Análise estrutural de Taludes a partir de produtos derivados de imagens de Remotely Piloted Aircraft (RPA)

Abstract

Tradicionalmente, os levantamentos estruturais são realizados com bússola na base de taludes naturais ou de escavação a partir do cadastramento manual de atitude das descontinuidades geológicas. Desse modo, a aquisição de dados é trabalhosa e morosa, particularmente, em maciços estruturalmente complexos. Nos últimos anos, a utilização RPA (Remotely Piloted Aircraft) tem se tornado cada vez mais frequente em estudos geológicos. Isso decorre do baixo custo dos equipamentos, da praticidade na aquisição e processamento de imagens e no elevado nível de detalhamento dos produtos gerados. Por ser ainda uma ferramenta relativamente recente no país, existem poucos estudos sobre sua eficiência e confiabilidade em levantamentos estruturais. Neste sentido, foram avaliados dois taludes rochosos com características geológicas e estruturais completamente distintas. Foram geradas nuvens de pontos 3D por meio da técnica de fotogrametria digital SfM-MVS e foram extraídos os planos estruturais por meio do plugin FACETS (software CloudCompare). O primeiro talude é constituído por paragnaisses pouco fraturados do Complexo Paraíba do Sul (Neoproterozóico), que ocorrem em um corte de estrada no km 6 da ES-482 (Cachoeiro de Itapemirim, ES). O segundo é constituído por basaltos fraturados da Formação Serra Geral (Juro-Cretáceo) que ocorrem em uma pedreira inativa no município de Iracemápolis, SP. Os resultados apontam que os dados estruturais extraídos das imagens de RPA têm aderência com os dados estruturais obtidos no método tradicional (scanline), mesmo em maciços estruturalmente complexos. Contudo, são necessários cuidados especiais durante o planejamento de voo e processamento da nuvem de pontos 3D. Além disso, a despeito das limitações no método tradicional, ele ainda é indispensável pois, permite identificar os tipos de descontinuidades.

Traditionally, structural surveys are carried out using a compass at the base of natural or excavation slopes based on manual registration of the attitude of geological discontinuities. Thus, data acquisition is laborious and time-consuming, particularly in structurally complex massifs. In recent years, the use of RPA (Remotely Piloted Aircraft) has become increasingly frequent in geological studies. This is due to the low cost of the equipment, the practicality in acquiring and processing images and the high level of detail of the generated products. Because it is still a relatively recent tool in the country, there are few studies on its efficiency and reliability in structural surveys. In this sense, two rocky slopes with completely different geological and structural characteristics were studied. The 3D point clouds were generated using the SfM-MVS digital photogrammetry technique and the structural plans were extracted using the FACETS plugin (CloudCompare software). The first slope consists of slightly fractured paragneisses from the Paraíba do Sul Complex (Neoproterozoic), which occur in a road cut at km 6 of the ES-482 (Cachoeiro de Itapemirim, ES). The second consists of fractured basalts from the Serra Geral Formation (Juro-Cretaceous) that occur in an inactive quarry in the district of Iracemápolis, SP. The results indicate that the structural data extracted from the RPA images adhere to the structural data obtained in the traditional method (scanline), even in structurally complex masses. However, special care is required during flight planning and 3D point cloud processing. Furthermore, despite the limitations of the traditional method, it is still indispensable because it allows identifying the types of discontinuities.