AVALIAÇÃO COMPARATIVA DA QUALIDADE DOS DADOS DE ELEVAÇÃO OBTIDOS COM GNSS, GOOGLE EARTH E SRTM PARA PROJETOS RODOVIÁRIOS
DOI:
https://doi.org/10.5747/ce.2023.v15.e400Palavras-chave:
elevação; GNSS, SRTM, Google Earth, projetos rodoviários.Resumo
A obtenção de dados de elevação do terreno é imprescindível para inúmeras aplicações de engenharia. Entretanto, independentemente da técnica utilizada para a obtenção dos dados de elevação, existirão erros intrínsecos aos instrumentos e à própria técnica de mensuração empregada, bem como em função do modelo de representação da Terra, quais sejam plano, esférico ou elipsoidal. Nesta perspectiva, este trabalho propõe uma abordagem comparativa entre os dados de elevação obtidos a partir das coordenadas geodésicas, fornecidas pelo GNSS, e aqueles obtidos do Google Earth (GE) e do SRTM. O estudo de caso contemplou a coleta de dados realizada no trecho urbano compreendido entre o km 125,0 ao km 145,5 da Rodovia Dom Pedro-I (SP-065), localizada no Estado de São Paulo, Brasil. A qualidade dos resultados é avaliada com base no Erro Médio Quadrático (RMSE). Os principais resultados apontaram que os dados de elevação obtidos por meio do SRTM apresentam maior concordância ou ajuste aos dados GNSS quando comparados ao GE, visto que possuem RMSE menores e se aproximarem mais das elevações médias calculadas para o trecho da rodovia analisada.
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Referências
AGÜERA-Vega, F.; CARVAJAL-RAMÍREZ, F.; MARTÍNEZ-CARRICONDO, P.; SÁNCHEZ-HERMOSILLA LÓPEZ, J.; MESAS-CARRASCOSA, F. J.; GARCÍA-Ferrer, A.; PÉREZ-PORRAS, F. J. Reconstruction of extreme topography from UAV structure from motion photogrammetry. Measurement, v. 121, n. January, p. 127–138, 2018.
ASHRAF, A.; AHMAD, M. M.; IQBAL, M. B. Quality Assessment of Digital Elevation Models in Comparison with Global Positioning Data of a Stream Profile in Dera Ismail Khan. Proceedings of the Pakistan Academy of Sciences, v. 49, p. 131–138, 2012.
BASCETTA, P. L. Comparison of the interpolation methods on digital terrain models. Politecnico Di Milano, Scuola di Ingegneria Industriale e dell‟Informazione Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dell‟Automazione Comparison, 63p., 2013.
CHUERUBIM, M. L. Possibilidades em Inteligência Artificial na detecção de padrões e previsão de acidentes em rodovias. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes e Área de Concentração em Infraestrutura de Transportes – Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2019. 246p.
CHEN, B.; KRAJEWSKI, W. F.; GOSKA, R.; YOUNG, N. Using LiDAR surveys to document floods: A case study of the 2008 Iowa flood. Journal of Hydrology, v. 553, p. 338–349, 2017.
DIGITAL GLOBE. Digital Globe: na imagery and information company. Disponível em: <http://www.digitalglobe.com/>. Acesso em: Julho/2018.
EL-ASHMAWY, K. Investigation of the Accuracy of Google Earth Elevation Data. Artificial Satellites, v. 51, n. 3, p. 89–97, 2016.
ELKHRACHY, I. Vertical accuracy assessment for SRTM and ASTER Digital Elevation Models: A case study of Najran city, Saudi Arabia. Ain Shams Engineering Journal, v. 2, p. 1–11, 2016.
FARR, T. G., ROSEN, P. A.; CARO, E.; CRIPPE, R.; DUREN, R.; HENSLEY, S.; Kobrick, M.; PALLER; P.; RODRIGUEZ, E.; ROTH, L.; SEAL, D.; SHAFFER, S.; SHIMADA, J.; UMLAND, J.; WERNER, M.; OSKIN, M.; BURBANK, D.; ALSDORF; D.; FARR, T. G.; ROSEN, P. A.; CARO, E.; CRIPPEN, R.; Duren, R.; HENSLEY, S.; KOBRICK, M.; PALLER, M; RodriGuez, E.; ROTH, L.; SEAL, D.; SHAFFER, S.; SHIMADA, J.; UMLAND, J.; WERNER, M.; OSKIN, M.; BURBANK, D.; Alsdor, D. (2007). The Shuttle Radar Topography Mission, Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183.
GOOGLE. Google Earth website. http://earth.google.com/. Acesso: Julho/2020.
IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS - RBMC. Disponível em: <https://ww2.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/rbmc/rbmc_est.php>. Acesso: Julho/2018.
K. MALARVIZHI, S. VASANTHA KUMAR, P. PORCHELVAN, Use of High Resolution Google Earth Satellite Imagery in Landuse Map Preparation for Urban Related Applications, Procedia Technology, Volume 24, 2016, Pages 1835-1842, ISSN 2212-0173, https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.05.231.
LEICA GEOSYSTEMS. GPS Reference Stations and Networks – An introductory guide. 74735en – IV.05 – RVA, Heerbrugg, Switzerland, 2005.
MOHAMMED, N. Z.; GHAZI, A.; MUSTAFA, H. E. Positional accuracy testing of Google Earth. International Journal of Multidisciplinary Sciences and Engineering, v. 4, n. 6, p. 6–9, 2013.
MOURA-BUENO, J.M.; DALMOLIN, R.S.D.; TEN CATEN A.; RUIZ, L.F.C.; RAMOS, P.V.; DOTTO, A.C. Assessment of Digital Elevation Model for Digital Soil Mapping in a Watershed with Gently Undulating Topography. Rev Bras Cienc Solo. 2016;40:e0150022.
NASA. 2018. JET Propulsion Laboratory. California Institute of Technology. Shuttle Radar Topography Mission. The mission to map to world. Available in: <https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/>. Access: Abril/2018.
RICHARDUS, P.; ADLER, R. K. Map projections for geodesists, cartographers and geographers. Amsterdam, Netherlands, North Holland Publishing Company, 1972. 174 p.
Rodriguez, E., C.S. Morris, J.E. Belz, E.C. Chapin, J.M. Martin, W. Daffer, S. Hensley. An assessment of the SRTM topographic products, Technical Report JPL D 31639, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, 143 pp, 2005.
Rui, X.; Yu, X.; Lu, J.; Ashraf, M. A.; Song, X. An algorithm for generation of DEMs from contour lines considering geomorphic features. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, v. 40, n. 3, p. 77–91, 2016.
SZTUTMAN, P. Análise da qualidade posicional das bases do Google Maps, Bing Maps e da Esri para referência espacial em projetos em SIG: aplicação para o município de São Paulo. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. doi:10.11606/D.3.2014.tde-01102015-104031. Acesso em: 2021-03-24.
WANG, S.; YANG, B.; ZHOU, Y.; WANG, F.; ZHANG, R.; ZHAO, Q. Three-dimensional information extraction from GaoFen-1 satellite images for landslide monitoring. Geomorphology, v. 309, p. 77–85, 2018.
WANG Y.; ZOU, Y.; HENRICKSON, K.; WANG, Y.; TANG, J.; Park B-J. Google Earth elevation data extraction and accuracy assessment for transportation applications. PLoS ONE 12(4): e0175756, 2017. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0175756
WILLIAMSON, D.; PARKER, R.A.; KENDRICK, J. The box plot: A simple visual method to interpret data. Annals of internal medicine. 110. 916-21., 1989. DOI: 10.1059/0003-4819-110-11-916.