Mapeamento por balão permite que pessoas ou grupos registrem com baixo custo e em forma de mapa eventos em sequência, de maneira temporariamente precisa e de fácil compartilhamento.
O que é Mapeamento por Balão?
Crédito: Knowledge Commons DC
Atualmente, imagens aéreas – fotos que são tiradas da superfície da Terra – são tipicamente feitas por satélites e aviões. Mas nos dias anteriores a tais invenções, balões e pipas eram ferramentas práticas para se obter uma visão a partir do céu. Por muito tempo, cientistas meteorológicos anexavam sensores de tempo chamados radiossondas para obter medidas de diferentes altitudes. O conceito de mapeamento por balão é bastante simples: fixe uma câmera a algo que voe e tire fotos do chão. Ainda que a ideia de fazer flutuar algo no ar seja mesmo simples, aplicações de alto nível incluem o Project Loon do Google – focado em fornecer Wi-Fi de longo alcance via balão -, e missões de vigilância de longo prazo executadas pelos militares dos Estados Unidos.
Mapeamento por balão permite que pessoas ou grupos registrem com baixo custo e em forma de mapa eventos em sequência, de maneira temporariamente precisa e de fácil compartilhamento. Este tutorial, feito com a ajuda do Public Laboratory, vai te orientar num processo de construção e implantação de um satélite feito por você mesmo.
Quando é útil?
Na maioria das vezes, imagens aéreas gratuitas são a melhor escolha de um jornalista quando precisa ilustrar uma reportagem com uma foto tirada do céu. No entanto, imagens de satélite disponibilizadas por empresas como o Google ou o Bing Maps foram tiradas, geralmente, de um a três anos atrás e muitas vezes mostram imagens de inverno, para minimizar áreas cobertas por árvores. Para notícias urgentes, como um desastre natural ou um protesto, conseguir imagens de satélite recentes ou quase em tempo real é essencial e sai caro. Um balão preso a um fio, por outro lado, pode voar a altitudes muito mais baixas e coletar imagens com mais ou menos 3 cm de resolução espacial (3 cm no espaço real equivale a 1 pixel), em contraste com os 50 cm, em média, do Google Earth, e dos 250 m das imagens de satélite do LANDSAT.
Mapeamento por balão e pipa é uma ferramenta conveniente quando você precisa de imagens de alta resolução e sensíveis ao tempo de uma localidade potencialmente problemática. Esse tipo de técnica já foi utilizada para documentar os efeitos do vazamento de petróleo na explosão da plataforma Deepwater Horizon, em 2011, o tamanho dos protestos Occupy Wall Street e para contestar mapas oficiais de Lima, no Peru, que deixavam moradores de assentamentos informais de fora do mapa oficial da cidade.
De acordo com o Public Laboratory, mapas podem ser usados por aqueles no poder para controlar narrativas territoriais. “O mapeamento de base tenta inverter essa dinâmica usando os mapas como uma maneira de comunicação e a comprovação de uma definição alternativa e sugerida pela comunidade do que é um território”.
Materiais Necessários
A engenharia de um equipamento de balão de mapeamento é muito simples e intuitiva. Os materiais – exceto pelo gás hélio – podem ser conseguidos de maneira relativamente barata (cerca de US$ 150 iniciais) e podem ser reutilizados. Os materiais básicos incluem uma câmera fotográfica compacta com modo contínuo, um balão meteorológico, linha resistente e leve (de pipa ou de pesca) com carretel, elásticos, uma garrafa de plástico, cabinhos para prender (zip ties) e fita adesiva. Outros modelos incluem materiais como cobertores térmicos ao invés do balão e latinhas de lixo para abrigar a câmera. O Public Laboratory vende um kit que contém a maioria dos materiais necessários, mas você próprio também pode conseguir os seus.
Crédito: Public Laboratory
Além dos materiais listados no kit da foto acima, você precisa de uma câmera boa e barata que tenha o modo contínuo para tirar fotos. O modo contínuo (ou de explosão) da câmera é vital, já que você quer coletar muitas imagens enquanto o equipamento voa e esse ajuste permite isso. Você encontra uma lista de câmeras que podem servir aqui. Suportes físicos e digitais que garantam fotografia contínua serão abordados no próximo passo, de preparação para voo e construção.
Você também vai precisar de gás hélio para encher o balão e fazê-lo voar. Hélio é mais leve do que o ar, então ele flutua para atingir o equilíbrio. O tamanho do balão e a quantidade de hélio que você usar determina quanto de peso o balão vai conseguir levantar. O balão de 2 m de diâmetro do kit do Public Lab consegue carregar 3.288,5 g. Você precisa levar em consideração todo o peso do seu equipamento para garantir que o equipamento vai voar. Para outros tamanhos de balão, essas tabelas com as propriedades físicas de gases mais leves que o ar são úteis.
Preparação para Voo & Construção
Há dois elementos diferentes que precisam ser preparados antes do equipamento de câmera alçar voo. Primeiro, é necessário pesquisar o lugar que você vai mapear, incluindo os regulamentos sobre voo de balão preso a um fio e a geografia da região. Fazer um reconhecimento prévio do lugar pode ajudar a identificar potenciais obstáculos como árvores/cabos de eletricidade e a dar uma ideia das condições climáticas locais. Em segundo lugar, você precisar reunir e montar os componentes do equipamento de mapeamento por balão.
Quando pesquisar a área que você pretende mapear, é uma boa ideia visitá-la antes do voo. Conte para as pessoas que vivem nessa área que você vai estar lá, imprima um mapa de satélite da região para fazer anotações e, mais importante de tudo, pesquise as regras governamentais que se aplicam. Nos Estados Unidos, voos de balões presos a um fio são regulamentados pela Administração Federal de Aviação (Federal Aviation Administration – FAA), que tem regras a respeito do tamanho do balão, quanto de peso pode transportar e a altura máxima que pode atingir sem precisar de permissão explícita do governo.
Condições meteorológicas locais são muito importante, já que vento nas altitudes pode dificultar muito a captação de imagens nítidas por uma câmera estável. Em tais condições, uma pipa deve ter melhor rendimento. Lembre-se de não colocar para voar nada que você não se importe de perder.
Uma vez que você decidiu o que vai mapear e pesquisou a área e as regras sobre o voo, você pode montar os materiais. Depois de selecionar e testar a câmera no modo contínuo, pode construir uma capa leve de proteção contra quedas e para dar mais estabilidade. A opção mais barata é fazer esse abrigo com garrafa PET e elásticos.
Vídeo e imagens cedidos pelo Public Laboratory:
Crédito: Matthew Lippincott, Public Laboratory
Agora que você tem o seu equipamento pronto, é hora de encher o balão (isso pode ser feito no local de lançamento ou, se a logística permitir, antes). Ter mais uma pessoa na equipe realmente ajuda nessa hora, já que o balão vai ser inflado bastante grande e precisa ser segurado. Uma pessoa deve encher o balão e a outra deve segurá-lo firme enquanto isso, para garantir que ele não vai voar ou encostar em algo pontudo.
Com o balão cheio em mãos, é hora de anexar o abrigo da câmera. A maneira mais simples de fazer isso é anexar o clipe rotatório que vem no kit ao fio do balão. Se não tiver esses clipes, você também pode usar um pedaço de linha para amarrar o equipamento à base do balão, mas confira se está bem preso para não cair.
A peça final do quebra-cabeça antes de voar é posicionar a câmera dentro do seu abrigo com o modo contínuo ativado. Dependendo do tipo de câmera que você tiver, pode tanto acionar o botão do obturador com um pedaço de papelão e um elástico ou pode habilitar o modo de fotografar por frame da sua câmera, utilizando uma característica já existente ou (se você tem uma câmera portátil da Canon e está tecnicamente disposto) adicionar o Canon Hack Develoo Kit (CHDK) no seu cartão SD.
Pilotagem & Estabilização
Crédito: Public Laboratory
Uma vez que o seu equipamento de balão está pronto e tirando fotos, faça-o voar! Este passo é quando começa a diversão e a sutileza. Você pode controlar a altura do balão usando o carretel que está segurando a linha. Quanto mais linha você liberar, mais alto o balão pode voar. Quanto mais curto o fio, mais próximo do solo estará o balão. A experiência é mais ou menos como pescar no céu. A altitude do balão é importante porque fotos de alturas semelhantes podem ser colocadas juntas para criar uma imagem equivalente a um determinado nível de zoom num mapa.
Num primeiro momento, você mantém o seu balão em uma altitude baixa e caminha pela área que quer mapear. A altura do balão é, grosseiramente falando, equivalente à área do solo que você está mapeando, então um balão que esteja a 10 m de altura vai captar cerca de 10 metros quadrados. Caminhar num ritmo determinado, ou transversalmente, vai garantir que você capture toda a área de solo que deseja.
Uma vez que você capturou uma série de imagens a partir de uma altura determinada, dê mais linha ao balão e deixe que voe mais alto. Quanto mais alto estiver, mais vai capturar (mas com menos resolução). Você pode repetir esse processo quantas vezes desejar. O único fator limitante é o tamanho da linha, o tamanho do disco na câmera e a duração da bateria.
Conforme você caminha pela sua área, é importante observar a estabilidade do seu equipamento. As melhores imagens são capturadas quando o equipamento está estável e apontando em 90o em relação ao solo. Um equipamento que esteja balançando é um mau sinal, já que imagens em ângulo terão que ser alongadas para formar um mapa plano e planimétrico.
Técnicas para maximizar a estabilidade são tratadas como possibilidade de experimentos dentro da comunidade de mapeamento por balão. Algumas soluções simples incluem colocar mais linhas no balão para aumentar a tensão e reduzir a influência do vento. As técnicas funcionam bem para mapeamento por balão em baixas altitudes, mas são difíceis quando o balão está mais alto. Também é necessário que os dois pilotos do balão praticamente coordenem uma dança. Uma solução mais intrínseca é o sistema picavet de estabilização. É mais pesado e exige alguma habilidade, mas funciona bem, principalmente para mapeadores com câmeras high-end.
Processamento de Imagem
Este passo é quando suas fotos se tornam um mapa. Dependendo do tempo que o seu balão voou, você terá muitas imagens e grande parte delas não vai estar nítida o suficiente para ser usada. As melhores imagens são claras, sem distorções por estarem tremidas ou superexpostas e foram tiradas verticalmente, diretamente contra o solo. Também ajuda priorizar boas imagens que cubram a maior área possível.
Você pode selecionar as fotos no seu computador utilizando um programa de visualização de imagens ou pode fazer o download de uma cópia do MapMill, para permitir que a comunidade do Public Lab identifique imagens úteis.
Crédito: Sam Pepple, Sample Cartography
Assim que você selecionar um grupo de imagens que possam ser usadas, pode dar início ao processo de costurá-las e formar um mapa maior. Isso pode ser feito com um programa de processamento de imagem, como o Adobe Photoshop, ou usando o editor MapKnitter, do Public Lab, disponível na internet. O MapKnitter te permite subir, sobrepor, esticar ou redimensionar suas fotos tendo como referência a visão de um mapa de satélite do Google Maps.
Utilizando o MapKnitter, você também terá acesso a muitas ferramentas disponíveis para exportar e compartilhar com o mundo os mapas que acabou de fazer.
