Manual-Spring 86, Notas de aula de Engenharia Florestal

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Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA Campus São Gabriel Curso de Engenharia Florestal Disciplina de Sensoriamento Remoto Prof. Ana Caroline Benedetti

Relatório de Aula Prática

Luis Augusto Goi Rott

São Gabriel 2010

Para realizar as aulas práticas de Sensoriamento Remoto, foi utilizado o software SPRING (Sistema de Processamento de Informações Georreferênciadas), o qual é disponibilizado pelo INPE – Instituto Nacional de Pesquisa Espacial.

O SPRING foi desenvolvido baseado em duas premissas: integração de dados e facilidade de uso, e tem com principais objetivos, integrar as tecnologias de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informação Geográfica, utilizar modelo de dados orientado a objetos, que melhor reflete a metodologia de trabalho de estudos ambientais e cadastrais e ainda fornecer ao usuário um ambiente interativo para visualizar, manipular e editar imagens e dados geográficos.

Este programa possui um Banco de Dados constituído por um conjunto de ferramentas conceituais utilizado para estruturar dados num sistema computacional, o modelo descreve como a realidade geográfica será representada no computador.

Aula 02-09-2010 - Baixando imagem de satélite. As imagens de satélites usadas em aula estão disponíveis gratuitamente na página do Inpe, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais na internet, a partir do endereço http://www.inpe.br/, porem é necessário realizar um cadastro. Feito isso, basta clicar em Dados de Satélite, Catálogo de Imagens Landsat, então abrirá uma nova janela, onde devemos preencher os campos a nome do satélite, cobertura de nuvens,

Depois de realizados todos estes ajustes, clica-se em Executar e Fechar. Na janela do modelo de dados pode-se escolher a categoria desejada e o modelo, os modelos mais utilizados são o temático para vetores e imagem para matriz. Foi criada uma nova categoria chamada LANDSAT, e selecionada modelo de dados Imagem.

Figura 3: Modelo de Dados.

Após a criação da categoria LANDSAT, então iniciou a importação das imagens baixadas do satélite atráves do ícone Arquivo, no canto superior esquerdo da tela do Spring, então deve-se clicar em Importar – Importar Dados Vetoriais e Matriciais, conforme imagem abaixo.

Então abrirá a seguinte caixa de diálogo -Importação- , apartir dela é possivel em Dados baixar as imagens por banda, abrindo em arquivo TIFF/GEOTIFF e selecionando a banda, em Saída selecione a categoria criada anteriormente, e nomeando-a em PI, então deve-se executar ao final desse processo, devemos baixar uma banda por vez.

Após esse processo podemos selecionar uma cor, R (vermelho), B (azul), G (verde) ou M (monocromático), para visualizar a imagem devemos associar 3 bandas a 3 cores. Atráves do Zoom PI podemos visualizar a imagem mais próxima e maior. Nesta aula usamos uma técnica para realçar o contraste da imagem, chamada de contraste linear, selecionando o menu Imagem, opção Contraste, ira aparecer um gráfico contendo a distribuição da cor e um histograma. Devemos adequar a reta a sequência do gráfico clicando com o botão esquerdo na base esquerda e botão direito na base direita, obtendo valores novos de entrada e saída, então clica-se em aplicar, automaticamente ele irá realçar, a figura abaixo mostra como o gráfico ficará após a adequação.

Aula 28-10-2010 – Técnicas de Contrastes. Nesta aula foi realizada a combinação das cores, formando as composições, sendo possivel visualizar a imagem em cores. A primeira composição foi banda 3, 2, 1,

com as cores vermelho, verde e azul respectivamente, através do menu Imagem, opção contraste (como a anterior), então aparece o gráfico para cada canal de cor, que nos permite alterar a distribuição de frequência, devemos então adequar a reta à distribuição, da mesma maneira que foi feito com a Monocromática, a opção canal possibilita trocar a cor ajustada, clica-se em aplicar no final do processo, seleciona-se Sintética, nomeia-se a composição e Salva-se a imagem. O mesmo procedimento foi realizado mais duas vezes, formando as composições 432 e 543. Após salvas as composições, as mesmas estarão diponiveis no Painel de Controle. Abaixo segue as imagens com as respectivas composições:

Composição 321 (visualição em cores naturais) :

Composição 432 (estudo especificamente de tipos de vegetações) :

Composição 543 (estudo de solos, água e vegetação) :

Tabela de visualização das composições:

Composição Floresta Campo Solo Água RGB 321

Verde escuro (Cores naturais)

Verde Marrom claro

• ou - branco

Marrom Acinzentados Claros RGB (falsas cores) 543 (+ fácil de visualizar)

Verde Verde amarelado Rosa claro Rosa forte (> teor de umidade)

Azul Azul escuro

RGB (falsas cores) 432

Vermelho escuro Vermelho claro Azul claro Verde água ( tem + verde)

• umidade

Azul claro Acinzentado

Aula 18-11-2010 - Edição Vetorial ou Vetorização.

Aula 25-11-2010 – Classificação Digital.

Classificação de imagem é realizada clicando no Menu Imagem, Classificação, neste caso foi dado o nome de Classificação 1, selecionado todas as bandas e criada. Clica-se no nome da imagem para habilitar as opções, conforme imagem:

A opção Treinamento é a parte inicial, possibilita passar para o programa oque é cada umas das classes que serão usadas, a Classificação é a associação, serve para calcular quanto se tem de água, solo, floresta realizando uma varredura na imagem apartir da amostras. A Pós-Classificação possibilita ver o desempenho da classificação de cada um e o Mapeamento fazer o calculo das classes.

Ao clicar em Treinamento, abrirá uma nova janela, será necessário coletar as amostras, mas antes devemos nomear e dar cor as Classes, feito isto, clica-se em criar, e seleciona-se as amostras, conforme imagem abaixo.

Após devemos adquirir as amostras. Devemos executar da mesma maneira para as outras classes.

OBS: Em aula foram criadas quatro classes, Água, Floresta, Campo e Solo, porém na imagem da região que eu baixei para fazer o relatório possui muita área de lavoura, então removi Solo e adicionei Lavoura.

Devemos marcar Modo Normal, Tipo Aquisição e Contorno Poligonal (imagem abaixo, esquerda), após adquirir e salvar as aquisições, podemos analisar as amostras (tela abaixo direita) através da Classificação e também gerar uma imagem de saída, nomeando-a e executando. Para a classificação usa-se o Tipo de Classificador Maxver, que irá agrupar por semelhança a imagem nas suas respectivas Classes, o Limiar de Aceitação em 100%, assim ele irá classificar toda a cena, mesmo que alguma coisa não seja parecida.

Após a analise das amostras, o programa fornecerá uma caixa com os resultados da classificação, conforme imagem abaixo:

A matriz completa dos resultados encontra-se em anexo. Para gerar uma imagem de saída (imagem abaixo), basta nomear e executar, o nome dado a mesma foi de Imagem_Ijui e estará disponivel no término do processo na tela Auxiliar.

Aula 25-11-2010 tarde (recorte do municipio):

Com a imagem da figura acima Classificada, clica-se em Arquivo, Importar Dados Matriciais e Vetoriais, para trazer o arquivo do municipio para dentro do Spring, após seleciona-se Ijui_LB2.spr e abrir, devemos colocar a escala 1. Em saida devemos selecionar a categoria Vetores e troca-se o nome, feito isso, é só Executar. A partir daí, ele criara uma nova categoria e aparecera no Painel de Controle. Após clica-se em Desenhar para aparecer os limites dos Municipios, como o meu arquivo possuia somente dados de Ijui, não foi necessario excluir outros Municipios, como a imagem abaixo;

Após, devemos clicar em Ferramentas, Recortar Plano de Informações, então abrirá a tela abaixo:

Clicamos em PI..., abrirá uma nova janela, onde devemos selecionar o nome da imagem, Ao Executar essa ação, a tela Auxiliar abrira automaticamente com o poligono no centro. Devemos então clicar no centro do Municipio, ele ficará azul:

Na tela Recortar Plano de Infirmação, colocamos r no final do nome e Executamos, aparecer a seguinte imagem:

No Spring é possivel realizar o calculo de areas, para isso faz-se o uso da terra ou mapeamento de classes, para isso basta ir a Modelo de Dados, selecionar a categoria Tematico, nomear (Uso_Terra), conforme imagem a seguir, Criar e Executar.

Área (kmxkm)

Agua : 1. Lavoura : 693. Floresta : 131. Campo : 205.

Área total das classes:1032.

Área total não classificada:1489.

Área total do Plano de Informação:2522.

O próximo passo é trabalhar com o Scarta, mas antes na tela do Spring, na barra de Ferramentas, seleciona-se Geográficas, então aparecera as coordenadas, posicionamos o cursor do mouse no canto inferior esquerdo, depois no superior diretio, entao anotamos as coordenadas. Então saimos do aplicativo e abrimos o Scarta.

Ao abrir o Scarta, é necessario realizar o mesmo procedimento que ao abrir o Spring, clicando em Banco de Dados, e selecionando e ativando-o, também devemos ativar o Projeto. Estarão habilitados somente 3 icones na barra de ferramentas (criar carta, carregar carta e fechar projeto), clicamos em criar carta e nomeamos a mesma, aparecera a janela Geração de Carta, na Janela Painel de Controle, selecionamos o Uso_Terra, Matriz e desenhamos, a imagem aparecerá muito pequena no centro da tela porque o programa entende que é toda a imagem e não só o municipio, para solucionar isto, em Caracteristicas de Dados, mudamos Posicionamento para Coordenadas e Geograficas, entao os dados que anotamos anteriormente irão preencher os campos abaixo, e desenhamos no Lápis no Painel de Controle, conforme imagens abaixo:

Aparecerá um quadrado com a imagem muito pequena no canto inferior esquerdo, a partir daí, alteramos a escala, que possibilitará uma melhor visualização em tamanho maior. A escala escolhida foi de 350000.

Após essas etapas, adicionamos alguns elementos ao mapa, em Editar, Elementos, abrira duas janelas com caracteristicas e editor, clicamos em na janela Editor de Elementos, em Inserir , Simbolo e selecioná-o, no caso o Norte, esta janela tambem possibilita a inserção de legenda, texto, escala e grade. No menu editar, é possivel inserir grade com as coordenadas. Todos esses elementos ficarão visiveis no mapa (imagem abaixo).

Técnicas de Contraste Linear de Composições

A técnica de realce de contraste tem por objetivo melhorar a qualidade das imagens sob os critérios subjetivos do olho humano. É normalmente utilizada como uma etapa de pré-processamento para sistemas de reconhecimento de padrões.

O contraste entre dois objetos pode ser definido como a razão entre os seus níveis de cinza médios.

A manipulação do contraste consiste numa transferência radiométrica em cada " pixel ", com o objetivo de aumentar a discriminação visual entre os objetos presentes na imagem. Realiza-se a operação ponto a ponto, independentemente da vizinhança.

Esta transferência radiométrica é realizada com ajuda de histogramas, que são manipulados para obter o realce desejado.

O aumento de contraste por uma transformação linear é a forma mais simples das opções. A função de transferência é uma reta e apenas dois parâmetros são