Clustering - Segmentação SR II

Um arquivo de dados
Ao longo do curso temos falado que o LiDAR coleta uma grande quantidade de coordenadas tridimensionais em curto tempo. Isto tem como consequencia um grande volume de dados. No arquivo Prefeitura.TXT estão guardados os dados de uma pequena região do Centro Politécnico. O arquivo tem 4 colunas: 1a coluna coordenada X (leste), a segunda coordenada Y (norte), a terceira Z (a cota) e finalmente a quarta contem a informação a respeito da intensidade de cada ponto. Veja a seguir um pequeno pedaço deste arquivo. As coordenadas X estão próximas de 677612.0 metros, as Y em torno de 7184230.00 e a cota de 911 metros. Esta região está em Curitiba.
677612.3125 7184230.00 911.66998291 52.00
677613.7500 7184231.00 911.78002930 44.00
677614.4375 7184231.50 912.33001709 49.00
677617.2500 7184232.00 912.69000244 44.00
677615.8750 7184231.50 913.51000977 50.00
677615.0625 7184230.50 913.51000977 67.00
677614.2500 7184230.00 913.52001953 46.00
... Abra o arquivo com um programa (P.ex. C++, Freemat ou Python). Responda às seguintes questões:

A variação das coordenadas X Y e Z é...

variável	mínimo	máximo
X(leste)
Y(norte)
Z(altitude)

A distância média entre os pontos é em torno de 0,8m e a densidade média de pontos é dois pontos por metro quadrado.
Elabore um programa que leia esta nuvem de pontos e crie uma grade "raster" com as cotas de cada célula. Algo simiar à imagem ao lado. Para isto:

Leia os pontos em P. P terá Npontos com 4 colunas (X,Y,Z e Intensidade)
Calcule os mínimos e máximos em X e Y (min_x, max_x, min_y, max_y).
calcule o tamanho da grade. Inicialmente vamos calcular o tamanho do retângulo em metros. Em X: DX=max_x-min_x. em Y DY=max_y-min_y. Para calcular o número de linhas e colunas necessitamos saber o tamanho do pixel. Adote um valor segundo seu critério. Você poderá mudar este valor nos testes seguintes. RESOL= ___??___
Nlin=DY/resol
Ncol=DX/resol
crie a grade Nlin x Ncol vavia.
Agora, varra todos os pontos (for i=1:Npontos) e calcule em qual linha/coluna cada ponto está contido. Copie a cota do ponto nesta célula.
- col=round( (P(i,1)-min_x)/resol)
  lin=round( (P(i,2)-min_y)/resol)
- G(lin,col)=P(i,3) - min_z. Como a área se encontra acima de 900m, vamos tirar o valor minimo para ter valores menores.
Salve o resultado como uma imagem TIF. para isto, garanta que os valores da cota estejam em valores inteiros.
QUal seria o valor da resolução ideal? Verifique como fica a imagem com diferentes resoluções.

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