Geração automática de orto-mosaicos de fotos aéreas de arquivo do Concelho de Coimbra

Abstract

The use of a geographical information system in local authorities frequently requires historical data in order to analyse and compare with the present day situation. Archives of historical aerial photography are of particular interest to be used as a GIS layer. In the case of the Coimbra Municipality an aerial coverage dating from 1969 is frequently used. Although being digitised, it is not efficiently used since it is not georeferenced. This paper describes an essentially automatic process of ortho-rectification, georeferencing and mosaic composition from a set of more than 750 photographs of this coverage. The methodology is the same as the one used in the photogrammetric processing of imagery acquired by unmanned aerial vehicles. It is based on recent computer vision algorithms, which allow for the detection of many conjugate points, followed by a bundle adjustment, with a relatively small number of ground control points. Once an automatic digital surface model was extracted all images were ortho-rectified and a mosaic was built. This product was validated according to the positional accuracy rules of the municipal GIS. In some areas the orho-image was edited in order to create a more appealing product for the users.

A utilização de Sistemas de informação geográfica na gestão municipal requer muitas vezes informação antiga para confronto com a atual, sendo de particular interesse as fotografias aéreas de arquivo. No caso do concelho de Coimbra é frequentemente usada uma cobertura aérea de 1969, que, apesar de já digitalizada, não é eficazmente aproveitada por não estar georreferenciada. Este artigo descreve um procedimento essencialmente automático de georreferenciação com ortorretificação, e montagem de um mosaico único, realizado sobre as cerca de 750 fotos desta cobertura. Recorreu-se a uma metodologia comum à usada no processamento fotogramétrico de imagens de veículos aéreos não tripulados. Baseia-se em algoritmos recentes da visão computacional, que permitem a deteção de grande número de pontos conjugados entre as diferentes imagens, seguido de um ajuste de feixes com um número de pontos de controlo relativamente reduzido. Feita a extração automática de um modelo digital de superfície é composto o orto-mosaico final. Este produto foi validado de acordo com as necessidades de rigor do SIG municipal, sendo pontualmente editado e corrigido no sentido de criar um produto mais apelativo para os utilizadores.