Detecção Remota. Miguel Baio, João Matos Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

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1 Detecção Remota Miguel Baio, João Matos Deartamento de Engenharia Civil e Arquitectura (Versão 2.0) 11 de Abril de 2007

2 Motivação Detecção remota como forma de aquisição sistemática de informação geográfica, com vantagens ao nível de: -Cobertura de grandes áreas com baixo custo; -Possibilidade de identificação (classificação) do coberto do solo -Detecção de alterações do coberto do solo. Identificação dos asectos mais relevantes das imagens ara ermitir a escolha da imagem mais adequada ara uma dada finalidade.

3 Detecção Remota Processo que ermite extrair informação de um objecto, área ou fenómeno, através da análise de dados adquiridos or um disositivo que não esteja em contacto directo com o objecto, área ou fenómeno em estudo. FONTE 1 SENSOR Difusão Reflexão e Absorção Energia Reflectid a FONTE 2 Energia Emitida Suerfície Terrestre

4 Esectro Electromagnético Camo El éctri co Distância Onda El éctri ca λ Camo Magnético Onda Magnética c ν (m) Raios Raios Ultra Infra Micro Ondas Gama X Violeta Vermelho Ondas Rádio Visível (μm) Azul I.V. Reflectido I.V. Emitido Verde Vermelho Parte do esectro EM utilizado em Detecção Remota

5 Interacções com a Atmosfera Absorção Processo em que a energia EM é convertida noutra forma de energia, e ocorre nos diferentes tios de meios: gases, líquidos e sólidos. Janelas Atmosféricas Zonas do esectro da energia EM ara as quais a radiação a atravessa sem sofrer alterações significativas. Transmissividade (%) Janel as Atmosféricas O O 3 H 2 O H 2 O CO H 2 O 2 CO 2 CO (μm) C. de Onda

6 Satélites Artificiais e Órbitas Eseciais Um satélite diz-se geoestacionário quando ermanece na vertical de um onto fixo da Terra. Para isso o eríodo da órbita tem de ser igual ao eríodo de rotação da Terra em torno do seu eixo. (i=0, e=0, a=42000km) Numa órbita geo-síncrona i será diferente de zero, e TN=TT. O traço do satélite descreve um oito cruzando o Equador num onto fixo, atingindo as latitudes de ±i. (a=42000km, ou então comtn=1/2tt, e=0.074 e a=6900km). Satélites helio-síncronos quando a recessão do satélite é igual à do Sol (Ω = ΩS), então a sua órbita seguirá o Sol e o satélite atravessa um dado onto a uma latitude semre à mesma hora solar. Com e=0, ara que se mantenha constante a altitude do satélite em relação à Terra, e a=7878km (órbita 1500km acima da Terra) obtém-se ara i o valor de 102. Para que a órbita seja helio-síncrona é necessário que a inclinação seja suerior a 96.

7 Imagens Digitais Orbitais Em detecção remota as imagens odem ser registos contínuos ou discretos, de uma qualquer ersectiva a duas dimensões. A fotografia aérea é um exemlo duma imagem contínua, onde os objectos aarecem reresentados or uma série de cambiantes de tonalidade, que facilitam a sua interretação. As imagens obtidas or sensores remotos são registos discretos, nos quais aos objectos corresondem valores numéricos, designados or níveis radiométricos (NR), ou níveis de cinzento.

8 Sensor Um sensor é um disositivo que cata determinadas artes do esectro de energia EM, reflectida ou emitida, roveniente dos objectos disostos sobre a suerfície terrestre, e a reflectida ou difundida elas artículas em susensão na atmosfera, e a converte num sinal numérico. Uma imagem obtida or sensores remotos orbitais é constituída or um conjunto de matrizes de valores numéricos, que registam os níveis radiométricos catados elo sensor, em cada uma das bandas esectrais. Tios de sensores Alta cobertura global: 2 a 5 dias, faixas de 800km, baixa resolução esacial (AVHRR). Frequente cobertura global: tio Landsat, 16dias, resoluções esaciais de 10 a 50m (ETM+, HRVIR). Alta resolução esacial: satélites comerciais, 1 a 5m, baixa cobertura (IKONOS). Hieresectrais: derivam de aliações militares, róximos dos esectrómetros (OrbView-4).

9 [NRk] ij (i=1,..., n; j=1,..., m) Cada elemento da matriz designa-se or icture element ou, simlesmente or ixel. Os objectos na matriz, são referenciados ela sua osição em linha (i) e coluna (j) na imagem, e identificados elo nível radiométrico registado elo sensor. Assim, uma imagem numérica multiesectral é constituída ela informação radiométrica (NR) de um conjunto de elementos disostos na forma de matrizes, uma or cada banda (k). Linhas i j Colunas k Bandas

10 Resolução Definição Caacidade que um sistema ótico tem de distinguir dois objectos que estão esacialmente róximos ou que são similares em termos esectrais. Segundo Jensen são considerados em detecção remota quatro tios diferentes de resolução: resolução esectral, resolução esacial, resolução temoral e resolução radiométrica.

11 Resolução Esectral Dimensão e o número de intervalos do esectro electromagnético ossíveis de registar elo sensor. Por exemlo, quanto mais equenos forem estes intervalos mais fácil será discriminação de diferentes tios de objectos. Há sensores que catam a energia EM de todo o visível, enquanto há outros que a diferenciam e a registam em três bandas esectrais diferentes, corresondendo cada uma delas a uma das seguintes três comonentes do visível: azul, verde e vermelho. Banda a 0.59µm Banda a 0.68µm Banda a 0.89µm Extracto da imagem SPOT XS da zona limítrofe dos concelhos de Lisboa, Oeiras e Amadora, obtida em Junho de 1991.

12 Resolução Esacial Menor ângulo, ou a distância mínima entre dois objectos, que ode ser diferenciada elo sensor. Um dos modos de a definir em detecção remota é elo camo de visão instantâneo (IFOV Instantaneous Field Of View) do sensor, que reresenta a dimensão da arcela de terreno que é catada elo sensor à medida que este se vai movendo, ao longo da sua órbita, colhendo informação sobre a suerfície terrestre. 10m 5m Terreiro do Paço a 10m de resolução esacial (SPOT PAN) e a 5m de resolução esacial (IRS PAN)

13 Evolução da Resolução Esacial 56mx79m - LANDSAT 1 30mx30m - LANDSAT 4 10mx10m - SPOT 1

14 Evolução da Resolução Esacial 10mx10m - SPOT 1 5.8mx5.8m - IRS 1C 1mx1m - IKONOS

15 Resolução Temoral Período de temo que um sensor necessita ara voltar de novo a obter imagens sobre a mesma área. Há uma série de fenómenos que, ara serem analisados e avaliados, necessitam de imagens obtidas nos seus eríodos críticos, como é o caso do acomanhamento do crescimento de certos tios de lantas, ou da evolução de cheias e marés negras. O eríodo orbital do satélite LANDSAT 7 são 98.9 minutos. Em 24 horas ercorre 14.5 órbitas, e sobre o Equador o traço desloca-se 2875km ara Oeste, ou seja, recisa de 233 órbitas, 16 dias, ara assar de novo sobre um dado lugar.

16 Resolução Radiométrica Sensibilidade de um sensor ara diferenciar a intensidade da energia EM catada, seja ela reflectida ou emitida. À energia EM catada elo sensor é atribuído um valor numérico, que regista o nível radiométrico ou nível de cinzento obtido do objecto sobre a suerfície terrestre, influenciado ou não elos objectos que lhe estão róximos, e elas interacções que a energia EM sofreu ao ercorrer a atmosfera.

17 8bit 5bit 4bit Imagens com 256 níveis radiométricos (8bit (2 8 ) - valores de 0 a 255), 32 níveis radiométricos (5bit (2 5 ) - valores de 0 a 31), e 16 níveis radiométricos (4bit (2 4 ) - valores de 0 a 15). 3bit 2bit 1bit Imagens com 8 níveis radiométricos (3bit (23) - valores de 0 a 8), 4 níveis radiométricos (2bit (22) - valores de 0 a 4), e 2 níveis radiométricos (1bit (21) - valores de 0 a 1).

18 Sistemas Orbitais de Detecção Remota Programa LANDSAT Programa SPOT Programa Ikonos Programa QuickBird

19 Programa LANDSAT Características dos LANDSAT 4 e 5 As órbitas dos satélites LANDSAT 4 e 5 são helio-síncronas, quase olares, com uma inclinação de 98.2, a 705km de altitude, e com um eríodo de 98.9 minutos. A resolução temoral é de 16 dias, ou seja, só aós 233 órbitas é que o traço do satélite assa novamente sobre o traço da órbita 1. A resolução esacial é um quadrado de 30m de lado, ara todas as bandas com a exceção também da 6, ara a qual o oder de resolução esacial é de aenas 120m. A resolução radiométrica dos sensores TM é de 8bit (256 níveis radiométricos). Cada imagem TM é constituída or 5760 linhas de 6920 ixels, ou seja aroximadamente 7 40 Mbit de informação, e cobre uma área de terreno de 185km or 172km.

20 Características do LANDSAT 7 A 15 de Abril de 1999 foi lançado o satélite LANDSAT 7, equiado com um novo sensor ETM+ (Enhanced Thematic Maer Plus). Está equiado com uma nova banda ancromática, com a resolução esectral de 0.50μm a 0.90μm, e com resolução esacial de 15m. Tem as mesmas bandas multiesectrais dos satélites 4 e 5, com a mesma resolução esacial de 30m, mas a banda 6 assou a ter a resolução de 60m.

21 Síntese de características dos LANDSAT Satélite Data de Lançamento (Fim de Serviço) Sensor Resoluçã o Esacial (m) Resoluçã o Temor. (dias) Landsat 1 Landsat 2 Landsat 3 Landsat 4 Landsat 5 Landsat 6 Landsat 7 23/07/72 (06/01/78) RBV MSS /01/75 RBV 80 (25/02/82) MSS 80 05/03/78 RBV 80 (31/03/83) MSS 80 16/0782 MSS 80 TM 30 01/03/84 MSS 80 TM 30 05/10/93 ETM 15 (an) (05/10/93) 30 (ms) 15/04/99 ETM+ 15 (an) 30 (ms)

22 Bandas Esectrais dos LANDSAT Bandas TM Banda a 0.52µm Banda a 0.60µm Banda a 0,69µm Banda a 0.90µm Banda a 1.75µm Banda a 12.50µm Banda a 2.35µm) Descrição das suas rinciais alicações Para cartografar águas costeiras; utilizada também ara diferenciar o solo da vegetação e distinguir as florestas constituídas or árvores de folha caduca das de folha ersistente. Permite medir o máximo de reflectividade do verde da vegetação de modo a oder ser averiguado o seu estado sanitário. Banda de absorção da clorofila que ermite diferenciar os diferentes tios de vegetação. Permite determinar o conteúdo de biomassa e delinear os coros de água. Indicadora do conteúdo de humidade do solo e da vegetação; é também utilizada ara diferenciar neve das núvens. Banda utilizada ara analisar roblemas fito-sanitários, determinar o índice de humidade dos solos, e fazer cartografia térmica. Usada ara diferenciar diferentes tios de rochas e ara a cartografia hidrotérmica.

23 Programa SPOT Características dos satélites SPOT Os satélites SPOT foram colocados em órbitas circulares, quase olares e heliosíncronas, a 852km de altitude, e com a inclinação de 98.7, e eríodo de minutos. Cruzam o lano equatorial, no sentido descendente da órbita, elas 10h30 do temo solar médio local. Por órbita o traço do satélite sobre o Equador, desloca-se km ara Oeste. Precisa de 26 dias ara voltar a assar de novo sobre um dado traço. Cada um dos dois sistemas de sensores HRV (Haute Résolution dans le Visible) regista, na visada vertical, o fluxo da energia EM roveniente de uma faixa de 60km de largura com uma sobreosição lateral de 3km, o que dá, no seu conjunto, uma faixa de 117km de largura. Em visadas não verticais ode observar faixas que odem ir até 80km de largura, a 475km do seu traço, através do deslocamento de um eselho que ode rodar um ângulo de 27.

24 Modo de Aquisição 80km 27º 27º Traço do satélite HRV1 HRV2 60km 60km Direcção do Movimento 80km 3km 117km 60km

25 Síntese de Características dos SPOT Satélite Data de Lançamento (Fim de Serviço) Sensor Resolução Esacial (m) Resolução Radiom. (bit) Resolução Temor. (dias) SPOT 1 SPOT 2 SPOT 3 SPOT 4 SPOT 5 22/06/86 HRV 10 (an ) 20 (ms) 22/01/90 HRV 10 (an ) 20 (ms) 26/09/93 HRV 10 (an ) (14/11/96) 20 (ms) 24/03/98 HRVIR 10 (an ) 20 (ms) 2002 HRG 5 (an ) 10 (ms) 7 (128) 8 (256) 7 (128) 8 (256) 7 (128) 8 (256) 7 (128) 8 (256) Satélites Banda 1 Banda 2 Banda 3 Banda 4 Banda P 1, 2 e a 0.59µm a 0.59µm 0.61 a 0.68µm 0.61 a 0.68µm 0.79 a 0.89µm 0.79 a 0.89µm a 0.72µm 1.55 a 1.75µm 0.61 a 0.68µm

26 Satélites Alta Resolução Esacial Lançamentos Satélite Lançamento Imagem Altitude IKONOS 1999/09/24 11km 681km EROS A1 2000/12/ km 480km QuickBird 2001/10/18 22km 450km OrbView-3 2º Trim km 470km EROS B1 4º Trim km 800km

27 Satélite IKONOS Características Gerais Distância focal: f=10 000mm (2m) Modo ancromático: ixels de 12µm Modo multiesectral: ixels de 48µm Visada Nadiral: faixa de 11km, com resolução de 0.82m Visada inclinada a 350km da direcção nadiral: faixa de 13km com resolução de 1m Imagem: faixas de 11km 100km a 11km 1000km

28 Satélite IKONOS Características Gerais Resolução Esacial: 1m (Pan), 4m (XS) Sensores: do tio ushbroom Resolução esectral: - Pan: 0.45 a 0. 90µm; - XS: 0.45 a 0.52µm, 0.52 a 0.60µm, 0.63 a 0.69µm, 0.76 a 0.90µm.

29 Satélite IKONOS - Imagem Pancromática - Díli Timor Leste 1m de resolução

30 Satélite IKONOS - Imagem Multiesectral - Díli Timor Leste 4m de resolução

31 Satélite QuickBird Características Gerais Imagem Pancromática Dimensão: ixels Visada nadiral: faixa de 16.5km, com resolução de 0.61m Visada inclinada a 25º da direcção nadiral: faixa de 20.8km com resolução de 0.72m Resolução esectral: 0.45 a 0.90µm Imagem Multiesectral Dimensão: ixels Visada nadiral: resolução esacial de 0.61m Visada inclinada a 25º da direcção nadiral: resolução esacial de 0.72m Resolução esectral: azul 0.45 a 0.52µm, verde 0.52 a 0.60µm, vermelho 0.63 a 0.69µm, infravermelho 0.76 a 0.90µm

32 Processamento de Imagens Conjunto de técnicas que ermite obter informação das imagens numéricas multiesectrais, de modo a que ossam fornecer dados assíveis de serem utilizados na rodução de informação geográfica. Estas técnicas, que corrigem as imagens originais, são necessárias devido a vários factores que ocorrem no momento de aquisição da informação. São exemlos deste tio de roblemas a mudança de atitude da lataforma, a falha do sensor na catação do sinal, distorsões rovocadas ela ersectiva da aquisição da imagem, ou a rória rotação da Terra;......Mas também devidas ao efeito rovocado ela difusão atmosférica que faz diminuir o contraste, e os roblemas de iluminação, devidos ao declive e à orientação das encostas, que levam a que um mesmo tio de objecto ossa ter assinaturas esectrais diferentes.

33 Correcções Radiométricas Calibração da imagem de modo que se verifique uma relação erfeita entre o NR registado elo sensor e o fluxo energético que ele recebeu, em todos os ixels que constituem a imagem. Os efeitos atmosféricos são considerados como fontes de erro, que odem fazer diminuir a caacidade de interretação e a extração de informação a artir de imagens obtidas or sensores orbitais. Banda a 0.59µm Banda a 0.68µm Banda a 0.89µm Histogramas do extracto da imagem SPOT XS evidenciando o efeito rovocado ela difusão atmosférica, que actua com mais intensidade nas bandas de menores comrimentos de onda.

34 Correcções Geométricas Para oderem ser utilizadas cartograficamente é necessário corrigir geometricamente as imagens numéricas orbitais. As distorções que se retendem corrigir odem ter várias origens como a variação de altitude, atitude ou velocidade do satélite. Também odem ser devidas à curvatura da Terra, refracção atmosférica, desfasamento do relevo, ou rovocadas elo movimento de rotação da Terra durante o eríodo de temo de aquisição da imagem. Altitude Velocidade Efeitos rovocados nas imagens Pitch Roll Yaw

35 A correcção geométrica é feita a artir de ontos de controlo - ontos em que as suas coordenadas cartográficas, em relação a um dado sistema de rojecção cartográfica, e as suas coordenadas imagem, isto é, o seu osicionamento em linha e coluna na imagem, são conhecidas. Um bom onto de controlo é um objecto facilmente identificável na imagem, como intersecções de elementos lineares (.ex. cruzamentos de estradas ou ontos de confluência de cursos de água). Deois de corrigida geometricamente, cada ixel é referenciado além da sua osição em linha e coluna (coordenadas imagem), também em M e P (coordenadas cartográficas), relativamente a um dado sistema de rojecção cartográfica.

36 As novas osições dos ixels não se sobreõem com as suas osições originais obrigando, or isso, à reamostragem da imagem, ou seja, calcular um novo valor ara o NR dos diferentes ixels. Imagem Original Imagem corrigida geometricamente

37 Otimização de Imagens Alteração de Contraste Como os materiais não se comortam de uma maneira erfeitamente distinta em relação à energia EM que neles incide, or vezes as imagens aresentamse ouco contrastadas, dificultando a interretação e a diferenciação dos objectos situados sobre a suerfície terrestre. Fora da amlitude da resolução radiométrica o sensor fica saturado, não é caaz de registar valores diferentes ara quantidades distintas de energia reflectida ou emitida elos objectos, e as imagens obtidas ficam ouco contrastadas.

38 Histograma NR da imagem Sem alteração de contraste NR calculado NR da imagem Aumento linear de contraste NR calculado NR da imagem NR calculado NR da imagem NR calculado Aumento de contraste or equalização Alteração esecial de contraste

39 Filtros Esaciais Fazem realçar ou atenuar variações de frequência esacial. A frequência esacial ode ser definida como o número diferente de NR numa área relativamente equena. Áreas com um elevado número de valores de NR diferentes têm elevada frequência esacial (.ex. zonas de limites de culturas ou as zonas que são cruzadas or estradas ou cursos de água), enquanto que áreas, com NR semelhantes têm frequência esacial baixa (.ex. grandes manchas do mesmo tio de coberto vegetal). Com filtros assa-baixo atenuam-se variações de frequência esacial uniformizando-se a imagem, surimindo ruído da imagem, como varições de frequência não desejáveis. Aumenta-se a área com o mesmo valor de NR, ao mesmo temo que são eliminadas variações de alta frequência corresondentes a detalhes ouco significativos. Pelo contrário com filtros assa-alto é ossível fazer realçar os equenos detalhes, aumentando assim o contraste da imagem e as ossíveis fronteiras radiométricas, necessárias ara a diferenciação dos objectos. A imagem ficará menos uniforme e com maior variação de NR.

40 Filtro assa-baixo Filtro assa-alto

41 Oerações Multiesectrais Oerações Aritméticas Um mesmo tio de objectos tem resostas esectrais diferentes, consoante a osição em que se encontra, e daí, aresenta valores distintos de NR numa mesma banda, devido a vários factores (.ex. iluminação). Isto oderá induzir em erro o analista de imagens e/ou o algoritmo de cálculo na identificação e classificação dos objectos. Com subtracções ou divisões dos valores de NR dos ixels de uma banda elos corresondentes valores de outra banda de uma mesma imagem multiesectral odem resolver-se alguns roblemas.

42 Oerações Multiesectrais Comonentes Princiais O cálculo das comonentes rinciais ermite reduzir a redundância dos dados originais das diferentes bandas de uma imagem multiesectral. O seu uso ermite melhorar tanto a interretabilidade visual da imagem, como a eficiência de cálculo na altura da classificação, ois reduz o número de bandas em estudo. (a) NRl (b) NRl NRl (c) NRl CPl NRl NRk CPk NRk NRk NRk NRk (a) gráfico de distribuição; (b) translacção ara o onto médio da distribuição; (c) comonentes rinciais determinadas ela rotação em torno do onto médio.

43 Índices de Vegetação Os índices de vegetação baseiam-se nas grandes diferenças de reflectividade que a vegetação verde aresenta nas regiões do visível e do infravermelho reflectido, ao contrário da vegetação morta ou seca, e dos outros tios de ocuação do solo (água, urbano, solo nu, etc.). São uma combinação de oerações aritméticas entre bandas esectrais, testadas rimeiramente com o sensor MSS e deois também com os TM e AVHRR. Reflectividade (%) Azul Verde Banda 1 Vermelho Banda 2 Infravermelho Reflect. Banda 3 Banda Vegetação Verde Vegetação Seca Solo Nu Comrimento de Onda (μm)

44 Índice de vegetação da diferença normalizada (NDI normalized difference index), dado ela razão entre as bandas 2 e 4 do sensor MSS, através da exressão: NDI = MSS4 MSS4 MSS2 + MSS2

45 Classificação de Imagens Processo que ermite transformar uma imagem numérica multiesectral constituída or diferentes bandas ou multitemoral formada or uma mesma banda de datas diferentes numa carta temática, no decorrer do qual os objectos sobre a suerfície terrestre são agruados e identificados, de acordo com as suas características esectrais, esaciais, ou temorais, atribuindo cada ixel a uma determinada classe ou categoria reviamente definida. Os objectos são agruados em classes de ocuação do solo. A estas classes não corresondem, or vezes, resostas esectrais uras do onto de vista esectral, mas são antes distribuições multimodais. A ocuação do solo é a ocuação física de uma dada área numa determinada éoca, e está relacionada com as construções edificadas elo homem ou com os diferentes tios de vegetação que cobrem a suerfície terrestre. No uso são englobadas as actividades humanas relacionadas com o meio.

46 Existem dois grandes tios de métodos de classificação: os suervisionados, e os não suervisionados. Nos rimeiros é necessário o conhecimento révio da localização de certas áreas áreas treino que corresondem aos tios de ocuação do solo que se retendem classificar, e que são obtidos a artir dos dados de camo. Nessas áreas são definidos algoritmos de cálculo baseados em análises estatísticas que caracterizem as classes de ocuação do solo consideradas. Todos os restantes ixels são deois comarados com os valores obtidos de modo a colocá-los numa das categorias reviamente definidas. Na classificação não suervisionada os ixels são agruados em classes, de acordo com as suas características, determinadas a artir de cálculos estatísticos. Deois de agruados é atribuído, a cada conjunto de valores, uma determinada classe ou categoria. Estas classes são or vezes utilizadas ara definir as áreas treino da classificação. As áreas teste são também zonas em que é conhecida a ocuação do solo, a artir de informação obtida or dados de camo. Estas áreas só entram na arte final do rocesso de classificação, ara averiguar a qualidade conseguida com os métodos e algoritmos de cálculo considerados.

47 Classificação Suervisionada Imagem Numérica (3 bandas) Pixel (2,7) Imagem Classificada Bandas Fase de Treino Fase de Classificação Resultado Final

48 Métodos de Classificação O método mais simles de classificação é o do classificador da distância mínima à média. Neste método, deois de calculado o valor da média de cada classe, calcula-se a distância do ixel que se retende classificar, às médias anteriormente calculadas, ara o atribuir à classe que lhe é mais róxima, caso tenha uma distância inferior a um valor reviamente determinado. O método é eficiente ara classes bem definidas esectralmente, esacialmente searadas umas das outras, e com uma equena variância. O classificador do araleleíedo determina uma figura através dos valores máximos e mínimos do NR de cada uma das classes, or banda esectral, formando uma região de decisão. Se o ixel que está a ser classificado se encontrar no interior duma região de decisão é atribuído a essa classe, caso contrário é considerado como desconhecido. No classificador de máxima verosimilhança é necessário determinar o vector médio e a matriz de variância-covariância das resostas esectrais de cada classe, artindo do rincíio que as núvens de ontos, que formam cada classe, são amostras de uma distribuição normal multidimensional. O vector médio e a matriz de covariância determinam o valor da função de verosimilhança do ixel relativamente a uma dada classe.

49 (a) aa a a a a a a s s s u u s s u s s s u u u u u u u u u ff f f u f f u f f f f f cc c c cc cc c c (b) s u u s s u s s s u u s s u u u u u u u ff f f u f f u f f f f f 1 aa a a a a a cc a c cc cc c c c a - água s - solo f - floresta u - urbano c - cereal - rado (c) aa a a a a a a s u u s s u s s s u u s s u u u u f f u u u ff f f u f f u f f 1 f f f cc c c cc cc c c (d) aa a a a a a a u u u u u u u u u u u u u u s ss s s s s s ff f f f f f f 1 f f f cc c cc cc c c c NRl NRk (a) gráfico de distribuição; (b) distância mínima à média; (c) araleleíedo; (d) máxima verosimilhança com curvas de igual disersão.

50 Questões de consolidação e revisão de conhecimentos Indique situações tíicas de alicação em que a imagem de satélite aresenta vantagens relativamente à fotografia aérea? Quais as limitações da utilização de imagens de satélite ara a monitorização de fenómenos com evolução ráida? Em que consiste a classificação de uma imagem? Sugestões de Pesquisa EROS A1 ImageSat International (htt://www.imagesatintl.com/) IKONOS Sace Imaging (htt://www.saceimaging.com/) OrbView 3 Orbimage (htt://www.orbimage.com/) QuickBird Digital Globe (htt://www.digitalglobe.com/) SPOT 5 Sot Image (htt://www.sotimage.fr/home/) htt://www.maasnet.com

51 Casos de alicação Exemlo de classificação de imagem Detecção de Alterações Produção de carta-imagem

52 Classificação Imagem original multi-esectral SPOT de 1995 (20m de resolução esacial)

53 Aeroorto Legenda Água Rede Viária Estaleiros Floresta 1 Floresta 2 Herbáceas Urbano Denso Vegetação Seca

54 Detecção de Alterações Comosição colorida da banda 3 das imagens SPOT XS (20m) de 1986 e 1991 R = banda 3 de 91 G = banda 3 de 86 B = banda 3 de 91

55 Histogramas de imagens resultantes de oerações multiesectrais: (a) subtracção da banda 2; (b) divisão da banda 2; (c) terceira comonente rincial. (a) (b) (c)

56 (a) (b) (c) (a) subtracção da banda 2; (b) divisão da banda 2; (c) terceira comonente rincial.

57 Comosição colorida obtida ela alicação de diferentes métodos subtração banda 2 = R divisão banda 2 = G 3ª comonente rincial = B

58 Cartas Imagem Ikonos de Setúbal

59 Pormenor do centro urbano

60 Fotografia aérea Novembro 2000 Imagem IKONOS Setembro 2000 Comaração com os resultados obtidos com a ortofotolanta

61 Comaração com os resultados obtidos com a ortofotolanta Fotografia aérea Novembro 2000 Imagem IKONOS Setembro 2000

62 Pesquisa de Imagens Imagens arquivo da Sacing Imaging IKONOS

63 Imagens arquivo da Sacing Imaging IKONOS

64 Imagem arquivo da Sacing Imaging IKONOS

65 Imagem arquivo da Digital Globe QuickBird

66 Imagem arquivo da Digital Globe QuickBird

67 Imagem arquivo da Digital Globe QuickBird

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