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CONSTRUÇÃO DE IMAGENS REMAPEADAS PARA O SITIM
Luís Eduardo Bondesan Paulino
Maria Assunção Faus da Silva Dias
Depto. de Meteorologia do I.A.G.U.S.P.
Caixa Postal 30627; 01051 São Paulo - SP
1. Introdução
Em sua forma original, as imagens obtidas através do
satélite
geoestacionário
SMSjGOES,
apresentam
limitações
consideráveis para o uso em nosso país. Além da distorção
espacial provocada pela posição do satélite, nos últimos anos
desfavorável em relação a nossa poslçao geográfica, existem,
durante o dia, flutuações em sua órbita que fazem com que em
imagens consecutivas, um mesmo ponto (linha,elemento) represente
posições
geográficas
(latitude, longitude)
diferentes.
A
distorção espacial muitas vezes dificulta a identificação e
localização correta de certos sistemas, e não permite uma
comparação rápida e direta com produtos meteorológicos de uso
comum, como as cartas sinóticas ou campos de análise objetiva,
enquanto que as flutuações na órbita tornam imperfeitas as
animações
de
sequências
de
imagens,
onde
os
padrões
representados parecem dançar de um lado para o outro. Torna-se
útil, portanto, um remapeamento dessas imagens num formato mais
adequado, no caso presente uma grade em latitude e longitude .
2. Metodologia e Resultados
O remapeamento só é possível através da navegação das
imagens,
processo que utiliza os parâmetros dinâmicos do
satélite para realizar a transformação entre os sistemas de
coordenadas
do
satélite
(linha,elemento)
e
da
Terra
(latitude,longitude). Um conjunto de subrótinas para a navegação
de imagens do satélite SMSjGOES gravadas em fita magnética no
INPE em Cachoeira Paulista, foi fornecido pelo CSAjINPE (vide
Conforte et alli, 1983). Com essas subrotinas pode-se obter a
partir de um par (latitude, longitude) o correspondente par
(linha,elemento) e vice-versa.
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o processo de remapeamento começa com a def inição da
grade desej ada. Em seguida, para cada par ( latitude, longi tude)
obtém-se um par (linha,elemento). Aqui deve-se ressaltar que os
valores da linha e elemento calculados pelas subrotinas
como
valores reais, são arredondados para valores inteiros, o que
implica que um ponto selecionado para a montagem da grade sej a
na
verdade
o
ponto
mais
prOXlmo
da
posicão
terrestre
( latitude , longi tude) determinada previamente. A nova imagem é
então montada, lendo-se a imagem na fita linha por linha, e
selecionando-se apenas os "counts" (valores de intensidade de
cada ponto na imagem) correspondentes aos pares (linha,elemento)
calculados.
No computador Burroughs B7900, foi escrito um programa
em linguagem FORTRAN que, utilizando as subrotinas para a
navegação, executa o procedimento descrito acima, gerando como
saída três arquivos em formato texto, um de "counts" (que é a
imagem remapeada),
um de linhas e um de elementos para
verif icação e controle do processo. Esses arquivos são então
transferidos para o microcomputador, onde um programa transforma
o arquivo de "counts" para o formato binário utilizado no SITIM.
Cria-se então o arquivo descritor da imagem, feito através do
programa CRlMA, integrante do SITIM. Nesse ponto, utilizando-se
rotinas gráficas da biblioteca do SITIM, torna-se fácil desenhar
análises ou limites políticos sobre as imagens.
Nos testes iniciais do programa foram obtidas imagens
remapeadas a partir de imagens gravadas em fitas magnéticas
durante o Experimento Meteorológico 111 do Projeto Radasp 11, em
três formatos distintos. Para o dia 14/02/89 foi gerada uma
sequência de 15 imagens de 101X101 pontos, centradas
no radar
0
0
0
de Bauru (22. 35 S, 49. 03 W), com espaçamentos de 0.1 tanto em
latitude como longitude. Para o dia 23/02/89 foi gerada uma
sequência de 15 imagens de 95X101 pontos centradas em (22.60 0 8,
45.98 0 W), com espaçamentos de 0.1 0 tanto em latitude como
longitude, cobrindo a região do radar de Ponte Nova. Foram
geradas
também,
várias
imagens
de
351X226
pontos,
com
0
espaçamentos de 0.2
tanto em latitude como em longitude,
cobrindo a região da América do Sul entre (10 0 N, 80 0 W) e (60 0 8,
35 0 W). (Ver figuras).
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Através
para
cada
uma
dos
das
arquivos
imagens
de
foi
linhas
e
verificado
repetições de "counts" numa mesma imagem,
elementos
que
não
gerados
ocorreram
o que aconteceria no
caso de diferentes pares ( latitude, longitude ) corresponderem a
um mesmo par (linha,elemento), ou seja, no caso em que a
resolução da imagem na fita fosse inferior à estabelecida pela
grade. Comparando visualmente as imagens remapeadas com imagens
originais que cobrem aproximadamente a mesma reglao, nota-se que
o método preserva os padrões mais evidentes e revela outros
menos
notáveis,
localização.
acrescentando
sempre
Para serem construídas
uma
no
maior
B7900,
facilidade
de
as
de
imagens
95XI01 pontos gastam cerca de 3 minutos de CPU, enquanto que as
de
351X226
pontos
gastam
cerca
de
25
minutos
de
CPU,
tempo
demasiado aI to. Uma saída para esse problema seria a navegação
de um número menor de pontos da grade,
e uma posterior
interpolação
linear
em
linhas
imagens
remapeadas
e
elementos
para
obter
os
restantes.
4. Conclusões
As
entre
os
quais
pode-se
servem
citar:
a
inúmeros
sobreposição
propósitos
com
análises
meteorológicas convencionais para permitir uma melhor descrição
dos sistemas de precipitação;
aplicação de técnicas de análise
de sistemas de precipitação através do uso conjunto de radar e
satélite;
aplicação
precipitação.
de
quantitativa
de
Essas atividades estão em andamento no Depto.
de
Meteorologia da USP.
"hardware"
etapas
e
num
técnicas
de
avaliação
Espera-se poder superar as
futuro
próximo
trabalhar com os
de
produtos
forma
das
a
limitações
de
agilizar
as
remapeadas
em
poder
imagens
tempo real.
5.Agradecimentos
Este
CNPq.
proj eto
Agradecemos
Imagens
(DPI)
a
tem o
apoio
assessoria
do
da
~INEP ,
Depto.
de
da
FAPESP
e
do
Processamento
de
e do Centro de Aplicação de Satélites Ambientais
(CSA) do INPE nas várias etapas do presente trabalho.
756
6.Referências Bibliográficas
Conforte, J. C., N. Araí e F. C. Almeida, 1983. Navegação das
Imagens dos Satélites Meteorológicos Estacionários. INPE-277RPE/435.
Figura 1: imagem IV das
18:00Z
de
15/02/89,
obtida na UAI-M do 7 0
DISME (São Paulo).
Figura 2: imagem IV das
18:00Z
de
15/02/89,
remapeada
a
partir
de
arquivo gravado em fita
magnética pelo INPE em
Cachoeira Paulista.
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Figura 3: imagem IV das
14:00Z
de
14/02/89,
centrada
no
radar
de
0
0
Baurú
(22.35 S,49.03 W),
obtida através de arquivo
gravado em fita magnética
pelo INPE em Cachoeira
Paulista (São Paulo).
Figura 4: imagem IV das
14:00Z
de
14/02/89,
centrada
no
radar
de
0
0
Baurú
(22.35 S,49.03 W),
remapeada
a
partir
de
arquivo gravado em fita
magnética pelo INPE em
Cachoeira Paulista
(São
Paulo) .
,.8
,.8
108
lOS
208
218
21'9
228
228
238
2~8
~s
248
""8
268
CllIC
figura 5: representação da imagem da figura 4 no programa MicroMAGICS, onde é possível a realização de superposições com outros
campos meteorológicos.