Sistemas de Informação Geográfica Aplicados

Transcrição

1 Sistemas de Informação Geográfica Aplicados Exercício 5 A região de Pombal é conhecida pela presença de argilas especiais negras e cinzentas com parâmetros químicos e mineralógicos que lhe conferem grande aptidão para diversos sectores ligados à construção civil. Na região existem várias pedreiras que se distribuem pela mancha do Pliocénico onde este recurso é explorado. Neste exercício irão ser utilizadas técnicas de deteção remota para delimitar o perímetro de pedreiras do jazigo de Redinha onde são extraídas argilas policromáticas com parâmetros e cor que lhe conferem aptidão para os segmentos do pavimento, revestimento e grés porcelânico. 1. Abrir a janela Image Analysis do ArcMap: Clicar no menu Windows -> Image Analysis e acoplar a janela a um dos lados da janela de aplicação do ArcMap. A janela Image Analysis permite ter acesso às funcionalidades de processamento e análise de imagem que o ArcMap dispõe. Esta interface é composta por 5 elementos principais: Layer List, Options e os painéis Display, Processing e Mensuration. A Layer List permite ter acesso e visualizar todos os temas (layers) de natureza matricial (Raster) incluídas no georreferencial (Data Frame) e torna-las visíveis ou não. O botão Options permite definir as opções das ferramentas de processamento e análise de imagem definidas por omissão contidas na janela de análise de imagem. O painel Display permite aceder a ferramentas usadas para melhorar a visualização dos dados. O painel Processing apresenta um acesso fácil a técnicas de processamento de imagem mais frequentemente utilizadas, onde se inclui o recorte (clipping), ortorretificação, filtros de convolução, e construção de mosaicos. 1. Descarregar uma imagem Lansat 8 OLI/TIR da região de Pombal. 2. Navegar para o endereço e registar-se. No separador Critérios de Procura escrever no endereço Pombal e clicar Show. Irá aparecer Pombal, Portugal. Clicar nesse endereço. a. Clicar no botão Data Sets e abrir o separador Lansat Archive e selecionar a opção L8 OLI/TIRS. b. Clicar no botão Results. Esta ação irá gerar uma pesquisa de todas as imagens landsat que incluem esta região. c. Descarregar a imagem com a referência 9. LC LGN00 e data 08SEP-13. Nas opções de download selecionar Level 1 Product GeoTIFF Data Product (889.3Mb), de forma a descarregar a imagem Landsat em formato

2 Geotiff com a correção geométrica (Level1 para mais informações sobre os diferentes níveis de correção leia o ficheiro README). d. Guardar e descomprimir o ficheiro para a pasta Imagens_satelite. Options Layer List Figura 1. Janela de Análise de Imagem Figura 2. Bandas e respetivos comprimentos de onda das imagens Landsat 8 (retirado de

3 2. Adicionar as bandas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 que compõe a imagem Landsat ao Data Frame e explorar os níveis matriciais que descarregou a. Identificar a resolução e sistema de coordenadas de cada uma. 3. O ArcGis aplica, por default, uma expansão linear de contraste denominada Percent Clip que realça a imagem. Interpretar as vantagens das diferentes operações de realce: a. Escolher uma das bandas e representar a imagem sem realce e com diferentes realces disponíveis no elemento Display da interface de Análise de Imagem. b. Escolher um realce definido pelo operador usando o histograma da imagem. 4. Criar uma imagem compósita com a combinação das bandas (432) e (754). a. Selecionar as bandas 4, 3, 2 e clicar no botão Composite Bands. Verificar se a ordem das bandas na imagem criada se encontra correta. A imagem é uma composição colorida RGB. (Layer Properties -> Symbology) b. Repetir o processo para a combinação 7, 5, 4, verificando sempre se a ordem das bandas está correta. c. Alterar a ordem das bandas e verificar o resultado dessa alteração. Na visualização utilize uma expansão de contraste adequada. 5. Com o objetivo de destacar determinadas características dos objetos são muitas vezes utilizadas em estudos de vegetação, uso de solo e geologia combinações entre bandas. Por exemplo, a diferença entre as bandas OLI4 OLI2 (R - B) destaca óxidos de ferro; OLI5 OLI4 (NIR - Vermelho) aumenta a vegetação; e OLI6 - OLI7 é eficaz para detetar minerais hidratados (argila) (ou seja, aqueles que contêm iões OH - ). Estas 3 imagens podem ser combinadas para formar uma composição colorida que destaca óxidos de ferro, vegetação, e minerais de argila em vermelho, verde e azul, assim como outros objetos noutras cores. a. No raster calculator subtrir as bandas OLI4 OLI2. b. Repetir a operação para as bandas OLI5-OLI4 e OLI6-OLI7. c. Por último criar uma composição colorida com os três novos rasters criados anteriormente: R(OLI4-OLI2) - G(OLI5-OLI4) - B(OLI6-OLI7) d. Adicionar ao Data Frame um basemap do tipo imagens do ArcGis Online. Na região de Pombal, tentar identificar as zonas onde existem pedreiras a céu aberto e interpretar a cor com que são representadas as pedreiras 1. 1 Considere a região na vizinhança do ponto de coordenadas ( , ) no sistema de coordenadas UTM WGS84, zona 29N.

4 6. Os contornos das pedreiras encontram-se definidos em baixa resolução porque o valor do pixel das bandas multiespectrais do sensor Landsat é de 30 m. No entanto através da operação pansharpening é possível fazer uma interpolação da banda pancromática, e manter nas bandas multiespectrais a resolução da banda pancromática de 15 m. a. Na imagem compósita clicar em e com BLDR na imagem compósita seleccionar Insert -> Pansharpening Function. Escolher a banda pancromática OLI8 e usando o método Gram-Schmidt e o sensor Landsat 7 ETM+. 7. Repetir o mesmo processo para a imagem de 24-Jun-00 com a referência 10. LE EDC00, do conjunto de dados L7 ETM+ SLC-off (2003-present) e criar um tema da evolução temporal das pedreiras. Avalie a alteração numa pedreira da região delimitando os contornos nas diferentes datas e avaliando as alterações de área nessa mesma pedreira. 8. Sobrepor ao tema da evolução temporal da pedreira escolhida um modelo digital de terreno e crie um mapa em relevo sombreado da zona. Resultados: Composição colorida 432 Composição colorida 754

5 OLI4-OLI2 OLI5-OLI4 OLI6-OLI7 Composição colorida