolução.
- Velocidade de Gravação: Drones com câmeras de alta qualidade podem gravar vídeos em resoluções muito altas, exigindo uma taxa de gravação rápida. Procure por cartões com velocidades de gravação UHS-I Classe 3 (U3) ou superior para garantir que o cartão possa acompanhar a taxa de gravação da câmera.
- Marca e Qualidade: Opte por cartões de marcas confiáveis e renomadas. Cartões de memória de qualidade inferior podem causar perda de dados ou mau funcionamento durante o voo.
- Compatibilidade: Verifique a compatibilidade do cartão de memória com o seu drone. Alguns drones têm limitações quanto ao tamanho máximo do cartão de memória que podem suportar.
- Backup e Organização: Considere adquirir vários cartões de memória para poder alternar durante o voo e manter um sistema organizado de backups.
Preciso ter drone para fazer mapeamento?
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Leia também:
6 Motivos para usar o WebODM no mapeamento com Drone
Configurações ideais do computador para processar imagens de Drone
Processamento de imagens de drone na nuvem
Referências
Tkáč, M., & Mésároš, P. (2019). Utilizing drone technology in the civil engineering. Selected Scientific Papers-Journal of Civil Engineering, 14(1), 27-37.
