Processamento e composição de imagens aéreas obtidas com VANT

Abstract

Os sensores ópticos multiespectrais de alta resolução espacial embarcados em Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) são uma ferramenta apropriada para o mapeamento detalhado da vegetação, assim sendo objetivou-se com esse estudo aplicar uma técnica de mapeamento aéreo com um Veículo Aéreo Não Tripulado para avaliar o desenvolvimento da cultura da soja através do Índice De Vegetação Por Diferença Normalizada (NDVI). Para tal utilizou-se hexacoptero com câmera multiespectral para obter fotografias aéreas para análise multiespectral da vegetação. A área de estudo foi dividida em 5 talhões onde estavam instaladas a cultura da soja entre o estádio R5.4 e R5.5. Para a aplicação das técnicas de fotogrametria utilizou-se o software específico Agisoft Metashape Professional e foram desenvolvidas tecnologias de geoprocessamento para obtenção dos ortomosaicos e dos modelos digitais de superfície (MDS), o software QGIS para geração do NDVI e o complemento plugin “dzetsaka” para quantificação do uso e cobertura do solo. Foram construídos 5 ortomosaicos verdadeiros a partir dos MDS com tamanho de GSD médio de 24,1 centímetros, o previsto era de 23,86 cm. Não usou pontos de apoio, utilizando-se apenas os dados do GPS de navegação embarcado no VANT. Os NDVI nos talhões 1, 2, 3, 4 e 5 obtiveram, respectivamente, valores de -0,72 a 0,90; -0,29 a 0,96; -0,18 a 0,90; -0,42 a 0,92; -0,49 a 0,90, sendo os valores máximos esperados para a idade da soja, porém foram identificadas áreas com valores de NDVI abaixo do esperado. Foram geradas 3 classes de uso e ocupação do solo, sendo solo exposto com valores próximo a zero; Soja apresentando alguma debilitação com valores entre 0,1 a 0,45; Soja saudável com valores maiores que 0,45, e foram quantificadas, respectivamente, em 14,29 ha, 160,52 ha e 532 ha. Conclui-se que o Agisoft Metashape Professional se mostrou eficiente para geração dos produtos finais, MDS e Ortomosaico, em área agricultável. O NDVI mostrou ser uma metodologia eficiente para identificação de zonas com diferente potencial viabiliza o monitoramento de vegetação, integrando Geotecnologias. O software QGIS e o complemento plugin “dzetsaka mostraram uma ferramenta de baixo custo adequada para mapear, classificar e quantificar cobertura do solo.

The high-resolution multispectral optical sensors on-board in Unmanned Aerial Vehicles (UAV) is a appropriate tool for the detailed mapping of vegetation. Therefore, the objective of this study was to apply an aerial mapping technique with an Unmanned Aerial Vehicle to evaluate the development of the soybean crop through the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). For this, a hexacopter with a multispectral camera was used to obtain aerial photographs for multispectral analysis of the soybean vegetation. The study area was divided into 5 plots where the soybean crop was installed, between the R5.4 and R5.5 stages. For application of photogrammetry techniques used the specific software Agisoft Metashape Professional, and geoprocessing technologies were developed in order to obtain the orthomosaics and the digital surface models (MDS), the QGIS software for generating the NDVI and the “dzetsaka” plugin complement for quantifying land use and land cover. Five orthomosaics were built from the MDS with an average GSD size of 24.1 cm, the predicted size was 23.86 cm. It did not use control points, using only data from the navigation GPS onboard the UAV. The NDVI in areas 1, 2, 3, 4 and 5 obtained, respectively, values from -0.72 to 0.90; -0.29 to 0.96; -0.18 to 0.90; -0.42 to 0.92; -0.49 to 0.90, being the maximum values expected for soybean age, however areas with NDVI values lower than expected were identified. Three classes of land use and occupation were generated, being exposed soil with values close to zero; unhealthy soybean with values between 0.1 to 0.45; healthy soybeans with values greater than 0.45, and were quantified, respectively, in 14.29 ha, 160.52 ha and 532 ha.It is concluded that Agisoft Metashape Professional proved to be efficient for the generation of final products, MDS and Orthomosaic, in agriculture area. The NDVI has showed that it is an efficient methodology for identifying zones with different potential, enabling to vegetation monitoring, integrating geotechnology. The QGIS software and the “dzetsaka" plugin add-on showed a suitable low-cost tool for mapping, classification and quantification land cover.