COMPARAR O USO DE IMAGENS DE SATÉLITE DE MÉDIA RESOLUÇÃO COM IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO

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1 COMPARAR O USO DE IMAGENS DE SATÉLITE DE MÉDIA RESOLUÇÃO COM IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO Ana Paula Retkva[voluntário] 1, Maísa Gomes Carneiro [voluntário] 2, José Hilário Delconte Ferreira [orientador] 3 1 Acadêmica de Engenharia Ambiental/UTFPR, Campo Mourão, Brasil 2 Acadêmica de Engenharia Ambiental/UTFPR, Campo Mourão, Brasil 3 Professor do Curso de Engenharia Ambiental/UTFPR, Campo Mourão, Brasil Campus Campo Mourão Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR BR km 0,5 ana_paula_retkva@hotmail.com, maisa_mgc@hotmail.com, jferreira@utfpr.edu.br Resumo O Brasil, por ser um país de grandes dimensões, necessita de ferramentas que ajudem e facilitem o monitoramento do uso do solo, seja ele urbano ou rural. Para isso os SIGs (Sistemas de Informações Geograficas) contribuem com sua integração de dados para a rapidez e qualidade de interpretação de dados. Com a evolução dos sensores, as imagens de satélite tiveram a melhora da sua resolução com o passar dos anos. Com a melhor qualidade das imagens fica cada vez mais fácil a extração de diversos dados para a sua interpretação. Assim sendo, foi realizada uma comparação entre as imagens de média resolução, muito usadas, pois são obtidas gratuitamente por download na internet, com imagens de alta resolução. As imagens de alta resolução possuem uma qualidade excepcional, ajudando em trabalhos que necessitem de muitos detalhes. Em compensação, imagens de média resolução, apesar de não possuírem uma qualidade tão boa, podem ser usadas em estudos onde não se exija tantos detalhes. Palavras-chave: Landsat; World View; Geoprocessamento; Resolução. Abstract - The brazil is a large country, so that, needs a tools for help and facilitate the monitoring of soil use, whether urban or rural. For this, the GIS (Geographic Information System) contribute with their data integration for the rapidity and quality of data interpretation. With the evolution of sensors the satellite images had the improvement of their resolution over the years. With a better quality of images becomes increasingly easy the extraction of various data for interpretation. Therefore, a comparison was performed between the images of medium resolution, much used because they are obtained free for download from the internet, with high resolution images. The high-resolution images have an exceptional quality, helping in studies that require many details. In compensation, medium-resolution images in spite of do not have a such good quality, can be used in studies where many details are not required. Keywords: Landsat, World View, Geoprocessing, Resolution. INTRODUÇÃO O Brasil é um país de grandes dimensões e há uma grande necessidade de informações adequadas para tomadas de decisões de problemas ambientais e urbanos. De acordo com Maximiniano, os Sistemas de Informações Geograficas (SIGs) são de grande importância no planejamento ambiental e urbano, pois atuam como ferramentas para integrar os dados do

2 meio físico. [1] Com isso, os SIGs tem uma grande área de atuação e potencial de utilização no Brasil. [2] Os SIGs tem grande utilização, pois permitem a avaliação integrada de muitas variáveis, rápida geração de informações, e também inclusão de variáveis não planejadas anteriormente. Com isso possibilita novas interações a qualquer momento, facilitando o planejamento ambiental. [3] O sensoriamento remoto utiliza as imagens de satélite para captar informações sobre a superfície. Em conjunto com o SIG, o sensoriamento remoto é também um recurso que auxilia no monitoramento e planejamento da ocupação do solo. As imagens de satélites que são geradas pelos sensores captam a reflectância de um ou vários elementos da cena como sendo a integração das reflectâncias dos diversos alvos abrangidos na área imageada. Assim quando um sensor observa a cena, a radiância que é detectada é uma integração entre todos os objetos contidos na cena. [4] Com o avanço das tecnologias de sensoriamento remoto e a maior disponibilidade de sistemas sensores com melhores resoluções espacial, temporal e radiométricas, houve uma expansão de aplicações das imagens orbitais. [5] O satélite WorldView 2, foi lançado 2009, possui um sensor multiespectral que obtém imagens com resolução espacial de 0,5 metro no modo pancromático e 2,0 metros no modo multiespectral. Possui oito bandas multiespectrais: vermelha, azul, verde, infravermelho próximo, azul costal, red edge, amarela e infravermelho próximo 2. Segundo DIGITAL GLOBE, com a adição de mais quatro bandas espectrais na região espectral do visível e do vermelho próximo, juntamente com a resolução espacial de 2 metros, ocorreu um aumento de cerca de 30% da capacidade de realizar classificações temáticas. Com cobertura sinótica, com maior distinção das espécies de vegetação. [6] O trabalho tem como objetivo comparar o uso de imagens de satélite de média resolução (Landsat) com o uso de imagens de satélite de alta resolução (WorldView) no estudo de ambientes naturais modificados. METODOLOGIA A área de estudo pertence ao entorno do lago da usina Mourão 1, situado nos limites do Parque Estadual do Lago Azul, localizado na região centro-oeste do Paraná entre os municípios de Campo Mourão e Luiziana. Para a realização do estudo foi utilizado uma Workstation HP Z600, imagens de satélite Landsat 5 cena com data de 11 de abril de 2009, as bandas Red, Blue e Green das imagens de satélite World View 2 do ano de 2010 e o software Spring. As imagens de satélite Landsat já haviam sido georreferenciadas. Com isso, foi realizado o pré-processamento das mesmas, com a aplicação de restauração, realce e contraste. Após o procedimento de pré-processamento foi criada uma composição colorida para utilizar como fonte de comparação. A composição utilizada foi a 543, ou seja, a banda 5 foi marcada como R, a banda 4 marcada como G e a banda 3 marcada como B, e então salvado sintético. Para a imagem do sensor World View não foi necessária a realização do georreferenciamento, pois as mesmas já são georreferenciadas. Para a utilização das mesmas foi necessário apenas a aplicação de contraste como pré-processamento. E, então a criação de uma composição colorida RGB para salvar sintético. RESULTADOS E DISCUSSÃO Com as imagens processadas foi possível verificar grande diferença na qualidade de interpretação das informações.

3 As imagens Landsat possuem média resolução, mesmo assim podem ser usadas para realizar classificações de uso do solo verificando as cores e a textura da imagem, por exemplo. Entretanto as imagens de alta resolução permitem a observação de muitos detalhes, como por exemplo, diferenças de coberturas vegetais, transições entre tipos de florestas e culturas, estradas e caminhos, áreas residenciais etc. Na figura 1 pode-se notar a grande quantidade de detalhes presentes da imagem World View que não são perceptivos na imagem Landsat. Áreas com residências e algumas estradas não são possíveis de distinguir nas imagens de média resolução, dificultando algumas classificações. Figura 1. Imagens de uma mesma área com diferentes resoluções. No lado esquerdo imagem do Satélite World View e no lado direito imagem do Satélite Landsat. Na figura 2 e 3, é possível perceber em ambas as imagens os diferentes usos do solo, áreas com silvicultura e áreas de vegetação natural, devido a textura. Na figura 3 ficam também evidentes as curvas de nível, e o limite da vegetação. Porém, em ambos os casos, na imagem de alta resolução as diferentes classes e demais detalhes ficam mais claros. Figura 2. Imagem do satélite World View 2 (lado esquerdo) e do satélite Landsat (lado direito)

4 Figura 3. Imagem de alta resolução WorldView (lado esquerdo) e imagem de média resolução Landsat (lado direito) Com as três figuras ficam incontestáveis a qualidade e a quantidade de detalhes possíveis de serem observados nas imagens WorldView. Na figura 1, com maior zoom percebe-se como ficam perdidas preciosas informações na imagem Landsat. As imagens de média resolução têm uma aplicação satisfatória em áreas rurais, com diferentes culturas, rios e lagos de maiores dimensões, estradas mais largas, etc., para estudos onde não se necessitam de muitos detalhes e também para maquinas que não possuem grande memória, por terem seu tamanho menor. A vantagem das imagens de média resolução é sua disponibilidade de download gratuito pela internet. Já as imagens de alta resolução contribuem para estudos com muitos detalhes, principalmente em áreas urbanas devido a sua grande qualidade. Elas conseguem mostrar residências, pequenas estradas, rios, diferentes vegetações com grande precisão. Porém devido sua grande resolução elas possuem arquivos muito grandes, necessitando de computadores com grande capacidade de processamento. Assim sendo, há dificuldades em se trabalhar com esse tipo de imagem, pois demandam muito tempo para serem processadas. Em algumas composições e rotinas de trabalho podem-se levar horas ou até mesmo dias para que o processamento ocorra. Outra desvantagem das imagens WorldView com relação as imagens Landsat é o seu alto custo, pois devem ser adquiridas através da compra de cada cena. CONCLUSÕES Através das comparações feitas, ambas as imagens possuem suas vantagens e desvantagens. O uso de cada uma delas depende de qual será o objetivo do trabalho. Para estudos que necessitam de detalhes e grande precisão as imagens WorldView são as mais recomendadas, porém possuem um alto custo de compra e necessitam de tempo e um computador com grande capacidade de processamento. E para estudos que não exijam tantos detalhes, o uso das imagens Landsat é capaz de atender os objetivos propostos. REFERÊNCIAS [1] MAXIMINIANO, G. A. Bacia do Rio Pato Branco: ensaio cartográfico para análise da fragilidade do meio físico com uso de geoprocessamento USP, Dissertação (Mestrado) Universidade de São Paulo, São Paulo, [2] FELGUEIRAS, C. A. e CÂMARA, G. Sistema de Informações Geográficas do INPE. 1. ed. In: ASSAD, E.D. e SANO, E.E. (Org.). Sistema de Informações Geográficas: aplicações na agricultura. Brasília, EMBRAPA/CPAC, [3] DONHA, Annelissa G.; SOUZA, Luiz C. de P.; SUGAMOSTO, Maria L.. Determinação da fragilidade ambiental utilizando técnicas de suporte à decisão e SIG. Rev. bras. eng.

5 agríc. ambient. [online]. 2006, vol.10, n.1, pp ISSN [4] AGUIAR, A. P. D.; SHIMABUKURO, Y. E.; MASCARENHAS, N. D. A. Use of synthetic bands derived from mixing models in the multispectral classification of remote sensing images. International Journal of Remote Sensing, v.23, n.14, p , [5] EHLERS, M. Sensoriamento remoto para usuários de SIG Sistemas sensores e métodos: entre as exigências do usuário e a realidade. In: BLASCHKE, T.; KUX, H. (eds.) Sensoriamento Remoto e SIG Avançados - novos sistemas sensores: métodos inovadores. São Paulo: Oficina de Textos, ª ed [6] DIGITALGLOBE Constellation. WorldView-2 Feature Classification. Disponível em: < Acesso em: 24.out.2010.