O Estado da Arte das Técnicas de Georreferenciamento Terrestre Vista em Três Dimensões

  • Rômulo Ribeiro Campos Escola de Engenharia de Agrimensura- EEA
  • Wesley Oliveira de Santana

Resumo

Resumo
No presente artigo foram realizadas avaliações e comparações das diferentes técnicas modernas de georreferenciamento. Atualmente, duas restrições principais do solo são utilizadas para a pesquisa de varredura laser em herança cultural: o uso de alvos como controle terrestre e pontos e a abordagem de Georreferenciação direta, com base na fixação da posição do instrumento e da atitude derivada de informações externas (estacionando sobre pontos conhecidos, nivelamento, orientação azimutal, usa de INS/GPS em caso de assentamentos abertos e amplos). Além disso, hoje em dia, vários instrumentos podem ser usados como uma estação total para determinar diretamente as coordenadas dos pontos de posições. Ambas as técnicas podem ser adotadas de forma separada, mas também podem ser integradas. A seleção de uma solução específica dependerá da precisão necessária para o georreferenciamento, mas também pode ser conduzida por necessidades operacionais especiais (tempo disponível, número de pessoas envolvidas, dificuldade em obter o site). Por outro lado, uma solução alternativa para calcular o registro de varredura com um solo mínimo é o controle de dados pelos algoritmos de correspondência de superfície.

Palavras-chave: Escaneamento a Laser Terrestre. Georreferenciamento. Correspondência de Superfícies. Patrimônio Cultural.

Abstract
In this article an evaluation and a comparison of different georeferencing modern techniques were carried out. Currently, two main soil restrictions have been used for the laser scanning exploration in cultural heritage: the use of targets as ground control and points and the direct georeferencing approach, based on the fixation of the instrument position and the attitude derived from external information (parking on known points, leveling, azimuth orientation, use of INS / GPS in case of open and wide settlements). In addition, nowadays, various instruments can be used as a total station to directly determine the position points coordinates as well. Both techniques can be adopted separately, but they can also be integrated. Selecting a specific solution will depend on the accuracy needed for geo-referencing, but can also be driven by special operational needs (time available, number of people involved, difficulty obtaining the site). On the other hand, a workaround to calculate the scanning record with a minimum soil is data control given by the surface matching algorithms.

Keywords: Terrestrial Laser Scanning. Georeferencing. Surfaces Correspondence. Cultural Heritage.

Biografia do Autor

Rômulo Ribeiro Campos, Escola de Engenharia de Agrimensura- EEA

Departamento de Ciências Exatas

Referências

A. Guarnieri, F. Pirotti, M. Pontin, A. Vettore. 3d surveying for structural analysis applications. In 3rd IAG/12th FIGSymposium, Baden, May 22-24, 2006.

Alba M., Giussani A., Roncoroni F., Scaioni M., 2006.Problematiche legate all’utilizzodel laser scanning per ilrilevamento di miniere in galleria. In: AttidelConvegnoNazionale SIFET, 14-16 Giu, Castellaneta M., Taranto, pp. 10, su CD-ROM

Alba, M., Giussani, A., Roncoroni, F., and M. Scaioni, 2005.Strategies for Direct Georeferencing of Riegl LMS-Z420i Data.In printing in Proc. of Optical 3D Measurement Techniques VII,Vienna, Austria, 3-5 Oct.

Besl P. J., McKay N. D., 1992. A method for registration of 3-D shapes. IEEE Trans. Patt. Anal. Machine Intell., pp. 239–256.

Beinat, A., and F. Crosilla, 2001.Generalised Procrustes Analysis for Size and Shape 3-D Object Reconstructions.InProc. of Optical 3D Measurement Techniques V, Vienna, Austria, 1-4 Oct, pp. 345-353.

Beraldin, J.A., 2004. Integration of Laser Scanning and Close-Range Photogrammetry – The Last Decade and Beyond.IAPRSSIS, Vol. 35(B7), Istambul, Turkey, pp. 972-983.

Bergevin, R., Soucy, M., Gagnon, H., and Laurendeau, D.,1996.Towards a general multi-view registration technique. IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 18 (5), pp. 540-547.

Chen, Y. and Medioni, G. 1992. Object modeling by registration of multiple range images. Image and VisionComputing,pp. 145–155.

Fischler, M.A., and R.C. Bolles, 1981. Random Sample Consensus: a Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography. Comm. ACM, n. 24, pp. 381-395.

Fusiello, A., Castellani, U., Ronchetti, L., and Murino, V., 2002.Model acquisition by registration of multiple acoustic range views. Computer Vision – ECCV 2002, LNCS vol. 2351, Springer, pp. 805-819.

Fröhlich, C., and M. Mettenleiter, 2004.Terrestrial LaserScanning – New Perspectives in 3D Surveying.IAPRSSIS, Vol. 36(8W2), Freiburg, Germany, pp. 7-13.Grün, A., and D. Akca, 2004.Least Squares 3D Surface Matching.IAPRSSIS, Vol. 34(5/WG16), Dresden, Germany, on CDROM.

Gordon, S.J., and D.D. Lichti, 2004. Terrestrial laser scanners with a narrow field of view: the effect on 3D resection solutions. Survey Review, Vol. 37(292), 22 pp.

Masuda, T., and Yokoya, N., 1995.A robust method for registration and segmentation of multiple range images.Computer Vision and Image Understanding, 61 (3), pp. 295-307.

Lichti, D.D., and S.J. Gordon, 2004. Error Propagation in Directly Georeferenced Terrestrial Laser Scanner Point Clouds for Cultural Heritage Recording. In Proc. of FIG Working Week, Athens, Greece, May 22-27, pp. 16.

Scaioni M., 2005. Direct Georeferencing of TLS in Surveying of Complex Sites. IAPRSSIS, Vol. 36(5/W17), Mestre (Italy), unpaginated on CDROM.

Scaioni, M., and G. Forlani, 2003.Independent Model Triangulation of Terrestrial Laser Scanner Data.IAPRSSIS, Vol. 34 (5/W12), Ancona Portonovo, Italy, pp. 308-313.

Talaya, J., Alamus, R., Bosch, E., Serra, A., Kornus, W., and A. Baron, 2004.Integration of a Terrestrial Laser Scanner with GPS/IMU Orientation Sensors. IAPRSSIS, Vol. 35(5), Istambul, Turkey,on DVD.

Ullrich, A., Schwarz, R., and H. Kager, 2003. Using Hybrid Multi-Station Adjustment for an Integrated Camera Laser-Scanner System. In Proc. of Optical 3D Meas. Tech. VI, Zurich, Switzerland, pp. 298-304.

Publicado
2021-02-03
Seção
Artigos