Mapeamento geológico no norte de Portugal com auxílio de drones, através das técnicas de varrimento laser (LiDAR) e fotogrametria

Abstract

O presente trabalho teve por objetivo demonstrar algumas das ferramentas disponíveis para auxiliar no mapeamento de estruturas geológicas. Ambas as técnicas utilizaram um Veiculo Aéreo não Tripulado (VANT) como plataforma para obtenção dos dados, com sensores acoplados à sua estrutura. A primeira técnica utilizada consistiu na obtenção de imagens aéreas para posterior restituição fotogramétrica. O sítio levantado foi um filão aplitopegmatítico aflorante na Região do Barroso-Alvão, no norte de Portugal. Inicialmente foi gerada uma nuvem densa de pontos para ser analisada do ponto de vista estrutural, com aplicação de algoritmos para discretizar a superfície do afloramento. A segunda técnica utilizada foi a de varrimento laser com a utilização de um sensor LiDAR. O sítio levantado já se encontra a ser estudado através de furos de sondagem para a estimativa de recursos. Inicialmente os dados foram classificados com algoritmos distintos para extração dos pontos referentes ao solo. A partir da classificação mais adequada, os pontos referentes ao solo foram interpolados para gerar uma superfície, da qual foram criados mapas de relevo sombreado (hillshade) , para demonstrar como as diferentes direções de sombreamento afetam na identificação de descontinuidades no terreno. A partir da restituição fotogramétrica foi possível obter produtos que podem auxiliar no mapeamento de estruturas de difícil acesso, além de ajudar na criação de um repositório digital (e.g. ArcGIS HUB) para ilustrar e auxiliar no ensino das estruturas da região em questão. Os dados obtidos a partir do varrimento por laser mostraram uma grande quantidade de pontos obtida, e como diferentes azimutes para orientação do relevo sombreado podem revelar descontinuidades no terreno.

The point of this work is to demonstrate the tools available to assist in the mapping of geological structures. The techniques used an application Unmanned Aerial Vehicle (UAV) as a platform to obtain the data, with sensors coupled to its structure. The first technique consisted of obtaining aerial images for later photogrammetric restitution. The site surveyed was an aplite-pegmatitic vein outcropping in the Barroso-Alvão region, in northern Portugal. Initially, a dense cloud of points was generated to be analyzed from a structural point of view, with the application of algorithms to discretize the outcrop surface. The second technique used was the laser scanning with the use of a LiDAR sensor. The site surveyed is already being studied through drilling holes for resource estimation. Initially, the data were classified using different algorithms to extract the points referring to the ground. From the most appropriate classification, the points referring to the ground were interpolated to generate a surface, from which shaded relief maps (hillshade) were created, to demonstrate how different shading directions affect the identification of discontinuities in the terrain. From the photogrammetric restitution it was possible to obtain products that can help in mapping difficult-to-access areas, in addition to helping to create a digital repository (e.g. ArcGIS HUB) to illustrate and assist in teaching the structures of the region in question. The data obtained from the laser scanning showed a large amount of points obtained, and how different azimuths for hillshade orientation can reveal discontinuities in the terrain.