Correção Geométrica é o processo de alinhar uma imagem com base em pontos de controle, corrigindo distorções simples como rotação ou inclinação do sensor.
Já Ortorretificação vai além: ela também corrige os efeitos do relevo, gerando uma imagem com escala uniforme e precisão cartográfica.
❗ Importante: nenhum desses processos é sinônimo de georreferenciamento.
Georreferenciar uma imagem significa apenas posicioná-la corretamente em um sistema de coordenadas (por exemplo, latitude e longitude) — ou seja, atribuir-lhe uma localização no espaço. No entanto, uma imagem georreferenciada não garante precisão planimetrica ou altimetrica.
Já corrigir geometricamente ou ortorretificar envolve ajustar distorções reais causadas por fatores como a inclinação do sensor, altitude de voo ou o relevo do terreno.
Para realizar tanto processo de Correção Geométrica quanto Ortorretificação e alcançar a maior precisão possível, também são necessários pontos de controle em solo (GCPs). Podemos definir GCPs como locais conhecidos na superfície terrestre, com coordenadas XY (latitude/longitude) e Z (elevação) altamente precisas, obtidas por levantamento topográfico.
Enquanto para uma correção geometrica é necessario somente pontos de controle em solo GCPs, para ortorretificar uma imagem, é necessário pelo menos um modelo de elevação e um modelo de câmera ou coeficientes polinomiais racionais (RPCs).
Em geral, há quatro fatores principais que influenciam a precisão final de uma ortoimagem:
Para testar a precisão de uma ortoimagem, é imprescindível ter pontos de controle em solo. Sem esses pontos, não há como garantir a precisão do produto final, o que pode ser frustrante quando esse controle está ausente.
Assumindo que você tenha usado GCPs, existem duas formas principais de validar a precisão:
Uma vez escolhida a metodologia, o teste de precisão segue estes passos:
Com os dados, calcule a precisão usando um dos métodos comuns:
⚠️ Importante: A precisão pode variar muito dependendo de onde os GCPs de teste estão localizados. GCPs em áreas planas tendem a mostrar maior precisão, enquanto áreas montanhosas apresentam resultados menos precisos. Como regra prática, imagens dos satélites mais recentes como WorldView-1/2 e GeoEye-1 podem alcançar precisão de 2 a 3 pixels, assumindo bom uso de GCPs e um modelo de elevação. Para outros satélites, 5 pixels é uma meta comum.
Por fim, vamos entender o que são os arquivos RPC e sua importância na ortorretificação.
Os arquivos RPC são uma maneira padronizada e eficaz de descrever a posição da imagem de satélite no solo. Eles contêm duas equações polinomiais:
Essas equações calculam a posição XY a partir do canto superior esquerdo da imagem. Os coeficientes que alimentam essas equações são fornecidos pelas empresas de sensoriamento, com base na posição e orientação do satélite no momento da coleta e no modelo rigoroso da câmera, que é proprietário.
Por isso, os RPCs são um modelo genérico que pode ser usado com qualquer sensor e são fáceis de implementar em softwares comerciais de sensoriamento remoto. Muitas vezes, os desenvolvedores preferem usar RPCs em vez de buscar modelos de câmera exclusivos de cada fabricante (o que pode ser demorado).
Embora os RPCs tentem incorporar todos os fatores considerados no modelo de câmera, existe uma pequena diferença entre os dois, o que pode levar a um erro residual ligeiramente maior na ortoimagem final.
🔹 Observação final: Cada empresa tem seu próprio formato de arquivo RPC — por exemplo, a DigitalGlobe os chama de arquivos RPB, enquanto a Airbus os fornece em formato XML.
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Você sabe como coletar pontos de controle em campo? Esse processo se faz necessário para realizar a amarração de imagens de satélite com a melhor precisão absoluta e obter assim um produto de melhor precisão cartográfica.
Os erros cometidos pelas equipes contratadas para a coleta de pontos de controle são muito frequentes. Esses erros invalidam o uso dos pontos obtidos, gerando custos adicionais para refazer nova coleta. Sem mencionar no atraso da entrega do serviço finalizado.
A EngeSat indica, para orientar a equipe de coleta em campo, as micro regiões nas quais devem ser coletados os pontos de controle. Tão importante quanto a precisão de localização dos pontos de controle é a sua boa repartição na área de interesse. A repartição gera um modelo geométrico de correção de qualidade para georreferenciar ou ortorretificar a imagem de interesse. Veja a ilustração abaixo:
Na prática
IMPORTANTE: Fazer o trabalho de campo sem ter analizado a imagem bruta é a porta aberta para muitos erros e perda de tempo. Há o risco de pontos de controle serem levantados fora da área de interesse e da área de recobrimento da imagem, o que os torna inutilizáveis.
Não servem para pontos de controle os pontos destacados em vermelho:
Servem para ponto de controle os pontos destacados em verde:
Relatório
Sugerimos a elaboração de um relatório contendo ilustrações para cada ponto de controle coletado e devidamente numerado. Clique na imagem ao lado e observe todas as informações técnicas contidas. Veja aqui igualmente o roteiro de seu agrimensor para o seu projeto sair certinho !
Não esqueça de:
Esta publicação foi escrita por Laurent Martin, formado em Agronomia e com Mestrado em Sensoriamento Remoto Aplicado no Reino Unido, é responsável pela direção da EngeSat.
O objetivo desta seção é esclarecer como imagens de satélites de alta e altíssima resolução podem ser usadas nos projetos de Georeferenciamento de Imóveis Rurais, seguindo a NORMA TÉCNICA PARA GEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS -3ª Edição, publicada pelo INCRA em 2013.
De fato, é possível usar imagens de satélites para definição de vértices em locais inacessíveis conforme parágrafo seguinte, o que vem sendo feito em áreas de matas e rios que oferecem dificuldades para serem alcançadas.
Padrões de precisão
Os valores de precisão posicional (planimetrica) a serem observados para vértices definidores delimites de imóveis são:
a) Para vértices situados em limites artificiais: melhor ou igual a 0,50 m;
b) Para vértices situados em limites naturais: melhor ou igual a 3,00 m;
c) Para vértices situados em limites inacessíveis: melhor ou igual a 7,50 m.”
O ponto C trata de V – Vértice Virtual (não ocupado nem materializado)
Se trata de comprovar que a imagem de satélite usada para o projeto tem de fato precisão de localização absoluta melhor ou igual a 7.50 m.
As especificações das imagens de altíssima e alta resolução disponiveis no mercado são como segue
A precisão de localização absoluta destas imagens de satélite de altíssima resolução é geralmente situada entre 3 e 6 m (erro circular medido em 90% dos casos)
Não está impedido nestes projetos o uso de outros tipos de imagens de altíssima resolução que a ENGESAT oferece igualmente ( Triplesat, Ikonos, Quick Bird, Kompsat-2, …) cuja especificação de precisão de localização com correção de sistema seja pior que 7,50 m, portanto que sejam devidamente ortoretificada e que o resultado final da precisão de localização seja comprovadamente melhor que 7,50 m.
Exemplo de interpretação visual de imagem Pleiades de 50 cm de resolução de divisa inacessível em área de mata onde o rio é a feição natural que delimita o imóvel rural. Se aplica a norma “c) Para vértices situados em limites inacessíveis: melhor ou igual a 7,50 m.”
Pelo fato de que a precisão de localização 
destas imagens com correção de sistema seja apena uma especificação teórica do sistema de imageamento, é necessário para cada projeto e cada imagem usada comprovar esta precisão com pontos de controle em campo para aferição da imagem usada. Os pontos de controles levantados a campo devem ser objeto de ART,. a ENGESAT fornece depois de usados estes pontos para amarração da imagem outra ART comprovando a precisão final da imagem processada geométricamente.
Acompanha, como resultado do trabalho, a interpretação dos limites inacessíveis realizada na imagem de satélite, a relação das coordenadas (pela norma do Sigef, em projeção geográfica) das vértices devidamente numeradas para serem usadas no memorial descritivo, e os dados vetoriais de interpretação (vetor do limite inacessível) em .shp. dwg e .txt.
Vetores de áreas publicas e privadas certificadas do SIGEF numa parte de MS
Será apresentada no relatório a metodologia de levantamento dos vértices, demonstrando como foram obtidos os valores de altitude elipsoidal. O relatório informará qual imagem foi utilizada, qual o fornecedor da imagem, qual a precisão posicional da imagem utilizada, e de que maneira a metodologia empregada propiciou os valores de precisão informados na planilha ODS. Pontos de controle servirão igualmente para comprovar e calibrar a informação altimétrica fornecida.
Consulte aqui as nossas orientações sobre coleta de pontos de controle para esta etapa de trabalho.
Bibliografia de Referência
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Esta publicação foi escrita por Laurent Martin, formado em Agronomia e com Mestrado em Sensoriamento Remoto Aplicado no Reino Unido, é responsável pela direção da EngeSat.
Na publicação anterior nós explicamos o que é ortorretificação e para que serve. Agora, entenda como funciona!
O ponto de partida neste processamento é uma imagem georreferenciada que vai se tornar ortorretificada. Frequentemente, o georreferenciamento inicial da imagem é feito a partir dos parâmetros orbitais do satélite ( informações fornecidas pelo satélite junto com a imagem bruta) e tem uma precisão limitada pela precisão do sistema de GPS e de controle de atitude do satélite. Esta precisão pode ser melhorada a partir do georreferenciamento com pontos de controle coletados em campo.
Para ortorretificar uma imagem, são necessários no mínimo dois ingredientes básicos, e um terceiro opcionalmente:
Quando a ortorretificação é realizada usando um Modelo Digital de Elevação (seja de terreno ou de superfície), os RPCs do sistema imageador e os pontos de controle, então as informações reunidas permitem alcançar um resultado de grande precisão de localização cartográfica.
Quanto mais preciso, e maior a resolução do MDT ou MDS e dos pontos de apoios, melhor será a precisão de localização final do produto ortorretificado. Você poderá consultar em outro post deste blog a metodologia de se medir a precisão cartográfica de uma imagem.
Remover a influência do relevo é um dos objetivos mais importantes do processo de ortorretificação. O efeito do relevo no momento do imageamento distorce a posição dos alvos para uma posição externa com relação ao centro da câmera. Por esta razão, o processo de ortorretificação tem um impacto mais forte nas áreas de relevo acentuado. Em regra geral, ao ortorretificar uma imagem de alta resolução, se deve usar um modelo de elevação de 10 m de resolução ou melhor. Em áreas montanhosas, se recomenda usar um modelo de elevação de maior resolução ainda. Obviamente, um modelo mais preciso é o ideal, porém, em muitos casos, não existe disponibilidade de modelos tão precisos, e criar um seria muito caro ou levaria muito tempo. Então na prática o que realmente conta é a acessibilidade.
Dois métodos podem usados para ortorretificar imagens com qualidade.
A luz deste exemplo, veja a importância de ter um modelo de altimetria compatível com a realidade do local recoberto pela imagem ortoretificada.
Na parte superior, a imagem PLEIADES modo PSM de 50 cm de resolução sobre o Rodoanel no sul da cidade de São Paulo, ortoretificada com um modelo de altimetria anterior as obras de terraplanagem para a construção da rodovia. A estrada está sinuosa pois na altimetria ainda tem morros no local da estrada...
Na parte inferior, a imagem PLEIADES modo PSM de 50 cm de resolução sobre o Rodoanel no sul da cidade de São Paulo, ortoretificada com um modelo de altimetria posterior as obras de terraplanagem para a construção da rodovia realizado com dados LiDAR. A estrada está reta pois a ortoretificação tomou em conta as alterações da altimetria introduzidas com a terraplanagem, o espaço ocupado pela estrada é conforme a realidade do local.
Veja a seguir um exemplo de relatório de ortoretificação fornecido ao cliente junto com a ART para certificar a data da imagem e a precisão absoluta de localização resultante do processamento: Exemplo de Relatorio Final de Ortoretificação com pontos de controle em campo
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Esta publicação foi escrita por Laurent Martin, formado em Agronomia e com Mestrado em Sensoriamento Remoto Aplicado no Reino Unido, é responsável pela direção da EngeSat.
É um processo que visa corrigir uma imagem, de modo que cada pixel é colocado na posição geométrica teórica como se eles tivessem sido imageados na vertical ou mais próximo desta situação. Desse modo, a ortorretificação tem por objetivo gerar uma imagem em que as distorções internas (do sistema) e externas (da paisagem) são corrigidas, tornando as coordenadas mais precisas, e corrigindo os efeitos de perspectivas e a influência do relevo (vales e morros) sobre a geometria da imagem.
Com as medidas de distâncias, áreas e direções mais precisas, a imagem ortorretificada pode ser considerada um produto de maior qualidade cartográfica, pois está mais fiel a realidade e oferece melhores resultados nos trabalhos de engenharia.
Porém, pode-se afirmar que é impossível remover todas as distorções geométricas de uma imagem, já que visualizamos o dado num plano, através da tela do computador ou no papel, enquanto a superfície da Terra é curva.
Ilustração: David DiBiase, Penn State University
As ilustrações acima são um exemplo. Mostram um caminho cortando uma área florestal, no sentido noroeste para sudeste. Do lado direito, temos a imagem resultante da ortorretificação, na qual é fácil perceber que a distorção no caminho, que aparecia ondulado próximo ao rio, foi corrigida, e a estrada ficou reta. Isto acontece porque o efeito causado pela topografia do local foi corrigido.
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Em breve publicaremos novos posts sobre como é feita a ortorretificação de imagens e a diferença entre georreferenciamento e ortorretificação.
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Esta publicação foi escrita por Laurent Martin, formado em Agronomia e com Mestrado em Sensoriamento Remoto Aplicado no Reino Unido, é responsável pela direção da EngeSat.
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