process amen to de imagens de sensoriamento remoto_tutorial basico

8/3/2019 Process Amen To de Imagens de Sensoriamento Remoto_Tutorial Basico

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Documentos

44ISSN 0103-78110Dezembro, 2005

PPrroocceessssaammeennttoo ddee IImmaaggeennss ddeeSSeennssoorriiaammeennttoo RReemmoottoo:: TTuuttoorriiaall BBssiiccoo


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Repblica Federativa do BrasilLuiz Incio Lula da SilvaPresidente

Ministrio da Agricultura, Pecuria e AbastecimentoRoberto RodriguesMinistro

Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuriaConselho de AdministraoLuis Carlos Guedes Pinto

Presidente

Silvio CrestanaVice-Presidente

Alexandre Kalil PiresCludia Assuno dos Santos ViegasErnesto PaternianiHlio TolliniMembros

Diretoria-Executiva da EmbrapaSilvio CrestanaDiretor-Presidente

Jos Geraldo Eugnio de FranaKepler Euclides FilhoTatiana Deane de Abreu SDiretores-Executivos

Embrapa Monitoramento por SatliteEvaristo Eduardo de MirandaChefe-Geral

Marcelo GuimaresChefe Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento

Lus Gonzaga Alves de SouzaChefe Adjunto de Administrao

Jos Roberto MirandaChefe Adjunto de Comunicao e Negcios


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Documentos 44

Processamento de Imagens deSensoriamento Remoto: Tutorial Bsico

Carlos Fernando QuartaroliMateus Batistella

Campinas, SP2005

ISSN 0103-78110Dezembro, 2005


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Embrapa Monitoramento por Satlite. Documentos, 44rea de Comunicao e Negcios

Exemplares desta publicao podem ser solicitados :Embrapa Monitoramento por SatliteAv. Dr. Jlio Soares de Arruda, 803Parque So QuirinoCEP 13088-300 Campinas-SPBRASILCaixa Postal 491, CEP 13001-970Fone: (19) 3256-6030Fax: (19) [email protected]://www.cnpm.embrapa.br

Comit de Publicaes da UnidadePresidente: Jos Roberto Miranda

Secretria: Shirley Soares da SilvaMembros: Carlos Alberto de Carvalho, Cristina A. Gonalves Rodrigues, Graziella Galinari,Luciane Dourado, Marcos Cicarini Hott, Maria de Clofas Faggion Alencar

1 edio1 impresso (2005): 50 exemplaresFotos: Arquivo da Unidade

1 edio1 impresso (2005): 50 exemplares

Todos os direitos reservados.A reproduo no autorizada desta publicao, no todo ou em parte, constituiviolao dos direitos autorais (Lei n 9.610).

Quartaroli, Carlos Fernando

Processamento de Imagens de Sensoriamento Remoto: Tutorial Bsico. / CarlosFernando Quartaroli, Mateus Batistella. Campinas : Embrapa Monitoramento por

Satlite, 2005.146 p. : il. (Embrapa Monitoramento por Satlite. Documentos, 44)ISSN 0103-78110

1. Sensoriamento remoto 2. Processamento de imagens de sensoriamento remoto3. Geoprocessamento 4. Imagens digitais 5. Erdas Imagine I. Batistella, Mateus.II. Embrapa. Centro Nacional de Pesquisa de Monitoramento por Satlite (Campinas-SP). III. Ttulo. IV Srie.

CDD 621.3678

Embrapa Monitoramento por Satlite, dez. 2005


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AAuuttoorreess

Carlos Fernando QuartaroliMestre em Agronomia, Pesquisador daEmbrapa Monitoramento por [email protected]

Mateus BatistellaPhD em Cincias Ambientais, Pesquisador daEmbrapa Monitoramento por [email protected]


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SSuummrriioo

APRESENTAO ............................................................................................................ 13

1 INTRODUO .......................................................................................................... 15

1.1. CONCEITOS BSICOS EM SENSORIAMENTO REMOTO ........................................................ 15Sensoriamento Remoto e Sensores ............................................................................ 15Radiao Eletromagntica .......................................................................................... 15O Comportamento da Radiao Eletromagntica........................................................... 15O Espectro Eletromagntico ....................................................................................... 16Fontes de Radiao Eletromagntica ........................................................................... 17

Interao Matria e Energia........................................................................................ 19Tipos de Sensores..................................................................................................... 19

1.2. SATLITES DE SENSORIAMENTO REMOTO E SENSORES ...................................................... 19Landsat (Land Remote Sensing Satellite)...................................................................... 19SPOT (Systme pour l'Observation de la Terre) ............................................................ 21NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration) .................................................. 23CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite) ............................................................. 24IKONOS II ................................................................................................................ 25

1.3. CONCEITOS BSICOS EM PROCESSAMENTO DE IMAGENS DE SENSORIAMENTO REMOTO.............. 271.4. ALGUNS RECURSOS DISPONVEIS NA INTERNET............................................................... 311.5. PEQUENA LISTA BIBLIOGRFICA PARA CONSULTAS.......................................................... 32

2. MANIPULANDO IMAGENS DIGITAIS E VETORES ........................................................... 33

EXERCCIO 1 - CRIANDO PASTAS PARA ARMAZENAR OS DADOS................................................... 33EXERCCIO 2 - ABRINDO O ERDAS IMAGINE E EDITANDO PREFERNCIAS.......................................... 33EXERCCIO 3 - VISUALIZANDO UMA IMAGEM .......................................................................... 36EXERCCIO 4 - FERRAMENTAS DE ZOOM E PAN ....................................................................... 39EXERCCIO 5 - EMPILHANDO CAMADAS DE IMAGENS ................................................................ 41EXERCCIO 6 - VISUALIZANDO UMA IMAGEM EMPILHADA ........................................................... 43EXERCCIO 7 - OBTENDO INFORMAES SOBRE UMA IMAGEM..................................................... 45EXERCCIO 8 - TOMANDO MEDIDAS SOBRE UMA IMAGEM .......................................................... 46EXERCCIO 9 - DEFININDO REAS DE INTERESSE (AOI) .............................................................. 49EXERCCIO 10 - EXIBINDO IMAGENS SOBREPOSTAS................................................................... 52EXERCCIO 11 - RECORTANDO UMA IMAGEM .......................................................................... 54

EXERCCIO 12 - ALTERANDO A PROJEO E DATUM DE UMA IMAGEM ............................................ 57EXERCCIO 13 - EXIBINDO DUAS IMAGENS SIMULTANEAMENTE E ESTABELECENDO UMA LIGAO ENTRE ELAS ............ 61EXERCCIO 14 - USANDO AS OPES PARA EXIBIO DE UMA IMAGEM (RASTER OPTIONS) ................. 64EXERCCIO 15 - OBTENDO INFORMAES SOBRE PIXELS E REAS DE UMA IMAGEM ............................ 67EXERCCIO 16 - VISUALIZANDO UM ARQUIVO VETORIAL ............................................................. 69EXERCCIO 17 - VISUALIZANDO UMA CAMADA VETORIAL SOBRE UMA IMAGEM ................................ 73EXERCCIO 18 - VISUALIZANDO ATRIBUTOS DOS POLGONOS ....................................................... 75EXERCCIO 19 - SELECIONANDO FEIES VETORIAIS SEGUNDO CRITRIOS ....................................... 78EXERCCIO 20 - USANDO SIMBOLOGIA BASEADA EM ATRIBUTOS................................................... 80EXERCCIO 21 - CONVERTENDO UM ARQUIVO VETORIAL PARA AOI ............................................... 83EXERCCIO 22 - CONVERTENDO UM ARQUIVO AOI PARA VETOR................................................... 88EXERCCIO 23 - MOSAICO DE IMAGENS................................................................................. 93

3. TCNICAS DE REALCE DE IMAGENS ............................................................................ 98

INTRODUO ................................................................................................................. 98ALTERANDO O CONTRASTE DE UMA IMAGEM ........................................................................... 99


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UTILIZAO DE FILTROS .................................................................................................102FUSO DE IMAGENS .......................................................................................................106EXERCCIO 1 - ALTERANDO O BRILHO E CONTRASTE DE UMA IMAGEM ..........................................107EXERCCIO 2 - MANIPULANDO HISTOGRAMAS DE IMAGENS EM TONS DE CINZA ...............................108EXERCCIO 3 - MANIPULANDO O CONTRASTE DE COMPOSIES COLORIDAS ..................................113EXERCCIO 4 - APLICANDO A EQUALIZAO DE HISTOGRAMAS ..................................................118EXERCCIO 5 - UTILIZANDO FILTROS PARA DETECO DE FRONTEIRAS..........................................120EXERCCIO 6 - APLICANDO FILTROS EM UMA IMAGEM EXIBIDA NA TELA ........................................122EXERCCIO 7 - APLICANDO O FILTRO CRISP ..........................................................................126EXERCCIO 8 - FUSO DE IMAGENS COM DIFERENTES RESOLUES ESPACIAIS. ...............................128

4. RETIFICAO, GEORREFERENCIAMENTO E REGISTRO DE IMAGENS .............................132

INTRODUO ...............................................................................................................132EXERCCIO 1 - PREPARANDO IMAGENS PARA RETIFICAO.......................................................133EXERCCIO 2 - ADQUIRINDO PONTOS DE CONTROLE ................................................................137EXERCCIO 3 - INSERINDO PONTOS DE CHECAGEM ..................................................................142EXERCCIO 4 - REAMOSTRANDO UMA IMAGEM......................................................................143

EXERCCIO 5 - EXIBINDO A IMAGEM RETIFICADA....................................................................145

REFERNCIAS...............................................................................................................146


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TTaabbeellaass

Tabela 1.1 - Caractersticas dos satlites da srie Landsat e de seus sensores........................ 20Tabela 1.2 - Caractersticas dos satlites SPOT e de seus sensores. ..................................... 22Tabela 1.3 - Caractersticas dos satlites NOAA e de seus sensores. .................................... 23Tabela 1.4 - Caractersticas dos satlites CBERS e de seus sensores..................................... 24Tabela 1.5 - Caractersticas do Satlite Ikonos II e de seus sensores. ................................... 26Tabela 2.1 - Ferramentas de Zoom e Pan........................................................................... 39Tabela 2.2 - Funo e modo de utilizao das ferramentas de medida do ERDAS IMAGINE..... 47


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FFiigguurraass

Figura 1.1 - Propagao da energia eletromagntica .........................................................16Figura 1.2 - Representao do espectro eletromagntico . ..................................................17Figura 1.3 - Curva de irradincia solar .............................................................................18Figura 1.4 - Processo aditivo de combinao de cores .......................................................28Figura 1.5 - Processo subtrativo de combinao de cores..................................................28Figura 2.1 - Painel de cones do ERDAS IMAGINE .............................................................33Figura 2.2 - Quadro Preference Editor com as opes da categoria User Interface & Session..34Figura 2.3 - Quadro Preference Editor com as opes para definir o padro de exibio de

imagens em composies coloridas .............................................................................35Figura 2.4 - Visor onde so mostradas as imagens abertas pelo ERDAS IMAGINE. ...............36

Figura 2.5 - Quadro de seleo da imagem que ser aberta ................................................37Figura 2.6 - Quadro Select Layer to Add com as opes de exibio de uma imagem ............37Figura 2.7 - Imagem da banda 4 do sensor ETM+ do satlite Landsat. ................................38Figura 2.8 - Quadro com a escala de visualizao da imagem aberta...................................40Figura 2.9 - Exemplo de uso da ferramenta Magnifier do ERDAS IMAGINE. ..........................40Figura 2.10 - Quadro mostrando as imagens disponveis de oito bandas do sensor ETM+........41Figura 2.11 - Quadro que permite escolher as imagens que sero empilhadas pela ferramenta

Layer Stack ..............................................................................................................42Figura 2.12 - Imagem do municpio de Campinas e vizinhanas em composio colorida..........43Figura 2.13 - Quadro que permite alteraes na combinao de bandas para exibio de uma

imagem....................................................................................................................44Figura 2.14 - Quadro ImageInfo apresentando informaes gerais sobre a imagem

campinas_b8.img ......................................................................................................45Figura 2.15 - Quadro com as ferramentas para medidas e a tabela descritiva das medidas

efetuadas.................................................................................................................46Figura 2.16 - Caixa de ferramentas AOI e exemplo de delimitao de uma rea de interesse

sobre uma imagem utilizando a ferramenta retngulo.................................................... 49Figura 2.17 - Quadro que permite alterar o estilo de marcao de uma AOI. ..........................50Figura 2.18 - Quadro com as propriedades de uma rea de interesse (AOI) desenhada sobre uma

imagem....................................................................................................................51Figura 2.19 - Imagens sobrepostas e o quadro Arrange Layers, que permite exibir e alterar a

ordem de sobreposio das imagens............................................................................52Figura 2.20 - Exemplo de utilizao da ferramenta Swipe que permite descobrir parcialmente

imagens sobrepostas. ................................................................................................53

Figura 2.21 - Quadro Select Layer to Add, mostrando o arquivo AOI que dever ser aberto......54Figura 2.22 - Imagem com uma rea de interesse (AOI) demarcada. ......................................55Figura 2.23 - Quadro da ferramenta Subset, usada para recortar uma imagem e quadro Choose

AOI que permite escolher o arquivo AOI que ser usado no recorte. ..............................55Figura 2.24 - Exemplo de uma Inquire Box delimitada sobre uma imagem..............................56Figura 2.25 - Quadro informativo da imagem campinas_20000617.img .................................57Figura 2.26 - Quadro Reproject Images. Permite escolher a projeo da imagem de sada.........58Figura 2.27 - Quadro utilizado para escolher ou editar uma projeo......................................58Figura 2.28 - Quadro para salvar uma projeo editada........................................................59Figura 2.29 - Quadro que permite definir uma nova categoria de projees no ERDAS IMAGINE59Figura 2.30 - Quadro com as informaes necessrias para reprojetar a imagem do exerccio e o

aspecto da quadro informativo da imagem aps a reprojeo..........................................60

Figura 2.31 - Resultado do uso da ferramenta Split Vertical em um visor Viewer....................61Figura 2.32 - Exibio simultnea de duas imagens na tela do monitor de vdeo......................62Figura 2.33 - Quadro com as instrues para estabelecer um link entre duas imagens .............63Figura 2.34 - Tela exibindo duas imagens com link entre elas. ..............................................63


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Figura 2.35 - Histogramas de uma imagem antes e aps a ampliao de contraste. ................ 65Figura 2.36 - Caixa para definir a faixa de valores de pixel para ampliao do contraste.. ........ 66Figura 2.37 - Imagem campinas_b8 img antes e aps a ampliao de contraste...................... 66Figura 2.38 - Cursor de consulta (Inquire Cursor) mostrando o quadro de informaes do pixel

sobre o qual o cursor est posicionado. ....................................................................... 68Figura 2.39 - Uso da ferramenta Inquire Box para delimitar reas retangulares sobre uma imagem;

ao lado, quadro informativo dos vrtices da rea delimitada. .......................................... 68Figura 2.40 - Quadro mostrando o arquivo vetorial que ser aberto....................................... 69Figura 2.41 - Mapa de uso e cobertura das terras do municpio de Campinas em formato vetorial

.............................................................................................................................. 70Figura 2.42 - Quadro Properties for uso_cobertura_wgs.shp que permite alteraes nas

propriedades de exibio das feies vetoriais e o resultado obtido aps a aplicao dasnovas propriedades. .................................................................................................. 70

Figura 2.43 - Quadro usado para definir a cor de preenchimento e de contorno das feiesvetoriais .................................................................................................................. 71

Figura 2.44 - Opes para alteraes de formato, cor e espessura das linhas........................ 71Figura 2.45 - Salvando a simbologia associada a um arquivo vetorial. ................................... 72

Figura 2.46 - Instrues para a alterao das propriedades de exibio das feies de um arquivovetorial. ................................................................................................................... 73

Figura 2.47 - Feies vetoriais sobrepostas a uma imagem. ................................................. 74Figura 2.48 - Paleta de ferramentas vetoriais...................................................................... 75Figura 2.49 - Seleo de um polgono do arquivo vetorial do mapa de uso e cobertura das terras

do municpio de Campinas. ........................................................................................ 76Figura 2.50 - Quadro Attributes for ... exibindo os atributos dos polgonos do arquivo vetorial.76Figura 2.51 - Quadro Selection Criteria. Permite selecionar feies segundo critrios .............. 78Figura 2.52 - Polgonos selecionados (em amarelo) segundo o critrio $"AREA">10000000... 79Figura 2.53 - Quadro Symbology for ... ............................................................................. 80Figura 2.54 - Quadro Unique Value ................................................................................... 81Figura 2.55 - Visual atribudo para cada classe de uso e cobertura das terras......................... 81

Figura 2.56 - Mapa de uso e cobertura das terras de Campinas. ........................................... 82Figura 2.57 - Menu utilizado para alterar o tipo de arquivo que ser exibido. No caso, ser

escolhido para a exibio um arquivo tipo shapefile....................................................... 83Figura 2.58 - Arquivo vetorial no formato shapefile representando o limite do municpio de

Campinas................................................................................................................. 83Figura 2.59 - Menu utilizado para a criao de uma camada AOI nova................................... 84Figura 2.60 - Caixa de ferramentas Vector e o arquivo vetorial limite_wgs84.shp selecionado.. 84Figura 2.61 - Menu AOI com a opo para copiar um vetor selecionado como AOI. ................ 85Figura 2.62 - Quadro Arrange Layer mostrando a presena de uma camada AOI sobre o arquivo

vetorial .................................................................................................................... 85Figura 2.63 - Salvando uma camada AOI ........................................................................... 86Figura 2.64 - Feio vetorial representando o limite do municpio de Campinas sobreposto a uma

imagem Landsat. ...................................................................................................... 87Figura 2.65 - AOI desenhadas sobre uma imagem.............................................................. 88Figura 2.66 - Menu para criao de uma nova camada vetorial. .......................................... 89Figura 2.67 - Criando uma nova camada vetorial ............................................................... 89Figura 2.68 - Definindo o tipo de arquivo Shapefile ............................................................. 89Figura 2.69 - AOI selecionadas, circundadas por retngulos brancos. .................................... 90Figura 2.70 - Copiando AOI selecionadas para uma camada vetorial...................................... 91Figura 2.71 - Exibio do arquivo vetorial criado pela converso de AOI para vetor................. 91Figura 2.72 - Menu do Data Preparation e a tela Mosaic Tool. ............................................. 92Figura 2.73 - Quadro Add Images. Permite selecionar as imagens que sero adicionadas ao

mosaico................................................................................................................... 93Figura 2.74- Quadros Add Images e Active Area Options com as opes para a rea das

imagens adicionadas ao mosaico. ............................................................................... 93Figura 2.75 - Tela Mosaic Tool mostrando a rea reservada para cada imagem adicionada ao

mosaico................................................................................................................... 94


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Figura 2.76 - Tela Mosaic Tool, mostrando as reas reservadas para as duas imagens que serounidas. Em amarelo a rea de interseco das duas imagens ..........................................95

Figura 2.77 - Quadro Set Overlap Function que permite determinar como as imagens serounidas no mosaico.....................................................................................................95

Figura 2.78 - Quadro Run Mosaic. Permite escolher um nome para o arquivo onde serarmazenado o mosaico...............................................................................................96

Figura 2.79 - Imagens antes e aps o mosaico....................................................................97Figura 3.1 - Acesso ao menu com as tcnicas de realce de imagens do ERDAS IMAGINE ......98Figura 3.2 - Uma imagem com baixo contraste e outra com alto contraste e seus respectivos

histogramas.)..........................................................................................................100Figura 3.3 - Histograma de entrada de uma imagem (em verde) e o histograma de sada (em

vermelho) aps a aplicao da funo de transferncia de contraste (reta azul)...............101Figura 3.4 - Aplicao de funo de transferncia de contraste com perda de informao para

os valores extremos altos e baixos.. .......................................................................... 101Figura 3.5 - Quadro Spatial Enhancement. Permite acesso s tcnicas de realce do ERDAS

IMAGINE................................................................................................................102Figura 3.6 - Definio de janelas de vizinhana para o pixel central, representado em preto.. 102

Figura 3.7 - Representao de um conjunto de pixels e seus valores.................................. 103Figura 3.8 - Exemplo de uma mscara de convoluo (kernel convolution) aplicada aos dados de

conjunto de pixels. ..................................................................................................103Figura 3.9 - Resultado da aplicao da mscara de convoluo da Figura 3.8 para os quatro

pixels destacados em cinza. .....................................................................................104Figura 3.10 - Exemplos de mscaras utilizadas em filtros passa-baixa. ................................104Figura 3.11 - Resultado da aplicao de um filtro passa-baixa sobre uma imagem. ................105Figura 3.12 - Exemplos de mscaras utilizadas em filtros passa-alta. ...................................105Figura 3.13 - Exemplos de mscaras de soma zero............................................................106Figura 3.14 - A imagem campinas_20000617.img com o brilho e contraste original(valor 50 para

ambos) e aps uma alterao do brilho para 67 e do contraste para 68. ... ..................107Figura 3.15 - Imagem campinas_b8.img sem a aplicao de qualquer tcnica de ampliao de

contraste................................................................................................................108Figura 3.16 - Quadro Breakpoint Editor. .........................................................................109Figura 3.17 - Histogramas e Lookup Tables da imagem camp_b8 antes e aps o realce. .....110Figura 3.18 - Ampliao de contraste aplicado imagem campinas_b8.img. Observe que a....111Figura 3.19 - Aplicao de uma funo de transferncia linear inversa imagem

campinas_b8.img. ................................................................................................... 112Figura 3.20 - Imagem campinas_20000617.img e os histogramas originais de trs bandas da

imagem..................................................................................................................113Figura 3.21 - Um resumo dos principais aspectos que podem ser observados no histograma de

uma imagem antes e depois da ampliao do contraste ...............................................115Figura 3.22 - Sugestes de pontos de controle para realar o contraste da imagem

campinas20000617.img ..........................................................................................115

Figura 3.23 - Novos histogramas e a imagem resultantes da aplicao das funesde transferncia definidas a partir dos pontos de quebra sugeridos na Figura3.22. ....................................................................................................................116

Figura 3.24 - Quadro usado para equalizar o histograma de uma imagem e salvar a imagemresultante em um novo arquivo. ................................................................................ 118

Figura 3.25 - Imagem obtida com a equalizao de histograma ...........................................119Figura 3.26 - Grficos das funes de transferncia utilizadas na equalizao dos histogramas e

os histogramas resultantes da aplicao da equalizao. ..............................................119Figura 3.27 - Quadro Convolution, utilizado para gerar uma nova imagem pela aplicao da

filtragem por convoluo..........................................................................................120Figura 3.28 - Quadro que permite a edio das mscaras utilizadas no processo de convoluo

.............................................................................................................................121

Figura 3.29 - Imagem aps a aplicao do filtro de deteco de bordas comparada com a imagemoriginal...................................................................................................................122


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Figura 3.30 - Menu com acesso s diferentes opes de filtros que podem ser aplicados em umaimagem aberta na tela. ............................................................................................ 123

Figura 3.31 - Imagens resultantes da aplicao dos filtros Smooth, Sharpen e Find Edges ..... 123Figura 3.32 - Quadro Convolve com acesso s diferentes mscaras de convoluo presentes no

ERDAS IMAFINE..................................................................................................... 124Figura 3.33 - Mensagens alertando que os valores dos pixels da imagem sero editados. ...... 125Figura 3.34 - Quadro que permite escolher o tipo de filtro estatstico que ser aplicado imagem

e o tamanho da janela. ............................................................................................ 125Figura 3.35 - Imagem antes e depois da aplicao do filtro Crisp. ...................................... 127Figura 3.36 - Menus para acesso s tcnicas de Realce Espacial e Fuso de Imagens............ 128Figura 3.37 - Quadro Resolution Merge onde so introduzidos os arquivos das imagens que

sero utilizadas no processo de fuso........................................................................ 129Figura 3.38 - Barra de progresso do ERDAS IMAGINE. ...................................................... 129Figura 3.39 - Imagem obtida por fuso utilizando o mtodo dos Componentes Principais. ...... 130Figura 3.40 - Imagem obtida por fuso utilizando o mtodo Multiplicativo............................ 130Figura 3.41 - Imagem obtida por fuso utilizando o mtodo Transformao de Brovey. ......... 131Figura 4.1 - Quadro Set Geometric Model. ...................................................................... 134

Figura 4.2 - Caixa com as ferramentas para correo geomtrica....................................... 134Figura 4.3 - Quadro que permite acesso s propriedades do modelo polinomial..................132Figura 4.4 - Quadro GCP Tool. ..................................................................................... 135Figura 4.5 - Aspecto das imagens prontas para o incio da aquisio de pontos de controle ... 136Figura 4.6 - Imagem viracopos.tif apresentando algumas sugestes para a aquisio de pontos

de controle............................................................................................................. 137Figura 4.7 - Quadro GCP Tool listando os pontos de controle j adquiridos, suas coordenadas,

resduos e o erro raiz mdia quadrtica...................................................................... 138Figura 4.8 - Matriz de transformao.............................................................................. 141Figura 4.9 - Quadro GCP Tool apresentando alguns pontos selecionados como pontos de

checagem ............................................................................................................. 142Figura 4.10 - Quadro utilizado para reamostar uma imagem .............................................. 143

Figura 4.11- Instrues para estabelecer um vnculo entre duas imagens. .......................... 145


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AApprreesseennttaaoo

A Embrapa Monitoramento por Satlite, no exerccio de seu relacionamento com clientes,parceiros e usurios, tem constantemente ministrado treinamentos ou disponibilizado materialdidtico em Sensoriamento Remoto e Processamento de Imagens.

Este tutorial visa atender uma demanda recorrente no mercado brasileiro de observaoda terra, apresentando conceitos bsicos sobre o assunto, bem como exerccios que permitem aoestudantes e profissionais um primeiro contato com as tcnicas de Processamento de Imagensde Sensoriamento Remoto, utilizando aplicativos do Erdas Imagine. O documento torna disponvelmaterial de treinamento em Lngua Portuguesa, facilitando o acesso queles que do os primeirospassos no assunto.

Os exerccios propostos foram em grande parte baseados no Tour Guides, tutorial oficialdo Erdas Imagine, porm adaptados para imagens e dados do Municpio de Campinas, objeto depesquisas desenvolvidas pela equipe da Embrapa Monitoramento por Satlite.

O primeiro captulo apresenta conceitos bsicos em Sensoriamento Remoto eProcessamento de Imagens, caractersticas de alguns satlites e sensores, alm de sugerirbibliografia e sites da Internet para aprofundamento do estudo pelo leitor. Nos captulosseguintes, so propostos exerccios que utilizam as ferramentas bsicas do Erdas Imagine para avisualizao e manipulao de imagens, tais como: operaes de zoom, composies coloridas,recorte e mosaico de imagens, definio de reas de interesse, medidas de reas e distncias,alteraes de projeo e datum, alteraes de brilho e contraste, manipulao de histogramas,aplicao de filtros, fuso de imagens com diferentes resolues espaciais, retificao e registrode imagens. Exerccios bsicos sobre a manipulao de arquivos vetoriais no Erdas Imagine

tambm so propostos, abordando a visualizao de feies vetoriais e seus atributos, consultaspor atributos, uso de simbologia e sobreposio a imagens. Sempre que necessrio, os exercciosso precedidos de uma introduo terica.

Esta publicao a primeira parte de um tutorial sobre Processamento de Imagens deSensoriamento Remoto que a Embrapa Monitoramento por Satlite pretende publicar. Umasegunda parte est prevista, abordando tcnicas de classificao de imagens e sua utilizao emmapeamentos de uso e cobertura das terras.

Evaristo Eduardo de MirandaChefe Geral da

Embrapa Monitoramento por Satlite


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PPrroocceessssaammeennttoo ddee IImmaaggeennss ddee

SSeennssoorriiaammeennttoo RReemmoottoo -- TTuuttoorriiaall BBssiiccoo

Carlos Fernando QuartaroliMateus Batistella

11 IInnttrroodduuoo

1.1. Conceitos Bsicos em Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto e Sensores

Sensoriamento Remoto a cincia e a arte de obter informaes sobre um objeto, reaou fenmeno pela anlise de dados adquiridos por um instrumento que no est em contato como objeto, rea ou fenmeno sob investigao (LILLESAND et al., 2004). Esses instrumentosrecebem o nome de sensores remotos. Os sensores so sistemas fotogrficos ou ptico-

eletrnicos capazes de coletar e registrar a energia proveniente dos alvos sob investigao(objeto, material, rea ou fenmeno) de forma a permitir um posterior processamento einterpretao dos registros por um analista. Portanto, a transferncia de dados de um alvo paraum sensor d-se por meio da energia. Os sensores mais comuns operam com a energia ouradiao eletromagntica (REM).

Radiao Eletromagntica

Forma pela qual a energia transmitida por meio de um campo eletromagntico varivel,no qual os campos eltricos e magnticos tm sempre direes perpendiculares entre si.

O Comportamento da Radiao EletromagnticaO comportamento da REM explicado por duas teorias: o Modelo Corpuscular e o

Modelo Ondulatrio. O Modelo Ondulatrio postula que a REM propaga-se na forma de ondas velocidade da luz. Essas ondas, denominadas ondas eletromagnticas, so perturbaes nocampo eltrico e magntico provocadas pela acelerao de uma carga eltrica. O campo eltrico(E) e o campo magntico (B) so ortogonais entre si e oscilam de modo harmnico,perpendicularmente direo de propagao da onda (Figura 1.1).

Uma onda eletromagntica caracterizada pelo seu comprimento de onda () ou pela suafreqncia (). O comprimento de onda () definido pela distncia mdia entre dois pontossemelhantes da onda, como, por exemplo, dois mnimos ou dois mximos. A freqncia () onmero de ondas que passa por um ponto do espao num determinado tempo. Deste modo, a

freqncia e o comprimento de ondas relacionam-se pela equao=c/, onde c a velocidadede propagao da luz.


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Figura 1.1 Propagao da energia eletromagntica (Modificado de JENSEN, 2005)

Pelo Modelo Corpuscular a REM composta por unidades discretas de energia,denominadas ftons ou quanta. A intensidade da radiao funo do nmero de ftons e dafreqncia da onda propagante. A energia de um fton (Q) definida pela equao:

Q = h ou Q = hc/ ,

onde: Q = energia em Joules (J)

h = constante de Planck (6,626 x 10-34 J.s-1)

= freqncia

c = velocidade da luz (3 x 10 8 m.s-1)

= comprimento de onda

Portanto, a energia de um fton inversamente proporcional ao seu comprimento deonda (). Quanto menor o comprimento de onda de um fton, maior ser sua energia.

O Espectro Eletromagntico

Espectro eletromagntico a distribuio das radiaes eletromagnticas em funo docomprimento de onda. O espectro eletromagntico foi subdividido em regies com denominaesespecficas em funo das fontes e tipos de processos envolvidos na gerao da radiao(CRSTA; SOUZA FILHO, 1997). Essas regies incluem as regies do ultravioleta (UV), visvel(VIS), infravermelho (IR) e microondas. As principais faixas do espectro so representadas naFigura 1.2.

Onda Eletromagntica

Fonte

Campo Eltrico (E)

Campo Magntico

(B)

(comprimento de onda)

distncia

Velocidade da luz, c


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Figura 1.2 Representao do espectro eletromagntico (Modificado de INPE, 2004).

Fontes de Radiao Eletromagntica

Toda matria a uma temperatura absoluta acima de zero (0 K ou 273C) emite radiaoeletromagntica como resultado de suas oscilaes atmicas e moleculares (INPE, 2002).Portanto, todo corpo com temperatura absoluta acima de zero pode ser considerado uma fontede radiao. A exitncia radiante total de uma superfcie (M), ou seja, o fluxo de energia radianteemitida por unidade de rea de uma superfcie em todo o espectro, relaciona-se com suatemperatura absoluta (T) pela Lei de Stefan-Boltzmann:

M= T4 ,

onde: M = exitncia radiante total da superfcie de um material (W m-2

) = constante de Stefan-Boltzmann (5,6697 x 10-8 W m-2 K-4)

T = temperatura absoluta do material emitente (K)

= emissividade (depende da constituio do material)

A emissividade a razo entre a exitncia de um material e a exitncia de um corponegro mesma temperatura. O corpo negro um radiador ideal e hipottico que absorve ereemite toda a energia incidente sobre ele. Objetos reais apenas aproximam-se de um corponegro.

Da Lei de Stefan-Boltzmann conclui-se que a energia total emitida por um corpo variacom a T4 e assim aumenta muito rapidamente com o aumento da temperatura. A distribuioespectral da energia emitida tambm varia. O comprimento de onda dominante (max) da radiao


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emitida por um corpo negro ou o comprimento de onda para o qual a exitncia radianteespectral de um corpo mxima pode ser determinado pela Lei do Deslocamento de Wien:

max= C/T,

onde: max= comprimento de onda dominante em mC= constante de Wien = 2898 m K

T= temperatura absoluta (K)

Por essa lei, max inversamente proporcional temperatura do corpo. Aplicando-a parao Sol que emite energia da mesma maneira que um corpo negro a temperatura absoluta de 5780K, tem-se que a mxima exitncia radiante espectral do Sol ocorre em torno de 0,5 m, queest compreendido na faixa da radiao visvel. J os materiais da superfcie terrestre, comogua, solo e vegetao, possuem uma temperatura em torno de 300 K (27 C) Pela Lei de Wien,a mxima exitncia radiante espectral das feies terrestres ocorre em comprimentos de ondaao redor de 9,7 m, na regio do espectro denominada de infravermelho termal.

O Sol considerado a principal fonte de energia eletromagntica disponvel para oSensoriamento Remoto da superfcie terrestre. A Figura 1.3 mostra um grfico da irradinciasolar (fluxo radiante incidente sobre uma superfcie por unidade de rea) em funo docomprimento de onda da radiao. Essa a faixa do espectro em que a radiao solar utilizadaem Sensoriamento Remoto. Entretanto, h certas regies do espectro em que constituintes daatmosfera (O3, H2O, CO2, O2) no permitem a passagem da radiao eletromagntica einterferem na qualidade e quantidade de energia solar disponvel para o sensoriamento remotodos recursos terrestres. Estas regies so chamadas de bandas de absoro da atmosfera. Aenergia nos comprimentos de onda do visvel e infravermelho razoavelmente bem transmitidapela atmosfera, constituindo regies de alta transmitncia. Essas regies so denominadas janelas atmosfricas e nelas que o Sensoriamento Remoto se concentra na aquisio deinformaes (CRSTA; SOUZA FILHO, 1997). A Figura 1.3 mostra tambm as bandas de

absoro, assinalando as regies onde cada um dos principais constituintes atmosfricosabsorve energia.

Figura 1.3 Curva de irradincia solar mostrando as bandas de absoro dos principaisconstituintes atmosfricos. (Modificado de JENSEN, 2005).

Curva de irradincia solarno topo da atmosfera

Curva de irradincia solar aonvel do mar

Comprimento de Onda (m)

Irra

dinc

iaEspectra

l(W

.m-2

.m-1

)


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Interao Matria e Energia

A radiao emitida por um corpo pode incidir sobre um outro corpo onde pode serrefletida, absorvida ou transmitida. Se absorvida, a energia geralmente reemitida, normalmentecom diferentes comprimentos de onda. Dependendo das caractersticas fsicas e qumicas do

corpo, os quatro processos, emisso, reflexo, transmisso e absoro da REM, ocorrem comintensidades diferentes em diferentes regies do espectro. Portanto, o registro do fluxo radianteproveniente de um corpo permite derivar informaes importantes sobre suas caractersticasfsicas (dimenso, forma, temperatura, cor, etc.) e qumicas (composio). Esse registro constituiuma espcie de assinatura espectral do objeto ou material em estudo e utilizado emSensoriamento Remoto para distinguir diversos materiais/alvos entre si, ou at identific-los.

Tipos de Sensores

Os sensores que operam com a radiao eletromagntica podem ser classificados emfuno da fonte de energia, em funo da faixa do espectro em que operam ou em funo doproduto que ele produz.

Quanto fonte de energia, os sensores podem ser classificados em ativos e passivos. Ossensores passivos no possuem uma fonte prpria de energia. Captam a radiao solar refletidaou transmitida ou a radiao emitida naturalmente pelo alvo.

Os sensores ativos possuem sua prpria fonte de REM que ir interagir com os alvos emestudo. Os radares so exemplos de sensores ativos. Os radares operam na faixa espectral dasmicroondas. Como a quantidade de energia naturalmente emitida pela superfcie terrestre nessafaixa do espectro muito baixa, os radares necessitam gerar sua prpria energia (CRSTA;SOUZA FILHO, 1997).

Quanto ao produto gerado, os sensores classificam-se em imageadores e noimageadores. Os sistemas imageadores produzem uma imagem que registra a variao espacialda resposta espectral da superfcie observada. Essa variao expressa em uma imagem pordiferentes nveis de cinza. Os sistemas no imageadores medem a radincia e apresentam osdados em forma numrica ou de grficos.

1.2. Satlites de Sensoriamento RemotoOs sistemas orbitais para monitoramento terrestre incluem centenas de satlites,

sensores e programas espaciais. As caractersticas de alguns dos satlites mais usados e seussensores so apresentadas a seguir. Os dados apresentados foram obtidos no site:http://www.sat.cnpm.embrapa.br/ (BATISTELLA et al., 2004). O mesmo site apresenta dadossobre outros satlites, alm de aplicaes e algumas exemplos de imagens obtidas pelosdiferentes sensores e satlites.

Landsat (Land Remote Sensing Satellite)

A srie LANDSAT foi iniciada no final dos anos 1960, a partir de um projeto desenvolvidopela Agncia Espacial Americana dedicado exclusivamente observao dos recursos naturaisterrestres. O primeiro satlite da srie comeou a operar em 1972 e a ltima atualizao ocorreuem 1999, com o lanamento do LANDSAT-7

Atualmente, o nico satlite em operao o LANDSAT-5, que leva a bordo o sensor TMe contribui para o mapeamento temtico da superfcie terrestre. O LANDSAT-7 iniciou suasatividades em abril de 1999 e encerrou em 2003, utilizando o sensor ETM+ (Enhanced ThematicMapper Plus). Este instrumento foi capaz de ampliar as possibilidades de uso dos produtosLANDSAT porque manteve a alta resoluo espectral (caracterstica importante desse sistema) econseguiu ampliar a resoluo espacial da banda 6 (Infravermelho Termal) para 60 metros, almde inserir a banda pancromtica e permitir a gerao de composies coloridas com 15 metrosde resoluo.


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A Tabela 1.1 apresenta as principais caractersticas dos satlites Landsat e de seussensores.

Tabela 1.1 - Caractersticas dos satlites da srie Landsat e de seus sensores.

Misso Land Remote Sensing Satellite (Landsat)

InstituioResponsvel

NASA (National Aeronautics and Space Administration)

Pas/Regio Estados Unidos

Satlite LANDSAT 1 LANDSAT 2 LANDSAT 3 LANDSAT 4 LANDSAT 5 LANDSAT 6 LANDSAT 7

Lanamento 27/7/1972 22/1/1975 5/3/1978 16/7/1982 1/3/1984 5/10/1993 15/4/1999

SituaoAtual

Inativo(06/01/1978)

Inativo(25/02/1982)

Inativo(31/03/1983)

Inativo (1993) em atividadeInativo

(05/10/1993)Inativo (2003)

rbitaPolar, Circular

eheliossncrona

Polar, Circulare

heliossncrona

Polar, Circulare

heliossncrona

Polar, Circulare

heliossncrona

Polar, Circulare

heliossncronas.d.

Polar, Circulare

heliossncrona

Altitude 917 km 917 km 917 km 705 km 705 km s.d. 705 kmInclinao 99 99 99 98,20 98,20 s.d. 98,3Tempo deDurao da

rbita103,27 min 103,27 min 103,27 min 98,20 min 98,20 min s.d. 98,9 min

Horrio dePassagem

9:15 A.M. 9:15 A.M. 9:15 A.M. 9:45 A.M. 9:45 A.M. s.d. 10:00 A.M.

Perodo deRevisita

18 dias 18 dias 18 dias 16 dias 16 dias s.d. 16 dias

InstrumentosSensores

RBV e MSS RBV e MSS RBV e MSS MSS e TM MSS e TM ETM ETM+

s.d. = sem dados/informaes

Continua...


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Tabela 1.1 Continuao.

Sensor Bandas Espectrais Resoluo EspectralResoluo

Espacial

Resoluo

Temporal

Faixa

Imageada4 0,5 - 0,6 m5 0,6 - 0,7 m6 0,7 - 0,8 m7 0,8 - 1,1 m

80 m

MSS8

(somente para o Landsat3)

10,4 - 12,6 m 120 m

18 dias 185 km

1 0,45 - 0,52 m2 0,50 - 0,60 m3 0,63 - 0,69 m4 0,76 - 0,90 m5 1,55 - 1,75 m

30 m

6 10,4 - 12,5 m 120 m

TM

7 2,08 - 2,35 m 30 m

16 dias 185 km

1 0,45 - 0,52 m2 0,50 - 0,60 m3 0,63 - 0,69 m4 0,76 - 0,90 m5 1,55 - 1,75 m

30 m

6 10,4 - 12,5 m 60 m7 2,08 - 2,35 m 30 m

ETM+

8 0,50 - 0,90 m 15 m

16 dias 185 km

Fonte: Batistella et al, 2004

SPOT (Systme pour l'Observation de la Terre)

A srie SPOT (Satellite pour l'Observation de la Terre), foi iniciada com o satlite franco-europeu SPOT 1, em 1986 sob a responsabilidade do Centre National d'Etudes Spatiales - CNESda Frana. Hoje a plataforma do SPOT est em rbita com trs satlites (2, 4 e 5) o quepossibilita acesso a qualquer ponto da Terra em menos de 24 horas e atuando em conjunto,revisitas em intervalos de 3 a 5 dias.

Os satlites da famlia SPOT operam com sensores pticos, em bandas do visvel,

infravermelho prximo e infravermelho mdio. Com o lanamento do SPOT 5, ocorrido em maiode 2002, a misso inaugurou a possibilidade de aquisio de imagens orbitais tridimensionaisgraas a sua capacidade de visada lateral de at 27 (estereoscopia cilndrica) e tambmconseguiu melhorar a resoluo espacial do canal pancromtico para 5 metros.

A Tabela 1.2 apresenta as principais caractersticas dos satlites SPOT e de seussensores.


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Tabela 1.2 - Caractersticas dos satlites SPOT e de seus sensores.

Misso Satellite pour l'Observation de la Terre (SPOT)

InstituioResponsvel

Centre National d'Etudes Spatiales - CNES

Pas/RegioEstabelecido por iniciativa do governo francs em 1978,com a participao da Sucia, Blgica e Itlia.

Satlite SPOT-1 SPOT-2 SPOT-3 SPOT-4 SPOT-5Lanamento 22/02/1986 22/01/1990 26/09/1993 24/03/1998 04/05/2002

Situao AtualInativo

(nov/2003)Ativo

Inativo(14/11/1996)

Ativo Ativo

rbita Circular,heliossncrona epolar

Circular,heliossncrona epolar




Altitude 823 km 823 km 823 km 832 km 832 kmInclinao 98 98 98 98 98Tempo de

Durao da rbita101,4 min 101,4 min 101,4 min 101,4 min 101,4 min

Horrio dePassagem

10:30 A.M. 10:30 A.M. 10:30 A.M. 10:30 A.M. 10:30 A.M.

Perodo deRevisita

26 dias 26 dias 26 dias 26 dias 26 dias

Instrumentos

Sensores

HRV HRV HRVHRVIR e

VEGETATIONHRG, HRS

VEGETATION-2

SensorBandas

EspectraisResoluoEspectral

ResoluoEspacial

ResoluoTemporal

FaixaImageada

PAN 0,50 - 0,73m 10 mXS1 0,50 - 0,59mXS2 0,61 - 0,68m

HRV(com opo devisada lateral)

XS3 0,78 - 0,89m20 m

26 dias 60 x 60 km

Monoespectral 0,61 - 0,68m 10 mB1 0,50 - 0,59mB2 0,61 - 0,68mB3 0,78 - 0,89m

HRVIR

MIR 1,58 - 1,75m

20 m26 dias 60 x 60 km

PA ESUPERMODE

0,48 - 0,71m 5 m

B1 0,50 - 0,59mB2 0,61 - 0,68mB3 0,78 - 0,89m

HRG

SWIR 1,58 - 1,75m

10 m26 dias 60 x 60 km

HRS(gera pares

estereoscpicos)PA 0,49 - 0,69m 10 m 26 dias 120 x 600 km

B0 0,43 - 0,47mB2 0,61 - 0,68mB3 0,78 - 0,89m

VEGETATION eVEGETATION-2

MIR 1,58 - 1,75m

1 km 24 horas 2.250 km



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NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration)

A famlia de satlites NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration), administradapelo National Environmental Satellite and Information Service (NESDIS), foi iniciada em 1960com os satlites da srie TIROS e realizou o lanamento de mais de uma dezena de satlites e

diversos instrumentos operacionais (sondas e imageadores). Esta srie gera diariamenteobservaes globais de padres meteorolgicos e condies ambientais na forma de dadosquantitativos.

As principais caractersticas dos satlites NOAA e de seus sensores so apresentadas naTabela 1.3.

Tabela 1.3 - Caractersticas dos satlites NOAA e de seus sensores.

Misso National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA)Instituio

ResponsvelNational Environmental Satellite Data and Information Service (NESDIS) eNational Aeronautics and Space Administration (NASA)

Pas/Regio Estados UnidosSatlite NOAA-12 NOAA-14 NOAA-15 NOAA-16 NOAA-17

Lanamento 14/05/1991 30/12/1994 13/05/1998 21/09/2000 24/06/2002Situao Atual Ativo Ativo Ativo Ativo Ativo

rbitaPolar e

heliossncronaPolar e




heliossncronaAltitude 833 km 870 km 833 km 870 km 833 km

Inclinao 98,6 98,9 98,7 98,7 98,7Tempo deDurao da

rbita101,2 min 102 min 101 min 102 min 102 min

Perodo deRevisita Dirio Dirio Dirio Dirio Dirio

InstrumentosSensores

AVHRR e TOVS AVHRR e TOVS AVHRR/3 e TOVSAVHRR/3 e

TOVSAVHRR/3 e TOVS

SensorBandas


ResoluoEspacial

ResoluoTemporal

FaixaImageada

1 (Vermelho) 0,58 - 0,68 m2 (Infravermelho

prximo)0,72 - 1,10 m

3 (Infravermelhomdio)

3,55 - 3,93 m

4 (Infravermelho

termal)10,30 - 11,30 m

AVHRR(Advanced VeryHigh Resolution

Radiometer)5 (Infravermelho

termal)11,30 - 12,50 m

1,1 kmDiria

(no mximo) 2.400 km

1 (Vermelho) 0,58 - 0,68 m2 (Infravermelho

prximo)0,72 - 1,10 m

3A (Infravermelhoprximo)

1,58 - 1,64 m

3B (Infravermelhomdio)

3,55 - 3,93 m

4 (Infravermelhotermal)

10,30 - 11,30 m

AVHRR/3

5 (Infravermelho

termal)11,30 - 12,50 m

1,1 kmDiria

(no mximo) 2.400 km



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CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite)

O programa CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite ou Satlite Sino-Brasileiro deRecursos Terrestres) j colocou em rbita dois satlites de observao: o CBERS-1 e o CBERS-2,lanados na China. Atualmente, s o Cbers-2 est em operao. Os satlites foram equipados

com sensores de diferentes resolues espaciais que podem cobrir o planeta em menos de 5 diase ao mesmo tempo produzir informaes mais detalhadas em uma visada mais estreita. O CBERScarrega cmeras para observao ptica e um sistema de coleta de dados ambientais. umsistema nico, pois mantm em rbita instrumentos sensores que combinam caractersticasespecialmente adequadas s diversas escalas temporais e espaciais, necessrias aomonitoramento e preservao do ecossistema. O sistema de coleta de dados destinado retransmisso, em tempo real, de dados ambientais coletados em Terra e transmitidos ao satlitepor meio de pequenas estaes autnomas. Os dados provenientes das diversas estaes,localizados em vrios pontos do Planeta, so dirigidos ao mesmo tempo s centrais deprocessamento e usurios finais, por meio de transmisses em freqncias diferentes.

Em 14 de outubro de 1999, ocorreu o lanamento do primeiro Satlite CBERS, utilizando-se o foguete Longa Marcha 4B, a partir da Base de Lanamento de Taiyuan. O segundo satlitefoi lanado em 21 de outubro de 2003. As equipes tcnicas de ambos os pases concluramestudos de viabilidade para a continuao da srie.

As principais caractersticas dos satlites CBERS e de seus senores so apresentadas naTabela 1.4.

Tabela 1.4 - Caractersticas dos satlites CBERS e de seus sensores.

MissoChina-Brazil Earth Resources Satellite ou Satlite Sino-Brasileiro de

Recursos Terrestres

Instituio ResponsvelINPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e CAST (AcademiaChinesa de Tecnologia Espacial)

Pas/Regio Brasil e China

Satlite CBERS 1 CBERS 2

Lanamento 14/10/1999 21/10/2003

Situao Atual Inativo Ativorbita Circular, quase-polar e heliossncrona Circular, quase-polar e heliossncrona

Altitude 778 km 778 kmInclinao 98 98

Tempo de Durao darbita

100,26 min 100,26 min

Horrio de Passagem 10:30 A.M. 10:30 A.M.Perodo de Revisita 26 dias 26 dias

Instrumentos Sensores Cmara CCD, IRMSS e WFI Cmara CCD, IRMSS e WFI

Continua...


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Tabela 1.4 - Continuao.

SensorBandas


ResoluoEspacial

Resoluo TemporalFaixa

ImageadaPAN 0,51 - 0,73mAZUL 0,45 - 0,52mVERDE 0,52 - 0,59m

VERMELHO 0,63 - 0,69mCmara

CCDINFRAVERMELHO

PRXIMO0,77 - 0,89m

20 m26 dias (visada vertical)e 3 dias (visada lateral)

113 km

PAN 0,50 - 1,10mINFRAVERMELHO

MDIO1,55 - 1,75m

INFRAVERMELHOMDIO

2,08 - 2,35m

80 mIRMSS

INFRAVERMELHOTERMAL

10,40 - 12,50m 160 m

26 dias 120 km

VERMELHO 0,63 - 0,69mWFI INFRAVERMELHO

PRXIMO0,77 - 0,89m

260 metros 5 dias 890 km


IKONOS II

O satlite Ikonos II, operado pela SPACE IMAGING, foi lanado em 24 de setembro de1999, sendo o primeiro satlite comercial de alta resoluo com capacidade de imageamento de

1 metro. Seu sistema sensor capta imagens no modo pancromtico e multiespectral.Adicionalmente, h a possibilidade de combinao de imagens preto e branco com dadosmultiespectrais para a gerao de imagens coloridas, facilitando assim a interpretao visual esubstituindo, em grande parte dos casos, o uso de fotografias areas. As principaiscaractersticas do satlite Ikonos II e de seus sensores so apresentadas na Tabela 1.5.


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Tabela 1.5 - Caractersticas do Satlite Ikonos II e de seus sensores.

Misso IKONOS-II

Instituio Responsvel Space ImagingPas/Regio Estados Unidos

Satlite IKONOS-IILanamento 24/09/1999

Situao Atual Ativorbita Heliossncrona

Altitude 681 kmInclinao 98,1

Tempo de Durao da rbita 98 minHorrio de Passagem 10:30 A.M.Perodo de Revisita 3 dias

Instrumentos Sensores PANCROMTICO E MULTIESPECTRAL

SensorBandas


ResoluoEspacial

ResoluoTemporal

FaixaImageada

PANCROMTICO PAN 0,45 - 0,90m 1 metro 2,9 diasAZUL 0,45 - 0,52mVERDE 0,52 - 0,60m

VERMELHO 0,63 - 0,69mMULTIESPECTRALINFRAVERMELHO

PRXIMO0,76 - 0,90m

4 metros 1,5 dia13 X 13 km

Fonte: Fonte: Batistella et al, 2004

Vrios outros satlites so de interesse para estudos ambientais. Entre eles, destacam-seos satlites meteorolgicos (GOES - Geostationary Operational Environmental Satellites, DMSP -Defense Meteorological Satellite Program, CZCS - Coastal Zone Color Scanner), os satlitesradares (ERS - European Remote Sensing Satellite, JERS - Japanese Earth Resources Satellite,RADARSAT), os satlites de alta resoluo espacial (por exemplo, IRS 1-C, IKONOS, QuickBird),os satlites hiperespectrais, entre outros. Recentes estratgias incluem extensas misses, comoa MTPE/EOS - Mission to Planet Earth/Earth Observing System da NASA, com vriosinstrumentos, os satlites comerciais e os pequenos satlites para aplicaes especficas. AMTPE/EOS a maior contribuio da NASA ao Programa de Pesquisas em Mudanas Globais dosEstados Unidos (USGCRP), tendo um financiamento de aproximadamente 1,3 bilhes de dlarespor ano (cerca de 10% do oramento da NASA). Muitos sensores e plataformas destinados a

aplicaes ambientais esto previstos: ADEOS ( Advanced Earth Observing Satellite), emcooperao com o Japo; Landsat 7, j em operao; EOS-AM1, tambm em operao, incluindoinstrumentos como o ASTER, o MODIS, entre outros. A Agncia Espacial Europia lanourecentemente o ENVISAT, com vrios sensores da faixa do visvel s microondas. Os satlitescomerciais e os pequenos satlites esto sendo desenvolvidos por vrias companhias. Grandeiniciativas internacionais, como a International Space Station (ISS), tambm so tendncias dessaprimeira dcada do milnio.


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1.3. Conceitos Bsicos em Processamento de Imagens deSensoriamento Remoto

Imagem digital: pode ser descrita como uma matriz composta por x linhas e y colunas,

com cada elemento possuindo um atributo z que representa a intensidade da radiao refletidaou emitida por uma cena nesse ponto e registrada pelo sensor. Essa intensidade representadapor um valor inteiro, no negativo e finito, chamado nvel de cinza, tambm conhecido por DN(do ingls "digital number"). Cada elemento da matriz que compe a imagem denominado pixel.

Resoluo: a medida da habilidade que um sensor possui de distinguir entre respostasque so semelhantes espectralmente ou prximas espacialmente. A resoluo pode serclassificada em espacial, espectral e radiomtrica.

Resoluo espacial: refere-se ao tamanho da rea no terreno que resumida por cada

valor de dado nas imagens. Esse valor a mdia dos valores das radincias dos diferentesobjetos que ocorrem dentro da rea no terreno.

Resoluo espectral: definida pelo nmero de bandas espectrais de um sistema sensore pela amplitude do intervalo de comprimento de onda de cada banda. Quanto maior o nmero debandas e menor a largura do intervalo, maior a resoluo espectral de um sensor. (CRSTA,1993).

Resoluo radiomtrica: definida pelo nmero de nveis de cinza usados para expressaras variaes na intensidade da energia coletada pelo sensor. Quanto maior o nmero de nveis,

maior a resoluo. O nmero de nveis de cinza de uma imagem comumente expresso emfuno do nmero de dgitos binrios (bits) necessrios para armazenar em forma digital o valordo nvel mximo (CRSTA, 1993). O valor em bits sempre uma potncia do nmero 2, dessemodo , uma imagem com resoluo radiomtrica de 8 bits possui 28 =256 nveis de cinza. Umaimagem de 6 bits possui 26 =64 nveis de cinza.

Resoluo temporal: indica o intervalo de tempo que um satlite leva para voltar arecobrir uma rea de interesse.

Teoria tricromtica da viso colorida: baseia-se no fato que os cones, clulas

fotossensves presentes na retina do olho humano, podem ser divididos em trs tipos de acordocom a faixa do espectro para a qual apresentam maior sensibilidade: os cones sensitivos ao azul,os cones sensitivos ao verde e os cones sensitivos ao vermelho. Quando todos os trs tipos decones so estimulados igualmente pela luz, percebe-se a cor branca; quando cada tipo de cone sensibilizado por diferentes quantidades de luz, percebe-se as demais cores. O azul, o verde eo vermelho so denominados cores primrias. Quando dispe-se de trs fontes de luz, umaemitindo radiao na faixa do azul, outra na faixa do verde e outra na faixa do vermelho, possvel obter qualquer cor pela combinao aditiva, em diferentes propores, da luz produzidapor essas trs fontes. Da combinao das cores primrias duas a duas em iguais proporessurgem as cores secundrias: magenta (azul e vermelho), amarelo (vermelho e verde) e ciano(verde e azul) (Figura 1.4).

Os monitores de vdeo operam sob o princpio da combinao aditiva de cores. Possuem

em sua superfcie pontos triangulares compostos de fsforos sensveis a cada uma das coresprimrias. Cada tipo de fsforo de cada ponto da tela bombardeado por um feixe eletrnicocuja intensidade proporcional quantidade de vermelho, verde ou azul naquele ponto da


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imagem que se deseja representar. Os componentes vermelho, verde e azul de cada trade defsforo sensibilizam os cones do olho humano e da combinao aditiva deles a corcorrespondente percebida (MARQUES FILHO; VIEIRA NETO, 1999).

Figura 1.4 - Processo aditivo de combinao de cores

H uma outra classe de combinao de cores, usada, por exemplo, em impressorascoloridas, onde as cores primrias esto associadas aos pigmentos magenta, ciano e amareloque, combinados de forma subtrativa, produzem as cores secundrias vermelho, verde e azul.Essas combinaes so chamadas subtrativas porque cada pigmento ao ser depositado em umfundo branco, subtrai parte da luz branca incidente, refletindo apenas a cor correspondente aopigmento (MARQUES FILHO; VIEIRA NETO, 1999). Dessa forma, o magenta absorve ocomponente verde da luz branca, o ciano absorve o componente vermelho, e o amareloabsorve o componente azul. A combinao de pigmentos das trs cores primrias subtrativasem iguais propores absorve toda a luz branca, o que o olho interpreta como cor preta. A

combinao do magenta com o ciano absorve os componentes verde e vermelho da luz branca ereflete a cor azul que ser percebida pelo olho humano. As demais combinaes do processosubtrativo de formao de cores podem ser vistas na Figura 1.5.

Figura 1.5 - Processo subtrativo de combinao de cores

Os processos de combinao de cores so importantes em Sensoriamento Remoto poispermitem associar cores primrias s informaes espectrais, contidas em trs bandas quaisquerdos sistemas sensores, obtendo-se uma composio colorida que aumenta a acuidade dosistema visual humano em discernir diferentes feies em uma imagem (MOREIRA, 2001).

Correo geomtrica: o processo de transformao de uma imagem para ajust-la a umsistema pr-estabelecido de coordenadas, corrigindo distores geomtricas. As principais fontesde distores so a prpria curvatura da Terra, a rotao da Terra, a refrao atmosfrica,deslocamento devido ao relevo, entre outras. As distores sistemticas so bem conhecidas e


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facilmente corrigidas, geralmente antes mesmo do usurio receber os dados. As distoresaleatrias no so bem conhecidas, necessitando de pontos de controle para serem corrigidas.Estes pontos de controle devem ser identificados na imagem e na fonte georreferenciada dedados (por exemplo, uma folha topogrfica). As melhores feies para usar so intersecesvirias.

Reamostragem: os principais algoritmos utilizados para reamostrar as imagens a seremcorrigidas so:

Vizinho mais prximo: o valor de um pixel da imagem resultante igual ao valor dopixel da imagem original que est mais prximo do centro do novo pixel. Principaldesvantagem: os valores dos pixels se repetem formando uma imagem visualmentecom pouca esttica (CRSTA, 1993). Principal vantagem: transfere os valoresoriginais dos pixels sem efetuar qualquer mdia entre eles. Ideal para imagens quesero classificadas ou arquivos de imagens temticas de dados qualitativos (nominais

ou ordinais) ou dados quantitativos (intervalos ou razes) (ERDAS, 1999a).

Interpolao bilinear: toma por base os valores dos quatro pixels vizinhos maisprximos do centro do novo pixel, calculando uma mdia ponderada pelas distnciasdos centros desses quatro vizinhos ao centro do novo pixel (CRSTA, 1993).Principais desvantagens: valores de DN dos pixels so alterados; as feies debordas da imagem original podem ser suavizadas, perdendo contraste (CRSTA,1993). Principais vantagens: imagens com melhor qualidade visual; imagem maisespacialmente acurada do que a resultante do algoritmo vizinho mais prximo(ERDAS, 1999a).

Convoluo cbica: baseia-se no ajuste de uma superfcie polinomial de terceiro grau(bidimensional) regio circundando o pixel em questo. Neste caso, os 16 vizinhosmais prximos so usados para determinar o valor do novo pixel (CRSTA, 1993).Principal vantagem: a qualidade visual da imagem ainda melhor. Principaldesvantagem: valores de DN dos pixels so alterados.

Calibrao radiomtrica: a radincia medida por um sensor influenciada por alteraesna iluminao da cena, pelas condies atmosfricas, pela geometria de visada e pelascaractersticas de resposta do instrumento. Calibrao radiomtrica o processo de correodesses fatores, podendo incluir vrias tcnicas especficas.

Correo da iluminao solar: refere-se posio e distncia do Sol em relao Terra.

Correo atmosfrica: minimiza a influncia das condies atmosfricas na imagem.

Remoo de rudos o processo de eliminao de distrbios indesejados na imagem,devido a limitaes do sensor, digitalizao do sinal ou processo de gravao.

Problemas comuns incluem:

Faixas: variaes nas respostas de distintos detectores utilizados no imageamentode cada banda.

Linha: quando pixels adjacentes ao longo de uma linha contm DNs esprios.

Granulamento: pixels com DNs esprios mostrando variaes no sistemticas.


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Realce de imagem: muitas vezes a aplicao de imagens produzidas por sensores remotosrequer a utilizao de tcnicas de realce. Essas tnicas podem melhorar a qualidade visual daimagem e em alguns casos podem at mesmo serem utilizadas em processos de classificao.

Manipulao de contraste:

Limiarizao: segmentao da imagem em duas classes, baseada em limiares denveis de cinza. Muito utilizada na gerao de mscaras binrias (por exemplo,floresta x desmatamento).

Fatiamento: segmentao da imagem em uma srie de segmentos, cada um com umnico nvel de cinza.

Aumento de contraste: utilizado porque os valores de cinza (DNs) de uma banda daimagem tendem a no preencher todo o intervalo possvel de nveis de cinza. Entre as vrias

tnicas para aumentar o contraste em imagens, duas delas so freqentemente utilizadas: Aumento linear: o intervalo de DNs uniformemente expandido para preencher o

intervalo total permitido pelo monitor de vdeo. No leva em conta a freqncia.

Equalizao de histograma: os valores na imagem de sada so baseados nafreqncia de ocorrncia dos nveis de cinza.

Filtragem: tcnica que maximiza ou minimiza reas de freqncias espaciais especficas.A freqncia espacial expressa pela 'rugosidade' ou 'textura' numa determinada rea daimagem. De forma simples, imagens com alta freqncia espacial so 'rugosas' e imagens combaixa freqncia espacial so 'suavizadas'. Trs tipos principais de filtros so utilizados:

Passa baixa: enfatizam baixas freqncias, removendo rudos e suavizando aimagem.

Passa alta: enfatizam altas freqncias, reforando rudos e acentuando bordasagudas na imagem.

Direcionais: podem enfatizar feies horizontais, verticais e diagonais na imagem.

Operaes aritmticas: so utilizadas no processamento digital de imagensmultiespectrais com diversas finalidades, geralmente relacionadas reduo da dimensionalidadedos dados. Apesar da adio e da multiplicao de bandas tambm serem utilizadas, as

operaes aritmticas mais comuns em Sensoriamento Remoto so subtrao e, principalmente,razo entre bandas. Esta ltima tende a realar algumas feies na cena, degradando outras. Suafuno geralmente est associada a maximizar diferenas espectrais para feies distintas ouminimizar diferenas espectrais para as mesmas feies.

Anlise por componentes principais: uma tcnica (ou transformao) utilizada parareduzir a dimensionalidade dos dados de sensoriamento remoto. Apesar de pouco utilizada emestudos ambientais, devido principalmente dificuldade de interpretao de seus resultados, temgrande potencial para o processamento de imagens multiespectrais. Sua funo remover acorrelao entre as bandas espectrais atravs de uma transformao matemtica, definindo osprincipais componentes em uma nuvem de dados. Assim, podem ser criadas imagens PC,contendo informaes comuns s bandas originais.


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1.4. Alguns Recursos Disponveis na Internethttp://www.earth.nasa.gov- O site da NASA: obrigatrio.

http://www.research.umbc.edu/~tbenja1/umbc7/ - Uma iniciativa educacional da ASPRS comapoio da NASA/NCGIA/ISPRS. Fotointerpretao, fotogrametria, sensoriamento remoto em meioambiente, processamento digital de imagens, aplicaes.

http://www.asprs.org - Site da American Society for Photogrammetry & Remote Sensing,incluindo uma seo de publicaes.

http://dynamo.ecn.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/ - Software de domnio pblico paraprocessamento de imagens.

http://www.inpe.br- Pgina do INPE: software (Spring), produtos, servios, centros de pesquisae grandes projetos.

http://www.dpi.inpe.br/spring/ - Pgina do Spring, software gratuito com funes deprocessamento de imagens, anlise espacial, modelagem numrica de terreno e consulta abancos de dados espaciais. Downloaddo software e acesso a manuais, tutoriais, exemplos deaplicaes e banco de dados.

http://www.esdim.noaa.gov/NOAA-Catalog/ - Extenso catlogo com metadados administradospela US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

http://www.eorc.nasda.go.jp/- Site da National Space Development Agency (NASDA) / EarthObservation Research Center (EORC), agncia japonesa estabelecida para desenvolvertecnologias em Sensoriamento Remoto.

http://www.class.noaa.gov/- Arquivo online com acesso direto aos dados dos satlites NOAA eDMSP.

http://www.spaceimaging.com Site da Space Imaging EOSAT, contendo dados pancromticos,multiespectrais e radar de alta resoluo espacial.

http://www.digitalglobe.com/- Site da Digital Globe com dados e informaes sobre o satliteQuickBird e suas imagens de alta resoluo espacial.

http://www.spot.com Site da Spot Image Corporation com dados e informaes sobre a srieSPOT.

http://www.erdas.com - Empresa lder de mercado em aplicativos para processamento deimagens.

http://www.sat.cnpm.embrapa.br/- Site da Embrapa Monitoramento por Satlite com dados einformaes de vrios satlites e sensores de Sensoriamento Remoto. Aplicaes, links paradiversos sites e exemplos de imagens.


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1.5. Pequena Lista Bibliogrfica para ConsultasANDERSON, J. R.; HARDY, E. E.; ROACH, J. T.; WITMER, R. E. A land use and land cover

classification system for use with remote sensor data. Washington: USGS, 1976. (ProfessionalPaper, 964).

CRSTA, A. P. Processamento digital de imagens de Sensoriamento Remoto. Campinas:UNICAMP-IG, 1993. 170 p.

JENSEN, J. R. Remote sensing of the environment: an earth resource perspective. EnglewoodCliffs: Prentice Hall, 2000. 544 p.

JENSEN, J. R. Introductory digital image processing: a remote sensing perspective. EnglewoodCliffs: Prentice-Hall, 1996. 379 p.

LILLESAND, T. M.; KIEFER, R. W.; CHIPMAN, J. W. Remote sensing and image interpretation.5. ed. New York: J. Wiley & Sons, 2004. 763 p.

MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento Remoto e metodologias de aplicao. SoJos dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2001. 250 p.

NOVO, E. M. L. M. Sensoriamento Remoto: princpios e aplicaes. So Paulo: Edgard Blcher,1992. 308 p.


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22.. MMaanniippuullaannddoo IImmaaggeennss DDiiggiittaaiiss eeVVeettoorreess

Exerccio 1 - Criando pastas para armazenar os dados do Tutorial

1. Abra o Windows Explorer a partir do menu INICIAR do Windows e crie uma pasta no discoC com o nome Tutorial_Imagine. Em seguida, crie duas novas pastas dentro da pastaTutorial_Imagine, uma com o nome Dados, outra com o nome Exercicios. Voc poderescolher outros discos e pastas para arquivar os dados, entretanto, sempre que houverreferncia neste Tutorial s pastas Tutorial_Imagine, Dados e Exercicios, voc dever

substitu-las pelas pastas com os nomes que voc escolheu. Evite utilizar acentos ecaracteres especiais da Lngua Portuguesa no nome de pastas e arquivos para evitarincompatibilidade dos arquivos criados com outros softwares.

2. Transfira os arquivos necessrios para a realizao dos exerccios para a pastaC:/Tutorial_Imagine/Dados

Exerccio 2 - Abrindo o Erdas Imagine e editando suas preferncias1. Para abrir o ERDAS IMAGINE, clique sobre o cone correspondente na rea de trabalho do

Windows,

ERDAS IMAGINE 8.7.lnk

ou abra o ERDAS IMAGINE a partir do menu INICIAR do Windows. Acesso: Iniciar | Todosos programas | Leica Geosystems GIS & Mapping | ERDAS IMAGINE 8.7.

Se o quadro Select Viewer Type for mostrado, marque a opo Classic Viewer e depoisclique em OK. A barra de cones do ERDAS IMAGINE ser mostrada conforme Figura 2.1. Aquantidade de cones presentes no painel do ERDAS IMAGINE pode variar dependendo doscomponentes que foram adquiridos pela empresa licenciada para uso do software.

Figura 2.1 Painel de cones do ERDAS IMAGINE

2. Acima da barra de cones, h uma barra de menus com as seguintes opes: Session,Main, Tools, Utilities, Help. Clique sobre cada uma dessas opes e veja o que cada umaoferece. A opo Help, por exemplo, ir lhe oferecer auxlio para o painel de cones, acesso adocumentao on-line e lhe informar a verso do ERDAS IMAGINE.


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3. Na barra de menus do ERDAS IMAGINE, selecione Session | Preferences. O Editor dePreferncias (Figura 2.2) ser aberto. H muitas opes de categorias que permitem voceditar suas preferncias. Voc poder clicar sobre o Help do Preferences Editor, para um

auxlio on-line sobre o Editor de Preferncias, ou sobre Category Help, para auxlio sobre acategoria que voc selecionar na coluna Category.

Figura 2.2 Quadro Preference Editor com as opes da categoria User Interface & Session

4. Voc ir editar a categoria User Interface & Session para definir a pasta (diretrio) defaultdos dados que sero utilizados neste Tutorial (Default Data Directory) e a pasta onde serosalvos os arquivos gerados durante a realizao dos exerccios (Default Output Directory).No quadro Preference Editor, coluna Category, selecione a categoria UserInterface & Session (Figura 2.2). Na caixa Default Data Directory digiteC:/Tutorial_Imagine/Dados. Na caixa Default Output Directory digiteC:/Tutorial_Imagine/Exercicios. Essas pastas so as mesmas criadas no exerccioanterior, portanto, caso voc tenha escolhido outros nomes ou caminhos, utilize-os ao invs dos citados. Este procedimento muito til, pois evita que vocfique procurando pastas para acessar e salvar os dados dos exerccios.

5. Outra opo til no Preferences Editor | User Interface & Session a definiodos canais default que sero usados para abrir as imagens Landsat. As imagensLandsat completas tm seis ou mais bandas. Em uma composio coloridapodemos apenas visualizar trs bandas, cada uma atribuda a um dos trs canaisque formam a imagem colorida: o vermelho (Red), o verde (Green) e o azul (Blue).Uma composio muito usada a banda 5 em vermelho, a banda 4 em verde e abanda 3 em azul. Vamos definir esta composio como default, assim as imagensLandsat com seis ou mais bandas sero inicialmente abertas nessa composio.Preencha as linhas 6-ou-greater-Band Image Channel Default do PreferenceEditor, conforme a Figura 2.3 (crculo verde). O acesso a esta opo pode ser

feito deslocando, com o mouse, o boto deslizante indicado pela seta vermelhana Figura 2.3. Observe tambm que h opes para definir a composio coloridadefault para imagens com 5, 4, ou 3 bandas.


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Figura 2.3 Quadro Preference Editor com as opes para definir o padro de exibio de imagens emcomposies coloridas

6. Para salvar suas preferncias e fechar o quadro Preference Editor clique em UserSave e em seguida em Close


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Exerccio 3 - Visualizando uma imagem

1. Clique sobre o cone Viewer.

2. Se aparecer um quadro solicitando Select Viewer Type, marque a opo Classic Viewer eclique em OK.

3. Um visor (Viewer) ser aberto conforme Figura 2.4.

Figura 2.4 Visor onde so mostradas as imagens abertas pelo ERDAS IMAGINE.

4. Na barra de menus do visor selecione File | Open | Raster Layer.

5. O quadro Select Layer to Add ser mostrado. Selecione a pasta que contm o arquivo daimagem que voc deseja abrir. Se voc acatou as sugestes do Exerccio 1, os arquivos deimagens utilizados neste tutorial estaro na pasta C:/Tutorial_Imagine/Dados.

6. Em Files of Type selecione a opo All Raster Extensions.(Figura 2.5, seta vermelha) OERDAS IMAGINE aceita diversos formatos de arquivo de imagens. Selecione All RasterExtensions quando no souber o formato de arquivo da imagem que voc deseja abrir.


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7. Clique sobre o nome do arquivo de imagens que vamos abrir:p219r076_7t20000617_z23_nn40.tif (Figura 2.5).

Figura 2.5 Quadro de seleo da imagem que ser aberta

8. Antes do OK, clique sobre Raster Options (Figura 2.5, seta verde,). Um quadro com opesde apresentao da imagem ser mostrado. Assinale as mesmas opes da Figura 2.6.

Figura 2.6 Quadro Select Layer to Add com as opes de exibio de uma imagem

9. Clique em OK. A imagem ser mostrada no visor (Figura 2.7).A imagem mostrada dabanda 4 do sensor ETM+ do satlite Landsat. uma cena da rbita/ponto 217/076 obtida


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em 17/06/2000. No canto inferior direito possvel ver o Oceano Atlntico e o litoral dosmunicpios paulistas de Guaruj e Bertioga. A mancha escura no centro da parte inferior daimagem a cidade de So Paulo.

Figura 2.7 Imagem da banda 4 do sensor ETM+ do satlite Landsat, rbita/ponto 217/076,adquirida em 17/06/2000.

10 .Voc pode expandir ou reduzir o visor usando os procedimentos usuais de outros aplicativosWindows. Clique nas bordas ou vrtices do visor e arraste o mouse. Para que a imagem seajuste ao novo tamanho do visor, clique com o boto direito do mouse sobre a imagem eescolha a opo Fit Image to Window. Do mesmo modo, voc pode acionar a funo FitWindow to Image. Nesse caso, a imagem no ser ampliada ou reduzida, mas o tamanho dovisor ser alterado de forma a mostrar toda a imagem.


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Exerccio 4 - Ferramentas de Zoom e Pan

1. H vrios meios para ampliar ou reduzir uma imagem apresentada em um visor (Viewer).Voc pode selecionar no menu do visor a opo View | Zoom e escolher o fator deampliao (zoom); mas o meio mais simples e rpido por meio dos cones da barra decones do visor. Veja a funo e como operar cada cone. Experimente us-los em qualquerimagem que esteja aberta no visor.

Tabela 2.1 - Ferramentas de Zoom e Pan

Zoom in: aumenta o tamanho da imagem com base em um fator dezoom fixo (2 vezes). Basta clicar sobre o cone e a imagem serampliada.

Zoom out: diminui o tamanho da imagem com base em um fator de zoomfixo (2 vezes).

Zoom in: aproxima os dados da rea da imagem selecionada pelousurio. Clique sobre o cone na barra de cones do visor e em seguidaclique sobre a regio da imagem que voc deseja aproximar. Cliquequantas vezes for necessrio. Voc pode ainda desenhar um retngulosobre a rea de interesse da imagem mantendo o boto do mouseacionado. Ao soltar o boto do mouse, a rea dentro do retngulo ser

ampliada e ajustada ao visor.

Zoom out: afasta os dados da rea da imagem selecionada pelo usurio.Use-o de forma semelhante ferramenta anterior.

Pan: Desloca a imagem para uma direo selecionada pelo usurio.Clique sobre o cone na barra de cones do visor. Posicione o mousesobre uma rea da imagem. Arraste o mouse com o boto direitopressionado para uma nova posio. A imagem deslocada dentro dovisor.

Desabilita o mouse para as ferramentas anteriores. Basta clicar sobreeste cone e o mouse volta a suas funes normais.

2. H outras opes para ampliar ou reduzir a escala de visualizao de uma imagem. Elasesto no menu View do visor. No menu View escolha Scale | Scale Tool.... O quadro FrameScale (Figura 2.8) ser mostrado com a escala de visualizao da imagem. Para alter-labasta digitar o novo valor do denominador da escala, seguido de Enter. Clique em Apply e aimagem ser ajustada nova escala.


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Figura 2.8 Quadro com a escala de visualizaoda imagem aberta. Permite alterar a escala digitandoum novo valor para o denominador da escala.

3. Verifique que no mesmo menu Scale h tambm as opes de Fit Image to Window e FitWindow to Image, vistos anteriormente, e ainda a opo Extent que permite ajustar ao visoruma rea retangular da imagem, definida a partir das coordenadas de seus vrtices,digitadas no teclado.

4. Explore tambm a opo Zoom do menu View. Por meio dela possvel ampliar ou reduzir aimagem por um fator fixo pr-definido ou definido pelo usurio (In/Out By X).

5. Ainda no menu View, clique sobre a opo Create Magnifier (Veja observao abaixo). Umcursor com uma rea retangular em seu centro ser mostrado sobre a imagem (Figura 2.9).Clique no centro do cursor e com o boto do mouse acionado arraste o cursor para a reaque voc deseja ver ampliada. Um visor auxiliar mostrar a imagem que est dentro da rearetangular do cursor ampliada. A rea do cursor poder ser alterada, assim como a rea dovisor auxiliar. Amplie e reduza a rea de ambos, clicando sobre seus vrtices ou lados e

arrastando o mouse com o boto esquerdo acionado.

Observao: Eventualmente um quadro com o ttulo Approximate Statistics pode serapresentado quando a opo Create Magnifier acionada. Nesse caso espere a barra deprogresso da tarefa atingir 100% e clique em OK.

Figura 2.9 Exemplo de uso da ferramenta Magnifier do ERDAS IMAGINE.


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Exerccio 5 - Empilhando camadas de imagens

1. Abra um novo visor clicando no cone Viewer da barra de cones do ERDAS IMAGINE.

2. No menu File do Viewer selecione Open | Raster Layer

3. No quadro Select Layer to Add, navegue at a pastaC:/Tutorial_Imagine/Dados/campinas_etm (Figura 2.10). Observe que h oito imagens comextenso img (formato padro do ERDAS IMAGINE para imagens). Estas imagens so damesma cena, data e sensor da imagem usada anteriormente, porm elas foram recortadaspara abrangerem apenas o municpio de Campinas e vizinhanas. So oito imagens, uma paracada banda do sensor ETM+ do satlite Landsat, identificadas pela numerao aps o

nome.

Figura 2.10 Quadro mostrando as imagens disponveis de oito bandas dosensor ETM+ do satlite Landsat 7.

4. possvel empilhar essas imagens em apenas um arquivo, o que permitir, inclusive, abri-lasem uma composio colorida no ERDAS IMAGINE.

5. Clique sobre o cone Interpreter na barra de cones do ERDAS IMAGINE . Em seguidaselecione Utilities | Layer Stack. O quadro Layer Selection and Stacking ser mostrado(Figura 2.11).

6. Em Input file navegue at a pasta C:/Tutorial_Imagine/Dados/campinas_etm, selecione aimagem correspondente banda 1 (campinas_b1.img) e clique OK. Volte ao quadro LayerSelection and Stacking e clique sobre Add. O caminho para a imagem campinas_b1.img

mostrada em uma lista no quadro. No clique sobre OK, nem feche o quadro Layer Selectionand Stacking. Volte ao Input File e repita o procedimento para a imagem correspondente banda 2 (campinas_b2.img). Faa o mesmo para as imagens das demais bandas, at a banda


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8. Todas as imagens adicionadas sero mostradas em uma caixa abaixo do Input File. importante que voc introduza as imagens em ordem crescente de bandas para que o ERDASIMAGINE consiga interpretar corretamente as bandas introduzidas. Qualquer erro voc podeselecionar a imagem introduzida indevidamente e acionar o boto Clear.

7. Aps a introduo de todas as imagens, selecione em Output File uma pasta para salvar oarquivo que ir resultar do empilhamento das imagens. Tambm d um nome para essearquivo. A sugesto salvar na pasta C:/Tutorial_Imagine/Exercicios com o nomecampinas_20000617.img. Preencha os demais dados do quadro Layer Selection and Stackingcom as opes da Figura 2.11. A opo Intersection em Output Options significa que, daimagem empilhada, apenas faro parte as reas comuns a todas as bandas. Clique OK. Sermostrada uma barra de progresso da tarefa. Quando a tarefa estiver completa, clique emOK. A imagem empilhada j pode ser visualizada.

Figura 2.11 Quadro que permite escolher as imagens que seroempilhadas pela ferramenta Layer Stack


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Exerccio 6 - Visualizando uma imagem empilhada

1. Abra um novo visor (Viewer) . Na barra de menus do visor selecione File | Open | Raster

Layer.

2. O quadro Select Layer to Add ser mostrado. Navegue at a pasta onde voc salvou aimagem empilhada e selecione-a. Antes do OK, clique sobre Raster Options. Selecione TrueColor na caixa Display as. Caso voc tenha definido corretamente suas preferncias noExerccio 2 o padro defau

process amen to de imagens de sensoriamento remoto_tutorial basico

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