Utilizando a tecnologia LiDAR para descobrir antigas civilizações Maias

Tecnologia LiDAR

Como a Zenmuse L2 está auxiliando na redescoberta da história pré-colonial

Situada nas densas selvas da Mesoamérica, a antiga civilização Maia prosperou com um esplendor incomparável, deixando para trás uma cultura, conhecimento e realizações enigmáticas. A história da Civilização Maia, frequentemente envolta nas incertezas do tempo, revela uma narrativa cativante que se estende por milênios e abrange uma civilização cuja influência se estendeu por vastas extensões da América Central.

Hoje, a história dos Antigos Maias continua viva através de seus descendentes. A maioria das cidades maias se perdeu no tempo, permitindo que os ambientes inóspitos da selva dominassem durante muitos anos o que outrora foi a infraestrutura que sustentou esta civilização. Embora algumas civilizações maias tenham sido descobertas, muitas ainda estão por ser encontradas.

El Mirador – Antigas Ruínas Maias

El Mirador – uma selva repleta de história

Escondido na Bacia Cársica Mirador-Calakmul, uma densa floresta tropical que se estende entre o norte da Guatemala e o sul do México, está o antigo assentamento maia de El Mirador. Essas ruínas maias, que datam de 800 a.C., foram registradas pela primeira vez por estudos modernos em 1930 e posteriormente estudadas por vários arqueólogos ao longo das décadas de 1960 até o início dos anos 2000. Sua estrutura principal, La Danta, foi durante muitos anos a maior estrutura maia conhecida e a maior pirâmide do mundo em volume.

Estendendo-se por 1,6 milhão de acres (aproximadamente 648.000 hectares), a Bacia do Mirador esconde uma rica história da civilização maia. Os arqueólogos já identificaram mais de 50 estruturas maias somente no lado guatemalteco. No entanto, ainda existem centenas de hectares que podem conter informações valiosas sobre a civilização que outrora chamou esta área de seu lar.

A paisagem expansiva, que promete tesouros históricos incalculáveis, apresenta um desafio logístico para a investigação terrestre. A tecnologia de drones, especialista em navegar em copas densas, permite aos pesquisadores ampliar seu alcance, desvendando os segredos ocultos nas centenas de hectares inexplorados. A relação custo-benefício e a acessibilidade dessas soluções baseadas em drones marcam uma mudança de paradigma, abrindo um novo capítulo na exploração sistemática das maravilhas arqueológicas da Bacia do Mirador.

É aqui que entra a DEL (Desarrollo Evaluación y Logística). Com sede na Guatemala, a DEL é uma empresa multidisciplinar que integra soluções inovadoras, incluindo drones, para fornecer rapidamente informações precisas a empresas imobiliárias, energéticas e agrícolas. Após uma tentativa fracassada de mapear El Mirador usando uma aeronave tripulada e um sensor LiDAR que resultou na perda de equipamentos e dados, o governo da Guatemala procurou o DEL para testar as capacidades da tecnologia de drones na esperança de desvendar os segredos ocultos que permaneceram adormecidos por séculos.

Soluções LiDAR aéreas, como o Zenmuse L2, são particularmente úteis para este projeto de exploração. A um preço significativamente mais baixo do que o uso de uma aeronave tripulada com um sistema LiDAR montado, soluções como o Matrice 350 RTK equipado com um DJI Zenmuse L2 podem penetrar árvores densas para coletar dados do solo coberto, suficientes para identificar potenciais ruínas antigas que podem estar escondidas à vista.

Dr. Richard Hansen explicando a Bacia El Mirador

“Essa tecnologia tem um impacto significativo, pois nos permite desvendar a história. Isso nos dá a oportunidade de revelar uma página da humanidade que nunca foi vista antes. – Dr.”

Enfrentando o Desafio

A captura de dados LiDAR em locais remotos apresenta desafios, especialmente quando não há conectividade com a Internet no local e as imagens de satélite são limitadas. A equipe da DJI, acompanhada pelo revendedor autorizado Drone Plus Dallas, reuniu-se com a DEL na Cidade da Guatemala para os preparativos da expedição. Aqui, a equipe trabalhou no planejamento da missão, atualizações de firmware e logística.

Preparação pré-voo na Cidade da Guatemala

O objetivo era mapear 25 km² por dia durante a expedição de dois dias. Cinco drones Matrice 350 RTK, cada um equipado com um Zenmuse L2, foram utilizados para atingir esse objetivo. O terreno foi dividido em seções para cada drone e as missões de voo KML foram importadas para os controladores. Cada drone foi configurado para cobrir no mínimo 5 km² por dia, com altitude de voo definida em 160 m para maximizar a área digitalizada por voo.

O principal objetivo era gerar um Modelo Digital de Terreno do solo coberto pela densa vegetação de El Mirador. Este modelo ajudará a identificar possíveis estruturas maias atualmente ocultas na selva, permitindo que os arqueólogos conduzam uma investigação mais aprofundada da área para confirmar a presença de ruínas maias.

A Expedição – Mapeando El Mirador

Equipe partindo para El Mirador

Ao chegar ao acampamento, a equipe subiu até o topo da pirâmide de El Mirador e começou a preparar os voos. A estação base DJI DRTK-2 foi montada no topo do marco de pesquisa no topo da pirâmide.

A estação DJI DRTK-2 foi posicionada em um ponto alto para garantir conectividade

Um grande desafio na captura de dados LiDAR em vegetação densa é manter a conectividade com o drone. Isso é importante por dois motivos:

Correções Globais: Ao capturar dados com o L2, é crucial voar conectado a uma estação base RTK (diretamente ou via NTRIP) ou processar os dados com PPK. Nas áreas remotas de El Mirador, não havia possibilidade de acesso ao NTRIP celular ou de baixar dados PPK de uma estação próxima. Isso significa que, com um fluxo de trabalho RTK ou PPK, o piloto precisava permanecer conectado ao drone ou aos satélites durante o voo.

Controle da missão: Embora existam configurações no aplicativo DJI Pilot 2 para permitir que o drone execute uma missão sem conectividade com o controlador, ter um downlink de vídeo constante proporciona tranquilidade. Com o RTK, as correções são enviadas do controlador, portanto, qualquer interrupção pode causar erros de correção.

Para missões de mapeamento como esta, é recomendado que o piloto esteja em um ponto elevado para garantir a conectividade. Para esta missão, os drones foram lançados da base da pirâmide, com os pilotos no topo. Outra opção para resolver esse problema seria fazer um buraco na copa das árvores para colocar um mastro e manter a conectividade com o drone e os satélites. No entanto, essa opção resultaria na destruição da floresta e seria demorada.

Decole com os pilotos acompanhando o progresso da missão no topo da pirâmide

A equipe completou 40 voos durante a expedição e coletou mais de 700 GB de dados LiDAR, que precisavam ser processados e analisados. Graças à fácil integração do DJI Terra e aos recursos de processamento LiDAR, a equipe conseguiu processar esses dados em um dia, gerando um MDT no formato de arquivo LAS e DEM, ambos com densidade de 100%.

LiDAR Revela a Antiguidade

Analisando dados obtidos do Zenmuse L2 

Os resultados alcançados com o Zenmuse L2 superaram as expectativas da DEL e dos arqueólogos. Com seus 5 retornos e 1.200.000 pontos por segundo, a penetração na vegetação foi drasticamente aprimorada, resultando em um modelo digital com densidade de pontos no solo de 19 pontos/m² a uma altitude de 160m. Esses resultados mostram uma melhoria significativa em comparação com missões anteriores em áreas semelhantes, tanto em voos de aeronaves tripuladas com LiDAR montado quanto com o Zenmuse L1.

Fonte: Artigo Zenmuse L2

Depois de processar os dados, graças ao recurso de Classificação de Nuvem de Pontos do DJI Terra, a equipe de pesquisa pôde remover as copas das árvores e focar nos dados da nuvem de pontos no solo. Esses modelos fornecerão insights valiosos sobre potenciais assentamentos ainda não descobertos e permitirão o planejamento e a priorização de futuras ações de pesquisa.

Resultados DEM do Zenmuse L2

Embora a pesquisa ainda precise ser concluída no terreno, esses modelos de nuvens de pontos gerados por drones permitem a exploração do solo da selva e a continuação das pesquisas a quilômetros de distância. Isso nos leva um passo mais perto de desvendar os segredos ocultos em toda a bacia do El Mirador e nos conecta com a fascinante história da Antiga Civilização Maia.

“Tudo o que fazemos agora fará parte da história. Agradecemos à DJI por sua visão em apoiar este tipo de projeto. -Dr.”

O Futuro dos Drones na Arqueologia

A tecnologia dos drones tem se mostrado uma ferramenta inestimável para pesquisas arqueológicas e esforços de conservação. Comparados aos métodos tradicionais, como aeronaves tripuladas e scanners terrestres, os drones oferecem um equilíbrio ideal entre eficiência e precisão.

Além das descobertas arqueológicas, existem várias maneiras pelas quais os drones podem ajudar na pesquisa e preservação de locais históricos e patrimônio:

-Mapeamento e Reconstrução 3D: Tecnologias avançadas de mapeamento 3D possibilitam reconstruções mais detalhadas e precisas de sítios arqueológicos, auxiliando na preservação de locais históricos e no turismo virtual.

-Extensão Educacional: O uso de drones pode tornar a arqueologia mais acessível ao público, oferecendo imagens de alta qualidade e modelos interativos para fins educacionais em salas de aula ou exposições públicas.

-Estudos de Impacto Ambiental: Antes de iniciar uma escavação arqueológica, drones podem ser usados para avaliar o impacto ambiental, garantindo que o trabalho arqueológico não prejudique o ecossistema existente.

Fonte: https://enterprise-insights.dji.com/blog/utilizing-lidar-to-discover-ancient-mayan-civilizations