XXVI Congresso de Iniciação Científica, 2014
Extração de edificações a partir de dados LiDAR após classificação utilizando a biblioteca LAStools e segmentação por crescimento de regiões
Lucas Jamiro Barbosa, Mauricio Galo – Campus de Presidente Prudente – Faculdade de Ciências e Tecnologia – Engenharia Cartográfica – eng.lucasjb@gmail.com – PIBIC/CNPq.
Palavras Chave: Dados LiDAR, crescimento de região, modelagem de telhado.
Introdução e Objetivo
Os sistemas de aquisição de dados LiDAR (Light Detection And Ranging) aerotransportados são baseados na emissão de LASER (Light Amplification by Simulated Emission of Radiation) sobre a superfície de interesse, afim de obter uma nuvem de pontos com coordenadas tridimensionais. Este pontos podem ser usados para gerar diversos produtos, como: Modelo Digital de Terreno (MDT), Modelo Digital de Superfície (MDS), bem como ser utilizado para a detecção e modelagem de edificações.
Neste trabalho, é apresentado um método de seleção de edificações baseando no algoritmo de crescimento de região após a classificação da nuvem de pontos usando o software livre LAStools.
Material e Métodos
A partir dos dados LiDAR disponíveis é feita uma filtragem prévia utilizando a biblioteca livre LAStools1, onde selecionam-se somente os pontos que supostamente formam edificações. Posteriormente faz- se o armazenamento dos dados, originalmente na forma vetorial, para um formato matricial com espaçamento de 50 cm entre os pontos.
Inicia-se então a seleção automática das edificações, que se baseia em um algoritmo de crescimento de região, implementado em linguagem C/C++ onde busca-se uma semente inicial e a partir dela agrega-se pontos a fim de formar uma edificação final. A exportação do arquivo contendo os pontos do telhado depende diretamente do limiar de aceitação inserido previamente. Este limiar determina a área mínima que a superfície deve apresentar para ser considerada como sendo telhado.
Após o processo de seleção automática é feita a integração com o trabalho realizado por Oliveira e Galo (2012)2 onde é feita a classificação e ajustamento das superfícies pelo MMQ (Método dos Mínimos Quadrados).
Resultados e Discussão
Na Fig. 01 é mostrado o resultado da seleção das edificações onde é possível observar em (a) um resultado como esperado (edificações separadas) e em (b) é uma seleção que não ocorreu como esperado devido ao agrupamento de algumas edificações. Na Fig. 02 visualiza-se o resultado da integração com a etapa de ajustamento das superfícies2. Em (a)
visualiza-se o ajustamento com resultado esperado e em (b) o ajustamento que não atingiu o resultado pretendido.
Figura 01. Resultados da seleção automática após classificação pelo LAStools e aplicação do crescimento
de regiões.
Figura 02. Integração dos processos, ajustamento das faces. (a) Superfície após ajustamento com resultado
esperado e (b) com resultado comprometido.
Conclusões
Analisando-se os resultados nota-se que a seleção das edificações apresenta resultados esperados em algumas situações. Porém, essa situação não é constante, uma vez que depende da etapa de classificação, que é afetada pela presença de outros objetos (vegetação, por exemplo). Além disso, a seleção automática perde eficiência para os casos em que as edificações ficam próximas uma das outras e/ou possuem telhados complexos.
Quando analisa-se a integração dos processos, nota-se que o ajustamento depende de fatores externos, como uma boa filtragem de pontos espúrios ou uma seleção que consiga separar os diversos telhados.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao LACTEC e à ENGEMAP por fornecer os dados LiDAR da região de Curitiba e Presidente Prudente, respectivamente, bem como ao programa PIBIC/CNPq e à Unesp/Reitoria.
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1 LAStools http://rapidlasso.com/ Acesso: 24/Julho/2014
2 OLIVEIRA, G. R. K.; GALO, M. Modelagem de telhados a partir de ajuste de superfícies utilizando dados LiDAR e imagem hipsométrica. In: Anais do III Simpósio Brasileiro de Geomática, 2012, Presidente Prudente. v. 1. p. 134-139.
