Centro de Estudos Gerais Instituto de Geociências Departamento de Análise Geoambiental Disciplina: Sensoriamento Remoto I

Organizado por: Cesar Augusto Valdeger de Oliveira Revisado e editado por: Angelica Carvalho Di Maio Marcus Vinícius Alves de Carvalho Niterói-RJ / dezembro de 2007

Guia SPRING: para tratamento de imagens, classificação & geração de cartas – GAG / UFF

Índice 1 – Introdução ----------------------------------------------------------------------------- pág. 03 2 – Apresentação do SPRING --------------------------------------------------------- pág. 04 3 – Trabalhando com o SPRING ------------------------------------------------------ pág. 05 3.1 – Principais botões da janela do SPRING e suas funções ------------ pág. 05 3.2 – Georreferenciamento de imagem (registro) ---------------------------- pág. 06 3.3 – Importar Arquivos do Tipo TIFF/GeoTIFF ------------------------------ pág. 11 3.4 – Mosaico ------------------------------------------------------------------------- pág. 12 3.5 – Contraste ------------------------------------------------------------------------ pág. 14 3.5.1 - Aplicando o contraste -------------------------------------------------- pág. 14 3.6 – Composição -------------------------------------------------------------------- pág. 16 3.6.1 – Fazendo a composição colorida ----------------------------------- pág. 17 3.7 – Transformação IHS RGB (Fusão) ----------------------------------- pág. 17 3.7.1 – Fusão de imagens de diferentes resoluções espaciais ------ pág. 18 3.8 – Recortando uma imagem --------------------------------------------------- pág. 20 3.8.1 – Fazendo o Recorte em uma Imagem ----------------------------- pág. 20 3. 9 – Classificação Digital --------------------------------------------------------- pág. 22 3.10 – Geração de cartas no Scarta --------------------------------------------- pág. 27 Anexos: Anexo 1 – Decifrando informações da página de informações das imagens (CBERS) baixadas diretamente do INPE ------------------------------------------- pág. 33 Sugestões de Exercícios ---------------------------------------------------------------- pág. 36 Pontos de Controle para registro (georreferenciamento) na região da Baía de Guanabara-RJ ----------------------------------------------------------------------------- pág. 44

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1 – Introdução Este manual tem o intuito de auxiliar o usuário a operar e gerar alguns produtos derivados do Sensoriamento Remoto com a utilização do programa SPRING, desenvolvido pelo INPE/DPI e parceiros. O Guia procura elucidar alguns conceitos e mecanismos como de contraste, composição colorida, classificação por pixels (ponto elementar da imagem), etc., além de demonstrar o objetivo e finalidade do SPRING e algumas aplicações do aplicativo e de seus módulos, para que esta ferramenta possa ser usada nas aulas de Sensoriamento Remoto e em projetos de pesquisa. O aplicativo pode contribuir com professores do ensino básico na preparação de material para suas aulas, visando melhorias no aprendizado de alunos trabalhando, por exemplo, com a extração de informações de imagens e geração de cartas. Este Guia mostra etapa a etapa alguns processos, utilizando-se de texto e visualização de janelas do programa SPRING e de seus módulos.

2 – Apresentação do SPRING O SPRING (Sistema de Processamento de Imagens Georeferenciadas) é um software desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)/Divisão de Processamento de Imagens (DPI), com a participação da EMBRAPA/CNPTIA, IBM Brasil, TECGRAF, PETROBRAS/CENPES, K2 Sistemas, entre outros. O SPRING é um software classificado como um SIG (Sistema de Informação Geográfica), com funções de processamento de imagem, análise espacial, construção de modelos numéricos de terreno e de construção e consulta de banco de dados espaciais. O projeto SPRING tem como objetivo e finalidade ser um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para aplicações de estudos desenvolvidos nas mais diversas áreas, como da agricultura, gestão ambiental, geografia, geologia, planejamento urbano e regional entre outras, servindo como suporte para o desenvolvimento tanto na área da pesquisa como na educação. O SPRING é um programa de fácil acesso por ser um software livre (disponível para download em: http://www.dpi.inpe.br/spring) e que não precisa de muitos pré-requisitos para sua instalação. O SPRING é composto de um pacote de programas ou um conjunto de módulos instalados em conjunto. São eles: •

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IMPIMA – é um módulo que tem a função de transformar imagens em um formato compatível para se trabalhar no módulo SPRING, ele possibilita a transformação de arquivos TIFF, RAW, SITIM etc. em arquivos no formato GRIB, um dos formatos compatíveis para se trabalhar no módulo SPRING, e ele ainda

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possibilita aplicar realces na imagem e alterações na resolução de saída da imagem. •

SPRING – propriamente dito, ele tem funções de processamento de imagem, análise espacial, construção de modelos numéricos de terreno e de construção e consulta de banco de dados espaciais.

•

SCARTA – este módulo tem como função a geração de layout de produtos gerados no módulo SPRING, possibilitando a inserção de elementos como texto, legenda, símbolos, grades etc. E ele possibilita gerar arquivos no formato JPEG e em outros mais formatos de imagem.

•

IPLOT – tem a função de possibilitar a impressão dos produtos gerados no Módulo Scarta, pois os módulos anteriores não permitem este tipo de operação, além de permitir a exportação dos arquivos em formato JPEG, GIFF, TIFF, BMP, entre outros. Para acessar o Iplot na versão 4.3.3 do SPRING é necessário fazer o seguinte “caminho”: Iniciar/Programas/Spring433/Iplot (isto, em PC’s com o sistema operacional Windows).

3 – Trabalhando com o SPRING 3.1 – Principais botões da barra de menu do SPRING e suas respectivas funções:

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•

► Abre a janela para criar e ativar Banco de Dados

•

► Abre a janela para criar e ativar Projetos

•

► Abre a janela para definir Modelo de Dados

•

► Abre a janela para a edição de Plano de Informação (PI)

•

► Abre a janela do painel de controle para selecionar o(s) PI(s)

•

► Possibilita selecionar se a escala vai ser alterada de forma automática com zoom ou se será digitada a escala para modificá-la.

•

► Demonstra a escala no modo automático. É também o local onde poderá ser digitado o valor da escala, caso queira que seu PI seja projetado na tela com uma escala específica.

•

► Serve para escolher o tipo de informação que será vista no rodapé da janela do SPRING, coordenadas geográficas, planas ou o valor do pixel no qual se encontra o ponteiro do mouse.

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• •

► Cursor de Área: serve para selecionar uma área específica e aplicar o zoom na área especifica Tem por funcionalidade também selecionar a área do retângulo envolvente para recortar ou definir a área de um PI.

•

► Cursor de Ponto: mostra o valor de um determinado ponto ou suas coordenadas em um PI ativo.

•

► Cursor de Vôo: serve para arrastar a vista do PI na janela do SPRING.

•

► Cursor de info (informação): mostra as informações dos PI’s que estiverem “desenhados” na tela principal do SPRING mesmo que estejam sobrepostos; estas informações são vistas na janela Relatório de Dados.

•

► Cursor de Mesa (Mesa Digitalizadora)

•

► Botão de Desenhar: desenha/apresenta o PI selecionado no painel de controle na tela principal e outras mais (Tela 5, etc.).

•

► Zoom In ou Zoom Out: aplicam zoom no PI ou em uma parte específica dele que foi selecionada pelo Cursor de Área.

•

► Zoom PI: aplica zoom no PI selecionado no painel de controle, demonstrando a real extensão do mesmo.

•

► Anterior, retorna a projeção anterior.

•

► Recompor: recompõe o PI no padrão original em que ele foi criado.

•

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► Abre a janela gráfico.

► Botão de ajuda do SPRING, consulta o manual do SPRING a fim de sanar possíveis dúvidas sobre operações e funcionalidades do SPRING.

Aparência da tela principal do SPRING:

3.2 – Georreferenciamento de imagem (Registro) 1º Passo (Gerando um Arquivo do tipo GRIB): • • •

• •

Abrir o programa IMPIMA; Abrir a imagem desejada em Arquivo/Abrir; Depois de selecionar a banda em parâmetros (1.1) da imagem de entrada na janela do Impima (Tela1), clique em desenhar ( ) para aparecer a imagem. No quadro resolução especifique a resolução da imagem (Ex.: Imagem CCD/CBERS = 20m) caso ela não tenha aparecido de forma automática e clique em (CR) (1.2); Depois, selecione a banda (1.3) em parâmetros de imagem de saída e em amostragem deve ser selecionado o valor 1(1.4), para que não seja alterada a resolução original da imagem. Acesse Arquivo/salvar como e salve o arquivo no formato GRIB.

Tela 1 – Impima

(1.1)

(1.2)

(1.3) (1.4)

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Obs.1: O módulo Impima tem como função gerar arquivos no formato GRIB, sendo este um dos formatos compatíveis para se trabalhar no programa SPRING. Obs.2: Caso queira pode realizar este mesmo processo para as outras imagens antes de ir para o segundo passo. 2º Passo: Criando um Banco de Dados, Projeto e Modelo de Dados: • •

•

•

•

Abrir o programa SPRING; Acessar Arquivo/Banco de dados, na janela Banco de Dados (janela 2) escolher o local em que será armazenado o banco de dados (diretório) (2.1), especificar o nome do banco de dados(2.2), colocar como gerenciador Dbase (2.3), clicar em criar (2.4) e depois em ativar (2.5). Caso queira abrir um banco de dados já existente deve-se clicar no botão diretório (2.1) selecionar a pasta que contem o banco e clicar em OK e na janela do banco de dados clicar no banco desejado e depois em ativar (2.5); Acesse Arquivo/Projeto, na janela Projetos (janela 3) dê um nome para o projeto e clique no botão projeção... (3.1), escolha a projeção na janela Projeções (janela 3.1) que surgirá (sistema (3.1.1), modelo de Terra (3.1.2) e a zona (3.1.3) e caso necessário selecione o hemisfério e a longitude) e clique em executar (3.1.4). Depois de selecionar o tipo de coordenadas (geográfica ou plana) (3.2) coloque as coordenadas do retângulo envolvente (3.3), selecione o hemisfério (3.4) e clique em criar (3.5) e ativar (3.6). Em um banco de dados podem haver vários projetos. Acessar Arquivo/Modelo de dados, na janela Modelo de dados (janela 4) dar o nome do modelo (4.1) e selecionar o tipo de modelo (4.2) (no nosso caso que é para trabalhar a/com imagem) imagem e clique em criar (4.3) e depois em executar (4.4).

→

Vide Anexo 1, para criação do projeto e aquisição dos pontos de controle para o georreferenciameto (registro) das imagens CBERS, cedidas pelo INPE (pág.31)

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Janela 2 – Banco de Dados

Janela 3 - Projetos

(2.1)

(3.1)

(3.1)

(2.2) (2.3)

(3.2)

(3.3)

(2.4) (2.5) (3.3)

(3.5)

(3.6) (3.7)

(3.5)

(3.4)

(3.7) (3.6)

Janela 3.1 – Projeções (3.1.1)

Janela 4 – Modelo de Dados

(3.1.2)

(3.1.1)

(4.1) (4.2)

(3.1.3)

(4.3)

(3.1.4)

(4.4)

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3º Passo (Registrando uma imagem) • • •

• • •

•

No programa SPRING, selecione Arquivo/Registro; Depois na janela de Registro (janela 5) selecione o modelo de aquisição (teclado) (5.1), Clique no botão imagem (5.2) na janela Registro, com isso surgirá a janela Seleção de imagem (janela 5.2) selecione a imagem que estará no diretório em que você salvou o arquivo GRIB criado no programa Impima (1º Passo) clique no quadro arquivo na imagem desejada, e clique no botão selecionar (5.2.1) e escolha o modo de visualização da imagem (M,R,G ou B) (5.2.2) e clique em fechar (5.2.3), caso queira registrar a imagem já em forma de composição sem ser na forma monocromática deve-se selecionar 3 bandas e clicar em selecionar e colocar um canal para cada banda (R, G e B o monocromático (M) não é aceito para esse tipo de operação); Depois vá para a Tela 5 e clique em desenhar ( ); Escolha a operação criar (5.3) na janela de Registro, dê o nome para o ponto (ex.: p1) (5.4), e clique em CR, selecione o tipo de coordenada e orientação (N ou S), digite as coordenadas de referência (5.5) e clique em CR novamente; Na Janela 5, coloque o ponto (p1) ajustando-o na imagem projetada na Janela 5 de acordo com as coordenadas que você digitou com o ponteiro do mouse, nenhum botão da barra de ferramentas deve estar acionado para isso. (Obs.: estes dois últimos itens serão repetidos pelo menos 3 vezes, mas sendo que o ideal é de pelo menos 4 vezes). Posteriormente em operação na janela de Registro, escolha a opção selecionar no quadro operação (5.3) e marque os pontos um a um que foram criados e depois clique em salvar (5.7), mas antes verifique o valor de erro dos pontos de controle (5.6), o ideal é que este valor seja menor que 1, caso estes valores não sejam satisfatórios deve-se selecionar em operação (5.3) na janela de Registro ou a opção suprimir caso deseje apagá-la e depois crie um novo ponto, ou então a opção editar/mover e para a ação dessas duas operações deve-se selecionar ela primeira e depois o ponto criado no quadro pontos de controle e clicar em CR. Obs.1: Caso a Janela 5 não surja, vá em painel de controle ( controle de janela e em exibir marque o numero 5.

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), em

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Janela 5 – Registro

Janela 5.1 – Seleção de Imagem

(5.1) (5.3)

(5.2.2)

(5.4)

(5.2.1)

(5.5) (5.7)

(5.6)

(5.2.3)

(5.2)

(5.7)

4º Passo (Importação de um Arquivo GRIB) • Em seguida, na janela do SPRING vá em Arquivo/Importar Arquivo GRIB, selecione o diretório que contém o arquivo GRIB que você registrou, dê OK na janela Importar Arquivo GRIB (janela 6), no quadro arquivos selecione o arquivo desejado (6.1), selecione a categoria correspondente a imagem (6.2) e dê um nome para ele no PI (Plano de Informação) (6.3) e clique em executar (6.4). 5º Passo (Exportação e criação de um arquivo TIFF/GeoTIFF) • •

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Selecione em painel de controle ( ) a imagem que importou no 4º passo. Depois em Arquivo do programa SPRING, selecione Exportar e na janela Exportar (janela 7) selecione o formato TIFF/GeoTIFF (7.1), selecione monocromático ou RGB (7.2) (para este caso RGB você terá que ter feito antes o registro e importação de três imagens com mesmas dimensões) selecione a(s) imagem (ns) (7.3) e clique em salvar (7.4), dê o nome do arquivo e salve, pois através disso estará transformando o arquivo em formato TIFF/GeoTIFF, para depois poder usar em outros programas voltados para área de geoprocessamento (ArcView, GVSIG, entre outros.).

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Janela 6 – Importar Arquivos GRIB

Janela 7 - Exportar

(7.1) (6.1) (7.2)

(7.3)

(7.4) (6.2)

(6.3)

(6.4)

→

Para georreferenciar outras imagens baseando-se em uma imagem já georreferenciada deve-se utilizar o tipo de aquisição por Tela na Tela 5 de Registro. 1º Passo • Mesmo procedimento do passo 1, caso você já não tenha transformado todas as imagens desejadas em arquivos do tipo GRIB. 2º Passo • Não é necessário, pois o Projeto, o Banco de dados e o Modelo serão os mesmos. 3º Passo • No SPRING, selecione Arquivo/Registro, selecione o tipo de aquisição (5.1) (agora poderá selecionar a forma Janela); • Clique no botão imagem (5.2) na janela de Registro, selecione a imagem que será registrada, que estará no diretório em que você salvou o arquivo GRIB e escolha o modo de visualização da imagem (M, R, G ou B), caso queira registrar a imagem já em forma de composição sem ser na forma monocromática deve-se selecionar 3 bandas e clicar em selecionar e colocar 12

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•

•

um canal para cada banda (R,G e B o monocromático não é aceito para esse tipo de operação); Escolha a opção criar (5.3), dê o nome ao ponto (ex.: p1) e clique em CR, depois vá na janela do SPRING e com o ponteiro do mouse coloque o ponto em algum lugar da imagem, que está apresentada na janela do SPRING (caso ela não esteja na janela, clique em desenhar) com o ponteiro do mouse; Em seguida vá à Janela 5 e coloque o ponto no mesmo local em que você colocou na imagem projetada na tela principal do SPRING (os pontos devem ficar no mesmo local, com maior exatidão possível, utilize o recurso do zoom para isso ou da escala).

Obs.: Estes dois últimos procedimentos devem ser feitos pelo menos 3 vezes, escolhendo pontos em locais diferentes da imagem. Obs.: O ideal é fazer uma análise das duas imagens para encontrar pontos em comum entre ambas, pois apesar das imagens serem do mesmo local, nem sempre elas têm o mesmo dimensionamento e o ideal é que estes pontos não sejam muito próximos uns dos outros. •

Depois selecione a operação selecionar (5.3), selecione os pontos criados e clique em salvar (5.7), mas antes verifique o valor de erro dos pontos de controle (5.6), o ideal é que seja menor que 1 este valor.

4º e 5º Passo • Depois siga o mesmo passo de Importação de Arquivo GRIB e de Exportação. Obs.: Para deletar uma imagem que já foi Registrada e Importada, deve-se ir ao Painel de Controle (

), selecionar a imagem desejada, não é necessário desenhá-la,

depois ir, em Editar/Plano de informação ou ( ) da barra de menu do SPRING. Na janela de Planos de informação, verificar se em nome, consta a imagem desejada a ser deletada e depois escolher a opção Suprimir. Obs.: Caso seja de sua escolha você pode optar sempre pelo registro por teclado, deste que você tenha as coordenadas dos pontos, sendo que por teclado a operação de registro de imagem se dá de forma mais rápida do que por janela.

3.3 - Importar Arquivos do Tipo TIFF/GeoTIFF •

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1º Passo – Seguirá inicialmente os passos para criação de um Banco de dados, Projeto e Modelo de dados, descritos no 2º passo de georreferenciamento de imagem, caso não tenha sido ainda criado estes elementos. Mas caso já tenha um projeto e queira continuar trabalhando nele e caso seja necessário (estas novas imagens podem ter uma maior área que a do projeto definido anteriormente) altere as coordenadas do retângulo envolvente

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do projeto (Janela 3; quadro (3.3), depois botão (3.7), vide pág. 8) caso o modelo de dados criado não tenha sido do modelo Imagem, crie um novo modelo sendo do tipo Imagem. •

2º Passo – Na barra de menu do SPRING, selecione Arquivo/Importar TIFF/GeoTIFF , na janela Importar TIFF/GeoTIFF (janela 8) que se abrirá, no quadro Dados clique no botão arquivo, abra o diretório que contém a(s) imagem(ns) selecione a imagem que se deseja importar e depois clique em (CR) (8.1), no quadro histograma selecione a banda (normalmente está com o numero 1) (8.2) e no quadro SPRING, selecione a entidade (8.3), no nosso caso por se tratar de uma imagem, escolha a opção imagem, na categoria (8.4), clique nela e execute a categoria correspondente ao modelo de dados do tipo imagem e em PI (8.5), coloque o nome desejado para o plano de informação e clique em executar (8.6).

→ GeoTIFF é um arquivo no formato raster já georreferenciado. Obs: Caso não contenha as coordenadas da imagem TIFF/GeoTIFF, será necessário abrir está imagem em algum programa que trabalhe com imagens georreferenciadas e que não necessite de uma área de projeto para a abertura Gerando um Mosaico de Imagens dessa imagem e que também seja possível ver as coordenadas da imagem (ex.: ArcView, ArcGis, etc.) Janela 8 – Importar TIFF/GeoTIFF

(8.1)

(8.2)

(8.3)

(8.4) (8.5)

14 (8.6)

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3.4 – Mosaico →

É o conjunto de fotografias de determinada região, recortadas e montadas técnica e artisticamente de forma a dar a impressão de que todo o conjunto constitui uma única foto. Na prática são importantes quando se tem a necessidade de visão de conjunto das fotos ou quando precisa-se confeccionar (sem grande precisão) uma base planimétrica e também nos trabalhos de localização de pontos em campo. Podem ser controlados (submetidos a correções), semi-controlados e não controlados. •

1º Passo – Deve-se primeiramente ter as imagens que você pretende realizar o mosaico (ver Georreferenciamento de Imagem e/ou Importar Arquivo TIFF/GeoTIFF) em seu projeto.

•

2º Passo – Em plano de informação da janela do SPRING (Editar/Plano de informação ou ( )), selecione em categorias (9.1) na janela de Plano de Informação (Janela 9), a categoria correspondente ao modelo do tipo imagem e de um nome para o PI (9.2), que representara o mosaico. Clique no botão Retângulo Env... (9.3), e na janela que surgirá Retângulo Envolvente (Janela 10), selecione a opção não em cursor (10.1) e a opção projeto (10.2), caso o resultado do mosaico (o PI que esta sendo criado) tenha a mesma área de cobertura, tendo uma área menor, mas estando dentro da área do projeto devese digitar as coordenadas na Janela 10, em que selecionará a opção não em cursor e selecionará as coordenadas e digitará as coordenadas deste novo PI (10.4) (lembre-se que o projeto tem que englobar a área dos PI´s, que você quer mosaicar (caso tenha que alterar a área do projeto, selecione na janela do SPRING Arquivo/Projeto, altere as coordenadas em retângulo envolvente (3.2) e clique no botão alterar), depois clique em executar (10.3). Na Janela 9 de Plano de Informação clique em criar (9.4) e depois no painel de controle ( selecione o PI criado.

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)

•

3º Passo – na janela do SPRING selecione Imagem/Mosaico e na janela Mosaico (Janela 11) que surgirá selecione o projeto e a categoria (11.1), que corresponda ao modelo imagem, selecione o PI que vai fazer parte do mosaico (11.2), selecione o interpolador vizinho+próximo (11.3) e a opção mosaico (11.4), clique no botão retângulo envolvente (11.5) e surgirá novamente a Janela 10, e selecione em cursor a opção não (10.1) e PI Ativo (10.2) e clique em executar (10.3), e depois na Janela 11 de mosaico clique em executar (11.6).

•

Faça esse 3º passo para os outros PI´s, que você pretende utilizar para a criação do seu Mosaico.

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Janela 9 – Planos de Informação Janela 10 – RetânguloEnvolvente

(10.1)

(10.2)

(9.1) (10.4) (9.2)

(9.3)

(10.3)

Janela 11 - Mosaico (11.1)

(11.2)

(11.3) (11.4) (11.5)

(11.6)

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3.5 – Contraste O contraste é uma técnica que tem como objetivo aplicar um realce na imagem, para que o manipulador da imagem possa distinguir melhor os elementos nela contidos; esta técnica altera a distribuição dos pixels correspondentes à imagem pelos níveis de cinza do histograma, podendo também atribuir outras cores à imagem, como se estivesse fazendo um tipo de classificação na imagem, só dependendo do tipo de operação a ser escolhida. Tipos de operações realizadas no contraste: ¾ Mínimo e Máximo – É uma operação, que assemelha-se a linear em que nesta, operação ele atua sobre o intervalo dos valores mínimo e máximo dos níveis de cinza da imagem, realizando um contraste nestes valores, distribuindo estes pixels entre os valores entre 0 e 255; ¾ Linear – A linear é uma operação semelhante com o Mínimo e Máximo, que gera um contraste em todos os níveis de cinzas da imagem; ¾ Raiz Quadrada – Esta operação resulta num aumento do contraste em regiões que aparecem em tons de cinza mais escuro na imagem; ¾ Quadrado – Nesta ocorre o contrario da Raiz quadrada, ela resulta em um aumento de contraste em regiões que aparecem em tons de cinza mais claro; ¾ Logaritmo – Esta aumenta o contraste em regiões que são representadas em tons de cinza mais escuro; ¾ Negativo – Na negativa ela inverte os valores de níveis de cinza, resultando no escurecimento de alvos que eram representados em tons de cinza claro e no clareamento dos que eram representados em tons de cinza escuro; ¾ Equalização de Histogramas – É uma operação que reduz automaticamente o contraste em áreas muito claras ou muito escuras, numa imagem. Expandindo os níveis de cinza ao longo de todo intervalo (0 a 255); ¾ Fatiamento - A opção fatiamento é uma forma de aumento de contraste cuja operação consiste simplesmente em realçar os pixels cujas intensidades situam-se dentro de um intervalo específico (a fatia), isto é, entre um máximo e um mínimo. Consiste na divisão do intervalo total de níveis de cinza de determinadas fatias (ou classes de cores). Existem três tipos de fatiamento. São eles, a saber: o Fatiamento normal: as fatias são definidas de modo que o intervalo entre cada faixa seja constante. o Fatiamento equidistribuição: o intervalo de níveis de cinza é dividido de modo que cada faixa contenha o mesmo número de pontos. 17

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o Fatiamento arco-íris: é o mapeamento de um tom de cinza para uma determinada cor. Baseia-se no fato de que variações de cores são muito mais visíveis ao olho humano do que variações de tons de cinza. O mapeamento global desses níveis para o espaço de cor segue a seqüência do arco-íris. 3.5.1 - Aplicando o contraste •

1º- Passo – Acessar o SPRING, selecionar Arquivo/Banco de dados na barra de ferramentas, neste buscar o banco de dados desejado em diretórios e ativar. Depois em Arquivo/Projeto e ative o projeto.

•

), na janela do Painel de 2º Passo – Clique no botão de painel de controle ( controles, selecione a banda (imagem) desejada e a forma em que ela será visualizada “M”,”R”,”G” ou “B” (comumente para se dar o contraste na imagem se utiliza o Monocromático, para poder melhor analisar o efeito do contraste) e depois clique em desenhar (

).

•

3º- Passo – Na barra de menu da tela principal do SPRING, selecione Imagem/Contraste, e na janela de Contraste (Janela 12), selecione o tipo de operação desejada.

•

4º- Passo – Com o ponteiro do mouse e o botão esquerdo dele, clique no ponto mais extremo do lado esquerdo da curva do gráfico de cor preta, que aparece na janela do contraste, depois com o botão direito, clique no ponto mais extremo do lado direito da curva preta do gráfico e posteriormente, clique no botão aplicar (12.1) na janela do Contraste.

•

5º Passo – No quadro Salvar imagem (12.2), da janela de Contraste, coloque o nome da imagem contrastada e selecione a opção banda (12.3).

•

6º Passo – Em seguida, na barra de menu da janela de Contraste, selecione a opção Executar/Salvar para armazenar a imagem contrastada.

Outra forma de contrastar a imagem (por Teclado) As três primeiras etapas de contraste são idênticas as três anteriores. •

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4º- Passo - Com o mouse passe o cursor no ponto mais extremo a esquerda da curva (preta) do gráfico e visualize o valor que aparecerá no nível de entrada e digite esse valor em valores mínimos e clique em CR, e depois passe o cursor do mouse no ponto mais extremo a direita da curva (preta) do gráfico e coloque o valor que apareceu no nível de entrada em valores máximos e clique em CR.

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Após esse procedimento siga as duas últimas etapas do processo de contraste (5º e a 6º passo). Contrastando uma composição •

1º Passo - igual ao 1º das anteriores.

•

2º Passo – Ao invés de selecionar um único plano de informação, selecione três. Será necessário colocar para cada um dos planos a forma em que ele será representado “R”, “G” ou “B” e depois clique em desenhar (

).

•

3º Passo – Igual ao 3º das anteriores.

•

4º Passo – Igual ao 4º das anteriores, mas, sendo que o processo se repetirá três vezes. Após contrastar o primeiro vá na barra de ferramentas da janela contraste, selecione Canal/verde e dê o contraste neste canal e depois retorne em Canal/azul e contraste esse canal também.

•

5º Passo – Igual a 5º das anteriores, sendo que ao invés de selecionar a opção banda selecione a opção sintética.

•

6º Passo – Igual a 6º das anteriores.

Obs.1: Na operação Fatiamento pode-se escolher em quantas fatias pode-se fatiar a imagem (12.4) na janela de Contraste, isso quer dizer o número de cores que pode estar contido no intervalo entre o início e final do gráfico. A operação fatiamento só pode ser feita em imagens monocromáticas (uma única banda de cada vez). Obs.2: Para tirar o contraste da imagem e fazê-la voltar a sua representação original, devese ir na barra de ferramentas e selecionar Executar/recompor da janela de Contraste. Obs3: Na opção exibir da barra de ferramentas, comumente se utiliza a opção Entrada/novo.

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Janela 12 - Contraste

Botão esquerdo do mouse

Botão direito do mouse

→ (12.1)

(12.4) (12.2)

(12.3)

3.6 – Composição Para se ter uma composição colorida são necessárias três imagens de bandas (faixas espectrais) diferentes estando registradas e contidas no banco de dados, isso quer dizer que já tenham sido georreferenciadas e importadas para o seu projeto de trabalho, elas não precisam estar contrastadas, mas para se ter um melhor resultado da composição, o ideal é que elas estejam contrastadas. Pode-se selecionar três imagens não contrastadas no painel de controle ( ) e aplicar o contraste nelas como foi dito anteriormente (no tópico contraste) e depois salva-lá como sintética, neste caso será criado um PI com a composição. No processo de composição de imagens, como dito anteriormente, são necessárias três imagens, que correspondam a bandas diferentes. Para cada uma delas será relacionado um canal (R, G ou B). O resultado da composição dependerá da escolha das bandas, das escolhas de canal para cada imagem e do contraste que foi ou será realizado na imagem. Por exemplo, para se ter uma imagem em que a vegetação apareça em tons de verde, deve-se colocar o canal “G”, em uma banda que represente uma faixa do 20

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espectro eletromagnético na qual a vegetação tenha um alto grau de reflectância (Ex: banda 4 (infravermelho próximo) do sensor CCD do CBERS) e os outros dois canais (R e B) devem ser colocados em bandas que representem faixas que a vegetação tenha um baixo grau de reflectância, com isso na imagem composta a vegetação se destacará em tons de verde perante os outros alvos.

3.6.1 – Fazendo a composição colorida •

1º Passo – Ative o painel de controle ( ) e selecione uma banda e depois o canal (R,G ou B) não pode ser o monocromático (este é para visualização de uma única banda), depois selecione mais duas bandas uma de cada vez, selecionando um canal para cada uma delas (não é possível colocar um mesmo canal para mais de uma banda) e depois na janela do SPRING clique na ferramenta desenhar (

).

•

2º Passo – Na barra de menu da janela do SPRING selecione Imagem/contraste, no quadro salvar imagem dê o nome na imagem e selecione a opção sintética, caso não tenham sido contrastadas, aplique o contraste na composição, como foi explicado no sub-capítulo de contraste.

•

3º Passo – Na barra de menu do Contraste selecione Executar/salvar, depois vá no painel de controle (

) e selecione a composição que você acabou de

salvar e selecione a opção sintética e clique em desenhar ( o resultado.

), para visualizar

3. 7 – Transformação IHS < - > RGB (Fusão) Nesta opção da barra de menu do SPRING (Imagem/Transformação IHS RGB) você poderá fazer diversas operações no manuseio de imagens uma delas é a composição de imagem. Acionando a opção transformação IHS RGB surgirá a Janela 13 Transformação IHS RGB e a Janela 14 Categorias e Planos de Inf... se optará pela opção RGB -> Imagem no quadro transformação (13.1) e no plano de entrada selecionará o R (13.2) e na janela 14 a categoria correspondente ao modelo do tipo imagem (14.1) e o PI (imagem) (14.2) que ficará no canal vermelho e depois clicará no botão executar (14.3) depois no G e o B fazendo o mesmo procedimento e após a escolha das imagens e canais, em PI de Saída (13.3) da Janela 13 coloca–se o nome desta nova imagem seleciona-se a resolução de saída (13.4) que será ou do R,G ou B e clica no botão executar (13.5) para gerar esta imagem composta, mas lembre-se que depois que a imagem se torna sintética (composta) não pode-se mais aplicar as técnicas de contraste (realce). Outra operação que se pode fazer é a transformação de imagens RGB para IHS e vice-versa esta operação consiste em trocar os valores dos pixeis das 21

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imagens que são condicionados aos níveis de cinza, para (I) que corresponde a intensidade ou brilho dos pixeis da imagem, para (H) que corresponde a matiz ou cor dos pixeis da imagem e para o (S) que corresponde ao nível de saturação dos pixeis, em que elementos (pixeis) com um alto valor de saturação irá propiciar cores mais vivas ao fazer uma composição com os produtos dessa transformação e as que tiverem um baixo valor de saturação apareceram em tons mais apagados. Fazendo este tipo de operação gera-se três novas imagens em que poderá fazer uma composição com estas três ou utilizando uma ou duas delas junto com a(s) imagem(ns) não transformada (s), e o processo de contraste destas imagens transformadas se dá da mesma forma que as não transformadas, neste caso poderá estar alterando os níveis de brilho (I), matiz (H) e saturação (S) como se tivesse alterando os padrões da qualidade da imagem de um aparelho televisor. E esta transformação se dá da seguinte forma: 1º Passo – selecione na barra de menu do SPRING a opção Imagem / Transformação IHS RGB em que surgirá a Janela 13 de mesmo nome e a Janela 14 Categorias..., em que na Janela 13 selecionará a opção RGB -> IHS em transformações (13.1). 2º Passo – em planos de entrada da Janela 13 selecionará o R (13.2) e na Janela 14 selecionará a categoria do tipo imagem (14.1) e o plano de informação (14.2) desejado e clicará no botão executar (14.3) e depois fará a mesma seqüência para o G e para o B, sendo que não precisará mais selecionas a categoria. 3º Passo – após correlacionar os canais com os planos deverá dar o nome ao PI de saída (13.3) e depois selecionar a resolução que será do R,G ou B (13.4) e clicar no botão de executar. Com isso estas imagens irão para o painel de controle com o nome que foi escolhido acrescido dos sufixos _I,_S e_H e depois pode-se selecioná-las de forma separa e aplicar o contraste nelas e salvá-las como banda e depois fazer o mesmo procedimento em que invés de selecionar a opção RGB -> IHS selecionará a opção IHS -> RGB no 1º passo e no 2º passo selecionar as imagens IHS contrastadas em plano de informação. 3.7.1 – Fusão de imagens de diferentes resoluções espaciais Outra possibilidade na opção transformação IHS RGB é fazer a fusão de imagens com resoluções espaciais diferentes, isso quer dizer, criar uma imagem com a resolução espacial de uma e a resolução espectral de outra(s). Mas para este procedimento deve-se ter uma imagem pancromática de resolução maior e que tenha um mesmo recobrimento de área das outras duas imagens para tal pode ser necessário utilizar as técnicas de mosaico e/ou recorte de imagem e que esteja com o mesmo georreferenciamento das demais. Por exemplo, poderia ser feita uma fusão de uma imagem pancromática do sensor ETM com uma resolução espacial de 15 metros atuando num intervalo espectral de 0,52 – 0,90 µm ou do sensor HRV com uma resolução espacial de 10 metros atuando num intervalo espectral de 0,51 – 0,73 µm com outras duas imagens de resolução espacial menor. Exemplo: ETM de 30 metros, em que o produto desta fusão seria uma imagem com as características de resolução espacial da imagem 22

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pancromática, ou seja, teriam uma resolução de 15 ou 10 m e a resolução espectral das três bandas utilizadas, a pancromática e das duas não pancromáticas. O procedimento para a realização da fusão é o seguinte: 1º Passo – selecione na barra de menu do SPRING a opção Imagem / Transformação IHS RGB em que surgirá a Janela 13 de mesmo nome e a Janela 14 Categorias... , em que na Janela 13 será selecionada a opção RGB -> IHS no quadro transformações (13.1). 2º Passo - em planos de entrada da Janela 13 selecione o R (13.2) e na Janela 14 a categoria do tipo imagem (14.1), o plano de informação (14.2) desejado, clique no botão executar (14.3) e depois fará a mesma seqüência para o G e para o B, sendo que não precisará mais selecionar a categoria. As imagens terão que ser não contrastadas. 3º Passo – após correlacionar os canais com os planos deverá dar o nome ao PI de saída (13.3), selecionar a resolução que corresponderá ao R, G ou B (13.4) e clicar no botão de executar (13.5). Com isso estas imagens irão para o painel de controle com o nome que foi escolhido acrescido dos sufixos _I,_H e_S. 4º Passo – em transformação selecione a transformação IHS -> RGB e em planos de entrada mudaram as iniciais RGB para IHS e selecionando a letra I, na janela 14 deverá selecionar a imagem pancromática (a de maior resolução espacial) para a letra H a que foi criada no 3º passo que ficou com o sufixo H e para o S o que ficou com o sufixo S. 5º passo – igual ao terceiro passo, sendo que, em resolução de saída deverá selecionar o I, pois fará com que as imagens fiquem com a resolução espacial da pancromática e o nome que foi dado será acrescido dos sufixos _R, _G e _B. ) será selecionado as três imagens criadas 6º Passo – em painel de controle ( no 5º Passo fazendo uma composição delas como indicado no sub-capítulo de composição e depois deve-se contrastá-las e salvá-las como sintética como foi relatado no sub-capítulo de contraste de imagem. E com isso terá uma fusão de imagens em que a sua resolução espacial terá sido aumentada e com isso possibilitando uma melhor identificação dos elementos contidos na imagem.

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Janela 13 – Transformação IHS RGB Janela 14 – Categorias e Planos de Inf... (13.1)

(14.1) (13.2)

(14.2) (13.3) (13.4)

(13.5)

(14.3)

3.8 – Recortando uma imagem Para recortar uma imagem deve-se acessar na barra de menu do SPRING, Ferramentas/Recortar plano de informação, esta opção possibilitará uma melhor delimitação da sua área de estudo, facilitando assim, a análise da imagem, além de tornar o processamento da imagem mais rápido (a imagem se tornará mais “leve” para o programa e para o computador, já que terá menos informações). Esse procedimento é de grande valia para classificação digital da imagem, pois diminuindo a área a ser classificada, diminuem a quantidade de pixels a serem analisados, com isso na análise das amostras de confusão ocorrerá um grau menor de confusão entre os diferentes valores de pixels que representa cada tipo de alvo. 3.8.1 – Fazendo o Recorte em uma Imagem •

1º Passo – Deve-se selecionar no Painel de controle (

) a categoria e caso

necessário o PI que será recortado e desenhá-lo ( ) na janela do SPRING, depois acessar na barra de menu do SPRING a função Ferramentas/Recortar Plano de inf..., através disso surgirá a janela Recortar Plano de Informação (Janela 15), em que terá três opções de recorte, que são: 1 – Seleção de máscara 24

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•

2º Passo – Selecione a opção Selecionar máscara (15.1), no quadro máscara, da janela Recortar Plano de Inf..., clique no botão PI (15.2), com isso surgirá a janela Categorias e Planos(Janela 15.2) em que terá que ser selecionado uma categoria tipo temática ou cadastral (15.2.1) e um plano de informação do tipo polígono (15.2.2) e clique em executar (15.2.3) da janela Categori..., com isso surgirá a janela 5 (a mesma do georreferenciamento), em que com o cursor do mouse deverá clicar no polígono desejado que surgiu na janela 5 .

•

3º Passo – Na janela Recortar Plano de Inf..., no quadro recorte, você terá a opção PI ativo e Categoria (15.3), selecionando a opção PI ativo deverá colocar na célula ao lado de PI ativo um nome para o produto desta imagem recortada que será criada, se colocar um nome igual a um PI já existente ele recortará o PI já existente, se colocar um nome que ainda não exista entre seus PIs, ele criará um novo PI representando o recorte. Selecionando a opção Categoria deve-se colocar na célula em branco (15.4) a segunda ao lado de categoria um sufixo, pois nesta opção ele recortará todas as imagens contidas na categoria selecionada, criando novas imagens com o mesmo nome, mais o sufixo. Em seguida deve-se selecionar a opção interno ou externo (15.5). A opção interna o SPRING excluirá o que estiver fora do polígono e na opção externo ele excluirá os elementos que estiverem dentro do polígono, e após terem feito estas escolhas clique no botão executar (15.6), para recortar a(s) imagem(ns). 2 – Editar

•

2º Passo – Selecione a opção Editar (15.1) e com o ponteiro do mouse, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a imagem projetada na janela do SPRING, você irá formar um polígono da área de recorte fazendo uma delimitação da sua área de interesse e para fechar este polígono você deverá clicar com o botão direito do mouse para fechar o polígono.

•

3º Passo – O mesmo procedimento do 3º passo da opção Seleção de Máscara.

3 – Retângulo Envolvente •

2º Passo – Selecione a opção Retângulo Envolvente (15.1) e no quadro máscara clique no botão retângulo envolvente (15.7), nisso surgirá a janela Retângulo Envolvente(Janela 10). Na janela Retângulo Env... terá duas opções cursor sim ou não (10.1), selecionando o não, você terá que digitar as coordenadas da área de recorte (10.4) podendo ser na forma de coordenadas planas ou geográficas ou então selecionando a opção PI ativo (10.2) caso este represente a sua área de recorte e depois clique no botão executar. Se selecionar a opção cursor sim, você terá que criar um retângulo envolvente com o cursor de área ( ) na janela do SPRING, após ter delimitado o seu retângulo, na janela Retângulo Env..., clique no botão adquirir que surgiu na janela Retângulo Envolvente; quando

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você escolheu a opção cursor sim selecione o tipo de coordenada (tem que ser do mesmo tipo que foi escolhida na geração do projeto, pois corre o risco de ocorrer algum “bug” no sistema) depois, clique no botão executar. •

3º Passo – Realize o mesmo procedimento do 3º passo dos dois procedimentos anteriores (Seleção de Máscara e Editar).

Janela 15 – Recortar Plano de Informação Janela 15.2 – Categorias e Planos (15.1)

(15.2)

(15.2.1)

(15.7) (15.2.2)

(15.3)

(15.5)

(15.4) (15.2.3) (15.6)

3. 9 – Classificação Digital Para se realizar uma classificação digital, é necessário que se tenha um banco de dados e um projeto que possuam imagens; tendo isto, ative-os. Este projeto deve ter imagens que não foram contrastadas, pois a variação de níveis de cinza, que o contraste ocasiona, pode proporcionar uma classificação não satisfatória e não muito real. A classificação digital baseia-se na seleção de uma quantidade de pixels que irá representar um tipo de alvo definido pelo usuário em que será denominado como amostras de elementos e que através dessas amostras e do tipo de classificador o programa fará a classificação da imagem desejada, seguindo os parâmetros escolhidos pelo usuário do sistema para representar os tipos de elementos classificados. •

•

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) do SPRING selecione uma imagem que 1º Passo – No painel de controle ( tenha as mesmas delimitações da área que você queira classificar caso tenha feito um recorte na imagem (o ideal é que pelo menos exclua as bordas pretas da imagem) 2º Passo – Na barra de menu da janela do SPRING selecione Imagem/Classificação, na janela que surgirá com o nome de Classificação(Janela16), selecione o diretório de destino (16.1) e depois clique

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no botão criar (16.2), com isso surgira uma janela de Criação de Contexto(Janela 16.2), em que deverá ser colocado o nome (16.2.1), selecionar o tipo de análise (16.2.3), que será por pixel (por região teria que antes fazer uma segmentação das imagens) e selecione a(s) imagem(ns) que será(ao) classificada(s) (16.2.4), caso a imagem desejada não apareça em bandas selecione a banda desejada em painel de controle ( ), mas não é necessário desenhá-lo e depois na janela de criação de contexto clique em executar (16.2.5). •

3º Passo – Depois selecione o contexto criado (16.3) na janela de Classificação e clique no botão treinamento (16.4) da janela de classificação, através disso surgirá a janela Treinamento (Janela 16.4), em que se escolherá o modo normal (16.4.1) e depois irá nomear a 1a classe (ex: floresta) (16.4.2), depois clique no botão cor (16.4.3) e escolha uma cor na janela Seleção de Cores e clique em OK e na janela de Treinamento clique em criar (16.4.4). Depois em Tipo (16.4.5), selecione aquisição e em contorno (16.4.6) retangular ou poligonal; para o retangular utilize o cursor de área ( ) (crie um retângulo que represente a 1ª classe (ex: floresta) e clique em adquirir e para o poligonal utilize o cursor do mouse em que clicando com o botão esquerdo do mouse você irá criar o polígono e com o direito você fechará o polígono) e depois para ambos os casos clique no botão adquirir (16.4.7) da janela de Treinamento. Crie quantas amostras julgar necessário. Faça o mesmo procedimento para as demais classes (área urbana, campo, corpos d´água, etc.). Nesta etapa não é mais necessário selecionar o modo nem o tipo e nem o contorno e após feito para as outras classes, clique no botão salvar (16.4.8) da janela de Treinamento.

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•

4º Passo – na janela de Classificação, clique no botão Classificação (16.5), com isso surgirá a janela Classificação de Imagem (Janela 16.5), em que você dará um nome para a imagem classificada (16.5.1), clique no botão criar (16.5.2), selecione a imagem criada (16.5.3) escolherá o classificador (16.5.4), no nosso caso o MAXVER, e os limiares de aceitação (16.5.5).

•

5º Passo – clique no botão analisar amostras (16.5.6) na janela Classificação de imagem e análise as matrizes de confusão do tema e de amostras dos respectivos temas na janela Análise de amostras (Janela 16.5.6), caso tenha alguma amostra não satisfatória, vá à janela de Treinamento selecione o tema e a amostra desejados e clique no botão suprimir (16.4.9) da janela de Treinamento, se quiser pode adquirir uma(s) nova(s) amostra(s). Após ter feito uma nova análise das amostras e as devidas modificações necessárias, clique em classificar (16.5.7) na janela de Classificação de Imagem.

•

6º Passo (se necessário) – se achar necessário, pode-se aplicar a pósclassificação, para melhorar o resultado da imagem gerada clicando no botão pós-classificação (16.6), com isso surgirá a janela Pós-classificação (Janela 16.6), nesta janela você selecionará a imagem classificada (16.6.1), o valor do

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peso (16.6.2), do limiar de aceitação (16.6.3) para os pixels e depois clicará no botão executar (16.6.4). •

7º Passo – na janela de Classificação clique em mapeamento (16.7), desde que tenha um modelo de dados do tipo Temático, se não, selecione Arquivo/Modelo de dados, na janela no menu principal do SPRING. Na janela Modelo de Dados (Janela 4) (vide pág.8) , de o nome ao modelo (4.1), selecione o modelo (4.2) do tipo temático e clique em criar (4.3), depois no quadro classes temáticas coloque o nome de um elemento classificado (4.5) (ex: floresta) e clique em criar (4.6) e faça esse procedimento de nomeação de classes para os outros temas criados no treinamento, sendo que eles não precisam ser criados na ordem em que foi criado no treinamento nem escrito de mesma forma, depois de criados clique em executar (4.4).

•

8º Passo – após executar na janela Modelo de Dados, clique no botão Visual (4.7) do quadro classes temáticas da janela de modelo de dados, mas lembrese, antes de selecionar a categoria criada e uma classe criada, e na janela Visuais de Apresentação Gráfica, no quadro áreas clique em cor e selecione a cor desejada e clique em OK e depois em executar na janela de visuais de apresentação gráfica. Faça esse mesmo procedimento para os temas restantes.

•

9º Passo – na janela Classificação clique no botão mapeamento (16.7), nisso surgirá a janela Mapeamento para Classes (Janela 16.7) e nesta janela que se abrirá selecione a imagem classificada (16.7.1) e a categoria (16.7.2) desejada e relacione cada elemento do quadro temas (16.7.3) com o do quadro classes (16.7.4), clicando com o mouse primeiro em um tema e depois na classe relacionada ao tema após ter feito esta relação, clique em executar (16.7.5), e o PI estará disponível no painel de controle ( categoria criada do tipo temático no passo 7.

•

) do SPRING, na

10o Passo – caso queira saber o quanto representa cada elemento classificado ) a categoria que na imagem, deve-se selecionar no painel de controle( corresponda ao modelo tipo temático e o PI. Depois selecione Temático/Medidas de classes na barra de menu do SPRING, com isso se abrirá a janela Medidas de Classes(Janela 17), selecione imagem temática (17.1), pois foi o tipo de elemento que geramos e selecione o tipo de unidade (17.2), depois clique em executar (17.3), caso queira salvar ou exportar, é só clicar em salvar ou exportar planilha.

•

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11º Passo (se necessário) – este passo é para a transformação de matriz para vetor, em que se altera a forma de representação do PI, pois na forma de matriz ele é representado por pixels e na forma de vetor por vetores (podendo ser representados na forma de linha, polígono e ponto o que pode facilitar na correção de erros na classificação sendo que este processo pode se dar no próprio SPRING ou em outro software de geoprocessamento que permita editar shapes e sua(s) respectiva(s) tabela(s)).

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E para está transformação deve-se selecionar o PI criado no passo 9, no painel de controle ( ) e acessar na barra de menu do SPRING Temático / Matriz>Vetor com isso surgirá a janela Matriz -> Vetor (Janela 18), que selecionará sim para opção suavização de arcos (18.1) e o tipo de conversão como total (18.2) e clicará no botão executar (18.3), com este procedimento o PI selecionado deixará de ser uma matriz para se tornar um vetor, podendo este ser exportado como um shape (formato .shp – ESRI Shapefile). E para isso deve-se: ) o PI transformado em vetor, acessar na Selecionar no painel de controle ( barra de menu do SPRING a opção Arquivo / Exportar em que surgirá a janela Exportar (Janela 19) e na opção formato (19.1) deverá ser selecionado a opção Shapefile, o tipo de coordenada (19.2), normalmente são utilizadas planas e depois clicar no botão salvar (19.3). Através desse procedimento o produto da classificação poderá ser trabalhado como vetor na maioria dos programas de geoprocessamento.

Obs: no painel de controle ( ) do SPRING, quando seleciona um plano de informação de categoria temático, pode se selecionar as classes desejadas para a visualização na janela do SPRING. Janela 16 – Classificação Janela 16.2 – Criação de Contexto (16.1) (16.2.1)

(16.3)

(16.2.2)

(16.2)

(16.2.3) (16.4) (16.6)

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(16.5) (16.7)

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Janela 16.4 – Treinamento Janela 16.5 - Classificação de Imagem (16.4.2)

(16.4.3) (16.4.4) (16.5.3)

(16.5.1)

(16.4.1)

(16.5.2)

(16.4.5) (16.4.6)

(16.5.4) (16.4.7)

(16.5.5)

(16.5.6)

(16.5.7)

(16.4.8)

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Janela 16.5.6 – Análise de Amostras Janela 16.6 – Pós-classificação

(16.6.1)

(16.6.2) (16.6.3)

(16.6.4)

(16.7.4)

Janela 17 – Medidas de Classes (17.1)

(17.2)

Janela 16.7 – Mapeamento para Classes (16.7.1)

(16.7.2)

(16.7.3)

(16.7.4)

(16.7.5) (17.3)

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Janela 18 Matriz -> Vetor

Janela 19 – Exportar

(19.1) (18.1) (18.2)

(19.2)

(18.3)

(19.3)

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Classificação digital realizada no SPRING.

3.10 – Geração de cartas no Scarta •

1º Etapa – Abra o programa (módulo) Scarta e selecione Arquivo/Banco de Dados e selecione e ative o banco de dados referente ao criado no programa SPRING e depois selecione no menu do Scarta Arquivo/Carregar Projeto e ative o projeto que consta(m) o(s) plano(s) de informação(ões), desejado(s) para serem representado(s) como carta(s).

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2º Etapa – Selecione na barra de menu da janela do Scarta Arquivo/Criar Carta, em que aparecerá a janela Criar Carta(Janela 20) para inserir o nome da carta (20.1) e criá-la, clicando no botão criar (20.1), surgindo a janela Geração de Carta(Janela 21).

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3º Etapa –Em Painel de Controle (

) do Scarta ative o(s) plano(s) de

informação(ões) PI´s, para os quais você quer gerar a carta e use o lápis( ) da barra de ferramentas do Scarta para desenhar e visualizar o PI. Logo após criar a carta surgirá a janela Geração de Carta, na qual pode-se ajustar o tamanho do papel (21.1) a sua orientação (21.2) e as margens da área da carta (21.3) no quadro características do papel, e no quadro características dos dados pode-se definir a escala de plotagem (21.4) do arquivo, as coordenadas do papel (21.5) e as coordenadas do projeto (caso o seu PI que será representado tiver uma área menor que a área de projeto deve-se selecionar o posicionamento por coordenadas (21.5) e colocar as coordenadas deste PI nas células referentes a coordenadas do projeto(21.6), mas antes selecionando o posicionamento por coordenadas e provavelmente terá que alterar a escala de plotagem), que referem-se à área física que você quer que apareça na carta. Para visualizar as modificações clique no botão desenhar ( ) da barra de ferramentas do Scarta e para voltar ao original clique no botão reiniciar (21.7) da janela Geração de Carta. Após ter feito as modificações necessárias e clicado no botão desenhar ( ) deve-se clicar no botão fechar (21.8) da janela Geração de Carta, para dar prosseguimento a geração da carta. •

4º Etapa – Na barra de menu do Scarta selecione Editar/elementos, com isso, surgirá duas janelas: Editor de elementos da carta (Janela 22)e Características dos elementos da carta (Janela 23), sendo que na janela Editor... na opção inserir, é possível selecionar representações do tipo texto, símbolos, legenda e escala, para serem inseridos na carta e na janela Características..., configurar a forma como esses elementos serão representados, sendo que esta janela tem um quadro para edição de texto (23.1) onde pode-se alterar o estilo da letra, a cor, o espaçamento, a largura etc., um quadro referente à legenda (23.2), onde poderá ser alterado o posicionamento da legenda, o tamanho, etc.; e um outro referente a símbolos (23.3) que possibilita alterar a altura do elemento e fazer rotações nele. Após alterar algum desses parâmetros deve-se clicar no botão atualizar (23.6) e caso queira voltar à configuração original deve-se clicar no botão recuperar (23.5). Tipos de inserção de elementos na janela Editor de elementos da carta através do comando Inserir...

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4.1 Textos – Nesta função selecionando a opção (22.1) da janela Editor de Elemen..., pode-se inserir títulos, observações referentes à carta, etc. Selecionando essa função aparecerá a janela Inserir textos na carta (Janela22.1), em que será digitado o texto (22.1.1) desejado e antes de inserir deve-se ir na janela Características... (Janela 23), para ver se as configurações estão de acordo, caso não, faça as modificações necessárias no quadro texto (23.1), como cor do texto, espessura, estilo, entre outras. Após realizar as modificações clique no botão atualizar (23.6) na janela de Características... (Janela 23) e depois no botão inserir (22.1.2) da janela de Inserir textos e se desejar fazer novas modificações selecione o texto na carta projetada na janela do Scarta, faça as modificações na janela Inserir Textos... e/ou na janela de Características...(Janela 23) e depois clique no botão atualizar (22.1.3) da janela Inserir Textos... . 4.2 Símbolos – Nesta função selecionando a opção (22.2) da janela Editor de Elemen... (Janela 22), pode-se escolher diversos símbolos para serem inseridos na carta. Selecionando esta função, surgirá a janela Inserir símbolos da carta (Janela 22.2), nesta poderá ser escolhido dois formatos de arquivo DXF ou BITMAP (22.2.1), com isso deve-se selecionar o formato e o símbolo e antes de inserí-los na carta verifique na janela Características...(Janela 23) no quadro símbolo (23.3), se os parâmetros de representação estão de acordo (altura, rotação...), se não, altere os parâmetros e clique em atualizar (23.6) e depois em inserir (22.2.2)na janela Inserir símbolos. 4.3 Legenda – Nessa função selecionando a opção (22.3) da janela Editor de Elemen... (Janela 22) pode-se selecionar as classes criadas e fazer uma legenda delas para ser inserida na carta. Através dessa função aparecerá a janela Inserir legenda...(Janela 22.3) em que irá selecionar a opção na barra de menu Inserir/Todas as classes , fazendo surgir em itens da legenda todas as classes criadas (22.3.1), caso queira alterar algum nome de uma classe, selecione a classe nos itens da legenda (22.3.1) e digite o novo nome na célula texto (22.3.2) e clique em CR (22.3.3), caso queira fazer outras alterações acesse a janela Características... (Janela 23) e no quadro legenda (23.2) faça as alterações necessárias e depois clique em atualizar (23.6) e depois na janela Inserir legenda... clique em fechar (22.3.4). 4.4 Escala – Selecionando a opção (22.4) da janela Editor de Elemen...(Janela 22) surgirá a janela Editor de escala (Janela 22.4) em que poderá ser definido a altura, largura, unidade, cor (22.4.1) e tipo de escala (22.4.2), caso altere alguma dessas definições clique em atualizar (22.4.3) e depois em inserir (22.4.4), para que a legenda seja inserida na carta.

Obs.1: Todos esses elementos inseridos na carta podem ser arrastados com o cursor do mouse a fim de organizar os elementos informativos da sua carta, desde que a janela Editor esteja aberta ou pelo menos minimizada. Obs.2: Para apagar um desses elementos inseridos deve-se, selecioná-lo com o cursor do mouse e na janela Editor... clicar no botão apagar. 35

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•

5º Etapa – Para colocar grades com as coordenadas na imagem da carta, selecione na barra de menu do Scarta Editar/Grade, com isso surgirá a janela Definição de Grade (Janela 24), em que será definido o tipo de coordenadas (24.1) e posteriormente clique no botão definir (24.2), em que surgirá a janela Grade Plana(Janela 24.2) para definir as características das linhas (24.2.1) e coordenadas (24.2.2), após definido clique no botão executar (24.2.3) e depois na janela Definição de Grade clique em executar (24.3).

•

6º Etapa – Depois na barra de menu do Scarta, selecione a opção Arquivo/Salvar carta e depois selecione Arquivo/Gerar ArquivoIplot, selecione um diretório, especifique um nome ao arquivo e salve-o.

•

7º Etapa – Abra o programa IPLOT (Iniciar/Programas/Spring433/Iplot), acesse na barra de menu File/Open, e abra o arquivo gerado no formato ipl, depois acesse File/Export e escolha o formato do dado, com isso ele poderá ser inserido em qualquer texto Word, ou outro tipo de apresentação que identifique o formato em que foi exportado o arquivo.

Caso queira pode salvar a imagem em formato JPEG selecionando na barra de menu do Scarta a opção Arquivo/salvar no formato JPEG, sem a necessidade de utilizar o programa IPLOT do pacote SPRING Janela 20 – Criar Carta Janela 22 – Editor de Elementos da Carta (22.1)

(20.1)

(22.2) (22.3)

(20.2)

(22.4)

Janela 21 – Geração de Carta

(21.2)

(21.1)

(21.3)

Janela 22.1 – Inserir Textos na Carta

(22.1.1) (21.4) (21.5)

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Guia SPRING: para tratamento de imagens, classificação & geração de cartas – GAG / UFF (22.1.2)

(22.1.3)

Janela 22.2 – Inserir Símbolos na Carta

(22.2.1) (21.6) (21.7)

Janela 22.3 – Inserir Legendas na Carta

(22.2.2)

Janela 23 – Características dos Elementos das Cartas (23.1)

(23.2) (22.3.1) (23.3) (22.3.2)

(22.3.3)

(22.3.4) (23.4)

37

(23.5)

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Janela 22.4 – Editor de Escala

(22.4.1)

(22.4.2)

(22.4.3)

(22.4.4)

Janela 24 – Definição de Grade

(24.1)

(24.2) (24.3)

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Janela 24.2 – Grade Plana

(24.2.1)

(24.2.2)

(24.2.3)

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Mapa temático elaborado no Scarta.

Anexos

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DECIFRANDO INFORMAÇÕES DA PÁGINA DE INFORMAÇÕES DAS IMAGENS (CBERS) OBTIDAS DO INPE - CBERS =======Î Nome do sátelite 2 =======Î Número do sátelite CCD ======Î Nome do sensor G2T 2.3.0 - Cuiaba =========Î Estação de recepção Sao Jose dos Campos =====ÎEstação de processamento 2006-07-16T04:46:31.390086 2 6910 6474 20.000000 20.000000 Descending - 2006-07-08T12:50:59.117483 2006-07-08T12:51:07.540308 2006-07-08T12:51:15.961427 151 125 0 0 0 35.7068 36.3085 0 AUTO - =================ÎLimites da caixa -

===================Î limite superior a esquerda 6.000000 0.000000 -21.794314 -44.100534 7589660 =====Î Coordenadas Y 592980 =======Î coordenadas X

===================Î limite superior a esquerda 42

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- ===================Î limite superior a direita 6.000000 5811.000000 -21.781635 -42.764163 7589660 =====Î Coordenadas Y 731180 =======Î coordenadas X ===================Î limite superior a direita - ===================Î limite inferior a direita 5820.000000 5811.000000 -22.950472 -42.745414 7460180 =====Î Coordenadas Y 731180 =======Î coordenadas X ===================Î limite inferior a direita - ===================Î limite inferior a esquerda 5820.000000 0.000000 -22.963905 -44.092985 7460180 =====Î Coordenadas Y 592980 =======Î coordenadas X ===================Î limite inferior a esquerda - ===================Îponto central da caixa 2913.000000 2905.000000 -22.373993 -43.425759 7524920 =====Î Coordenadas Y 662080 =======Î coordenadas X ===================Îponto central da caixa =================ÎLimites da caixa - ================Î Dados da imagem -

===================Î limite superior a esquerda 8.000000 0.000000 -21.793167 -43.847569 7589613 =====Î Coordenadas Y 619133 =======Î coordenadas X

===================Î limite superior a esquerda - ===================Î limite superior a direita 8.000000 5811.000000 -21.955099 -42.761609 43

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7570446 =====Î Coordenadas Y 731165 =======Î coordenadas X ===================Î limite superior a direita - ===================Î limite inferior a direita 5820.000000 5811.000000 -22.953773 -43.000017 7460193 =====Î Coordenadas Y 705061 =======Î coordenadas X ===================Î limite inferior a direita - ===================Î limite inferior a esquerda 5820.000000 0.000000 -22.790614 -44.094042 7479365 =====Î Coordenadas Y 592990 =======Î coordenadas X ===================Î limite inferior a esquerda - ===================Îponto central da imagem 2914.000000 2905.000000 -22.374121 -43.425948 7524906 =====Î Coordenadas Y 662061 =======Î coordenadas X ===================Îponto central da imagem Dados da imagem BC SAD69 ===========Î Modelo de Terra 6378160.000000 0.003353 -66.870000 4.370000 -38.520000 UTM =======Î Sistema -48 0 0.999600 500000.000000 10000000.000000 /usr/local/etc/../var/technical_database/CBERS2/2006/20060708120000000.od /usr/local/etc/../var/technical_database/CBERS2/CCD/20031024000000000.cal

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/TIFF/CBERS2/2006_07/CBERS2_CCD_20060708.124333/151_125_0/2_BC_ UTM_SAD69/CBERS_2_CCD1XS_20060708_151_125_BAND2.tif Sistema Modelo de Terra

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Satélite e Sensor

órbita_ponto

Data da passagem

Banda

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Exercícios

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Exercício 1 (contraste) Escolha uma imagem podendo ser correspondente a faixa do visível ou do infravermelho e aplique as operações de contraste (da operação Mínimo/Máximo até o contraste Equalizar Histograma) nestas imagens. Para cada contraste realizado deverão ser anotados os valores máximos e mínimos correspondentes ao contraste, pode-se adotar o mesmo valor para as outras operações e faça uma análise do resultado de cada contraste realizado nas imagens, observando as alterações que ocorreram nos elementos das imagens (não é necessário salvar as imagens contrastadas neste exercício). Exercício 2 (composição colorida) a)

Faça uma composição em que a imagem se assemelhe em tons e cores a representação real dessa área imageada. Explique o porquê da escolha das bandas e distribuição dos canais nessas bandas para se chegar a esse resultado.

b)

Faça uma composição em que a floresta (vegetação) seja representada em tons de laranja e as áreas urbanas em tons de azul. E explique o porquê da escolha das bandas e distribuição dos canais nessas bandas para se chegar a esse resultado.

c)

Faça uma tabela para cada uma das composições, em que terão que ser analisados e identificados 6 tipos de alvos diferentes ex.: floresta, campo alto, campo ralo, área urbana densa, área urbana de baixa densidade, faixa de areia (praia), mangue, corpos d´água, oceano, área de plantio etc. Para cada alvo devem ser analisados: tonalidade, cor, textura, forma, padrão e sombra.

Exercício 3 (construção de um gráfico do comportamento espectral dos alvos) Faça um gráfico que represente o comportamento espectral de cinco alvos presentes nas imagens. O eixo X deverá representar o comprimento de onda (µm), relativo às bandas, o eixo Y deverá corresponder ao nível de cinza, no caso de imagens Landsat de 0-255. Para obtenção dos valores de cinza utilize o ponteiro do mouse, colocando antes no modo info ( (

) ou utilizando o cursor de info

). Exercício 4 (classificação e criação de um layout)

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a) Recorte uma área dos PIs, que tenha pelo menos 5 elementos identificados no exercício 2 letra (c), e faça uma classificação supervisionada pixel a pixel. b) Faça um relatório sobre os resultados obtidos, levando-se em conta a área mapeada e de seus elementos classificados, e comente sobre os parâmetros de confusões, mostrados na janela analise de amostras. c) Utilizando o módulo Scarta, gere um layout, com sua classificação, nele deverá aparecer os elementos de uma carta (título, legenda, escala etc).

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Pontos

de

Controle

Baia de Guanabara - RJ

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Long. -43 17 14.23

50

Lat. -22 44 47. 01

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Long. -43 21 4.57 Lat. -22 41 49.49

51

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Long. -42 54 21.20 Lat. -22 39 19.51

52

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Long. -43 14 29.02 Lat. -22 50 13.31

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Lat. -22 44 23.70 Long. -43 15 16.68

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Lat. -22 42 52.83 Long. -43 00 17.98

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