Abrindo uma imagem no Multispec
Utilizando o programa Multispec, abra a imagem Landsat_OLI_litoral.tif Landsat, sensor OLI, cobrindo o Litoral do Paraná. Descarregue esta imagem e armazene ela em uma pasta do seu computador para o desenvolvimento do exercício.
Esta imagem é uma imagem de satélite do sistema Landsat (LC08 , aprenderemos depois a respeito disso).
Dentro do esquema de organização de imagens do acervo Landsat, a região do litoral do Paraná está na órbita=220, ponto=078, por isso, esta imagem recebe a designação 220078.
A imagem foi obtida em 07 de junho de 2020.
No armazenamento, as imagens são organizadas por ano/mês/dia, então a data é descrita como 20200607.
Juntando, o nome da imagem é geralmente descrita como: 'LC08_220078_20200607'.
A imagem que será usada é composta por sete bandas espectrais. Para visualizar a imagem, use File + open image. no menu do Multispec. Isto abre uma janela de diálogo com a que você pode encontrar a pasta onde armazenou a imagem e selecionar a imagem.
Após a leitura e visualização da imagem, o Multispec lista uma série de informações na janela de texto. Verifique esta janela e leia as informações. Lá consta o número de linhas e colunas, quantidade de pixels e os valores máximos e mínimos em cada banda. Como este é um recorte da imagem original, que é muito maior, os valores digitais foram reduzidos à faixa entre 0 (escuro) e 255 (branco).
A imagem original tem 12 bandas, mas vamos nos concentrar, por enquanto, nas primeiras 7 disponíveis no recorte, que se localizam nas regiões espectrais mostradas na tabela abaixo. Com base na região espectral especificada em micras, qual seria o nome da região espectral que cada banda cobre? Que nome podemos dar a cada banda?
banda |
Região espectral (micras) | Nome |
B1: | 0.43-0.45 |
|
B2: | 0.45-0.51 |
|
B3: | 0.53-0.59 |
|
B4: | 0.64-0.67 |
|
B5: | 0.85-0.88 |
|
B6: | 1.57-1.65 |
|
B7: | 2.11-2.29 |
Visualização - Visivel
RGBCom o conjunto de bandas disponível, selecione as três correspondentes à região visível do espectro, vermelho, verde e azul, e utilize essas três bandas para visualizar uma composição colorida visível na tela do computador.
RGB natural
O programa Multispec, assim como outros sistemas de processamento de imagens de satélite, aplica uma transformação linear de contraste (lembre de suas aulas de processamento de imagens) para facilitar a visualização. Por iso, as tonalidades deveriam estar bem agradáveis no seu display.
Se isto não ocorre, verifique.
Usando Processor no menu principal, ative a opção Display image ... .
Na tela de Display, verifique se consta
Bits of color = 24
Stretch = "Linear"
Min-Max= "Clip 2% of tails"
Clip 2% of tails descarta os pixels muito altos e muito baixos (2%) e aplica o contraste linear à parte central do histograma, aquela com mais valores, o que realça o contraste. Como se trata de 3 bandas, cada uma com 8 bits, a visualização será melhor usando 24 Bits.
Agora, visualize a imagem original, sem contraste, como ela foi registrada pelo sensor.
Para isto, usando na tela de Display, altere a faixa de variação dos valores digitais para ver todo os dados ( Entire Range)
Stretch = "Linear"
Min-Max= "Entire Range"
Parece que o contraste é necessário. melhor volte à opção com "CLip 2%"
Cartografia
Deseja-se elaborar um mapa da região coberta pela imagem. Para isto, devem ser consideradas as seguintes classes:
- vegetação densa (mata Atlântica)
- Manguezais: Frequentes na interface do ambiente terrestre e marítimo, ou seja, dos rios e dos mares. É um ecossistema bastante úmido frequente nas zonas tropicais e subtropicais (https://www.todamateria.com.br/mangue/)
- Restinga: É um tipo de vegetação que cresce sobre solos arenosos na região da planície costeira, na interface entre os ambientes marinho e continental.
- Vegetação rasteira : Esta cobertura vegetal se encontra, nas regiões mais altas, onde o solo é mais rochoso. Por exemplo, em torno do farol da Ilha do Mel.
- Areia
- Áreas urbanas
- Solo descoberto
- Água: No caso da água deseja-se também fazer um estudo da carga de sedimentos na água:
- Água com sedimentos
- Água sem sedimentos
Visualize a imagem no visível (RGB) e analise a cena considerando as classes citadas acima.
NIR-R-G
Agora repita a tarefa acima, mas desta vez usando uma imagem colorida em falsa cor, para isto, faça a seguinte associação na opção display:
Se tudo deu certo, a imagem deve ficar parecida com a figura ao lado:
Agora pode avaliar se houve melhora na discriminação das classes usando esta composição colorida, em comparação com a do visível. Para isto, discuta com um colega as vantagens e desvantagens de cada composição.
Verifique, em qual composição é mais fácil detectar cada classe usando a tabela abaixo.
Objeto |
RGB |
NIR-R-G |
Água pura |
||
Água turva |
||
Areia |
||
Solo descoberto |
||
Áreas urbanas |
||
Solo descoberto |
||
Restinga |
||
Manguezais: |
||
Vegetação |
MIR-NIR-Red
Finalmente vamos incluir a informação do infravermelho médio. Visualize uma composição onde:
e verifique quais classes podem ser melhor vistas nesta composição. Repita a Análise anterior.
Objeto |
RGB |
NIR-R-G |
MIR-NIR-R |
Água pura |
|||
Água turva |
|||
Areia |
|||
Solo descoberto |
|||
Áreas urbanas |
|||
Solo descoberto |
|||
Restinga |
|||
Manguezais: |
|||
Vegetação |
Resumo
Bem, se tudo deu certo, você teve a oportunidade de ver três composições coloridas da mesma cena e observou que algumas combinações são mais apropriadas para detectar ou mapear determinadas classes ou fenómenos. Agora, avalie a utilidade de cada composição.
Responda
- Qual combinação de bandas, dentre as apresentadas no exercício, é mais adequada para o estudo da qualidade da água?
- Qual combinação de bandas é mais apropriada para discriminar diferentes tipos de vegetação?
- Qual combinação de bandas é mais apropriada para mapear estradas?
- Qual combinação de bandas é mais apropriada para delimitar a água?
- Qual combinação de bandas é mais apropriada para mapear solo nu?
Jorge Centeno: centeno@ufpr.br