Avaliação da restituição semiautomática de estradas produzida através do plugin Adaplin no software QGIS

Autores

¹Emanuelli Rotunno, M.; ²Lucio Abelha Mota, G.

¹IBGE Email: marcel.rotunno@ibge.gov.br
²UERJ Email: guimota@ime.uerj.br

Resumo

Dados cartográficos servem como insumo para tomada de decisões pela administração pública ou por empresas, para fins de planejamento urbano, cadastro, entre outras aplicações. Dessa maneira, é fundamental contar com dados confiáveis e atualizados. Assim sendo, o desenvolvimento de métodos visando acelerar o processo de produção e atualização de dados cartográficos é um tema que ganhou bastante importância na comunidade científica. Em aplicações de cadastro, as estradas desempenham papel essencial, pois servem de apoio para a localização dos estabelecimentos comerciais e residenciais no espaço geográfico. Uma vez que estradas se apresentam em grande número e são submetidas a constantes mudanças, a produção e atualização de bases cartográficas de estradas é uma tarefa trabalhosa. Comumente, nas bases de dados cartográficos, as estradas são representadas pelos seus eixos centrais, sendo, na prática, vetorizadas de forma manual em um aplicativo de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), tomando como base imagens de sensoriamento remoto. O presente trabalho avalia o uso em produção de uma ferramenta SIG interativa de vetorização semiautomática implementada através do desenvolvimento de um plugin no software livre QGIS. O assim chamado plugin Adaplin tem como objetivo permitir que o operador execute a vetorização de um modo mais fácil e rápido, sem perda substancial da qualidade do vetor gerado. Em linhas gerais, este plugin agrega um par de pontos a cada segmento marcado pelo operador, de modo que os pontos inseridos pelo método se adaptem à forma da estrada e os pontos marcados pelo operador permaneçam fixos. O mecanismo de ajuste é baseado em um grafo direcionado acíclico e uma função objetivo. A solução do caminho ótimo neste grafo fornece o traçado ideal do vetor da estrada. Na presente implementação, a solução ótima é obtida via programação dinâmica. Uma prévia do resultado é apresentada em tempo real para o operador e varia de acordo com o movimento do mouse. Desta forma, o operador pode escolher o ponto final do segmento em que a ferramenta apresenta o melhor comportamento. Os experimentos feitos com o plugin buscam compará-lo com a vetorização manual em termos de velocidade da extração, qualidade do vetor extraído e esforço do operador. Como base de dados, são usados no total 20 recortes de dimensões 4 x 4 km de imagens do satélite Rapideye, que possuem resolução espacial de 5 metros. Esses recortes foram divididos em 5 classes com 4 recortes cada, de acordo com o revestimento da estrada e da cobertura do solo na área no seu entorno. As classes utilizadas nos experimentos foram: PAV-RAS - estrada pavimentada cercada por vegetação rasteira; PAV-FLO - estrada pavimentada cercada por vegetação rasteira e floresta; NAT-RAS - estrada em leito natural cercada por vegetação rasteira; NAT-FLO - estrada em leito natural cercada por vegetação rasteira e floresta; e PAV-SOLO - estrada pavimentada cercada por solo exposto. Os resultados evidenciam o potencial de aplicação do plugin para agilizar e facilitar a extração de estradas em ambiente SIG.

Keywords

Extração de Estradas; Plugins do QGIS; Base de Dados Vetorial

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