Ensino Aprendizagem de Processamento de Imagens CBERS na Modalidade a Distância

Este artigo apresenta a metodologia do Módulo Processamento de Imagens CBERS do Curso a Distância :

INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO,

do INPE (OBT) em parceria com a SELPER,

http://www.dpi.inpe.br/ead/intro_sr ,

e mostra a Avaliação realizada pelos formandos do curso concluído em dezembro de 2007, com a aprovação de 100% dos alunos, destacando 87,5% dos formandos com nota máxima neste módulo.

O INPE, através da OBT, disponibilizou, via internet, os resultados da 1ª Pesquisa realizada sobre o Perfil dos Usuários das Imagens CBERS*

(http://www3.dgi.inpe.br/pesquisa2007/resultados.html)

Parte II – Indicadores de Gestão

Quadro 29 (Pessoas F. e J., por número de indicações, dos participantes com interesse em determinadas modalidades de cursos da OBT) Entre 4426 participantes optaram pela categoria a Distância -1988 participantes (44,9%~ a metade).

*Autor Principal:Luiz Tadeu da Silva-OBT

Quadro 28 (Pessoas F. e J., por número de indicações, dos participantes com interesse em cursos de curta duração da OBT)

Entre 12.384 indicações de interesse optaram pela modalidade totalmente a Distância, e na categoria,

Introdução ao Sensoriamento Remoto

1551 participantes (12,5 %).

Este curso é a primeira iniciativa do INPE/SELPER, nesta modalidade (http://www.dpi.inpe.br/ead/intro_sr).

14.3% 7,7%

O curso tem como objetivo capacitar profissionais, de várias áreas, no uso da tecnologia de Sensoriamento Remoto.

Ele visa também 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.

Os principais tópicos abordados são:

Fundamentos de sensoriamento remoto,

Sensores e Satélites,

Interpretação de Imagens de Sensores Remotos,

Conceitos de Geoprocessamento, Processamento de imagens (Processamento de Imagens CBERS - aulas 6, 7 e 9) de sensores remotos e Aplicações de dados de sensores remotos.

Coordenação e Organização do Curso: INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO

Hilcéa Santos Ferreira (hilcea@dpi.inpe.br ) , Teresa Gallotti Florenzano (teresa@dsr.inpe.br )

Utilizam-se softwares e imagens disponíveis na rede, com acesso totalmente gratuito, e o Ambiente de Suporte para Ensino-aprendizagem a distância TelEduc.

Desenvolvido no Desenvolvido no Núcleo de Informática Aplicada à Educação Núcleo de Informática Aplicada à Educação (NIED)(NIED) do do Instituto de Computação (IC)Instituto de Computação (IC) da da Universidade Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).Estadual de Campinas (UNICAMP).

http://www.teleduc.org.br/pagina/principal

Apresenta as atividades a serem realizadas durante o curso.

Ferramentas Principais

Trata-se de um espaço reservado para que cada participante do curso possa se apresentar aos demais de maneira informal, descrevendo suas principais características, além de permitir a edição de dados pessoais.

Ferramentas Principais

Como o nome sugere, trata-se de um espaço reservado para que cada 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.

Ferramentas Principais

Nesta ferramenta os participantes do curso podem armazenar textos e arquivos utilizados e/ou desenvolvidos durante o curso, para serem avaliados.

Ferramentas Principais

SWISH

Programa que usa a tecnologia Adobe Flash para criar apresentações multimídia (http://www.swishzone.com)

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

 

 

CamStudio

Ferramenta para gravar a atividade da tela do computador  como arquivo de vídeo AVI (http://www.camstudio.org)

Os vídeos foram gerados demonstrando “passo a passo” a aplicação das técnicas em Geoprocessamento e Processamento de Imagens CBERS dentro do SPRING

Os alunos são orientados nas atividades de capturar e georreferenciar imagens CBERS, aplicar técnicas de processamento de imagens e gerar mapas temáticos

SPRING (Sistema para Processamento de Informações Georeferenciadas)

(http://www.dpi.inpe.br/spring)

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.

CBERS-SATÉLITE SINO-BRASILEIRO

DE RECURSOS TERRESTRES

PRODUTOS

http://www.cbers.inpe.br

Um dos objetivos deste trabalho 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

Imagens de extensas faixas da superfície do Globo

Visão integrada de formações geográficas de grande extensão

CBERS-1, CBERS-2 e CBERS-2B – imagens de uma faixa com 890 km de largura e resolução de 260 m

CBERS 3 e 4 – imagens de uma faixa com 866 km e resolução de 73 m

PRODUTO UTILIZADO NO CURSO

CÂMERA DE ALTA RESOLUÇÃO - CCD

Acompanhamento de fenômenos com maior detalhamento: desmatamentos e mapeamentos agrícolas e visada lateral para imagens estereoscópicas (leste-oeste até 32 graus)

CBERS-1,CBERS-2 e CBERS-2B – imagens de uma faixa com 113 km de largura e resolução de 20 m

CBERS-3 e CBERS-4 – CCD (PANMUX) imagens com 5m de resolução

IMAGEADOR POR VARREDURA DE MÉDIA RESOLUÇÃO - IRMSS

CBERS-1 e CBERS-2 – imagens de uma faixa de 120 Km de largura com resolução de 80 m

CBERS-2B X

CBERS-3 e CBERS-4 – imagens com até 40 m de resolução

CÂMERA PANCROMÁTICA DE ALTA RESOLUÇÃO - HRC

CBERS-2B

Imagens de uma faixa de 27 km de largura e resolução espacial de 2,7 m (região espectral pancromática)

Fusão HRC X CCD

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

QUALIDADE GEOMÉTRICA DE IMAGENS CBERS-2

Nível 3 de processamento

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

QUALIDADE GEOMÉTRICA DE IMAGENS CBERS-2

Nível 4 de processamento

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

MARLIN. Programa com distribuição gratuita pelo INPE, destinado à visualização e à avaliação de imagens digitais, como por exemplo, imagens CCD_ CBERS

MEDIDAS DE QUALIDADE GEOMÉTRICA DA

IMAGEM CBERS

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

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.

Motivos que nos permitiram chegar a este resultado:

a) O conteúdo da parte prática desta disciplina foi disponibilizado também por meio de uma mídia eletrônica, ou CD-ROM.

Isto ocorreu porque tivemos 18% dos alunos com dificuldade de acesso aos vídeos, no curso ministrado no primeiro semestre de 2007.

b) Incluímos, no último curso, doze sessões de bate-papos, somente no período do módulo Processamento de Imagens.

c) Incrementamos as mensagens de ajuda via correio do TelEduc.

d) Incluímos também alguns telefonemas para os alunos que mostraram interesse, mas encontraram dificuldades na realização das atividades propostas para o módulo Processamento de Imagens CBERS, e não se comunicaram conosco conforme nossa expectativa.

Avaliação do curso, realizada pelos alunos, com formação principalmente nas ciências exatas e biológicas, do 2o. Semestre de 2007. Os resultados das questões respondidas por eles encontram-se nas Figuras 1, 2, 3, 4 e 5, a seguir:

Figura 1. Você já tinha realizado um curso totalmente a Distância?

Figura 2. Qual a sua opinião sobre o ambiente TelEduc utilizado neste curso?

Figura 3. Qual é a sua opinião sobre o software SPRING utilizado neste curso?

Figura 4. Como você avalia o material didático do curso: material didático on-line – Aulas em Flash?

Figura 5. Como você avalia o material didático do curso:

Vídeos com demonstração dos passos seguidos dentro do SPRING na disciplina Processamento de Imagens CBERS?

Os excelentes resultados obtidos na Avaliação do Módulo Processamento de Imagens CBERS do Curso a Distância da OBT, realizada pelos formandos do curso, concluído em dezembro de 2007, motivou a equipe de formadores deste curso a treinar, no curso atual, com término em junho de 2008, profissionais de outras áreas, como por exemplo:

Médico Veterinário, Turismólogo, Perito Criminal Federal, Pedagogo, Técnico em Agropecuária e em Agrimensura, Historiador, entre outros.

Os resultados, ainda não publicados, indicam que o índice de aprovação também foi muito alto. 

Os dados apresentados na 1ª Pesquisa realizada sobre o Perfil dos Usuários das Imagens CBERS (4426 participantes), 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 ½ milhão de imagens CBERS para 15 mil usuários de várias instituições públicas e privadas.

Parte III - Indicadores das Imagens CBERS

Quadro 31 (Pessoas físicas e Jurídicas, por numero de participantes segundo a quantidade de imagens CBERS solicitadas ao INPE) na categoria Mais de 50 imagens, foi obtido um total de 619 participantes (17,8%).

Quadro 33 (Pessoas físicas e Jurídicas, por numero de participantes segundo a percentagem de imagens CBERS solicitadas e efetivamente usadas) na categoria 61% a 100%, foi obtido um total de 2074 participantes .

Parte IV - Indicadores de Qualidade

Quadro 44 (Pessoas físicas e Jurídicas, por numero de participantes segundo a avaliação da qualidade geral das imagens CBERS recebidas eletronicamente) na categoria Boa, foi obtido um total de 2081 participantes e na categoria Excelente um total de 560 participantes. Estes dois itens somados equivalem a 76,1% do total dos participantes desta pesquisa.

Uma 2a. Pesquisa será disponibilizada, em breve, incluindo usuários fora do Brasil. Desta forma os resultados serão mais completos, porque a comunidade virtual, que participa dos cursos de curta duração da OBT, nas modalidades a Distância e Semipresenciais, é composta de profissionais da AFRICA e AMÉRICA LATINA.

Evento Coordenado pela Dra.Tania_INPESantaMaria_RS

Conclusão

Somando os três cursos que utilizam o Ambiente de ensino aprendizagem TelEduc

1- Introdução ao Sensoriamento Remoto- a distância,

2-O Uso Escolar em Sensoriamento Remoto no Estudo do Meio Ambiente- semipresencial, e

3-Seminário de Sensoriamento Remoto, Interpretação e Processamento de Imagens de Satélite- semipresencial

com atividades, entre outras, de Processamento de Imagens CBERS a distância, indicaram interesse pelos cursos 34,5 %, correspondendo a 4272,48, de um total de 12384 indicações de interesse, incluindo todos os cursos de curta duração da OBT.

Com o levantamento dos dados que apontam 44,9 % e 22,1%, dos participantes com interesse nas respectivas modalidades de cursos, nas categorias a Distância e Semipresencial, a tendência é a OBT investir cada vez mais na capacitação dos usuários, nestas modalidades de ensino, desenvolvendo metodologias apropriadas para estes fins nos cursos de curta duração, disponíveis no endereço:

http://www.dpi.inpe.br/cursos ,

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.

Obrigado

Processamento de Imagens CBERS

Eliana Maria Kalil Mello (kalil@ltid.inpe.br)

José Carlos Moreira (moreira@dpi.inpe.br)

Coordenação e Organização do Curso:

INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO

Hilcéa Santos Ferreira (hilcea@dpi.inpe.br)

Teresa Gallotti Florenzano (teresa@dsr.inpe.br)