Sistema de Processamento de Imagens CBERS. III EUsISSeR. 22 a 24 de outubro de 2003

Transcrição

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2 Sistema de Processamento de Imagens CBERS III EUsISSeR 22 a 24 de outubro de 2003

3 Paulo Eduardo Neves GISPLAN Tecnologia da Geoinformação

4 Histórico

5 Histórico 1973 Estação Landsat 1, 2 e 3 Sistema adquirido pronto 1982 Estação Landsat 4 e 5 Sistema desenvolvido em parceria com empresa francesa 1986 Estação Spot 1, 2 e 3 Sistema desenvolvido pelo INPE 1997 Estação CBERS 1 Sistema especificado pelo INPE e desenvolvido por uma empresa francesa (com participação da GISPLAN) 1998 Estação Landsat 5 e 7 Sistema adquirido pronto 2001 Estação CBERS 2 Sistema especificado pelo INPE e desenvolvido pela GISPLAN

6 Sistema CBERS-1 Primeiro satélite brasileiro de Sensoriamento Remoto INPE especifica estação terrena Empresa francesa desenvolve a estação em parceria com empresa brasileira Consolidação da competência nacional na área de estações terrenas de satélite

7 Sistema CBERS-2 Política nacional de desenvolvimento científico e tecnológico INPE especifica estação Empresa brasileira desenvolve estação terrena

8 Sistema CBERS

9 Estação Terrena CBERS Parte do segmento solo de um programa espacial Dividida em 3 sistemas principais: Sistema de Recepção SRE Sistema de Gravação de Dados SGD Sistema de Processamento de Imagens - SPI

10 Estação Terrena CBERS Estação Terrena CBERS Sistema de Recepção SRE Sistema de Gravação de Dados SGD Sistema de Processamento de Imagens SPI Cuiabá MT Cachoeira Paulista SP

11 Sistema de Recepção - SRE Responsável pela recepção dos dados enviados pelo satélite Componente principal: Antena de rastreio

12 Sistema de Gravação de Dados - SGD Principais funções do SGD: Gravar, em tempo real, todos os dados transmitidos pelo satélite Processar o inventário Manter o catálogo de dados do satélite Manter o acervo de quick-looks Enviar ao SPI os dados transmitidos pelo Satélite Permitir acesso via internet ao catálogo de dados

13 Sistema de Processamento de Imagens - SPI Principais funções do SPI: Manter o acervo permanente dos dados CBERS Manter o catálogo de dados do satélite Manter o acervo de quick-looks Processar os dados CBERS, gerando os diversos produtos Gerenciar os usuários Administrar os pedidos

14 Sistema CBERS 2

15 Estação Terrena CBERS Requisitos Gerais Estação deve ser baseada em arquiteturas de hardware de baixo custo. Estação deve ser baseada em software livre. O desenvolvimento deve ser conduzido de forma integrada com o INPE. O desenvolvimento deve fazer uso de tecnologias já desenvolvidas pelo INPE.

16 Estação Terrena CBERS Requisitos Gerais A estação deve ser projetada em módulos. A estação deve permitir, com facilidade, a inclusão de novos satélites e sensores. A estação deve permitir, com facilidade, a inclusão de novas funcionalidades. O desenvolvimento deve seguir o paradigma da orientação a objetos

17 Ambiente de Desenvolvimento Sistema operacional: Linux Distribuição Red-Hat Linguagem de programação: C++ Compilador GCC Engenharia de requisitos Ferramenta case: Rational Rose Projeto Orientado a Objetos Ferramenta Case: Rational Rose

18 Ambiente de Desenvolvimento Sistema de controle de versão CVS: Concurrent Version System Sistema de controle de bugs Bugzilla Sistema de documentação Doxigen Banco de dados MySQL e PostgreSQL

19 Ambiente de Desenvolvimento Codificação em níveis Estação (geral) Satélite Instrumento Radar (Ex: Radarsat) Varredura eletrônica (Ex: HRV-Spot e CCD- CBERS) Varredura mecânica (Ex: TM-Landsat e IRMSS- CBERS)

20 Estação Terrena CBERS Redução de custos 100% nas licenças de SW 100% na manutenção anual das licenças 70 a 80% de redução no SW desenvolvido 50 a 60% no hardware

21 Gerenciamento do Sistema Recepção e Gravação de Dados Planejamento da Aquisição Gernciamento de Pedidos Catálogo GRALHA (HDF) Avaliação e Controle da Qualidade QUICK-LOOK (GeoJPEG) METADATA (XML) Geração de Produtos Nível A (TIFF) Nível 1 (GeoTIFF)

22 Recepção e Gravação de Dados COMUNICAÇÃO programação da antena controle da recepçào simulação & teste QUICK-LOOK (GeoJPEG) METADATA (XML) GRALHA (HDF) MOVING WINDOW sincronização de quadros decodificaçào extração de dados de imagem formatação de dados de imagem visualização em tempo real GRAVAÇÃO sincronizador de bits blocagem dos dados gravação dos dados TDA NÍVEL 0 partição em cenas geração dos Quick-Looks geração dos metadados geração das cenas nível 0 DRD FORMATAÇÃO sincronização de quadros decodificação estração de dados auxiliares estração de dados de imagem formatação de dados

23 Recepção e gravação de Dados

24 Recepção e gravação de Dados DRD to GRALHA

25 Recepção e gravação de Dados GRALHA to Quick-Look

26 Geração de Produtos INTERPRETAÇÃO id do satélite id do instrumento id do produto id do GRALHA ATUALIZAÇÃO parâmetros de calibração detectores defeituosos parâmetros orbitais TDA GRALHA (HDF) Nível A (TIFF) RELATORIO acompanhamento do pedido arquivo de metadados Nívell 1 (GeoTIFF) LEVEL 1 espaço geográfico da cena mapeamento inverso interpolação do nível de cinza fusão dos arranjos arquivo GeoTIFF NÍVEL A calibração radiométrica equalizaçào de detectores interpolação de detectores defeituosos interpolação da perda de sincronismo restauração equalização dos arranjos fusão dos arranjos arquivo TIIF

27 Geração de Produtos Todos os produtos 1 único processo de reamostragem Nível A correção radiométrica fusão dos arranjos (CCD e WFI) registro de bandas Nível 1 correções radiométrica e geométrica fusão de arranjos (CCD e WFI) registro de bandas

28 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Correção Radiométrica calibração dos detectores (inclui correção dinâmica da corrente de escuro) equalização estatística dos detectores pares e ímpares interpolação dos detectores defeituosos interpolação das perdas de sincronismo restauração equalização estatística entre arranjos

29 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Reamostragem fusão de arranjos (mosaico) registro entre bandas

30 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Detetores Pares e Ímpares CCD Detector Output

31 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Detetores Pares e Ímpares Barra #1 Barra #2 Barra #3

32 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Fusão das Barras do CCD

33 Geração de Produtos Nível A: CCD e WFI Superposição Barras 3 e 2 (zona interior) Arrays Equalization Superposição Barras 3 e 2 (zona exterior)

34 Geração de Produtos Nível A: IRMSS Correção Radiométrica calibração dos detectores calibração estatística interpolação dos detectores defeituosos interpolação das perdas de sincronismo restauração Reamostragem correção da variação do comprimento de linha alinhamento dos detectores registro entre bandas

35 Geração de Produtos Nível 1: CCD e WFI Correção Radiométrica Relação Terra Imagem (modelo rigoroso) Reamostragem mapeamento inverso fusão entre arranjos registro entre bandas

36 Geração de Produtos Nível 1: IRMSS Correção Radiométrica Relação Terra Imagem (modelo rigoroso) Reamostragem mapeamento inverso correção da variação do comprimento de linha alinhamento dos detectores