Monitoring the condition of roads pavement surfaces: proposal of methodology using hyperspectral images

Abstract

With the current system of concession roads in Brazil, both concessionaires and regulatory agents have been charged with improving the quality of the pavement on Brazilian highways. This situation requires the search for new tools that can facilitate the survey of pavement conditions in less time and at a lower cost than traditional methods. Recently, an increasing number of high-resolution spatial images have become available on the world market following the development of new remote sensing satellites and airborne sensors. Similarly, multispectral images and even hyperspectral images are now available commercially and for scientific research. The paper presents a new methodology for the identification of asphalted pavement surfaces condition and the classification of the main types of asphalt defects using hyperspectral images from airborne digital sensors. The objective of this study was to generate indexes of pavement conditions from images that can be compared with the indicators of pavement surface conditions already used by national regulatory agencies.No atual sistema de concessões rodoviária do Brasil ambos, concessionárias e agências reguladoras têm a missão de melhorar a qualidade dos pavimentos rodoviários no País. Tal situação requer a pesquisa e a identificação de novas ferramentas que facilitem o levantamento das condições dos pavimentos rodoviários num tempo e custos menores que os métodos usuais. Recentemente, se verificou um grande aumento da disponibilidade de imagens de sensoriamento remoto com alta resolução espacial, seguindo uma tendência do mercado de novos satélites de sensoriamento remoto, e de sensores aerotransportados. De forma similar, imagens multi e hiperespectrais estão disponíveis tanto comercialmente quanto para a pesquisa científica. O artigo apresenta uma nova metodologia para a identificação das condições do asfalto em superfícies pavimentadas e uma classificação dos tipos de defeitos identificáveis a partir de imagens hiperespectrais adquiridas por sensores aerotransportados. O objetivo do artigo é o de mostrar que índices das condições das superfícies dos pavimentos asfaltados gerados via imagens hiperespectrais podem ser comparados com os indicadores vigentes, utilizados pela agência reguladora nacional.