CENTENO

Vetor de mudança espectral

Embora o primeiro passo na análise de alterações da superfície da terra seja a detecção dos locais onde elas ocorrem, é muitas vezes também desejado saber a natureza da alteração. Por exemplo, se houve alteração nas áreas de vegetação, a vegetação aumentou ou diminuiu? Como mudou a resposta espectral do pixel ao longo do período pesquisado? Tais questões demandam dois informações básicas:

a) Como mudaram os valores digitais em cada banda?

b) Qual é a intensidade desta mudança?
Esta questões podem ser respondidas analisando e comparando os valores de todas as bandas de cada imagem nas diferentes datas. Da álgebra de imagens sabemos que é possível calcular a diferença entre as bandas da mesma região espectral nas duas datas analisadas, antes e depois. DiF_i = Banda_i(apos) - banda_i(antes) Fazendo isto para cada banda, no caso de uma imagem com três bandas, por exemplo, teremos três diferenças. Estes valores podem ser então armazenados como um vetor, um vetor de diferenças. V = [DiF_i, DiF_2, DiF_3] Existe então um vetor de mudança (diferenças) para cada pixel, derivado da variação das coordenadas do pixel no espaço multiespectral. Este vetor é usado para avaliar o grau e a natureza da alteração. O procedimento mais comum consiste em calcular a direção deste vetor (cossenos diretores) e a intensidade, ou tamanho do vetor. O tamanho reflete a intensidade de mudança, independentemente da direção na que ela ocorre. Já o ângulo ou direção do vetor nos das informações de como esta alteração ocorre.

Considere a imagem ao lado. Nela temos marcadas três regiões. Para fins de simplificar e facilitar o entendimento, vamos considerar apenas duas bandas espectrais da imagem: uma no vermelho e outra no infravermelho próximo. Os valores digitais destas regiões nas duas bandas espectrais foram medidos na imagem "data 1" e "data 2". Eles são listados a seguir. Calcule o valor da diferença entre as bandas da mesma faixa espectral. Isto equivale a calcular as componentes do vetor de mudanças (diferenças). Determine a direção e a intensidade de cada caso. Em uma folha, desenhe estes vetores.
Com base nos vetores pode dizer:
- Qual região sofreu maior alteração?
- As alterações se deram na mesma direção e sentido?

data1

data2

área
banda1

banda2

banda1
banda2

Dif(1)

Dif(2)

cosseno

Intensidade

A
189
53
208

79

B
255
255

150
180

C
116
196

228
247

Finalmente, considere que

Pixels sem alteração permanecem na mesma posição, ou seja, tem os mesmos valores nas diferentes datas.
Pixels com alterações terão seus valores mudados, ou seja, sua posição no espaço multiespectral será alterada.
A intensidade da mudança é determinada pela magnitude do vetor de mudança.
A direção do vetor pode ajudar a determinar o tipo de alteração "de-para“.

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	data1		data2
área	banda1	banda2	banda1	banda2	Dif(1)	Dif(2)	cosseno	Intensidade
A	189	53	208	79
B	255	255	150	180
C	116	196	228	247