Cemitérios militares americanos digitalizados para uma missão solene

O Army Geospatial Center (AGC) aplicou inovação para ajudar os visitantes de cemitérios militares americanos a encontrar seus entes queridos.

Os métodos tradicionais de levantamento GPS e a digitalização de mapeamento 3D foram integrados e montados em uma mochila especialmente construída para a porção de coleta deste projeto.

Uma interface web que atua como front-end para os dados coletados fornece uma interface direta para os visitantes encontrarem seus parentes e acessarem informações ampliadas armazenadas no banco de dados GIS.

Um Projeto Piloto para uma Missão Solene

Encontrar uma lápide específica em um Cemitério Nacional Americano geralmente requer extensas e demoradas revisões de registros por parte dos administradores.

Para ajudar os visitantes a encontrar facilmente seus entes queridos, o Army Geospatial Center (AGC) em colaboração com o Arlington National Cemetery (ANC) concluiu um projeto piloto incluindo os Cemitérios de Corozal (Panamá) e Normandia (França) que, quando combinados, consistem em mais de 15.000 sepulturas.

Este projeto massivo combina métodos tradicionais de levantamento topográfico e tecnologias modernas para criar modelos virtuais de ambos os cemitérios.

Os modelos incluem não apenas o terreno subjacente e as coordenadas GPS para cada lápide ou memorial, mas também características como estradas, calçadas, árvores, meios-fios, sarjetas, monumentos e muitas outras estruturas artificiais com uma precisão estimada de 10 cm (3,9 polegadas).

Fotografias geolocalizadas da frente e do verso de cada lápide para auxiliar na identificação completaram a solução de coleta.

Os dados coletados foram processados e integrados no laptop ENFIRE. Graças a essas inovações, os visitantes podem acessar os dados do cemitério, procurar entes queridos ou encontrar sepulturas de importância histórica usando os quiosques nas instalações que estão executando o programa ANC Explorer.

Visitantes virtuais têm funcionalidade idêntica usando o programa em seu computador doméstico ou dispositivo móvel.

Método de Mapeamento Móvel Baseado em Mochila

Para mapear os cemitérios em sua totalidade com o máximo de detalhes, Matthew R. Staley, Cientista de Engenharia Militar e Suporte de Pesquisa no Centro Geoespacial do Exército dos EUA, desenvolveu uma solução de mapeamento móvel baseada em mochila.

O uso do equipamento minimiza os custos, diminuindo os tempos de coleta e fornecendo dados em formatos fáceis de gerenciar. Ele aproveita as ferramentas usadas pelos Serviços de Pesquisa Militar dos EUA, chamadas ENFIRE e GPS-S.

“Eu combinei um LiDAR da Velodyne com o Sistema de Navegação Inercial (INS) Ellipse-D com GPS RTK integrado da SBG Systems”, explica Matthew R. Staley.

Ele escolheu o Ellipse-D por causa de sua solução GNSS e Inercial completa, embalada em um dispositivo compacto e de baixo consumo de energia.

O INS/GNSS fornece compensação de movimento e georreferenciação de nuvens de pontos. Além disso, uma estação base Real Time Kinematic (RTK) foi instalada no cemitério para máxima precisão. Além disso, o software Hypack gerenciou a nuvem de pontos gerada de forma eficiente.

Ajustando a Declinação Magnética

Um dos desafios foi a calibração do magnetômetro, que é afetada pelo teor de ferro do local. A variação da declinação magnética depende da localização; assim, o envio da mochila dos EUA para a França alterou a declinação magnética.

A Agência Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA) atualiza um mapa global do campo magnético da Terra a cada 5 anos.

Este mapa pode ser utilizado, considerando uma localização e data específicas, para determinar a declinação magnética naquele local específico.

A SBG Systems incorpora este mapa em seus sistemas de navegação inercial, permitindo o alinhamento automático com o Norte Verdadeiro ao utilizar magnetômetros.

Levantamento ao redor de árvores

Outro desafio foi a pesquisa nas proximidades de certos tipos de árvores que afetam muito a recepção de satélite. O Sr. Staley modificou o procedimento de coleta de dados para compensar esse problema e continua pesquisando maneiras de mitigar ainda mais o efeito da vegetação na recepção.

Além disso, reduzir o alcance do LiDAR para obter uma melhor precisão (+/- 5 cm no geral) será investigado como uma forma de mitigar artefatos de guinada.

“Testarei em breve o software de pós-processamento Qinertia da SBG, ele pode ajudar a manter uma precisão robusta em todas as condições”, acrescenta o engenheiro militar dos EUA.

Softwares de Pós-Processamento Cinemático (PPK) como o Qinertia dão acesso a correções RTK offline e aprimoram o desempenho dos sistemas de navegação inercial através do pós-processamento de dados inerciais com observáveis GNSS brutos usando um cálculo chamado Forward-Backward-Merge.

Lançado recentemente, o software Qinertia foi projetado para ser intuitivo e fácil de usar e foi independentemente caracterizado como o software de pós-processamento mais rápido do mercado.

Qual o próximo passo?

A missão principal era coletar dados relacionados a sepultamentos e confirmar a aplicabilidade dos conjuntos de ferramentas ENFIRE, GPS-S e LiDAR para a operação e gestão do Cemitério Nacional de Arlington.

Eles constataram a capacidade de auditar terrenos, atualizar registros e avaliar construções usando dados LiDAR coletados.
Além disso, desenvolveram planos estratégicos que melhoraram a eficiência em seus processos de negócios.

Agora que a fase piloto foi concluída, o Centro Geoespacial do Exército está colaborando estreitamente com o Cemitério Nacional de Arlington e a Comissão Americana de Monumentos de Batalha para avaliar os resultados e determinar uma estratégia para futuras melhorias e inovações.

Os resultados iniciais demonstraram que os custos foram minimizados em comparação com esforços anteriores. Além disso, várias comunidades obtiveram um excelente retorno sobre o investimento geral.