GEOPROCESSAMENTO Aula 4: Interpretação de imagens e fotointerpretação Prof. Maigon Pontuschka 2013

Agenda Interpretação de imagens Elementos e chaves de interpretação de imagens Seleção de Imagens de Satélite

Agenda Interpretação de imagens Elementos e chaves de interpretação de imagens Seleção de Imagens de Satélite

Interpretação de imagens Podemos considerar as imagens obtidas por satélites como dados que, para serem transformados em informação, necessitam ser analisados e interpretados.

Interpretação de imagens O QUE É? Significa identificar objetos nelas representados e dar um significado para eles. Identificamos e traçamos elementos como: Estadas Rios Represas Mancha urbana

Interpretação de imagens Quanto maior a resolução e mais adequada a escala, mais direta e fácil é a identificação. Quanto maior a experiência do intérprete e o seu conhecimento (temático/sensoriamento remoto e da área geográfica) maior é o potencial das informações que pode extrair da imagem.

Interpretação de imagens O conhecimento sobre o objeto (ou tema) de estudo (relevo, vegetação, área urbana, etc) é fundamental. Exemplo: Um Engenheiro Florestal pode conseguir extrair mais informações sobre uma floresta por imagem de satélite do que uma pessoa com outra formação.

Com relação ao sensoriamento remoto é importante conhecer: Tipo de satélite: órbita, altitude, horário etc; Características do sensor utilizado: resolução, faixa espectral, ângulo de visada, etc; Interação da energia eletromagnética com os objetos; Fatores de interferência: período do ano, horário, condições atmosféricas, umidade etc.

Interpretação de imagens O conhecimento prévio de uma área geográfica facilita o processo de interpretação e aumenta o potencial de leitura de uma imagem. Exemplo: caso do Seringueiros do Estado do Acre, que, a partir de um ponto de referência conhecido, identificam demais elementos da imagem com facilidade.

Interpretação de imagens Levantar em livros, mapas e internet informações prévias sobre a área. UNIR, Campus de Presidente Médici – Estação de Piscicultura Carlos Matiaze

O trabalho de campo é indispensável para a confiabilidade do resultado da interpretação. UNIR, Campus de Presidente Médici.

Interpretação de imagens: possíveis falhas Mesma área em 2001 Imagem da superfície de Marte da área denominada Cydonia – Sonda Viking ,1976

Interpretação de imagens: possíveis falhas Sonda Mars Express Região da Cidônia. 22 de julho de 2006

Interpretação de imagens: Existem objetos mais facilmente visíveis e identificáveis numa imagem, em geral, relevo, vegetação e espelhos d’água Mas há coisas que não são diretamente visíveis, mas que podem ser estabelecida através da análise da drenagem, de feições e formas de relevo, destacadas da imagem, é possível interpretar a geologia, os solos e os processos relacionados.

Interpretação de imagens: Mas há coisas que não são diretamente visíveis, mas que podem ser estabelecida através da análise da drenagem, de feições e formas de relevo, destacadas da imagem, é possível interpretar a geologia, os solos e os processos relacionados.

Interpretação de imagens: Na maioria das vezes, o resultado da interpretação de uma imagem obtida por sensor remoto é apresentado em forma de mapa Muitas vezes a própria imagem é utilizada como mapa na qual assinalamos limites e objetos de interesse como estradas, rios etc.

Segmentação A delimitação de objetos pode ser realizada por meio de um cursor. Com o uso de um SIG, os limites das classes são armazenados em um plano de informação e, posteriormente, o mapa é gerado.

Segmentação manual Na interpretação de uma imagem impressa os traços e delimitações são realizados em papel vegetal, e não diretamente na imagem.

Segmentação automática Existem softwares de segmentação e classificação automática de imagens, contudo o conhecimento em interpretação de imagens é fundamental para avaliar o resultado de uma interpretação automática de imagem.

Exemplo de interpretação de uma imagem digital TM-Landsat-5 na tela do computador (a) e o resultado dessa interpretação (b). Em (a) podemos observar as classes delimitadas em polígonos amarelo com ajuda de um cursor. Em (b), o resultado da interpretação, com as classes de vegetação em verde, e desmatamento, em amarelo.

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Elementos de interpretação de imagens Todas as imagens obtidas por sensores remotos registram a energia proveniente dos objetos da superfície observada. Independente de resolução e escala, as imagens fornecem elementos básicos de análise e interpretação, a partir dos quais se extraem informações de objetos, áreas, fenômenos, etc.

Elementos (ou variáveis) de interpretação de imagens Tonalidade/cor Textura Tamanho Forma Sombra Altura Padrão Localização

Tonalidade A tonalidade cinza: variações de energia eletromagnética refletida representadas por variações nos tons de cinza. Quanto mais energia refletir, maior será a representação na cor branca; Quanto menos energia refletir, a representação tende ao preto.

Tonalidade A tonalidade cinza: variações de energia eletromagnética refletida representadas por variações nos tons de cinza. Quanto mais energia refletir, maior será a representação na cor branca; Quanto menos energia refletir, a representação tende ao preto.

Cor Utilizada na interpretação de imagens coloridas, nas quais as variações de energias refletidas ou emitidas pela superfície são representadas por diferentes cores. É mais fácil interpretar imagens coloridas do que em preto e branco por conta das diferentes cores captadas pelo olho humano.

Cor

Textura Refere-se ao aspecto liso ou rugoso de determinado objeto de uma imagem, sendo importante na identificação de unidades de relevo. Textura lisa – indica relevos planos Textura rugosa – indica relevos acidentados

Relevos

Tamanho É um parâmetro importante que está atrelado à escala. Na imagem acima, é possível distinguir o estágio em função do tamanho.

Mirny, na Sibéria - Rússia Mirny, na Sibéria - Rússia. O maior buraco do mundo, que é na verdade uma mina de diamantes. O buraco tem 525 metros de profundidade e 1,25 km de diâmetro. Na foto a seta aponta um caminhão.

Formas De modo geral, estão divididas em: Irregulares – indicam objetos naturais (matas, pântanos, florestas etc); Regulares – Indicam objetos artificiais, construídos pelo homem (casas, campos de futebol, áreas de reflorestamentos, áreas agrícolas etc).

Formas

Imagem Goes, Furacão Erin 10/9/2001

CBERS 4/11/2000 – Vulcões no norte do Chile

Sombras Disponibilidade de fotos ou imagens 3D facilitam o processo de interpretação permitindo obter informação sobre a altura de objetos. Pela forma da sombra é possível identificar objetos como pontes, chaminés, árvores, prédios e feições do relevo.

Em imagens 2D a altura de alguns objetos pode ser estimada pela sombra.

Imagem Landsat-5, da região de Cruzeiro e Cachoeira Paulista, no Vale do Paraíba.

Padrão É o arranjo, ou layout de objetos em uma superfície. CNES/SPOT Aquicultura no município de Cujubim, Rondônia – Google Maps

Localização Geográfica O conhecimento das características do local de determinado objeto pode ajudar no processo de identificação e interpretação. Exemplo: Áreas urbanas podem ser identificadas por sua proximidade de rodovias, rios e litorais. Conhecimento sobre o tipo de clima da região evita confundir tipos de vegetação: Cerrado X Caatinga

Chaves – Modelos de interpretação São modelos de interpretação elaborados a partir de elementos que descrevem e caracterizam determinado objeto. Sistematizam e orientam o processo de análise e interpretação de imagens. São utilizadas como guia e ajudam na identificação correta de objetos e feições representados em imagens.

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Seleção de Imagens de Satélite O tipo da imagem (resolução, banda, composição colorida, data) deve ser selecionado considerando os objetivos (clima, textura topográfica, uso do solo) e as características das áreas de estudo. Exemplo: Estudo da expansão urbana de determinado local.

Mapeamento de corpos d’água (exemplo) Na delimitação – Infravermelho próximo e de micro-ondas; Qualidade da água – Região do visível; Manchas de óleo no mar – Micro-ondas são as melhores; Rede de drenagem – medida indiretamente, através do mapeamento da mata ciliar.

Referências FLORENZANO, T.G. Iniciação em Sensoriamento Remoto. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. 128p.