Testando e declarando a acurácia horizontal

O NDEP não requer testes independentes de acurácia horizontal para todos os produtos altimétricos. Quando a falta de características distintas de superfície faz com que os testes de acurácia horizontal para nuvens de pontos, TINs, ou MDEs sejam

difíceis ou impossíveis, o produtor de dados deve especificar a acurácia horizontal com a seguinte declaração (NDEP, 2004):

“Produzido para atender a uma acurácia horizontal de ____metros, ao nível de confiança de 95%”.

O valor da acurácia esperada utilizada para esta indicação deve ser equivalente à acurácia horizontal ao nível de confiança de 95% (Acuráciar = RMSEr x 1,7308). Tal

acurácia é difícil de verificar, com exceção de áreas de teste de calibração, onde as coordenadas dos quatro cantos de telhados de vários edifícios são avaliadas cuidadosamente (além de pontos de controle estabelecidos em torno desses edifícios) e comparadas com o resultado dos voos de calibração do LIDAR feitos em múltiplas direções.

A acurácia horizontal com que essas linhas de quebra das edificações podem ser determinadas fornece uma boa estimativa da acurácia horizontal alcançável para conjuntos de dados LIDAR obtidos em condições semelhantes.

Para dados altimétricos de alta resolução, em que podem ser identificados detalhes da superfície, tais como junções de dois córregos com pequenas dimensões, ponto mais alto de pequenos montes ou pontos mais baixos de depressões, é possível e desejável testar e declarar a acurácia horizontal resultante.

É também possível testar de forma independente a acurácia horizontal de modelos de superfície do LiDAR e do InSAR, se os dados de intensidade correspondentes forem georreferenciados pelo mesmo processo utilizado para os dados altimétricos (coisa que ocorre normalmente), e se os valores de intensidade permitirem que um número suficiente de feições planimétricas esteja claramente definido para ser localizado.

Por exemplo, números de linhas brancas e pretas em pistas de aeroportos assim como listras pintadas nas estradas, que muitas vezes são visíveis em imagens de intensidade LiDAR.

Quando isso ocorre, é possível fazer um levantamento dessas feições no terreno e comparar as suas coordenadas horizontais com aquelas provenientes das imagens de intensidade LiDAR.

Desta forma, as imagens de intensidade LiDAR se tornam comparáveis às imagens fotogramétricas para as quais o RMSEr pode ser calculado de acordo com

os procedimentos de teste do padrão NSSDA (1998). Os resultados dos testes de acurácia horizontal devem ser relatados usando a seguinte declaração (NDEP, 2004):

“Produzido para atender a uma acurácia horizontal de ____metros, ao nível de confiança de 95%”.

4.4.8 Resumo da avaliação da acurácia

Fornecedores de dados digitais de altimetria usam uma variedade de métodos para controlar a acurácia de seus produtos. Fotogrametristas usam pontos de controle terrestre (levantados em terra por GPS, por exemplo) e de aerotriangulação para controlar e avaliar a acurácia de seus dados.

Fornecedores de dados LIDAR e InSAR podem coletar centenas de pontos de controle por técnicas GNSS (estático ou cinemático) para controle de qualidade interno e para ajustar seus conjuntos de dados a esses pontos de controle.

Tais pontos de controle são usados de forma semelhante para controlar a aerotriangulação, para a qual o conjunto de dados LIDAR ou IFSAR são ajustados para melhor se adequarem a esses pontos de controle, e então, os provedores de dados podem usar as declarações de acurácia "produzido para atender" listadas acima.

Com tecnologias consolidadas, como a fotogrametria, os usuários geralmente aceitam a declaração "produzido para atender".

No entanto, com o desenvolvimento dessas novas tecnologias (LiDAR ou InSAR), os usuários muitas vezes exigem testes de acurácia independentes para os quais o relatório é mais complexo, especialmente quando os erros incluem valores muito discrepantes dos valores da região ou não seguem uma distribuição normal, como é exigido para o uso do RMSE em avaliações de acurácia.

Devido a estas complexidades, o NDEP exige a abordagem da "verdade na publicidade" dos fornecedores, como descrita acima, que informa a acurácia altimétrica em terreno aberto separadamente das outras categorias de cobertura do solo, e que registra a medida dos erros maiores do que o percentil 95 nos metadados.

4.4.9 A acurácia altimétrica relativa

A medição de acurácia discutida neste capítulo refere-se à acurácia altimétrica absoluta, que engloba todos os efeitos dos erros sistemáticos e aleatórios. Para

algumas aplicações de dados digitais de altimetria, a acurácia altimétrica ponto a ponto é mais importante do que a acurácia altimétrica absoluta. A acurácia altimétrica relativa é controlada pelos erros aleatórios em um conjunto de dados altimétricos.

A acurácia altimétrica relativa de um conjunto de dados é especialmente importante para os produtos derivados que fazem uso das diferenças locais entre valores altimétricos adjacentes, tais como cálculos de declividade e orientação.

Como a acurácia altimétrica relativa pode ser difícil de medir, a menos que um conjunto muito denso de pontos de referência esteja disponível, a diretriz NDEP não prescreve uma abordagem para a sua medição.

Se um determinado nível de acurácia altimétrica relativa é um requisito rigoroso para um determinado projeto, então o plano para a coleta de pontos de referência para a validação deve considerar isso. Ou seja, pontos de referência devem ser coletados na parte superior e na parte inferior das encostas uniformes (NDEP, 2004).

Neste caso, um método de medir a acurácia altimétrica relativa é comparar a diferença entre os valores altimétricos na parte superior e na parte inferior da rampa. A Figura 4.2 mostra uma vista de perfil de um declive representando os pontos verdadeiros e os modelados, e como os valores podem ser utilizados para representar a acurácia altimétrica relativa.

Figura 4.2 - Acurácia Altimétrica Relativa.

Fonte: Adaptado de Guidelines for Digital Elevation Data (2004)

Em muitos casos, a acurácia altimétrica relativa será melhor do que a acurácia altimétrica absoluta, daí a importância de medir e descrever cuidadosamente a acurácia absoluta, conforme descrito neste capítulo, de modo que os usuários de dados possam ter uma ideia de qual acurácia relativa esperar.