5 EUsISSeR. 5 Encontro com Usuários de Imagens de Satélites de Sensoriamento Remoto

Transcrição

1 5 EUsISSeR 5 Encontro com Usuários de Imagens de Satélites de Sensoriamento Remoto

2 MS3: Sistema Brasileiro de Gravação, Processamento e Distribuição de Imagens de Satélite Antonio Machado e Silva antonio@kepleres.com

3 Estação Terrena 4 sistemas principais: Recepção Gravação Processamento Distribuição

4 Sistema de Recepção

5 Estação de Recepção em Cuiabá - MT Centro Geodésico da América do Sul

6 Sistema de Recepção Dados analógicos Dados digitais

7 Sistema de Gravação Trem de bits Disk Array DRD Dated Raw Data Dados sincronizados C$ %01*01 CB# $0001*10 CB233& &0010% GRALHA HDF5 Nível 0 Dados auxiliares X= Y= Z= Vx= Vy= Vz= Roll=5.46E-4 Pitch=-2.31E-4 Yaw=3.87E-4 θ=4º38 Ganho=2 Tx = direta Dados decodificados Image Data CB233234A6802DF155 CB233234A6802DE154 CB233234A6802DD153

8 Gravação Centro de Dados de SR (CDSR) Sun L700 FC Connection 2 Gbps Sun StorEdge 3510 /TIFF and /DRD Sun StorEdge 3511 /GRALHA FC Connection (2 Gbps) Fiber Channel Connection 4 Gbps Data Base Server SCSI HVD Connection Sun Fire V890 HSM server NFS server Processing System

9 Sistema de Processamento Nível 2 - Geo Dados Auxiliares Nível 1 - Rad Nível 3 Geo + GCP GRALHA HDF5 Nível 0 Parâmetros de Calibração Dados de Imagem GCP Nível 4 Orto DEM

10 Estação de Processamento do INPE Cachoeira Paulista - SP

11 Estação Terrena do INPE Equipamentos da Estação

12 Estação Terrena do INPE Receiving and Processing Systems

13 Sistema de Distribuição

14 Sistema de Distribuição

15 MS 3 : Multi-Satellite Station System Sistema brasileiro. Desenvolvido por empresa nacional. Suporte do INPE.

16 Ingestão, Gravação e Reprodução Planejamento da Aquisição Gerenciamento Gerenciamento de Pedido DRD Avaliação e Controle de Qualidade GRALHA (HDF5) Geração de Produtos Catálogo QUICK-LOOK (GeoJPEG) Metadados (XML) Nívels 1,2,3,4 and DEM (GeoTIFF) Metadados (XML)

17 Características Gerais Estação baseada em arquitetura de hardware de baixo custo. Estação baseada em software livre. Estação projetada em módulos. Estação não faz uso de formatos proprietários.

18 Características Gerais A estação permite a inclusão de novos satélites e sensores. A estação permite a inclusão de novas funcionalidades.

19 Redução de Custos 100% nas licenças de SW 60 a 70% de redução no SW desenvolvido 50 a 60% no hardware

20 Constelação de Satélites CCD-(CBERS-1, 2 & 2B) WFI-(CBERS-1, 2 & 2B) IRMSS-(CBERS-1 & 2) HRC-CBERS-2B MSS-(Landsat-1, 2, 3, 4 & 5) TM-(Landsat-4 & 5) ETM-(Landsat-5 & 7) MODIS-(Aqua & Terra) Spot Radarsat

21 Ingestão 1 computador por canal transmitido computadores trabalham de forma independente computadores podem ser controlados remotamente por outros computadores Ingestão and playback: taxa até 300 Mbps Moving Window em tempo real pode ser visualizado remotamente

22 Ingestão Atualmente há 7 sistemas de ingestão instalados em Cuiabá CBERS (MW), Landsat 5/7 TM (MW), SPOT, Radarsat Permite a reprodução dos dados, com a mesma taxa de transmissão Ambiente de teste Componentes de prateleira exceto a placa de aquisição

23 Interface de Controle Monitoramento de espaço em disco Indicação de offline Máquinas remotas Agendamento automático TLEs obtidos automaticamente Podem ser criados manualmente Opções de Start now e Stop

24 Moving Window Seleção de parâmetros Zoom pode ser alterado durante gravação Buffer mantém toda a passagem Operador tem acesso ao time-code de cada linha

25 Teste BER

26 Arquivamento DRD: arquivos gerados pela Ingestão Dated Raw Data Header Timestamp RAW: dados brutos

27 Arquivamento Automático DRDs são copiados automaticamente do HD para SDLT e HD removível Backup automático em Cuiabá Transferência desses arquivos: Cuiabá, CP, SJC FIbra ótica

28 Arquivamento Relatórios Observações dos operadores Armazenados nas fitas Catálogo Identificação da fita e recuperação pela data/hora da passagem e instrumento

29 Geração de Produtos Geração dos produtos em seus diversos níveis de processamento Arquivos em formato GeoTIFF Metadados em formato XML

30 Nível 0 (HDF) Segmentado Processamento 1 arquivo HDF por cena Imagem + dados auxiliares filtrados e decodificados Alinhamento Leste Oeste e Norte Sul Dados brutos

31 Nível 1 (TIFF) Radiométrica Calibração Processamento Equalização detetores par-ímpar Equalização e fusão entre barras de detetores Filtros de restauração Interpolação para recuperação de perda de sincronismo (minor e major frames) Interpolação para correção de scan gap

32 Processamento GRALHA (HDF5) L0 Recuperação Nível 0 Pedido Ingestão, Gravação & Reprodução L1 Modelo Correção Geo Sistema L2 L3 L4 Recuperação GCP L3 L4 Recuperação Dados Altitude L4 Catálogo GCP DB DEM Usuário Mod Refinamento Geo L3 L4 Relatório Controle de Qualidade L1 Correção Radiométrica L2 L3 L4 Correção Geométrica Li Nível 1, 2, 3 ou 4 (GeoTIFF) Metadata (XML)

33 Processamento Nível 2 (GEOTIFF) Correção geométrica de sistemas Pode usar diferentes fontes de efemérides e atitude Nível 3 (GEOTIFF) Pontos de controle Nível 4 (GEOTIFF) DEM dados do SRTM corrigido

34 Processamento Nível 3 (GEOTIFF) Pontos de controle Mosaico ANA ortorretificado Banco de dodos do IBGE (GPS) 2 modos de operação automático GRDB (Geo Reference Database) 2007: no mínimo 9 pontos de controle por cena WRS manual Modelo de refinamento depende do número de pontos de controle

35 Nível 4-17, nadir e Altitude: 503 a 1050 metros SRTM Erro máximo inferior a 1 pixel

36 Avaliação e Controle de Qualidade Medição da qualidade das imagens Análise das fontes de erro: Interação entre operador e modelo de correção geométrica Resultados realimentam o sistema

37 Marlin Requerimento definidos pelo INPE, desenvolvido pela AMS Kepler Visualização Incialmente um simples visualizador de imagens CBERS Aceita qualquer imagem georreferenciada Windows & Linux Português e Inglês

38 Marlin Usa a tecnologia TerraLib do INPE Classes GIS e PDI e a biblioteca de funções Freeware Base para aplicativos mais avançados: Sailfish

39 Funcionalidades Visualização Múltiplas janelas Mosaicos automáticos Acoplamento geográfico Manipulação de histograma Ajuste de brilho e contraste Filtros

40 Avaliação Radiométrica Funcionalidades Registro entre bandas Auto-correlação de bandas Geométrica

41 Marlin - Visualização Displays podem ser geograficamente acoplados facilitando a visualização de múltiplas cenas. Múltiplas janelas permitem a visualização simultânea de diferentes imagens ou composições. Possibilidade de visualizar em conjunto diferentes bandas e imagens.

42 Contraste, Brilho, Histograma Controle manual e automático do contraste e brilho, incluindo manipulação de histograma.

43 Biblioteca de filtros, com possibilidade de filtro customizado Filtros

44 Estatística entre Bandas

45 Estatísticas entre Bandas Detecta possível problema no registro entre bandas

46 Auto Correlação de Bandas Curva muito suave pode indicar que a resolução espacial está degradada.

47 Aquisição de Pontos de Controle Pontos de controle podem ser adquiridos das janelas, e classificados como controle ou validação. Sistema de coordenadas pode ser trocado da projeção para órbita: Along track, time or pitch Cross track, roll

48 Transformações e Resíduos Pontos de controle podem ser salvos para uso posterior. Translação, corpo rígido, similaridade, afim ortogonal, ortogonal e polinomial (5a. ordem).

49 Sailfish Requerimento definidos pelo INPE, desenvolvido pela AMS Kepler Análise avançada para CBERS e Landsat CCD, IRMSS, WFI, MSS, TM e ETM+ Estende as funcionalidades do Marlin Cenário: possível modificação de parâmetros radiométricos e geométricos usados para geração da cena Integrado ao sistema de processamento da estação Dado básico é o Nível 0 Permite gerar imagens até o nível 4 Somente Linux

50 Cenário Sailfish A cada avaliação o sistema usa os parâmetros da transformação da avaliação e checa os resíduos para avaliar a qualidade da imagem.

51 Gerando Nível 1

52 Estatísticas entre barras

53 Sailfish - Estatísticas

54 Sailfish - Estatísticas

55 Sailfish integração com GRDB

56 Sailfish integração com GRDB

57 Catálogo Consulta: Satélite Instrumento Localização: base & ponto (path & row) área geográfica município mapa

58 Catálogo Restrições: Cobertura de nuvens Intervalo temporal

59 Catálogo

60 Catálogo

61 Trabalho atual Sistema Marlin Sailfish fará a avaliação e análise dos dados auxiliares, em suas diversas fontes: Efemérides AOCS, GPS, TLE e pósprocessada Atitude AOCS, Sensor de estrela e pósprocessada

62 Trabalho atual Campo de anomalia magmética e Sensor de Estrela do CBERS-2B

63 Trabalho atual Extensão do GRDB suporte para geração de bons pontos de controle estatísticas em relação ao uso de um ponto de controle e seus resíduos (correlação e transformação geométrica)

64 Trabalho atual Ampliar a automação Plano de instalar estações no pólo norte Nova placa de ingestão (frame synch) Integração entre o Catálogo e Google Maps (mash-up) Integração entre o Marlin e o Google Maps (mash-up) Visualização remota da movingwindow por browser

65 CBERS-2 3 anos de operação do sistema: cenas (Landsat: , Radarsat: , Spot: ) 730 pedidos / cenas por semana <10 minutos (tempo médio de atendimento)

66 CBERS na África Identificação de 4 estações: CSIR, Hartesbeesthoek (África do Sul) INTA, Maspalomas (Ilhas Canárias Espanha) ASI, Malindi (Quênia) ASI, Matera (Itália)

67 CBERS na África

68 CBERS no Caribe Instalação de uma nova estação no norte do Brasil Previsão: final de 2009 Aumenta a disponibilidade de imagens no Caribe

69 Brasília: HRC + CCD

70 Buenos Aires: HRC

71 FLUMINENSE

72 OBRIGADO! MS 3 : Sistema Brasileiro de Gravação, Processamento e Distribuição de Imagens de Satélite antonio@kepleres.com