simulação mapsar para distinguir culturas...

Simulação MAPSAR para distinguir culturas agrícolas

Bernardo F. T. RudorffWagner Fernando da Silva

Divisão de Sensoriamento RemotoINPE

TIROS-101/04/1960

Landsat 1 Landsat 2 Landsat 3 Landsat 4 Landsat 5 Landsat 7 1972 1975 1978 1982 1984 1999

Brigada de Pombos1903

IRS (1988, 1991, 1993, 1994,1995, 1996, 1997, 1999 & 2003)

Spot1 (1986)2 (1990)3 (1993)4 (1988)5 (2002) Cbers-1 & 2

1999 & 2003

QuickBird(2001)

RocSat(1999 & 2004)

Alos(2006)

Ikonos(1999)

Eros(2000)

Kompsat(1999)

Orbview-3(2003)

Rapid eye DMC EnvisatEO-1 EOS-AM (Terra) & -PM (Aqua) Radarsat

Imagens dos satélites Landsat e CBERSsobre região Centro-sul

185 km 16 dias 30 m120 km 26 dias 20 m

Satétile Landsat-7 - Órbita 220 Ponto 75 – Safra 2003/04

5 de 8 passagens Landsat – Dezembro a Abril

Satétile Landsat - Órbita 220 Ponto 75 – Safra 2004/05

2 de 8 passagens Landsat Dezembro a Abril


3 de 8 passagens Landsat - Dezembro a Abril

CBERS-2Órbita156 Ponto 123

2004/05

2005/06

2006/07

2007/08

1985 1988

2006

Cenas do Landsat-5 ou 7 com < 10% de nuvens para identificação de soja no Mato Grosso (órbita 228 ponto 69)

para um período de 22 anos

2001

3 cenas Landsat-5&

1 cena Landsat-7

MODIS 5(SWIR), 2(NIR), 1(R) 1a quinzena de janeiro 2002

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

A literatura mostra que as imagens SAR têm potencial para distinA literatura mostra que as imagens SAR têm potencial para distinguir guir

culturas agrícolas;culturas agrícolas;

O potencial das imagens obtidas pelo MAPSAR ainda não é conheciO potencial das imagens obtidas pelo MAPSAR ainda não é conhecido do

para tal finalidade;para tal finalidade;

Existem poucos estudos sobre imagens SAR para as principais culExistem poucos estudos sobre imagens SAR para as principais culturas turas

agrícolas no Brasil; agrícolas no Brasil;

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Hipótese:Hipótese:

-- As imagens As imagens multipolarizadasmultipolarizadas do MAPSAR podem distinguir culturas agrícolas.do MAPSAR podem distinguir culturas agrícolas.

Objetivo: Objetivo:

-- Avaliar as imagens multipolarizadas do MAPSAR para distinguir cAvaliar as imagens multipolarizadas do MAPSAR para distinguir culturas ulturas agrícolas. agrícolas.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICAFUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Interação da radiação de microondas com alvos agrícolas é compInteração da radiação de microondas com alvos agrícolas é complexa lexa e dependente de parâmetros do sensor e dos alvos que afetam e dependente de parâmetros do sensor e dos alvos que afetam conjuntamente o retrospalhamento (Brisco e Brown, 1998).conjuntamente o retrospalhamento (Brisco e Brown, 1998).

-- comprimento de onda (comprimento de onda (λλ););

-- polarizapolarizaçãção;o;

-- âângulo de incidngulo de incidêência;ncia;

-- constante dielconstante dieléétrica;trica;

-- propriedades geompropriedades geoméétricas das plantas e do dossel;tricas das plantas e do dossel;

-- estestáádio de desenvolvimento da cultura.dio de desenvolvimento da cultura.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICAFUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O SENSOR MAPSARO SENSOR MAPSAR

TrTrêês modos de resolus modos de resoluçãção espacial o espacial 10 m.10 m.

ÁREA DE ESTUDOÁREA DE ESTUDO

Oeste do estado da Bahia;Oeste do estado da Bahia;

Inserida nos limites municipais de Barreiras, Luis Eduardo MagaInserida nos limites municipais de Barreiras, Luis Eduardo Magalhlhãães e es e

RiachRiachãão das Neves.o das Neves.

ÁÁrea total: 146.352 harea total: 146.352 ha

MATERIAISMATERIAIS

IMAGENS SARIMAGENS SAR

Aquisição de imagens aerotransportadas do SARAquisição de imagens aerotransportadas do SAR--R99B em uma área R99B em uma área

agrícola para geração de imagens simuladas do sensor MAPSARagrícola para geração de imagens simuladas do sensor MAPSAR

Imagens Imagens -- polarizapolarizaçõções VV, HV e HH.es VV, HV e HH.

MATERIAISMATERIAIS

CULTURAS AGRCULTURAS AGRÍÍCOLASCOLAS

Data aquisiData aquisiçãção das imagens o das imagens culturas em pleno vigor vegetativo:culturas em pleno vigor vegetativo:

ALGODÃO

CAFÉ

PASTAGEM

METODOLOGIAMETODOLOGIA


SIMULASIMULAÇÃÇÃO DAS IMAGENS MAPSARO DAS IMAGENS MAPSAR

ConfecConfecçãção de mosaicoo de mosaico

Processo descrito em Mura Processo descrito em Mura etet al.al. (2007a);(2007a);48,08°) como demonstrado na Figura 2.5.

~ 11 Km

~ 23 km

70,99°39,57°

1° vôo 10° vôo

~ 30 km

~ 3,2 km53,0°

45,0°

- Simulam imageamento no alcance distante faixas 8, 9 e 10 do MAPSAR


ANANÁÁLISE ESTATLISE ESTATÍÍSTICA DO RETROESPALHAMENTOSTICA DO RETROESPALHAMENTO

SeleSeleçãção de campos agro de campos agríícolas; colas;

Coleta de amostras (pixels) Coleta de amostras (pixels) –– aleatoriedade e naleatoriedade e nãão correlao correlaçãção espacial o espacial garantidas garantidas 300 a 600 pixels;300 a 600 pixels;

MMéédia amostral dia amostral MAPSAR (amplitude)MAPSAR (amplitude)

AnAnáálise de varilise de variâância e teste de Tukey ncia e teste de Tukey polarizapolarizaçõções individuais;es individuais;

AnAnáálise de agrupamento lise de agrupamento polarizapolarizaçõções individuais e combinaes individuais e combinaçãção de o de duas e trduas e trêês polarizas polarizaçõções.es.

TTéécnica estatcnica estatíística cujo objetivo stica cujo objetivo éé particionarparticionar um conjunto de dados em um conjunto de dados em grupos relativamente homoggrupos relativamente homogêêneos, mas com grande varianeos, mas com grande variaçãção entre os o entre os grupos (grupos (HairHair Jr. Jr. etet alal., 1998).., 1998).

RESULTADOSRESULTADOS

SAR-R99B - VV(R)HV(G)HH(B)

Cultivo do cafCultivo do caféé pivpivôô central, linhas de plantio em ccentral, linhas de plantio em cíírculos concrculos concêêntricosntricos;;

Teste t Teste t retroespalhamento mretroespalhamento méédio dos campos dio dos campos éé diferente em fundiferente em funçãção da direo da direçãção o de plantio de plantio –– nníível de confianvel de confiançça de 99% (valora de 99% (valor--p p ≈≈ 0)0)..

CafCaféé duas classes duas classes CafCaféé Paralelo (CP) e CafParalelo (CP) e Caféé Perpendicular (CT).Perpendicular (CT).

RESULTADOS RESULTADOS -- MAPSARMAPSAR

POLARIZAÇÃO HV

Confusão entre as culturas Confusão entre as culturas semelhança de retroespalhamentosemelhança de retroespalhamento;;

Pastagem Pastagem menor erro de omissmenor erro de omissãão e incluso e inclusãão;o;

Pol. HV Pol. HV retroespalhamento volumretroespalhamento voluméétrico (Brisco e Brown, 1998)trico (Brisco e Brown, 1998)


POLARIZAÇÕES VV e HV

8 grupos 8 grupos 2 homog2 homogêêneos;neos;

Café paralelo Café paralelo menor erro de omissmenor erro de omissãão o 11 campos11 campos

SeparaSeparaçãção dos dois cafo dos dois caféés s senssensíível a direvel a direçãção de linhas de plantio.o de linhas de plantio.


POLARIZAÇÕES VV, HV e HH

9 grupos 9 grupos sensibilidade sensibilidade ààs varias variaçõções dos valores mes dos valores méédios de dios de retroespalhamento.retroespalhamento.

Melhor distinção entre as culturasMelhor distinção entre as culturas –– pouca confuspouca confusãão;o;

Pastagem e Café paraleloPastagem e Café paralelo todos os campos classificados corretamente.todos os campos classificados corretamente.


Análise de Agrupamento

* Conceitos segundo Landis e Koch (1977)

Melhores resultados com aumento de polarizações;Melhores resultados com aumento de polarizações;

3 polarizações3 polarizações conceito conceito ““ExcelenteExcelente””..

CONCLUSÕESCONCLUSÕES

Avaliação das imagens simuladas do MAPSAR Avaliação das imagens simuladas do MAPSAR potencial para a potencial para a

distinção de culturas agrícolas;distinção de culturas agrícolas;

Campos de A, CP, CT e P Campos de A, CP, CT e P distinguidos com precisdistinguidos com precisãão satisfato satisfatóória ria

especialmente quando as multipolarizaespecialmente quando as multipolarizaçõções foram consideradas;es foram consideradas;

3 pol. > 2 pol. > 1 pol.; 3 pol. > 2 pol. > 1 pol.;

SUGESTÕESSUGESTÕES

Análise multitemporal com imagens MAPSAR Análise multitemporal com imagens MAPSAR importante para importante para

atividades agratividades agríícolas.colas.

Trabalho de campo com maior riqueza de detalhes, maior nTrabalho de campo com maior riqueza de detalhes, maior núúmero de mero de

informainformaçõções (densidade das culturas, variaes (densidade das culturas, variaçãção de altura da cultura ao o de altura da cultura ao

longo do campo, etc.);longo do campo, etc.);

ExploraExploraçãção de imagens o de imagens polarimpolariméétricastricas (informa(informaçãção de fase da radiao de fase da radiaçãção o

retroespalhadaretroespalhada););

ArtigosArtigos no XIII SBSRno XIII SBSR

Terça-feira, 24 de abril de 2007 – Sessão Pôster 2

Uso de imagens do sistema SAR-R99B para distinguir culturas agrícolas

Wagner F. da Silva, Antonio R. Formaggio, Bernardo F. T. Rudorff, José C. Mura, Waldir R. Paradella

Avaliação das imagens simuladas do MAPSAR para distinguir culturas agrícolas

Wagner F. da Silva, Bernardo F. T. Rudorff, Antonio R. Formaggio, José C. Mura, Waldir R. Paradella

simulação mapsar para distinguir culturas...

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