Aplicação de sistemas VANT e ciência cidadã para estudos de áreas suscetíveis a inundação
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Date
Authors
Advisor
Tomasella, Javier
Coadvisor
Graduate program
Desastres Naturais - ICT
Undergraduate course
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Type
Doctoral dissertation
Access right
Acesso restrito
Abstract
Abstract (portuguese)
Desastres naturais, como as inundações, são cada vez mais frequentes e demandam estratégias eficazes de prevenção. A legislação brasileira exige o mapeamento de áreas suscetíveis a inundações, destacando a necessidade de métodos acessíveis e replicáveis. Este estudo avaliou a precisão de modelos digitais de elevação (MDEs) obtidos por drones em áreas propensas a inundações na Bacia do Alto Paranapanema (SP), município de Campina do Monte Alegre e no Vale do Paraíba, município de Lorena. Em Lorena o local de estudo foi o Ribeirão do Mandi e em Campina do Monte Alegre o entorno da confluência dos rios Paranapanema e Itapetininga, cursos d’água com históricos de cheias e impactos sociais. Em Lorena foi realizado um levantamento geodésico e aerofotogramétrico com Phantom 4 PRO de parte do curso d’água. Em Campina do Monte Alegre foram realizados levantamentos em duas áreas—rural e urbana—utilizando drones comerciais (Phantom 4 Pro e Mavic 3E RTK), com apoio de dados geodésicos GNSS RTK como superfície de referência. Os MDEs derivados de drones e de dados de satélite (SRTM e ANADEM) foram avaliados com base em métricas como RMSE, MAE e PBIAS. Dados de ciência cidadã, como marcas de inundações em postes de energia, foram integrados aos produtos derivados de MDEs para reconstruir eventos históricos de inundação. Entrevistas com moradores locais foram utilizadas para validar a extensão das áreas alagadas. Os resultados demonstraram a influência da altitude de voo e do uso de pontos de controle no solo, revelando os drones como ferramentas de baixo custo e alta confiabilidade para o mapeamento de risco de inundação.
Abstract (english)
Natural disasters such as floods have become increasingly frequent, demanding more effective preventive strategies. Brazilian legislation establishes the obligation to map flood-prone areas, underscoring the need for accessible, reproducible, and scientifically robust methodologies. In this context, the present study evaluated the accuracy of digital elevation models (DEMs) generated from unmanned aerial vehicles (UAVs) in areas susceptible to flooding within the Alto Paranapanema Basin (São Paulo State), particularly in the municipality of Campina do Monte Alegre, as well as in the Paraíba Valley, in the municipality of Lorena. These regions include watercourses with documented histories of recurrent flooding and social impacts—such as the Ribeirão do Mandi in Lorena, and the Paranapanema and Itapetininga rivers in Campina do Monte Alegre. In Lorena, a combined geodetic and UAV-based photogrammetric survey was conducted along a segment of the river using a Phantom 4 Pro. In Campina do Monte Alegre, rural and urban areas were surveyed using commercial UAVs (Phantom 4 Pro and Mavic 3E RTK), supported by GNSS RTK measurements adopted as the reference altimetric surface. The performance of the drone-derived DEMs was compared with satellite-based models (SRTM and ANADEM) using standard accuracy metrics such as RMSE, MAE, and PBIAS. Citizen-science data, including flood marks painted on utility poles, were integrated into the analysis to support the reconstruction of historical flood extents. Interviews with local residents complemented these data, improving the validation of inundation boundaries. The results highlight the combined influence of flight altitude, ground control point configuration, and sensor characteristics on DEM accuracy, demonstrating that commercial drones constitute a low-cost and highly reliable alternative for detailed flood-risk mapping.
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Language
Portuguese
