PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS CBERS
Esta
aula
apresenta
a
metodologia
do
Módulo
Processamento Digital de Imagens, utilizando dados do
CBERS, do Curso ministrado totalmente a Distância,
desenvolvido pelo INPE (OBT) em parceria com a Selper:
Introdução ao Sensoriamento Remoto
http://www.dpi.inpe.br/ead/intro_sr/index.html
Além disto, mostra alguns resultados da 2ª Pesquisa realizada
sobre o Perfil dos Usuários das Imagens do Satélite SinoBrasileiro de Recursos Terrestres - CBERS (China-Brazil
Earth Resources Satellite Program), e os produtos deste
satélite.
Sobre o Programa CBERS
Com o CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite) o Brasil passou a dominar a
tecnologia para o fornecimento de dados de sensoriamento remoto. Até então, o país
dependia exclusivamente de imagens fornecidas por equipamentos estrangeiros.
A cooperação entre cientistas brasileiros e chineses no desenvolvimento de
tecnologias espaciais resultou nos satélites CBERS-1 e CBERS-2, lançados
respectivamente em 1999 e 2003 e atualmente inoperantes, e no CBERS-2B, colocado
em órbita em setembro de 2007 e responsável por enviar imagens para as mais
diversas aplicações, como monitorar desmatamentos e a expansão da agropecuária.
Desde a assinatura do acordo de cooperação, em 1988, Brasil e a China já investiram
cerca de US$ 350 milhões e atualmente o Brasil é um dos maiores distribuidores de
imagens orbitais do mundo. Numa iniciativa pioneira, a política de acesso livre às
imagens do satélite CBERS tem levado outros países, como os Estados Unidos, a
disponibilizar dados orbitais de média resolução.
Para garantir o fornecimento ininterrupto de dados aos milhares de usuários
conquistados pelo CBERS, o Brasil precisa manter e ampliar seu programa de satélites
de observação da Terra. Estão programados os lançamentos de mais dois satélites
(CBERS-3 e 4) em 2011 e 2014. E já se discute com a China o desenvolvimento de
outros dois.
Além do fornecimento gratuito de imagens de satélite, que contribuiu para a
popularização do sensoriamento remoto e para o crescimento do mercado de
geoinformação brasileiro, o Programa CBERS promove a inovação na indústria
espacial nacional, gerando empregos em um setor de alta tecnologia fundamental
para o crescimento do País.
Objetivo do Curso a distância
Capacitar profissionais, de várias áreas, no uso da tecnologia de
Sensoriamento Remoto.
Objetivo do Módulo Processamento de Imagens
Difundir o uso de dados do satélite sino-brasileiro (CBERS) e de
outros satélites, disponíveis gratuitamente na Internet, bem
como o software SPRING (Sistema de Processamento de
Informações Georreferenciadas), desenvolvido pelo INPE, e
também gratuito.
Metodologia
Esta metodologia de ensino foi desenvolvida com softwares e
imagens disponíveis na Web, possibilitando acessos totalmente
gratuitos.
Constitui-se de procedimentos em formato de rotinas com o
“passo a passo” contendo mini-videos, para que os alunos de
cursos de geotecnologias, e demais interessados nessa área,
possam utilizá-los para:
-capturar imagens CBERS,
-mosaicos LANDSAT,
-georreferenciar imagens multitemporais,
-aplicar técnicas de processamento de imagens e
-gerar mapas temáticos.
O ambiente de ensino aprendizagem utilizado, e os programas
específicos, para o ensino de Processamento de Imagens
CBERS, no Curso, são apresentados a seguir:
TelEduc.Ambiente para a criação, capacitação e administração de
cursos na Web (http://TelEduc.nied.unicamp.br).
Para inicio da comunicação com os alunos utilizamos a ferramenta
“Agenda”, recurso que se caracteriza como a porta de entrada de um
curso. Toda a programação da semana é explicitada nesta ferramenta a
fim de que os formandos possam se organizar em relação aos tópicos,
tempo de estudo e a elaboração das atividades.
O ponto forte do curso é o suporte diferenciado ao aluno, já que
para ter sucesso em um curso a distância é muito importante a
interatividade entre professores e alunos, entre alunos e o ambiente
de aprendizado e se possível, entre os alunos também.
O formador como facilitador do processo de aprendizagem a distância
deve sempre orientar o aluno sobre a dinâmica do curso, incentivando
e conscientizando este aluno na importância de sua participação ativa
neste contexto de aprendizagem.
As ferramentas mais utilizadas para aprimorar a interatividade no
nosso curso são: “Atividades”: ela apresenta as atividades a serem
realizadas durante o curso.
“Diário de Bordo”: como o nome sugere, trata-se de um espaço
reservado para que cada participante possa registrar suas experiências ao
longo do curso: sucessos, dificuldades, dúvidas, anseios visando
proporcionar meios que desencadeiem um processo reflexivo a respeito
do seu processo de aprendizagem.
“Correio”: trata-se de um sistema de correio eletrônico interno ao
ambiente. Assim, todos os participantes do curso podem enviar e receber
mensagens através deste correio. Todos, a cada acesso, devem consultar
seu conteúdo a fim de verificar as novas mensagens recebidas.
“Portfólio”: nesta ferramenta os participantes do curso podem
armazenar textos e arquivos utilizados e/ou desenvolvidos durante o
curso, bem como endereços da Internet.
O aluno descreve o desenrolar das suas atividades no “Diário de
Bordo”, e faz um comentário dizendo para o professor em qual etapa das
rotinas ele teve mais dificuldades.
Como as rotinas mostram o “passo a passo” em itens, fica muito fácil
para o aluno apontar as suas dúvidas e ir interagindo com o professor.
Em muitos casos o formador repete a operação, junto com o aluno, para
conseguir visualizar onde está o problema e ajudá-lo a seguir em frente.
SWISH. Programa que usa a tecnologia Adobe Flash para criar
apresentações multimídia. Ferramenta que permite criar com
extrema habilidade animações em flash, acrescenta efeitos a
imagens importadas, nos formatos GIF, JPEG e PNG, e executa
efeitos
sonoros
em
resposta
ao
clique
do
mouse.
(http://www.swishzone.com).
CamStudio. Ferramenta para gravar a atividade da tela do
computador como arquivo de vídeo AVI. Os vídeos foram gerados
demonstrando “passo a passo” a aplicação das técnicas em
Geoprocessamento e Processamento de Imagens CBERS dentro do
SPRING. (http://www.camstudio.org).
SPRING. Sistema de Informações Geográficas-SIG, desenvolvido
e mantido pela OBT/ DPI – INPE.
Software
Freeware
–
Download
via
Web
http://www.dpi.inpe.br/spring Versões em Windows e Linux
(4.3.3) com Manual on-line – browser estilo Web.
Principais Funcionalidades: Processamento Digital de Imagens,
Manipulação de Dados Temáticos, Modelagem Numérica de Terreno,
Armazenagem e Consultas de Dados Cadastrais, Modelagem e Uso de
Redes e, Análises Espaciais.
Principais características: - Integrar, numa única base de dados,
informações espaciais provenientes de dados cartográficos, dados de
censo e cadastro urbano e rural, imagens de satélite, redes e modelos
numéricos de terreno.
-Oferecer mecanismos para combinar as várias informações, através de
algoritmos de manipulação e análise, além de ferramentas para consultar,
recuperar, visualizar e plotar o conteúdo da base de dados geocodificados.
No módulo “SPRING”, estão disponíveis as funções relacionadas à criação,
manipulação de consulta ao banco de dados, funções de entrada de dados,
processamento digital de imagens, modelagem numérica de terreno e
análise geográfica de dados.
É o módulo principal de entrada, manipulação e transformação de dados
geográficos. Para ter acesso ao material on line deste curso pode ser
utilizado o Windows Media Player (WMP). Trata-se de um programa
para áudio e vídeo em computadores pessoais. Produzido pela Microsoft,
está disponível gratuitamente para o Microsoft Windows.
O módulo PROCESSAMENTO DE IMAGENS CBERS dos nossos
cursos é composto pelas seguintes Rotinas:
Rotina 1. Como criar um banco de dados;
Rotina 2. Como criar as categorias: imagem, carta
temática e classes temáticas;
Rotina 3. Como criar um projeto;
Rotina 4. Como importar o mosaico da NASA;
Rotina 5. Como capturar as imagens CBERS.
Rotina 6. Como realizar o registro das Imagens CBERS no
SPRING;
Rotina 7. Contraste linear;
Rotina 8. Como aplicar as técnicas de segmentação e
classificação;
Rotina 9. Edição matricial.
Banco ATLAS 2008: http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/banco.html
Base de dados do BRASIL - Imagens CBERS das
capitais brasileiras, Mapa estadual, municipal 1991,
1994, 1997, 2001, 2005, 2007 (500.000 e
2.000.000), sede de municípios (2005), drenagem,
vias acesso, séries cartográficas, vegetação radam,
cenas Landsat, CBERS e SPOT, do Brasil.
Access (versão 5.0 do SPRING) / 352 mbytes
Brasil - Polyconica/SIRGAS 2000
Executável win (XP/Vista)
IBGE, INPE
Meridiano central W 51:00:00
Abrangencia do fuso 54-48
http://www.ltid.inpe.br/cursoadistancia/
ProcessamentoDeImagensCBERS/AULAS/Aula3/
DetalhesRotina4_Alternativa.pdf
http://www.dgi.inpe.br/Suporte/files/
manual_usuario_PT.htm
Transformações polinomiais - pontos de controle
O uso de transformações polinomiais é bastante comum no registro de imagens.
As transformações polinomiais fazem o vínculo entre coordenadas de imagem e
as coordenadas no sistema de referência através de pontos de controle.
Pontos de controle são feições passíveis de identificação na imagem e no terreno,
ou seja, são feições homólogas cujas coordenadas são conhecidas na imagem e
no sistema de referência. Cruzamentos de estradas, pistas de aeroportos e
confluência de rios são candidatos naturais a pontos de controle.
A determinação dos parâmetros da transformação polinomial selecionada é feita
através da resolução de um sistema de equações. Para que esse sistema de
equações possa ser montado as coordenadas dos pontos de controle devem ser
conhecidas tanto no referencial da imagem como no sistema de referência.
As coordenadas de imagem (linha, coluna) são obtidas quando o usuário clica
sobre a feição na imagem. As coordenadas de referência são usualmente obtidas
através de mapas confiáveis que contenham as feições homólogas usadas como
pontos de controle (modo Mesa na janela de registro).
O SPRING também aceita medições feitas diretamente no terreno com GPS
(modo Teclado). Dados vetoriais existentes e imagens georreferenciadas
também podem ser usados como fontes de extração de coordenadas de
referência (modo Tela).
Uma vez determinados os n pontos de controle e selecionada a transformação
polinomial, um sistema de 2n equações é montado para resolver 6, 12 ou 20
parâmetros, dependendo do polinômio ser de 1o, 2o ou 3o grau. Assim, concluise que o número mínimo de pontos de controle é 3 para o polinômio de 1o
grau, 6 para o polinômio de 2o grau e 10 para o polinômio de 3o grau.
O número mínimo de pontos de controle representa a situação de um sistema
de equações determinado, no qual o número de equações coincide com o
número de incógnitas a calcular.
Entretanto, como as coordenadas medidas dos pontos de controle estão
sujeitas a erros, convém usar um número de pontos maior que o mínimo.
Nesse caso, trabalha-se com um sistema de equações sobre-determinado, que
tem mais equações que incógnitas e permite tratar e distribuir os erros de
medição dos pontos de controle.
Em termos práticos aconselha-se o uso de 6 pontos de controle para o
polinômio de 1o grau, 10 pontos de controle para o polinômio de 2o
grau e 14 pontos para o polinômio de 3o grau.
Deve-se ter em mente também que a distribuição dos pontos de controle
na área a ser registrada é de suma importância, pois as transformações
polinomiais tendem a se comportar adequadamente apenas na região onde se
encontram os pontos de controle.
Durante o Registro e a Importação de Arquivos GRIB, dos dados CBERS , o botão correção de sistema
deve ficar ativado ou desativado?
As imagens CBERS selecionadas através do catálogo de imagens do INPE (www.dgi.inpe.br/CDSR) têm correção
geométrica de sistema e estão, portanto, sujeitas às incertezas oriundas dos dados de efemérides e de atitude
usados no processo de correção geométrica.
Como as imagens do CBERS-2 e 2B estão sendo distribuídas gratuitamente à comunidade de usuários brasileiros,
é oportuno enfatizar o estado atual da qualidade geométrica dessas imagens e descrever a melhor maneira de
tratá-las através do módulo de registro do SPRING com o objetivo de eliminar o erro de posicionamento e refinar o
erro interno.
A exatidão de posicionamento define quanto uma imagem com correção de sistema está fora de sua posição
geográfica correta. As imagens CBERS-2 e 2B podem apresentar erros de posicionamento de até 10 km. Dados
de efemérides imprecisos e aproximações na integração dos dados de atitude feita a bordo do satélite são os
principais responsáveis pelo erro de posicionamento das imagens com correção de sistema. O registro das imagens
elimina o erro de posicionamento.
A exatidão interna estabelece a possibilidade de integração de uma imagem com correção de sistema a mapas e a
outros dados georreferenciados. Em outras palavras, o erro interno é o erro residual, aquele que não se consegue
eliminar totalmente, quando se tenta sobrepor uma imagem a um mapa, ou seja, um erro interno pequeno significa
uma boa sobreposição.
O erro interno é de cerca de 90 m (4.5 pixels) para as imagens CCD, 250 m (3.125 pixels) para as imagens
IRMSS e 700 m (2.7 pixels) para as imagens WFI.
Como conseqüência, se a opção correção de sistema estiver ativa, esses valores de erro interno permanecem na
imagem registrada.
Por outro lado, testes realizados no INPE mostram que o registro das imagens através de uma transformação de
afinidade (polinômio de 1o grau) permite o refinamento do erro interno, que cai para cerca de 24a 28 m (1.4
pixel) para as imagens CCD, 112 m (1.4 pixel) para as imagens IRMSS e 416 m (1.6 pixel) para as imagens
WFI.
Portanto, se o registro for feito com o botão correção de sistema desativado e houver mais de 3 pontos de
controle para o uso de um polinômio
de 1o grau,
consegue-se um bom resultado.
Por isso, sugere-se, como regra geral para as imagens CBERS-2 e 2B, que o Registro e a Importação de
Arquivos GRIB sejam feitos com o botão correção de sistema desativado.
O registro é uma operação trabalhosa, existe alguma dica para realiza-lo com mais facilidade?
SIM. Observe as recomendações a seguir:
1.Clicar em Tela nos botões de opção Aquisição;
2.Reconhecer pontos homólogos, isto é, pontos que correspondam às mesmas feições nas imagens de referência e
de ajuste. Faça isto antes de começar a aquisição dos pontos.
Utilize o recurso da opção Ampliar, que está no "Painel de Controle". Isto permite uma maior precisão na
localização os pontos;
3.Clicar em Criar nos botões de opção Operação;
4. Clicar na caixa de texto Nome e fornecer um nome para o ponto que vai ser adquirido;
5. Clicar em CR para que apareça a mensagem "Selecione ponto de referência";
clicar sobre OK na mensagem, e logo em seguida, aponte o cursor sobre o ponto na tela de referência, clicando
com o Botão da Esquerda do mouse novamente;
6. Um ponto representado por uma cruz verde aparecerá sobre a imagem ou dado vetorial na Tela 5; clicar e
arrastar a cruz verde até o mesmo ponto geográfico escolhido na tela de referência.
Se você está realizando o registro, veja a seguir, um LEMBRETE que poderá auxiliá-lo:
Após CRIAR um ponto (clicar sobre o ponto na tela 1) aparecerá na tela 5 o ponto correspondente.
Esse ponto na Tela 5 - imagem de ajuste - é que deve ser movimentado para a posição correta, isto é, equivalente
à posição da tela 1 na imagem de referência.
Se possível defina em torno de 9 pontos de controle, 3 na parte superior da imagem, 3 na parte central e 3
na parte inferior. Pode ser um número menor, desde que estejam bem distribuídos.
Use a opção SELECIONAR, antes de SALVAR os pontos de controle.
Selecione todos os pontos e avalie o erro de precisão, o ideal é conseguir um erro próximo de 1,5 pixel.
Limiares de Similaridade e de Área
A medida de Similaridade está baseada na distância Euclidiana entre os valores
médios dos níveis de cinza de cada região. Assim duas regiões são consideradas
distintas se a distância entre suas médias for superior ao limite de Similaridade
escolhido.
Regiões com limiar de Área menor que o mínimo escolhido são absorvidas pelas
regiões adjacentes mais similares a estas.
O valor de similaridade depende dos níveis de cinza da imagem. Para as imagens
Landsat, ou CBERS, usamos o valor = 8. Por exemplo:
Considerando-se apenas uma banda e um limiar de similaridade igual a 8.
Uma região com a média dos níveis de cinza = 12 e uma região vizinha com média
dos níveis de cinza = 18, são consideradas similares.
Porque a diferença entre as médias é igual a 6, que é um valor menor que 8,
portanto
essas
regiões
serão
agrupadas
formando
uma
nova
região.
O limiar de Área depende da área mínima, em número de pixels, que se deseja
identificar.
Por exemplo:
Para imagens Landsat de resolução = 30 x 30 metros, uma área de
20 pixels significa:
5 x 4 pixels = (5 x 30m) X (4 x 30metros) = 18000 m2 ( área mínima ).
Para imagens CBERS de resolução = 20 x 20 metros, uma área de 20 pixels significa:
5 x 4 pixels = (5 x 20m) X (4 x 20metros) = 8000 m2 ( área mínima ).
Experimente:
Área = 20 e Similaridade = 8
Por exemplo:
Área e Similaridade :
20
e
e faça alguns testes variando esses valores.
8,
15
e
10,
30
e
10.
Produtos
CBERS-SATÉLITE SINO-BRASILEIRO
DE RECURSOS TERRESTRES
http://www.cbers.inpe.br
Um dos objetivos deste curso é divulgar os produtos dos satélites
CBERS distribuídos gratuitamente na internet.
Três câmeras para observação da superfície terrestre em
diferentes regiões de espectro eletromagnético compõem a carga
útil dos satélites CBERS.
CÂMERA IMAGEADORA DE AMPLO CAMPO DE VISADA - WFI
Proporcionam imagens de extensas faixas da superfície do globo, permitindo uma
visão integrada de formações geográficas de grande extensão, tais como grandes
rios e regiões costeiras.
No CBERS-1, CBERS-2 e CBERS-2B, a câmara WFI produz imagens de uma
faixa com 890 km de largura, com resolução de 260 m.
No CBERS-3 e CBERS-4, a câmara produzirá imagens de uma faixa com 866 km,
com resolução de 73 m.
CÂMERA DE ALTA RESOLUÇÃO - CCD
Permite o acompanhamento de fenômenos que exigem maior detalhamento para
seu estudo, tais como processos de desmatamento e mapeamentos agrícolas.
A direção de visada pode ser deslocada no sentido leste-oeste em até 32 graus
em relação ao centro da órbita, possibilitando a obtenção de imagens
estereoscópicas. Além disto, qualquer fenômeno detectado pela câmera WFI pode,
também, ser localizado pela câmera CCD, para estudo mais detalhado.
No CBERS-1, CBERS-2 e CBERS-2B, a câmera CCD produz imagens de uma
faixa com 113 km de largura, com resolução de 20m.
No CBERS-3 e CBERS-4, haverá uma segunda câmera CCD (PANMUX) que
produzirá imagens com até 5 m de resolução.
IMAGEADOR POR VARREDURA DE MÉDIA RESOLUÇÃO - IRMSS
Permite a obtenção de imagens em quatro faixas espectrais na região do
infravermelho.
No CBERS-1 e CBERS-2, produz imagens de uma faixa com 120 km de
largura, com resolução de até 80m. Os CBERS-3 e CBERS-4 serão equipados
com uma câmera IRMSS que produzirá imagens com até 40 m de resolução
espacial.
CÂMERA PANCROMÁTICA DE ALTA RESOLUÇÃO - HRC
No CBERS 2B, o IRMSS foi substituído pela HRC.
Esta câmara experimental produz imagens de uma faixa de 27 km de
largura, com resolução espacial de 2,7 m, em uma região espectral
pancromática única.
Recordando: Resumo das principais aplicações
O satélite CBERS possui um conjunto de sensores ou
instrumentos com alto potencial de atender a múltiplos
requisitos de aplicações. Porém, cada um desses sensores tem
características próprias que os tornam mais adequados a certas
categorias de aplicações.
O potencial de aplicação de um dado sensor é estabelecido em
função de suas características de resolução espacial,
resolução temporal, e características espectrais e
radiométricas.
A fim de maximizar os resultados para melhor relação
custo/benefício deve-se considerar o compromisso entre as
necessidades da aplicação e as características dos sensores. A
seguir são indicadas algumas aplicações para cada câmera,
entretanto o universo de aplicações é muito mais amplo.
A Câmera Imageadora de Alta Resolução (CCD), por possuir uma boa
resolução espacial – 20 metros, presta-se à observação de fenômenos ou
objetos cujo detalhamento seja importante.
O campo de visada de 120 km, auxilia nos estudos municipais ou
regionais.
Dada a sua freqüência temporal de 26 dias, pode servir de suporte na
análise de fenômenos que tenham duração compatível com esta resolução
temporal.
Suas bandas estão situadas na faixa espectral do visível e do
infravermelho próximo, o que permite bons contrastes entre vegetação e
outros tipos de objetos.
Destacam-se como aplicações potenciais da CCD:
Vegetação: identificação de áreas de florestas, alterações florestais em
parques, reservas, florestas nativas ou implantadas, quantificações de
áreas, sinais de queimadas recentes.
Agricultura: identificação de campos agrícolas, quantificação de áreas,
monitoramento do desenvolvimento e da expansão agrícola, quantificação
de pivôs centrais, auxílio em previsão de safras, fiscalizações diversas.
Meio ambiente: identificação de anomalias antrópicas ao longo de
cursos d´água, reservatórios, florestas, cercanias urbanas, estradas;
análise de eventos episódicos naturais compatíveis com a resolução da
Câmera, mapeamento de uso do solo, expansões urbanas.
Água: identificação de limites continente-água, estudos e gerenciamento
costeiros, monitoramento de reservatórios.
Cartografia: dada a sua característica de permitir visadas laterais de até
32º a leste e a oeste, em pequenos passos, possibilita a obtenção de
pares estereoscópicos e a conseqüente análise cartográfica (CBERS 2).
Essa característica também permite a obtenção de imagens de uma certa
área no terreno em intervalos mais curtos, o que é útil para efeitos de
monitoramento de fenômenos dinâmicos.
Geologia e solos: apoio a levantamentos de solos e geológicos.
Educação: geração de material de apoio a atividades educacionais em
geografia, cartografia, meio ambiente, e outras disciplinas.
O IRMSS (Imageador por Varredura de Média Resolução),
presente nos CBERS-1 e 2, tem duas bandas espectrais na região
do infravermelho médio e uma pancromática, com 80 metros de
resolução espacial, mais uma banda na região do infravermelho
termal com 160 metros.
Suas aplicações são as mesmas da CCD, com as devidas
adaptações.
Outras aplicações são:
Análise de fenômenos que
temperatura da superfície.
apresentem
Geração de mosaicos estaduais.
Geração de cartas-imagens.
alterações
de
O WFI (Imageador de Amplo Campo de Visada) pode
imagear grandes extensões territoriais, de 890 km. Essa
característica torna o WFI muito interessante para observar
fenômenos cuja magnitude ou interesse seja nas escalas macroregionais ou estaduais. Em função dessa ampla cobertura espacial,
sua resolução temporal também tem um ganho - podem ser
geradas imagens de uma dada região com menos de cinco dias de
intervalo.
Entre as aplicações, podem ser mencionadas:
Geração de mosaicos nacionais ou estaduais.
Geração de índices de vegetação para fins de monitoramento.
Monitoramento de fenômenos dinâmicos, como safras
agrícolas, queimadas persistentes.
Sistema de alerta, em que a imagem WFI serve como indicativo
para a aquisição de imagens de mais alta resolução da CCD ou do
IRMSS.
Acoplamento a outros sistemas mundiais de coleta de
dados de baixa a média resolução.
A HRC (Câmera Pancromática de Alta Resolução) pode
imagear uma faixa relativamente estreita - 27 km -, mas com
altíssima resolução, de 2,7 m de dimensão de pixel.
O modo de operação está estabelecido em uma revisita de 130
dias. Ou seja, ao longo do ano será possível ter ao menos duas
coberturas completas do país. Com esta câmera não será
possível ter estereoscopia.
Entre as aplicações, podem ser mencionadas:
Geração de mosaicos nacionais ou estaduais detalhados.
Atualização de cartas temáticas e outros tipos de cartas.
Geração de produtos para fins de planejamento local ou
municipal.
Aplicações urbanas e de inteligência.
Fusão HRC X CCD
http://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=fusaohrcccdcbers2b:exemplo
QUALIDADE GEOMÉTRICA DE IMAGENS CBERS-2
Nível 2 de processamento_imagem com
correção radiométrica e correção geométrica de sistema
http://www.dgi.inpe.br/CDSR
IMAGENS DISPONÍVEIS PARA DOWNLOAD
ATRAVÉS DO CATÁLOGO
É importante que elas passem por um processo de registro
para que o erro de posicionamento seja eliminado e o erro
interno seja refinado
EXATIDÃO DE POSICIONAMENTO DAS
IMAGENS CBERS-2
As imagens CBERS-2 podem apresentar um erro de
posicionamento de até 10km, o registro das imagens
elimina o erro de posicionamento
EXATIDÃO INTERNA DAS IMAGENS CBERS-2
80m para as imagens CCD
250m para as imagens IRMSS e
700m para as imagens WFI
O registro das imagens por uma transformação de afinidade
(polinômio do primeiro grau) permite o refinamento do erro
interno
24 m para as imagens CCD
112 m para as imagens IRMSS
416 m para as imagens WFI
CCD na escala 1:100.000, IRMSS na escala 1:250.000 e
WFI na escala 1:1.000.000
Recordando
Níveis de Correção Geométrica de Produtos CCD_CBERS
Imagem Nível 0: imagem recebida diretamente pela estação de recepção do
INPE, contendo dados não calibrados, e informação adicional sobre atitude e
efemérides do satélite. Esta imagem é arquivada pelo INPE em formato específico
para uso interno.
Imagem Nível 1: imagem resultante da aplicação de procedimentos de calibração
radiométrica a uma imagem nível 0.
Imagem Nível 2: imagem selecionada através do catálogo:
http://www.dgi.inpe.br/CDSR;
Nível 1, à qual foi aplicado procedimento de correção geométrica de sistema, com
uso de dados da plataforma e sem uso de pontos de controle. As imagens CBERS-2
podem apresentar um erro de posicionamento de até 10 km, é importante que
elas passem por um processo de registro para que o erro de posicionamento seja
eliminado e o erro interno seja refinado; usar, por exemplo, imagens ortorretificas
pela NASA, como referencia no registro. Informações adicionais sobre o acesso a
estas imagens, poderão ser encontradas no endereço:
http://glcf.umiacs.umd.edu/data
Cont. Recordando
O erro interno é de cerca de 80m para as imagens CCD. O registro das imagens por
uma transformação de afinidade (polinômio do primeiro grau) permite o refinamento
do erro interno, que cai para cerca de 24m.
Este produto é disseminado pelo INPE no seguinte formato:
Geotiff e Projeção UTM (Sistema referencial de localização terrestre baseado em
coordenadas métricas definidas para cada uma das 60 zonas UTM, múltiplas de 6
graus de longitude, na Projeção Universal Transversal de Mercator e cujos eixos
cartesianos de origem são o Equador, para coordenadas N (norte) e o meridiano
central de cada zona, para coordenadas E (leste), devendo ainda ser indicada à zona
UTM da projeção.
As coordenadas N (norte) crescem de S para N e são acrescidas de
10.000.000 (metros) para não se ter valores negativos ao sul do Equador que
é a referência de origem; já as coordenadas E (leste) crescem de W para E,
acrescidas de 500.000 (metros) para não se ter valores negativos a oeste do
meridiano central); e
Datum SAD 69 (apresenta o vértice Chuá-MG como a origem das coordenadas, e
elipsóide de referência o recomendado pela União Astronômica Internacional,
homologado em 1967 pela Associação Internacional de Geodésia).
QUALIDADE GEOMÉTRICA DE IMAGENS CBERS-2 - Nível 3
Imagem com correções radiométrica e geométrica refinada pelo
uso de pontos de controle, obtidos automaticamente de uma base
de dados ou selecionados manualmente.
https://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid
,
http://www.landcover.org/data/landsat
Mais informações
Imagem Nível 3: imagem CBERS nível 2 à qual foram aplicados procedimentos
adicionais de correção geométrica com o uso de pontos de controle, que permitem
a localização dos elementos lineares na imagem, em um terreno plano, com
precisão compatível com o padrão de exatidão cartográfica na escala 1:100.000.
Produto em fase de teste, com grande aceitação por parte dos avaliadores, mas
ainda não disponível sistematicamente para o usuário.
* A Seqüência Lógica para o usuário fazer Avaliação Geométrica das Imagens
CCD_CBERS é apresentada a seguir:
O programa utilizado para esta avaliação é o MARLIN, com distribuição gratuita pelo INPE,
destinado
à
visualização
e
à
avaliação
de
imagens
digitais
(http://www.dgi.inpe.br/CDSR_TESTES/MARLIN_loginP.php).
Para avaliar a qualidade de uma imagem, selecionar no menu principal do MARLIN, na opção
“Geometria”, a função criar “Nova Análise”.
Em seguida, definir a imagem de referência (Imagem Ortorretificada da NASA) e a de
trabalho (CCD_CBERS).
Cont. Mais informações
Abrirá
uma
nova
janela
para
a
entrada
dos
pontos
de
controle.
Reconhecer pontos homólogos: pontos que correspondam às mesmas feições nas imagens
de referência e de ajuste.
Se possível defina em torno de 9 pontos de controle, 3 na parte superior da imagem, 3 na
parte central e 3 na parte inferior. Pode ser um número menor, desde que estejam bem
distribuídos na imagem.
Os resultados da avaliação ou Medidas de Qualidade Geométrica da Imagem são visualizados
na opção do botão “Mostrar Análise”, da Janela Pontos de Controle.
Na Janela de Erros, clicar na opção do botão “Mostrar Relatório”, para visualizar o Relatório
de Qualidade Geométrica das Imagens.
Usar inicialmente as Transformações Ortogonal, e depois, a Similaridade, para avaliar a
Geometria Interna das Imagens CBERS.
E finalmente, usar a Transformação Afim para avaliar a "Registrabilidade" das imagens.
QUALIDADE GEOMÉTRICA DE IMAGENS CBERS-Nível 4
Imagem com correções radiométrica e geométrica refinada pelo
uso de pontos de controle e de um Modelo Numérico de Elevação
(MNET), obtidos automaticamente de uma base de dados ou
selecionados manualmente. DEM-> SRTM:
http://srtm.usgs.gov
Mais informações
Imagem Nível 4: imagem CBERS nível 3 refinada pelo uso de modelo
digital de elevação (imagens ortorretificadas), e compatível com aplicações
que requerem uma modelagem cartográfica acurada em qualquer tipo de
terreno.
Produto em fase de planejamento, ainda não disponível para o usuário.
Arquivos provenientes dos dados do SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission*), disponíveis na Internet gratuitamente, para as Américas do Sul e
do Norte podem ser utilizados no processamento de ortorretificação das
imagens CCD/CBERS.
*
VALERIANO, M. M. ; ROSSETTI, Dilce de Fátima ; ALBUQUERQUE, P. C. G. . TOPODATA: desenvolvimento da
primeira versão do banco de dados geomorfométricos locais em cobertura nacional. In: SIMPÓSIO
BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 2009, Natal, RN. Anais do XIV SIMPÓSIO BRASILEIRO DE
SENSORIAMENTO
REMOTO.
São
José
dos
Campos,
SP
:
INPE,
2009.
http://marte.dpi.inpe.br/col/dpi.inpe.br/sbsr@80/2008/11.14.21.06/doc/5499-5506.pdf
CBERS_CCD_Nível 3 poderão ser importadas para o
SPRING sem registro prévio usando a ferramenta WIZARD
CBERS.
O projeto é criado, automaticamente, com os parâmetros
de projeção e datum definidos no arquivo GeoTiff, e
retângulo envolvente contendo toda a imagem
Resultados
O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, através da
Coordenação-Geral de Observação da Terra - OBT, disponibilizou,
via internet, os resultados da 2ª Pesquisa realizada sobre o
Perfil dos Usuários das Imagens do Satélite Sino-Brasileiro
de Recursos Terrestres - CBERS (China-Brazil Earth Resources
Satellite Program).
http://www.dgi.inpe.br/pesquisa2009
A pesquisa foi elaborada com a finalidade de promover a melhoria
do Programa CBERS, e teve como objetivo conhecer o Perfil dos
Usuários CBERS, e a Aplicabilidade de suas Imagens.
Inclusive estes dados serão utilizados no aperfeiçoamento dos
processos e produtos, serviços prestados e cursos oferecidos
pela OBT.
Indicadores de Gestão:
Estimativa e geração de economia, melhoria da infraestrutura,
contratação de recursos humanos, treinamentos, aumento de
faturamento e as atividades econômicas desenvolvidas.
Considerando as seguintes modalidades de cursos da OBT :
presencial (no INPE, ou na organização do usuário),
semipresencial e a distância.
Dos 3031 participantes, indicaram interesse pela categoria a
Distância - 1438 (47,4 %)~ a metade dos participantes da 2ª
Pesquisa realizada sobre o Perfil dos Usuários das Imagens CBERS).
Considerando um total de 8064 indicações de interesse, incluindo
todos os cursos de curta duração da OBT, disponíveis no
endereço:
http://www.dpi.inpe.br/cursos,
optaram pela modalidade totalmente a Distância, e na categoria,
Introdução ao Sensoriamento Remoto,
1043 participantes (12,9 %).
Indicadores das Imagens CBERS:
imagens solicitadas e efetivamente utilizadas
Indicadores das Imagens CBERS:
imagens efetivamente utilizadas
Indicadores de Qualidade: avaliação das imagens enviadas
eletronicamente
Com o advento de novas tecnologias, que tornou possível aos
formadores acrescentarem mais recursos tecnológicos, para
exemplificar ou demonstrar a operação das atividades propostas
em Processamento de Imagens, com o uso de Imagens
CBERS e do SPRING, o índice de aprovação dos alunos subiu
de 79, 41 %, no curso ministrado no final de 2006,
para 90 % no curso ministrado no início de 2007 e
para 100 % no curso ministrado no segundo semestre de
2007, com término em novembro.
Conclusões
Os dados apresentados na 2ª Pesquisa realizada sobre o Perfil
dos Usuários das Imagens CBERS, confirmam o sucesso do
Programa CBERS na Difusão de Dados, e mostram que o uso de
imagens de satélite CBERS é fundamental quando é necessário
coletar informações precisas sobre a superfície da terra de forma
rápida, eficaz e sem custo financeiro. Foram distribuídas
gratuitamente, pela internet, mais de meio milhão de imagens
para aproximadamente vinte mil usuários, em cerca de duas mil
instituições públicas e privadas.
Os excelentes resultados obtidos nas Avaliações dos Cursos a
Distância da OBT, realizadas pelos alunos, motivou a equipe de
formadores destes cursos, a treinar nos cursos atuais,
profissionais de outras áreas, como por exemplo: Médico
Veterinário, Turismólogo, Perito Criminal Federal, Pedagogo,
Técnico em Agropecuária e em Agrimensura, Historiador, entre
outros.
Com o levantamento dos dados que apontam 47,4 %, dos
participantes, na 2ª Pesquisa realizada sobre o Perfil dos
Usuários das Imagens CBERS, com interesse na modalidade
de cursos, na categoria a Distância, a tendência é a OBT investir
cada vez mais na capacitação dos usuários, nesta modalidade de
ensino, desenvolvendo metodologias apropriadas para estes fins
nos cursos de curta duração.
Portanto, a tendência é a OBT promover ações de qualidade que
atendam e estimulem demandas locais, regionais, nacionais e
internacionais, para o uso, conhecimento e aplicações de técnicas
de Sensoriamento Remoto, principalmente com o uso de
Imagens CBERS.
OBRIGADO!
Eliana Maria Kalil Mello ([email protected])