Catalog on the fly:Solução aberta para utilização imediata de grande acervo de

imagens de satélites.

Luiz.motta@ibama.gov.brhttp://www.ibama.gov.br

Luiz Motta Maio/São Paulo-SP

MMA – Ministério do Meio Ambiente

IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis.

DIPRO – Diretoria de Proteção Ambiental

CGMAM – Coordenação Geral de Monitoramento

COTIG – Coordenação de Tecnologia de Geoinformação *

Luiz Motta:

● Formação Acadêmica: Eng. Florestal e Mestre Ciência Florestal (Otimização de transporte em SIG – 1995)

● Experiência em SIG:● EMBRAPA (Zoneamento de Agroclimatológico), IEF-MG(Monitoramento da

Cobertura Vegetal, …● IBAMA (Desde 2003 – 1o Concurso do IBAMA)● Amazônia: SIPAM, Projeto Terra Legal, …● FOSS4G: desde 2010.

Exemplo dos Objetivos: Combate do desmatamento da Amazônia

Exemplo dos Objetivos:Garimpo ilegal na Amazônia

● Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO.

● Mudança no uso das imagens de satélite.

● Demanda de imagens para as ações da DIPRO.

● Catalog on the fly● Servidor de imagens.● Catálogo local.● Cliente – Web e QGIS.● Catálogo da Planet Labs.● Catalog on the fly “in Action”

● Considerações.

Plano da apresentação

● Licença livre● CBERS 2B (Brasil e China)

● 20m(CCD) e 2.7m(HRC)● LANDSAT:

Ortoretificadas(série temporal + Landsat 8) ~ 8K imagens

● ALOS/Amazon Project (IBAMA, DPF e a JICA)● ALOS/PALSAR: 100m● 2010 – 2011

● Licença compartilha GOV:● Rapideye: 4 coberturas do Brasil ~ 76.5k imagens

Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO

Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO

LANDSAT(2001- 2016s)

LANDSATRAPIDEYE

Mudança no uso das imagens de satélite.

● Alta disponibilidade de imagens de alta resolução espacial● Efeito Google[1], Bing,...● Redução no uso de especialistas.

● IBAMA:● Interpretação do desmatamento a cada passagem do

Landsat.● Detecção das mudanças com base na série temporal.● Suporte com as imagens de melhor resolução espacial

[1] http://www.spatialitworld.com/2009/07/3-steps-to-synchronize-google-earth.html

Mudança no uso das imagens de satélite.

LANDSAT 8: 2015-08-28

1:10,500

BING

1:10,500

GOOGLE

1:10,500

1:50,000 1:10,500

2015-08-05

Mudança no uso das imagens de satélite.

RAPIDEYE 2014-06-19 - R3G5B2

Landsat 8(2014-07-24) R6G5B4 Rapideye (2014-06-19) R3G5B2

Melhoria na interpretação (datas próximas)

Escala: 1:10,000

Demanda de imagens para as ações da DIPRO.

Detecção de frentes de desmatamento.

Disponibilidade temporal e espacial.

2015-05-10 2015-06-11

CR = Corte Raso

Catalog on the fly

● Objetivo: Obter imagens automaticamente para um alvo.“A imagem vem até o usuário”

● Repositório(provedor das imagens):● Organizar imagens (Landsat, RapidEye, …).● Produto de pratileira(composição RGB).

Geotiff e TMS(uso na Internet).● Footprint da imagem(Camada de catálogo) - “Endereço”.

● Cliente (WEB e QGIS/Plugin):● Reconhecimento do tipo de fonte(local ou remota).● Identificar as imagens na extensão do mapa.● Adicionar automaticamente as imagens(Grupo).● Ordenar por data(descendente), se houver.

Catalog on the fly

Uso do nome original + RGB

Processamentos:● Criar RGB: 2_rgb.sh LC82270632013140LGN01.tif 6 5 4● Converter para 8bits(landsat 8 e Rapideye):

16b_2_8b_convert.sh LC82270632013140LGN01_r6g5b4.tif● “Scale”: Minimum → 0 and Maximum → 255

Scripts: https://github.com/lmotta/scripts-for-gis

Catalog on the fly

Criação dos TMS's e arquivos GDAL_WMS

mk_tiles.shLC82270632013140LGN01_r6g5b4.tif2 15/images/tms/landsat/imagens/png/landsathttp://10.1.25.66/imagens/tms/landsat

* gdal_tiler.py (tilers-tools 3.2.0)

Nova TAG: TargetWindow

Utilizado para “Zoom to Layer”

Catalog on the flyProcessamento em paralelo:nohup parallel mk_tiles.sh {} 2 17 ./png ./tms url < images.lst

Catalog on the fly

Exemplo criativo: PC de um projeto privado, sem problemas, boot pela case(HD) utilizando Xubuntu (cáculo das áreas das RE's)

Catalog on the fly

Passos para o camada de catálogo● Footprint para cada imagem.● Adicionar os fooprints na camada

Catalog on the fly

● Footprint para cada imagem(geração GeoJson):● footprint_gina.sh <imagem>

Cria o GeoJson.● footprint_add_url_tms.sh <geojson> <url>

● <url> URL da raiz dos TMS no servidorExemplo: http://10.1.25.66/imagens/tms/landsat.

● Cria e popula a coluna com os XML (GDAL_WMS).

● Adicionar os fooprints na camada de catálogo● footprint_append_shp.sh <Geojson> <shp>

<shp> Shapefile com todos os Footprint's

Scripts para camada de catálogo

Catalog on the flyExemplo de criação do catálogo local

1

2

3

Catalog on the flyExemplo de criação do catálogo local

Catalog on the flyExemplo de criação do catálogo local

Catalog on the flyExemplo de criação do catálogo local

Catalog on the fly - Máquina do Tempo

http://siscom.ibama.gov.br/maquinadotempo/

Catalog on the fly - Máquina do Tempo

● Plugin: Catalog on the fly

● Procura por camadas de catálogo no projeto● Campos: Data(opcional) e o endereço de cada imagem (local ou GDAL_WMS)

● Geometria: Footprint da imagem(polígono)

● Obtêm as imagens que interceptam com a extensão da janela do mapa.Utiliza as geometrias da camada de catálogo

Catalog on the fly

https://plugins.qgis.org/plugins/catalogotf_plugin/

Catalog on the fly

Não obrigatório.Campo do tipo data ou texto (yyyy-mm-dd)

Arquivo local ou endereço na Internet do GDAL_WMS, prefix = http e suffix = .xml

● Botão da camada(Check), para procurar as imagens no mapcanvas.

● Cria o “grupo” para adicionar as novas imagens. Nome:“nome da camada”- Catalog

Ordem inversa da data ou nome da imagem.

Catalog on the fly

● Cria o menu contextual para cada imagem do grupo do catálogo:● Zoom to● Highlight

WMS_GDAL precisa ter a TAG <TargetWindow>, esta TAG não é padrão.TargetWindow: Extesão da cena na “imagem” (TMS “tamanho do mundo”).

Catalog on the fly

Plugin Planet Labs Catalog

● NÃO é um produto oficial da Planet Labs.

● Resultado do programa “Planet Explorer”[1].

● Utiliza a API da Planet Labs para fazer a busca das imagens na área de interesse.

● Gera a camada de catálogo, contendo os metadados das imagens e funções especializadas

[1] https://www.planet.com/explorers/

Plugin Planet Labs Catalog

Instalação a partir do repositório oficial

Navegar até a área de interesse e executar o plugin

Na primeira busca, solicita a Chave

Plugin Planet Labs Catalog

Configuração do catálogo

Plugin Planet Labs Catalog

Download thumbnails

Plugin Planet Labs Catalog

Mostrando os thumbnailsAbrir a tabela de atributosAlternar para o modo visão

Plugin Planet Labs Catalog

Mostrando os thumbnails

Plugin Planet Labs CatalogSeleciona feições por campos do metadado.

Texto de pesquisa para o metadado:' “ KEY1”, “KEY2”, … 'Exemplo (ID do satélite): '"sat", "id"'Obtem o valor da “cadeia de chaves”Disponibilizado na biblioteca de expressão da Planet Labs

Plugin Planet Labs CatalogDownload TMS ou Tif da feição selecionada

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 + Google[1]

[1]https://www.dropbox.com/s/5hhdmuel9qek3hj/GDAL_WMS.zip

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 + Bing[1]

[1]https://www.dropbox.com/s/5hhdmuel9qek3hj/GDAL_WMS.zip

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 + Planet Labs

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 + RapidEye

c

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 + Landsat 8

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 (Grupo de Trabalho: INPE, IBGE e IBAMA )

...CBERS_4_MUX_20160318_166_129_R7G8B6;20160505 00:36:10;20160505 00:55:24CBERS_4_MUX_20160318_166_131_R7G8B6;20160505 00:36:40;20160505 00:56:30CBERS_4_MUX_20160318_166_128_R7G8B6;20160505 00:39:46;20160505 00:58:46CBERS_4_MUX_20160318_166_133_R7G8B6;20160505 00:41:21;20160505 01:01:41CBERS_4_MUX_20160318_166_141_R7G8B6;20160505 00:48:47;20160505 01:09:24CBERS_4_MUX_20160318_166_123_R7G8B6;20160505 00:50:21;20160505 01:11:21CBERS_4_MUX_20160318_166_130_R7G8B6;20160505 00:51:38;20160505 01:12:55...

Catalog on the fly “in Action”CBERS 4 (Grupo de Trabalho: INPE, IBGE e IBAMA )

CBERS_4_MUX_20160325_155_123_R7G8B6_tms x CBERS_4_MUX_20160202_155_123_R7G8B6_tms

Catalog on the fly “in Action”

Palsar (22m) ~1.4K

Dados de Radar da Jaxa processados para os anos de 2007 a 2010 com catálogo de visualização RGB (HH-HV-RFDI) para análise de áreas passíveis de concessão florestal em complemento a imagens do rapideye e landsat. 439GB em 439GB em 9K9K arquivos arquivos.

Rapideye Classificação do Uso do Solo ~3.5k

Classificação baseada nas imagens do RapidEye 2011 e Landsat 2008 para utilização no módulo de análise do SICAR. Catálogo utilizado para análise de municípios, bacias hidrográficas e imóveis rurais.Acesso imediato a 788GB distribuídos em ~17K de pastas e ~69K arquivos.

Catalog on the fly “in Action”

Utilização do Catálogo OTF na Diretoria de Geociências do IBGE

Integração de dados de imageamento (ortofotos e imagens de satélite) através do Catálogo OTF.

Mais de 30K imagens catalogadas distribuídas por todo o território nacional.

O acesso será implementado para atividades internas de produção cartográfica, nas unidades descentralizadas do IBGE.

Catalog on the fly “in Action”

DIPRO/CGMAM

Auto de infração e termo de embargo

Considerações

● “Solução aberta para utilização imediata de grande acervo de imagens de satélites.”

● Utilizamos e colaboramos com Projeto Aberto de Software de Geoprocessamento.● Projetos abertos de FOSS é uma realidade nas grandes

corporações. Ex.: PCL● Acreditamos e presenciamos o uso de FOSS em Governos.

Ex.: National Institute for Water and Atmospheric Research (NIWA) da Nova Zelândia.

● Imediato: O TMS como um serviço de imagem de “pratileira”, é de fácil geração, “basta criar as figuras”, e não precisa de manutenção “apenas” o serviço HTTP.

Considerações

● PCL: The Point Cloud Library (or PCL) is a large scale, open project for 2D/3D image and point cloud processing [http://pointclouds.org/].

● PCL is released under the terms of the 3-clause BSD license and is open source software. It is free for commercial and research use

Considerações