A fase seguinte consistiu na verificação dos enquadramentos existentes para as coberturas aéreas objecto de estudo, e, se aplicável, na criação de novos mapas-índice das fotografias, por forma a facilitar a organização do trabalho, assim como a obtenção de informações relevantes, como as direcções de voo das fiadas, fotografias existentes sem sobreposição, etc..
Os únicos enquadramentos em papel disponíveis e que poderiam ser contemporâneos dos voos objecto de estudo, continham informação muito reduzida, e, na maioria dos casos, os números das fotografias escritos não eram coincidentes com os das fotografias seleccionadas para estudo, logo, não diriam respeito as estas coberturas aéreas (Figura 23).
Dada a necessidade de realizar novos enquadramentos para as coberturas aéreas em estudo, decidiu-se utilizar o software ArcGis® da ESRI® – Environmental Systems Research Institute, para criar esses mapas-índice das fotografias, através de uma base cartográfica georeferenciada, sobre a qual foi colocada uma representação de cada fotografia em polígono, aproximadamente à escala, na localização o mais correcta possível.
Para tal, foram obtidas em formato digital as primeiras edições das folhas da carta 1:25000 que fazem parte do bloco de trabalho. Quanto mais próxima fosse a realidade captada nas fotografias da realidade descrita nas cartas, mais fácil seria o reconhecimento de elementos notáveis, como estradas e grandes edifícios, de maneira a facilitar a fotointerpretação das fotografias aéreas, e consequente “georeferenciação” manual dos polígonos que as representam (Tabela 5).
Tabela 5 – Primeiras edições das folhas da carta 1:25000 utilizadas neste estudo.
Folha da carta 1:25000 Ano de edição
401A – Magoito 1939 415 – Colares 1940 429 – Cascais 1934 430 – Oeiras 1935 417 – Loures 1946 431 - Lisboa 1928
Para cada uma das folhas da carta 1:25000 que fazem parte da área de estudo, foi criado um projecto em ArcGis®, ou seja, um enquadramento em separado para cada uma, pelo que o processo adiante descrito foi efectuado seis vezes. Mais tarde, foi criado o enquadramento geral num só projecto, com todo o bloco de trabalho, importando dados dos projectos individuais já criados.
Para georeferenciar a imagem “TIFF” referente à folha da carta 1:25000 em questão, dentro do software Arcgis®, foi primeiro definido dentro do projecto qual o sistema de coordenadas a utilizar. Face ao sistema que estava presente nas primeiras edições das folhas da Carta Militar 1:25000 trabalhadas, neste caso, o Sistema Hayford-Gauss Militar, adoptou- se o sistema equivalente disponível na aplicação: Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE.
Este sistema tem como superfície de referência o elipsóide de Hayford, utiliza a projecção conforme de Gauss-Krüger, de forma a evitar deformações angulares, tem o ponto
de fixação do datum em Lisboa, e como origem das coordenadas cartográficas, uma posição situada a oeste do Cabo de S.Vicente, fruto duma translação de 200 km para oeste e 300 km para sul, da origem anteriormente localizada no Ponto Central, no vértice geodésico Melriça, centro geométrico do território do continente [Gaspar, J. A., 2000].
A georeferenciação foi efectuada utilizando quatro pontos de controlo localizados nos quatro cantos da quadrícula, medidos sobre a imagem da carta, procurando sempre que os resíduos finais desse ajustamento fossem sempre inferiores ao erro de graficismo, limite da percepção visual humana, que à escala de 1:25000 é de 5 metros (Figura 24).
Figura 24 – Exemplo de residuos obtidos na georeferenciação de folha da carta 1:25000.
Para criar um polígono que representasse sobre a imagem georeferenciada da folha da carta 1:25000, a área equivalente à que cada fotografia aérea captou sobre o terreno, foi necessário calcular as escalas médias aproximadas das fotografias, utilizando o valor conhecido da distância focal da câmara: 204,40 mm.
Dado o facto de uma fotografia vertical ser uma projecção central e não normal, como a cartografia, não existe uma escala uniforme em toda a sua área, pelo que poderá afirmar-se que a escala é pontual dependendo da distância vertical a que cada ponto objecto está do centro de projecção [Berberan, 2003]. Devido à necessidade de obter qualidade métrica da fotografia, utiliza-se uma escala média, Em, a partir da altura média de voo, Hm, acima do terreno, e da distância focal, c, da câmara aérea [Berberan, 2003]:
m m H c M E = 1 =
Outra forma alternativa de determinar a escala média da fotografia é estabelecendo uma relação entre a distância D medida no terreno, ou sobre uma carta, dc, neste caso, tendo em conta o módulo da escala dessa representação cartográfica, Mc, e a mesma distância d medida na fotografia [Berberan, 2003]:
c c m M d d D d E × = =
Neste caso concreto, foram efectuadas medições de distâncias nas fotografias (d), utilizando as impressões em papel disponíveis ou os negativos, efectuando a medição o mais próximo possível do centro da fotografia, para evitar possíveis distorções (Figura 25).
Figura 25 – Medição de distância sobre fotografia.
Simultaneamente, as mesmas distâncias foram medidas em ArcGis® sobre a imagem georeferenciada da respectiva folha da carta 1:25000, utilizando a ferramenta para medir distâncias entre pontos, que automaticamente forneceu o valor referente a essa distância no terreno (D) (Figura 26).
Figura 26 – Distância medida em imagem georeferenciada de folha da carta 1:25000.
Em cada fiada, o processo foi efectuado numa fotografia do meio, e em outra, numa das extremidades, obtendo-se a escala média aproximada e a altura de voo média aproximada, para cada fiada. Por fim, a partir dos resultados anteriores, foram calculados os valores médios para cada folha da carta 1:25000 presente no bloco de trabalho (Figura 27).
Figura 27 – Cálculo da escala e altura de voo média aproximada de fotografias.
Ficaram assim determinadas de forma aproximada, as escalas e alturas de voo médias de todas as coberturas aéreas de interesse (Tabela 6).
Fiada
Dterreno : 1619,329 m Dterreno : 1044,683 m dfoto : 0,114 m dfoto : 0,073 m Efoto : 1 : 14205 Efoto : 1 : 14311
foto : F159 foto : F161
Emédia : 1 : 14258 Hmédia : 2914 m Emédia : 1 : 14669
Dterreno : 1699,656 m Dterreno : 2082,911 m Hmédia : 2998 m
dfoto : 0,112 m dfoto : 0,139 m Efoto : 1 : 15176 Efoto : 1 : 14985 foto : F142 foto : F146 Emédia : 1 : 15080 Hmédia : 3082 m
B
401A
Folha 401AFoto da Ponta Foto do Meio
Tabela 6 – Escalas e alturas de voo médias aproximadas medidas no bloco de estudo.
Folha da carta 1:25000
Escala média aproximada
Altura de voo média aproximada (m) 401A – Magoito 1:14669 2998 415 – Colares 1:16533 3379 429 – Cascais 1:15471 3162 430 – Oeiras 1:15632 3195 417 – Loures 1:16661 3406 431 – Lisboa 1:15702 3209 Todo o bloco 1:15778 3225
Para proceder à colocação manual das representações das fotografias, foi criada uma “feature class” de polígonos dentro do projecto de ArcGis®, com os atributos iniciais “Fiada”, “Número”, “X” e “Y”, sendo que estes dois últimos, são calculados automaticamente com as coordenadas do centróide do polígono colocado sobre a imagem georeferenciada da carta, representando cada fotografia.
As dimensões desse polígono foram calculadas da seguinte forma: por exemplo, para a folha da carta 1:25000 “401A – Magoito”, cuja escala média aproximada das fotografias aéreas trabalhadas é 1:14669, determinou-se a quanto corresponde no terreno cada lado de 18 cm da fotografia aérea, e criou-se um polígono quadrado em ArcGis® com esse comprimento de lado, medido sobre a carta georeferenciada, no sistema de coordenadas mencionado anteriormente (Figura 28).
Figura 28 – Exemplo de cálculo das dimensões de polígono representação de fotografia.
Cada polígono foi colocado manualmente sobre a área da imagem georeferenciada da folha da carta 1:25000, na localização coincidente com a realidade captada na fotografia
aérea, através de um longo processo de fotointerpretação de todas as fotografias que fazem parte do bloco de trabalho.
Figura 29 – Enquadramento realizado para a folha da carta 1:25000 "431 – Lisboa".
Desta maneira, foram criados os seis enquadramentos referentes a cada uma das folhas da carta 1:25000 que fazem parte da área de estudo desta tese (Figura 29), constituindo cada um, uma base possível para a fase posterior de criação do Sistema de Informação Geográfica para catalogação e consulta das imagens.
Para concretizar o enquadramento geral com todas as imagens georeferenciadas das folhas da carta 1:25000 que constituem a área de estudo, e todos os polígonos representando as fotografias aéreas, utilizou-se os ficheiros de georeferenciação das cartas com as coordenadas dos pontos de controlo usados anteriormente, para georeferenciar as imagens das cartas, e importar as “feature classes” de polígonos de cada um dos enquadramentos já criados (Figura 30).
Todo este processo de criação e análise dos mapas-índice referentes às coberturas aéreas trabalhadas possibilitou a detecção de onze fotografias sem sobreposição ou que apenas cobrem água, que foram retiradas do bloco de trabalho. O número total de fotografias aéreas a trabalhar passou de 367 para 356.