Métodos de classificação de nuvens de pontos recolhidas por sistemas LiDAR móveis, para a geração de modelos digitais de terreno, a grandes escalas - Gézero, Luis Filipe Júlio (2021)
A tecnologia LiDAR (LIght Detection And Ranging) tem-se revelado nos últimos anos como sendo uma técnica bastante eficaz na aquisição de dados geoespaciais. A instalação destes sistemas em plataformas sobre veículos terrestres permite uma elevada rapidez na recolha de nuvens de pontos, por vezes limitada apenas pela velocidade do próprio veículo. A obtenção de dados de base (pontos de cota e linhas de quebra), para a geração de MDT (Modelos Digitais do Terreno) a grandes escalas é normalmente um processo bastante moroso e consequentemente dispendioso. A utilização das nuvens de pontos recolhidas por sistemas LiDAR moveis terrestre surge assim, naturalmente, como uma possível solução eficiente para a obtenção desse tipo de dados. No entanto, as nuvens de pontos recolhidas por estes sistemas, são não-seletivas, sendo necessário efetuar a classificação e segmentação desses dados. A classificação dos pontos da nuvem que representam a superfície do terreno e a sua segmentação de forma a identificar e restituir as linhas de quebra é um desafio em aberto que continua a despertar o interesse dos investigadores. Ao longo deste trabalho pretende-se contribuir para a resposta a esse desafio, propondo e testando diversos métodos inovadores para a classificação e extração de pontos das nuvens recolhidas por sistemas LiDAR móveis terrestres, com o objetivo de geração de MDT a grandes escalas. Ao contrário da maioria dos algoritmos existentes na literatura, em que apenas são utilizadas as coordenadas tridimensionais dos pontos, a maioria dos algoritmos aqui propostos tiraram partido dos princípios de funcionamento dos sistemas e dos dados associados a cada um dos pontos da nuvem. Os algoritmos propostos, têm ainda em consideração a eficiência na obtenção dos dados mínimos e suficientes para a representação da forma do terreno a uma determinada escala. Sendo mantido o paradigma estabelecido pela maioria dos utilizadores e produtores de informação geográfica, na utilização de pontos de cota e linhas de quebra, para a geração de MDT a grandes escalas. É ainda proposto um método para a extração de linhas tridimensionais a partir de nuvens de pontos obtidas ao longo de infraestruturas ferroviárias. Finalmente, tendo em conta que, os perfis transversais a grandes escalas representam o atual paradigma para a modelação do terreno como base para projetos de execução de vias lineares, nomeadamente, rodoviárias e ferroviárias. É apresentado um estudo comparativo de várias estratégias propostas para o agrupamento dos pontos das nuvens com vista à criação desses perfis transversais.