Submitted by Fernanda Magri Torres null (nanda_fmt@hotmail.com) on 2016-05-23T12:48:36Z No. of bitstreams: 1 TORRES_FM_Dissertação_2016.pdf: 3116110 bytes, checksum: 16246177d1049fd90ac81bbb011d622f (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-31T12:13:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 torres_fm_me_prud.pdf: 3116110 bytes, checksum: 16246177d1049fd90ac81bbb011d622f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-31T12:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 torres_fm_me_prud.pdf: 3116110 bytes, checksum: 16246177d1049fd90ac81bbb011d622f (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o avanço da tecnologia, sistemas de varredura a LASER vêm sendo cada vez mais utilizados como alternativa e, principalmente, como fonte de dados complementar aos procedimentos fotogramétricos convencionais em atividades de mapeamento e estudos ambientais. Os principais motivos que incentivaram o uso de sistemas a varredura a LASER para fins de mapeamento são o levantamento tridimensional da cena e a característica de “penetração” do sinal na vegetação. Apesar destas vantagens, o custo de sistemas de varredura a LASER e das missões de aerolevantamento é alto. Estudos que dependem de Sensoriamento Remoto aéreo com alta frequência temporal são muitas vezes limitados, pois os métodos convencionais aéreos com veículos tripulados são geralmente caros e, assim, não são acessíveis para estudos detalhados que requerem informação de séries temporais de pequenas áreas. Para estas situações, a nova tecnologia baseada em VANT pode ser uma alternativa viável e de baixo custo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e avaliação de uma plataforma de mapeamento de baixo custo, composta por um sistema de varredura a LASER embarcado em VANT, destacando-se as etapas de integração e sincronização do sistema de varredura a LASER com os sistemas de posicionamento e navegação integrados, a aquisição e processamento dos dados e a interpretação e análise dos resultados visando avaliar a precisão obtida e a aplicabilidade do sistema em áreas de florestas. Para a avaliação do sistema foram realizados experimentos em duas áreas distintas com diferentes alturas de voo, comprovando-se que esta tecnologia pode ser usada para a geração de dados tridimensionais. / Technology development has improving the use of LASER scanning systems as an alternative and, mainly, as a complementary data source to conventional photogrammetric procedures in mapping and environmental study activities. The main reasons that encouraged the use of LASER scanning systems for mapping purposes are the three-dimensional surveying of the scene and the characteristic of signal penetration in vegetation. Despite these advantages, costs of LASER scanning systems and airborne surveying missions are high. Studies that depend on aerial Remote Sensing with high temporal frequency are often limited because aerial conventional methods with manned aircrafts are generally expensive and so are affordable for detailed studies of small areas requiring temporal series information. For these situations, the new lightweight UAV-based technology can be a viable and cost effective alternative. This work deals with the development and evaluation of a low cost mapping platform composed by a LASER scanning system boarded in a small UAV, highlighting the steps of integration and synchronization of the LASER scanning system with the positioning and navigation systems integrated, the acquisition and processing of data and the interpretation and analysis of the results obtained to evaluate the precision and applicability of the system in forest areas. Experimental assessment was done in two areas with different flight heights and the results were compatible with the required accuracy.

Submitted by MARCELA DO VALLE MACHADO (marcelavmachado@gmail.com) on 2018-04-22T02:22:02Z No. of bitstreams: 1 machado_mv_me_prud.pdf: 3915564 bytes, checksum: a8e42c5376b44043a216b005b6c1615a (MD5) / Approved for entry into archive by Claudia Adriana Spindola null (claudia@fct.unesp.br) on 2018-04-23T11:50:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 machado_mv_me_prud.pdf: 3915564 bytes, checksum: a8e42c5376b44043a216b005b6c1615a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T11:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 machado_mv_me_prud.pdf: 3915564 bytes, checksum: a8e42c5376b44043a216b005b6c1615a (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Devido ao elevado custo de Sistemas de Varredura a LASER Aerotransportados (SVLA) e a miniaturização de sensores, sistemas de varredura a LASER (SVL) de menor peso e custo têm sido uma alternativa para estudos florestais. Aliado a estes sistemas, a crescente utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) possibilita a aquisição de dados com maior flexibilidade e rapidez, o que permite a utilização de SVL mais leves neste tipo de plataforma. Todavia, a integração e sincronização dos dispositivos do sistema demanda árduo trabalho de conexão eletrônica e computacional. Em casos que não seja possível realizar a sincronização eletrônica entre os dispositivos do sistema, uma alternativa é a sincronização por pósprocessamento, estabelecida por meio da relação entre os dados temporais obtidos com o LIDAR (Light Detection and Ranging) e com o GNSS (Global Navigation Sattelite Systems), durante a trajetória de voo do SVL embarcado em VANT. Para relacionar estes dados, são realizadas manobras de voo na forma senoidal durante a decolagem e pouso com o sistema, a fim de gerar pontos de máximos e mínimos. Com isso, os dados LASER e as posições da plataforma, coletados pelos dispositivos LASER e GNSS/IMU em sistemas de tempo diferentes, são relacionados por meio da diferença de distância e altura em função do tempo. Posteriormente, o tempo dos dados LASER é corrigido para tempo GPS, caracterizando a sincronização por pós-processamento, e refinado pelo Método dos Mínimos Quadrado. Desse modo, a nuvem de pontos pode então ser gerada. O controle de qualidade altimétrico utilizando pontos de apoio coletados em campo, apresentou uma acurácia de 11,6 cm. Para o controle planimétrico foi verificada uma acurácia de 45 cm para a componente E e 62 cm para a componente N. A partir das acurácias encontradas para a nuvem de pontos, conclui-se que a técnica de sincronização empregada é uma alternativa viável para relacionar dispositivos desacoplados de um SVL e que a acurácia centimétrica do sistema permite que este seja empregado em diversas aplicações, dentre as quais estão estimativa de altura de árvores. / Due to the high cost of Airborne LASER Scanning (ALS) and the miniaturization of sensors, low-cost and low-weight LASER systems have been an alternative for forestry studies. Together with these systems, the increasing use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) platforms, also low cost, enables the acquisition of data with greater flexibility and speed, which allows the use of low-weight SVL in this type of platform. However, the integration and synchronization of the devices of the system demands specialised work for electronic and computational connections. In cases where it is not possible to perform electronic synchronization between the devices of the system, an alternative is the post-processing synchronization, established through the relationship between the signals obtained with LIDAR (Light Detection and Ranging) and GNSS (Global Navigation Sattelite Systems), during the flight path of the SVL boarded in UAV. To relate these signals, flight maneuvers are performed in the a sinusoidal form shape during takeoff and landing with the system in order to obtain peaks of maximum and minimum. Thus, the LASER data and platform positions collected by the LASER and GNSS / IMU devices in different time systems are related by distance and height as a function of time. Subsequently, the LASER data time is corrected to match GPS time, characterizing the post-processing synchronization, and latter refined by the Least Square Method. In this way, the point cloud can then be generated. The quality control for altimetry, using control points collected in the field, achieved an obtained accuracy of 11.6 cm. The planimetric quality control achieve an accuracy of 45 cm the E component and 62 cm for the N component. From the accuracy achieved for the point cloud, it was concluded that the synchronization technique used is a viable alternative to relate decoupled devices of an ALS and that the centimetric accuracy of the system allows it to be used in several applications, such as tree height estimation. / FAPESP Proc. nº 2013/50426-4