Análise do Emlid RX2 — vale a pena a atualização?

Qual é a precisão do posicionamento GNSS sob o coberto florestal — e importa realmente qual o dispositivo utilizado? Procurámos responder a esta pergunta comparando três fontes de posicionamento diferentes: o Emlid Reach RX, o mais recente Emlid Reach RX2 e o GPS interno de um smartphone.

O que é o GNSS RTK?

O RTK (Real-Time Kinematic, ou cinemático em tempo real) é uma técnica que melhora a precisão do posicionamento GNSS do nível do metro para o nível do centímetro. Funciona recebendo um sinal de correção de uma estação de referência próxima ou de uma rede de estações de referência (muitas vezes designada NTRIP). O recetor GNSS compara as suas próprias observações de satélite com as correções e consegue determinar a sua posição com uma precisão muito maior.

Isto significa que o recetor precisa de uma ligação à Internet para receber as correções — através da rede móvel, de Wi-Fi ou de Internet por satélite. Em zonas sem cobertura de rede, podem ser necessários comunicadores por satélite ou alternativas previamente planeadas. Tanto o Emlid Reach RX como o RX2 recebem o sinal de correção através do telemóvel a que estão ligados, por isso, desde que o telemóvel tenha acesso à Internet, está tudo pronto.

A configuração do teste

Com a aplicação Arboreal Tree, medimos as mesmas quatro árvores em cinco dias diferentes, a diferentes horas do dia. A aplicação calcula a posição da árvore combinando a posição GNSS com o rumo da bússola, a distância à árvore e o raio do tronco. Assim, a posição resultante representa o centro estimado da árvore.

Como não conhecemos a posição real exata de cada árvore, avaliámos antes a repetibilidade — a consistência com que os dispositivos colocam a mesma árvore em várias visitas. Ao medir em dias e a horas diferentes, reduzimos o risco de enviesamento sistemático e podemos ter confiança de que os resultados refletem o desempenho em condições reais.

O fix é decisivo — verifique a luz verde

Uma conclusão fundamental: a precisão depende muito de obter uma solução RTK fixa (fix) a partir do sinal de correção. Certifique-se sempre de que a luz indicadora do dispositivo está verde antes de medir. Uma solução float ou single dará resultados significativamente piores.

É aqui que o RX2 se destaca verdadeiramente. Durante os nossos percursos pela floresta, o RX perdeu o fix 8 vezes mais vezes do que o RX2.

O Reach RX2 mantém um fix estável de forma muito mais fiável sob o coberto, o que se traduz diretamente em mais medições aproveitáveis no terreno. E quando o RX2 perde o fix, recupera-o mais depressa — o que significa que o tempo passado com baixa precisão é menor.

Com fix, todas as posições ficam dentro da árvore

Quando tanto o RX como o RX2 tinham uma solução fixa, os resultados foram impressionantes. Todas as posições medidas ficaram dentro do tronco real, como mostram os círculos que representam o diâmetro do tronco medido no terreno.

Ambos os dispositivos oferecem repetibilidade ao centímetro quando funcionam com fix — o RX com um RMSE de 3,3 cm e o RX2 com 4,8 cm. A ligeira diferença nos números não deve ser interpretada como o RX sendo mais preciso do que o RX2. As medições não foram feitas nos mesmos dias e, com apenas cinco visitas por dispositivo, a amostra é demasiado pequena para tirar conclusões sobre diferenças a este nível. Na prática, consideramo-los igualmente precisos quando têm fix.

GPS interno do telemóvel — uma história diferente

Quando acrescentamos o GPS interno do telemóvel à comparação, a diferença é impressionante. As posições do telemóvel dispersam-se vários metros em torno do centro da árvore, ficando muitas vezes bem fora do tronco.

Repare na diferença de escala — os círculos das árvores mal se veem a este nível de zoom, porque as posições do telemóvel estão muito afastadas.

Os números

A comparação completa da precisão confirma o que as figuras mostram visualmente:

Dispositivo	RMSE	CEP50	CEP95	Erro máximo
Emlid Reach RX	3,3 cm	2,5 cm	5,1 cm	5,3 cm
Emlid Reach RX2	4,8 cm	3,8 cm	7,1 cm	11,2 cm
GNSS interno do telemóvel	183,5 cm	170,2 cm	285,3 cm	299,5 cm

• RMSE — erro quadrático médio (Root Mean Square Error), distância média ao centroide de cada árvore
• CEP50 — erro circular provável (Circular Error Probable), raio que contém 50% das medições
• CEP95 — percentil 95, raio que contém 95% das medições

Os dispositivos Emlid Reach atingem uma repetibilidade ao centímetro — até 40 vezes mais precisa do que o GPS interno do telemóvel, que teve um RMSE de 183,5 cm e um erro máximo de quase 3 metros.

Porque é importante um posicionamento preciso

Obter a posição global correta de uma árvore é essencial quando precisa de:

• Comparar com outros conjuntos de dados — imagens aéreas, dados de drone ou varrimento laser terrestre dependem de coordenadas precisas para fazer corresponder as árvores entre fontes
• Revisitar árvores específicas — na arboricultura urbana, em programas de monitorização ou em estudos de longo prazo, precisa de ter a certeza de que está a recolher dados da árvore certa
• Combinar dados de campo e de deteção remota — juntar dados de referência no terreno com nuvens de pontos LiDAR ou imagens de satélite exige posições que coincidam de facto

Suportado nas duas aplicações Arboreal

Suportamos o Emlid Reach RX e o RX2 nas nossas duas aplicações — Arboreal Tree e Arboreal Forest. Se o posicionamento preciso das árvores é importante para o seu trabalho, um recetor GNSS externo é um investimento que compensa. E, com base nos nossos testes, a maior capacidade do RX2 para manter o fix sob o coberto torna-o a melhor escolha para ambientes florestais.

Versão em vídeo

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