O uso de aeronaves remotamente pilotadas em protocolos de monitoramento, diagnóstico e documentação científica para conservação do patrimônio cultural arquitetônico
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Ana Regina Mizrahy Cuperschmid
Luiz Antonio Cruz Souza
Luiz Antonio Cruz Souza
Resumo
Este trabalho tem como objetivo principal investigar a utilização de aeronaves remotamente pilotadas (RPA) como ferramenta para a documentação científica, em protocolos de monitoramento e diagnóstico de conservação do patrimônio cultural arquitetônico. O estudo parte de um levantamento comparativo do estado da arte no uso integrado de tecnologias de Modelagem da Informação da Construção de Edifícios Históricos (HBIM) no mundo e particularmente no Brasil. O estudo de caso proposto trata do monitoramento de manifestações patológicas construtivas na Igreja de São Francisco de Assis, mais conhecida como Igrejinha da Pampulha, obra icônica da arquitetura moderna brasileira, localizada em Belo Horizonte, MG. O método proposto envolve planos de voo pré-programados, georreferenciados e com pontos de controle em solo, processamento digital de imagens e nuvens de pontos e tratamento de modelos computacionais tridimensionais com vistas à identificação e caracterização de alterações no estado de conservação e nas patologias investigadas em diferentes partes do edifício. Os resultados abrangem o desenvolvimento e experimentação de protocolos de monitoramento, diagnóstico e documentação científica, que possam servir como base para tomadas de decisão em rotinas e processos de conservação preventiva, curativa e restauração no caso estudado. O método envolve técnicas de fotogrametria realizada com RPA, análise das imagens digitais obtidas com medição vetorial no programa QGIS, comparação por meio de técnicas de binarização e reconhecimento de pixels, em imagens Raster. O estudo conclui que os métodos empregados se mostraram eficazes para o monitoramento da patologia construtiva (fissura) na cúpula da Igreja de São Francisco de Assis, ainda que apresentem limitações quanto à precisão das métricas obtidas. O método vetorial revelou-se suscetível a erros decorrentes da marcação manual do contorno, enquanto o método matricial apresentou uma imprecisão de aproximadamente dois centímetros quadrados, relacionada ao tamanho do pixel utilizado. Ressalta-se, contudo, que este último método possui potencial para ser automatizado em aplicações futuras.
Abstract
This work aims primarily to investigate the use of Remotely Piloted Aircraft (RPA) as a tool for scientific documentation, within protocols for monitoring and diagnosing the conservation of architectural cultural heritage. The study begins with a comparative survey of the state of the art in the integrated use of Historic Building Information Modeling (HBIM) technologies worldwide and, more specifically, in Brazil. The proposed case study focuses on monitoring constructive pathological manifestations in the Church of Saint Francis of Assisi, better known as the Igrejinha da Pampulha, an iconic work of Brazilian modern architecture located in Belo Horizonte, MG. The proposed method involves pre-programmed georeferenced flight plans with ground control points, digital image processing, point cloud generation, and the treatment of three-dimensional computational models aimed at identifying and characterizing changes in the conservation state and in the pathologies investigated in different parts of the building. The results encompass the development and testing of monitoring, diagnostic, and scientific documentation protocols that may serve as a basis for decision-making in preventive, curative, and restoration conservation routines and processes in the case studied. The method involves photogrammetry techniques carried out with RPA, analysis of the digital images obtained through vector measurement in the QGIS software, and comparison using binarization and pixel recognition techniques in raster images. The study concludes that the methods employed proved effective for monitoring the constructive pathology (crack) in the dome of the Church of Saint Francis of Assisi, although they present limitations regarding the accuracy of the metrics obtained. The vector method was shown to be susceptible to errors resulting from manual contour marking, while the matrix method presented an inaccuracy of approximately two square centimeters, related to the pixel size used. It is noteworthy, however, that this latter method has potential to be automated in future applications.
Assunto
Fotogrametria aérea, Patrimônio cultural Conservação e restauração, Modelagem de informação da construção, Aeronave não tripulada
Palavras-chave
Modelagem da Informação da Construção de Edifícios Históricos (HBIM); ; ; ; ; ; ; ;, Patrimônio cultural edificado – preservação, Conservação preventiModelagem da Informação da Construção de Edifícios Históricos (HBIM), Patrimônio cultural edificado – preservação, Conservação preventiva de bens culturais imóveis, Patologias construtivas – monitoramento, Fotogrametria por aeronaves remotamente pilotadas