Avaliação da Acurácia das Cubagens de Volumes de Mineração através de Levantamentos Convencionais e Fotogramétricos (Evaluation of the accuracy of the mining volumes by means of conventional and photogrammetric surveys)

Alexandre Felipe Bruch, Angélica Cirolini, Adriane Brill Thum, Marciano Carneiro

Resumo


A etapa de cubagem de volumes é de suma importância para a mineração, corroborando com a avaliação econômica da jazida e o planejamento da mina. Dentre os métodos de cubagem de volumes, surge como alternativa a aerofotogrametria com Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT).  Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o uso de VANT na geração de produtos cartográficos acurados e a cubagem de volumes de mineração. Para tanto, primeiramente realizou-se um levantamento topográfico com apoio geodésico e estes resultados foram comparados com um levantamento com VANT corrigido, com pontos de controle e sem pontos de controle. Os resultados foram enquadrados no Padrão de Exatidão Cartográfica dos Produtos Digitais (PEC-PCD) e verificados a sua acurácia. Com base nos levantamentos aéreos e topográficos foram elaborados Modelos Digitais de Elevação (MDE) para a cubagem dos volumes, onde o ortomosaico gerado com pontos de controle, apresentou resultados acurados com volumes próximos ao do levantamento topográfico convencional. Já o ortomosaico sem pontos de controle apresentou diferenças significativas com relação às altitudes no terreno e o volume cubado. Portanto, as cubagens de volume com VANT podem ser realizadas objetivando resultados acurados desde que o mosaico seja corrigido com pontos de controle em campo.

 

 

 

A B S T R A C T

The volume-tapping stage is of paramount importance for mining, corroborating with the mine's economic valuation and mine planning. Among the various volume-cubing methods, aerial photogrammetry based on Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is an affordable alternative and has been gaining space in the market. Therefore, the objective of this research was to evaluate the use of UAV in the generation of accurate cartographic products and the mining of volumes. To do so, a topographic survey with geodetic support was first performed and these results were compared with a survey with UAV corrected with control points and without control points. The results were included in the Cartographic Accuracy Standard of the Digital Products (PEC-PCD) and verified their accuracy. From the aerial and topographic surveys, Digital Elevation Models (DEM) were developed for the cubing of the volumes, where the orthomosaic generated from the UAV and corrected with control points, presented accurate results with volumes close to the conventional topographic survey . The orthomosaic without control points presented significant differences in relation to the altitudes in the terrain and the cubed volume. Therefore, this research concluded that UAV volume counts can be performed aiming at accurate results as long as the mosaic is corrected with field control points.

Keywords: VANT; Volume; MDE


Palavras-chave


VANT; Volume; MDE

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Referências


ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. 1994. NBR13.133 - Execução de levantamento topográfico. Rio de janeiro.

Almeida, M. S., Dal Poz, W. R., 2016. Posicionamento por Ponto Preciso e Posicionamento Relativo com GNSS: qual o método maus acurado atualmente? Boletim de Ciências Geodésicas [online] 22.Disponível:http://dx.doi.org/10.1590 /S1982-21702016000100010. Acesso: 20 dez 2017.

Alves Jr, L. R. 2015. Análise de produtos cartográficos obtidos com câmera digital não métrica acoplada a um veículo aéreo não tripulado em áreas urbanas e rurais no estado de Goiás. Dissertação (Mestrado). Goiânia, UFG.

Azambuja, J. L. F. 2015 Potencialidades de serviços ON-LINE de Posicionamento por Ponto Preciso em aplicações geodésicas: uma análise envolvendo longo período de dados das estações da RBMC. Tese (Doutorado) Porto Alegre, UFRGS.

Capolupo, A., Pindozzi, S., Okello, C., Fiorentino, N., Boccia, L., 2015. Photogrammetry for Environmental Monitoring: The Use of Drones and Hydrological Models for Detection of Soil Contaminated by Copper. Science of the Total Environment [online] 514. Disponível:https://doi.org/10.1016/j.scitotev. 2015.01.109. Acesso: 20 Jan. 2018.

Chianucci, F., Disperati, L., Guzzi, D., Bianchini, D., Nardino, V., Lastri, C., Rindinella, A., Corona, P., 2016. Estimation of canopy attributes in beech forests using true colour digital images from a small fixed-wing UAV. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation [online] 47. Disponível:https://doi.org/10.1016/j.jag. 2015.12.005. Acesso: 10 jun. 2017.

Cryderman, C., Mah, S. B., Shufletoski, A. 2015. Evaluation of UAV photogrammetric accuracy for mapping and earthworks computations. GEOMATICA [online] 68/4 Disponível:https://doi.org/10.5623/cig2014-405 Acesso: 18 jun. 2018.

Dal’Forno, G. L., Sampaio, M. I. R., Aguirre, A. J., Hillebrand, F. L., 2009. Levantamento Planialtimétrico no plano topográfico local: estudo comparativo dos resultados obtidos a partir de métodos geodésicos e topográficos. GAEA – Journal of Geoscience. [online] 5/2. Disponível: https://doi.org/10.4013/gaea.2009.52.01. Acesso: 20 dez. 2017.

DSG. Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro. 2011 Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV). Brasília.

Elias, E. N. N., Miranda, P. C. A., Cunha, A. A., Fernandes, V. O., 2017. Aplicação do Padrão de Exatidão Planimétrica para produtos cartográficos digitais (PEC-PCD). Geonordeste, Salvador. (Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto).

Esposito, G., Mastrorocco, G., Salvini, R., Oliveti, M., Starita, P., 2017. Application of UAV photogrammetry for the multi-temporal estimation of surface extent and volumetric excavation in the Sa Pigada Bianca open-pit mine, Sardinia, Italy. Environ Earth Sci [online] 76. Disponível: https://doi-org.ez66.periodicos.capes.gov. br /10.1007/s12665-017-6409-z Acesso: mar. 2018.

Ferreira, T. R., 2017. Volume útil de pilha de granel com retomada inferior. Dissertação (Mestrado). Ouro Preto, UFOP.

Figueiredo, B. R., 2000. Minérios e ambiente. Ed. 1, Editora da Unicamp, Campinas.

Galo, M., Camargo, P. O., 1994. Utilização do GPS no controle de qualidade de cartas. UFSC, Florianópolis. (Anais do Congresso Brasileiro de Cadastro Técnico Multifinalitário, 01).

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2017. Manual do Usuário: Aplicativo Online IBGE-PPP. Brasília.

Jannoura, R., Brinkmann, K., Uteau, D., Bruns, C., Joergensen, R. G., 2015. Monitoring of crop biomass using true colour aerial photographs taken from a remote controlled hexacopter. Biosystems Engineering [online] 129. Disponível: https://doi.org/ 10.1016/j.biosystemseng.2014.11.007. Acesso: 18 jun. 2017.

Jaud, M., Passot, S., Le Bivic, R., Delacourt, C., Grandjean, P., Le Dantec, N., 2016. Assessing the Accuracy of High Resolution Digital Surface Models Computed by PhotoScan® and MicMac® in Sub-Optimal Survey Conditions. Remote Sensing [online] 8/6. Disponível:https://doi.org/10. 3390/rs8060465. Acesso: 18 jun. 2017.

Karuppasamy, K., Kaliappan, S., Karthiga, R., Divya C., 2016. Surface Area Estimation, Volume Change Detection in Lime Stone Quarry, Tirunelveli District Using Cartosat-1 Generated Digital Elevation Model (DEM). Circuits and Systems [online] 07. Disponível:http://dx.doi.org/10.4236/cs.2016.76073. Acesso: 6 jun. 2017.

Leitão, J. P., Vitry, M. M., Scheidegger, A., Rieckermann, J., 2016. Assessing the quality of digital elevation models obtained from mini unmanned aerial vehicles for overland flow modelling in urban areas. Hydrol. Earth Syst. Sci. [online] 20. Disponível:https://doi.org/10.5194/hess-20-1637-2016. Acesso: 20 jan. 2017.

Linhares, M. M. de A., 2016. Uso de veículo aéreo não tripulado na determinação de Índice de vegetação em área de pastagem em Nova Mutum-MT. Dissertação (Mestrado). Goiânia, UFG.

Lizarazo, I., Angulo, V., Rodrígues, J., 2017. Automatic mapping of land surface elevation changes from UAV-based imagery. Internacional Journal of Remote Sensing [online] 38. Disponível: https://doi. org/10.1080/01431161.2016.1278313. Acesso: 15 jan. 2018.

Monico, J. F. G., 2008. Posicionamento pelo GNSS: descrição, fundamentos e aplicação, 2ª edição. Ed. da UNESP, São Paulo.

Munaretto, L. A. C., 2017. VANT e DRONES: A aeronáutica ao alcance de todos. 2ª edição. Ed. Independente, São José dos Campos.

Silva, C. A., 2015. Avaliação da acurácia dos ortomosaicos e modelos digitais do terreno gerados por vant e sua aplicação no cálculo de volume de pilhas de rejeito da pedra cariri. Dissertação (Mestrado) Fortaleza, UFC.

Silva, C. A., Duarte, C. R., Souto, M. V. S., Santos, A. L. S., Amaro, V. E., Bicho, C. P., Sabadia, J. A. B., 2016. Avaliação da acurácia do cálculo de volume de pilhas de rejeito utilizando VANT, GNSS e LIDAR. Boletim de Ciências Geodésicas [online] 22/1. Disponível: http://dx.doi.org/10.1590/ S1982-21702016000100005 Acesso: 10 jun. 2017

Ribeiro Jr., S., 2011. Determinação de volumes em atividades de mineração utilizando ferramentas do sensoriamento remoto. Tese (Doutorado) Viçosa, UFV.

Santos, A. P., Medeiros, N. G., Santos, G. R., Rodrigues, D. D., 2015. Controle de qualidade posicional em dados espaciais utilizando feições lineares. Boletim de Ciências Geodésicas [online], 21, Disponível:http://dx.doi.org/10.1590/S1982-217020150002000013. Acesso: 18 jun. 2017.

Santos. A. P., Rodrigues, D. D., Santos, N. T., Gripp Jr. J., 2016. Avaliação da acurácia posicional em dados espaciais utilizando técnicas de estatística espacial: proposta de método e exemplo utilizando a norma brasileira. Boletim de Ciências Geodésicas [online] 22/4. Disponível:http://dx.doi.org/ 10.1590/s1982-21702016000400036. Acesso: 10 jun. 2017.

Santos, L. F. B., 2016. Avaliação de modelo digital de terreno gerado através de VANT em planícies pantaneiras. Monografia (Graduação). Cuiabá, UFMT.

Sebem, E., Catem, A., Robaina, A. D., Moreira, A. L. L., Pellegrini, G. C., 2010. Fundamentos de cartografia e o sistema de posicionamento global GPS. 1 ed. Editora da UFSM, Santa Maria.

Souza, G., 2015. Análise de viabilidade do uso de VANT para mapeamentos topográfico e de cobertura e uso da terra. Monografia (Graduação). Porto Alegre, UFRGS.

Toutin, T., Gray, A. L., 2000. State-of-the-art of extraction of elevation data using satellite SAR data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing [online] 55/1. Disponível: https://doi.org/ 10.1016/S0924-2716(99)00039-8. Acesso: 18 jun. 2017.

Zanetti, J., Paula, R. M., Santos, A. P., Medeiros, N. G., 2016. Avaliação da acurácia posicional planimétrica de ortoimagens disponibilizadas nos sistemas de informações geográficas. Revista Brasileira de Cartografia [online] 68/7. Disponível:http://www.lsie.unb.br/rbc/index.php/rbc/article/viewFile/1585/1010. Acesso: 20 jun. 2017.




DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.1.p283-298

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Revista Brasileira de Geografia Física - ISSN: 1984-2295

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