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Fotogrametria vs LiDAR: qual usar em cada tarefa

Uma nuvem de pontos LiDAR HD do levantamento nacional francês, colorida por classe, sobre a Bibliothèque nationale de France.
Foto: FuzzyGeo, CC BY 4.0, Wikimedia Commons.

A fotogrametria calcula a forma de uma superfície a partir de muitas fotografias sobrepostas: o mesmo canto de um telhado, visto de três posições, só pode estar em um lugar. O LiDAR mede essa forma diretamente, calculando o tempo que os pulsos de laser levam para ir de um scanner até a superfície e voltar. Ambos fornecem uma nuvem de pontos e um modelo de superfície.

A diferença em uma linha

A fotogrametria vê o que a câmera vê, em cores. O LiDAR vê o terreno sob as árvores, sem cor alguma.

FotogrametriaLiDAR
SensorUma câmera comumUm scanner a laser, que custa dezenas de milhares de euros
Precisa deLuz do dia, textura, 70 a 80 por cento de sobreposiçãoUma linha livre até a superfície. Funciona à noite
Vê o terreno sob a copa das árvoresNãoSim, através das aberturas entre as folhas
Falha emÁgua, vidro, neve, superfícies lisasMuito pouco
Melhor produtoO ortomosaico, em cores reaisO modelo digital de terreno e as alturas das árvores

Por que o LiDAR vê o terreno

Um único pulso de laser pode retornar mais de uma vez: de uma folha, depois de um galho e, por fim, do terreno. O último retorno de um pulso que conseguiu atravessar a vegetação é um ponto do terreno, e pontos suficientes desse tipo formam um modelo digital de terreno de uma floresta cujo chão você nunca viu. Uma câmera não tem um segundo retorno. Sob uma copa fechada não há terreno em nenhuma fotografia, então a fotogrametria fornece o topo da copa e estima o que está abaixo dela.

Qual usar em cada tarefa

  • Um canteiro de obras, uma pedreira, uma estrada sem árvores. Fotogrametria. A superfície é aberta e bem iluminada, o ortomosaico é o que o cliente quer, e o drone custa uma fração do scanner.
  • O terreno sob uma floresta, uma rede de cercas vivas, uma margem de rio no verão. LiDAR. Nada mais vê o chão.
  • Modelos de inundação e drenagem. Um modelo digital de terreno LiDAR, sempre. Os centímetros sob as cercas vivas são por onde a água passa.
  • Alturas de árvores, alturas de edifícios. LiDAR, se você conseguir, porque a diferença entre superfície e terreno obtida de um único sensor é consistente. Subtraia o modelo digital de terreno (MDT) do modelo digital de superfície (MDS) e o resultado é a altura de cada objeto.
  • Extração de objetos com um modelo. Fotogrametria, porque um modelo de detecção lê imagens. AI Segmentation, o plugin que fazemos na TerraLab para QGIS, desenha polígonos ao redor de telhados, árvores e piscinas no ortomosaico visível no canvas. O LiDAR ajuda depois, quando uma altura permite diferenciar um galpão de uma casa.

Perguntas frequentes

O LiDAR é mais preciso?

Em terrenos abertos, texturizados e com bons pontos de controle, eles são comparáveis, com uma diferença de poucos centímetros em qualquer direção quando usados em um drone. O LiDAR vence sempre que a fotogrametria não tem nada para comparar: vegetação, superfícies lisas e sombras.

O LiDAR funciona à noite ou através das nuvens?

À noite, sim: ele traz sua própria luz. Através das nuvens, não: o pulso se dispersa.

Existem dados LiDAR gratuitos?

Em grande parte da Europa e dos Estados Unidos, sim. A França publica as folhas do LiDAR HD através do IGN, a Inglaterra publica modelos de 1 m através da Environment Agency, e o USGS publica o 3DEP. Todos abrem diretamente no QGIS.

O hub de IA do QGIS reúne o que a IA pode e não pode fazer dentro do QGIS. O produto da fotogrametria e suas emendas estão na página ortomosaico vs ortofoto.