Princípios de Sensoriamento Remoto – Centro Remoto de Imagens, Sensoriamento e Processamento, batata frita
Interpretação Óptico de Imagens de Sensoriamento Remoto
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Quatro tipos principais de informações contidas em uma imagem óptica são frequentemente utilizados para interpretação de imagens:
- Radiométrica de Informações (por exemplo, luminosidade, intensidade, timbre),
- Informações Espectrais (por exemplo, cor, matiz),
- Textural Informações,
- Geométricas e Informações Contextuais.
eles são ilustrados nos seguintes exemplos.
imagens Pancromáticas
uma imagem pancromática consiste de apenas uma banda. É normalmente apresentado como uma imagem de escala cinzenta, ou seja, o brilho exibido de um determinado pixel é proporcional ao número digital de pixels que está relacionado com a intensidade da radiação solar refletida pelos alvos no pixel e detectado pelo detector. Assim, uma imagem pancromática pode ser interpretada da mesma forma como uma fotografia aérea a preto e branco da área. A informação radiométrica é o principal tipo de informação utilizado na interpretação.
uma imagem pancromática extraída de uma cena pancromática a uma resolução do solo de 10 m. A cobertura do solo é de cerca de 6,5 km (largura) por 5,5 km (altura). A área urbana na parte inferior esquerda e uma clareira perto do topo da imagem têm alta intensidade refletida, enquanto as áreas vegetadas na parte direita da imagem são geralmente escuras. São visíveis estradas e blocos de edifícios na área urbana. Um rio fluindo através da área vegetada, cortando através do canto superior direito da imagem pode ser visto. O rio parece brilhante devido aos sedimentos, enquanto o mar na borda inferior da imagem parece escuro.
imagens multiespectrais
uma imagem multiespectral consiste em várias bandas de dados. Para visualização visual, Cada faixa da imagem pode ser exibida uma faixa de cada vez como uma imagem em escala cinzenta, ou em combinação de três faixas de cada vez como uma imagem composta a cores. A interpretação de uma imagem composta a cores multiespectrais exigirá o conhecimento da assinatura de refletância espectral dos alvos na cena. Neste caso, o conteúdo de informação espectral da imagem é utilizado na interpretação.
as três imagens seguintes mostram as três bandas de uma imagem multiespectral extraída de uma cena multiespectral a uma resolução do solo de 20 m. a área coberta é a mesma que a mostrada na imagem pancromática acima. Note que ambas as bandas XS1 (verde) e XS2 (vermelho) parecem quase idênticas à imagem pancromática mostrada acima. Em contraste, as áreas vegetadas agora aparecem brilhantes na faixa XS3 (infravermelho próximo) devido à alta refletância das folhas na região de comprimento de onda infravermelho próximo. Várias sombras de cinza podem ser identificadas para as áreas vegetadas, correspondendo a diferentes tipos de vegetação. A massa de água (tanto o rio quanto o mar) parecem escuras na faixa XS3 (perto de IR).
LUGAR XS1 (faixa verde)
LUGAR XS2 (faixa vermelha)
LUGAR XS3 (Perto de IR banda)
Cor Composto de Imagens
Na exibição de um composto de cor da imagem, as três cores primárias (vermelho, verde e azul) são utilizados. Quando estas três cores são combinadas em várias proporções, produzem cores diferentes no espectro visível. Associar cada banda espectral (não necessariamente uma banda visível) a uma cor primária separada resulta numa imagem composta a cores.
Verdadeira Cor Composite
Se uma imagem multiespectral consiste em três visual de cor primária bandas (vermelho, verde, azul), os três bandas podem ser combinadas para produzir uma “cor verdadeira” imagem. Por exemplo, as bandas 3 (banda vermelha), 2 (banda verde) e 1 (Banda Azul) de uma imagem LANDSAT TM ou uma imagem multi-espectral IKONOS podem ser atribuídas respectivamente às cores R, G e B para exibição. Desta forma, as cores da imagem composta de cor resultante assemelham-se muito ao que seria observado pelos olhos humanos.
a 1-m resolution true-colour IKONOS image.
falso Colour Composite
a atribuição de cores para qualquer banda de uma imagem multiespectral pode ser feita de uma forma totalmente arbitrária. Neste caso, a cor de um alvo na imagem exibida não tem qualquer semelhança com a sua cor real. O produto resultante é conhecido como uma imagem composta a cores falsas. Existem muitos esquemas possíveis de produção de imagens compostas a cores falsas. No entanto, algum esquema pode ser mais adequado para detectar certos objetos na imagem.
muito comum em cores falsas composto esquema para a exibição de um SPOT multiespectral de imagens é mostrado abaixo:
G = XS2 (faixa vermelha)
B = XS1 (faixa verde)
Esta cor falsa composto esquema permite que a vegetação, para ser detectado facilmente em imagem. Neste tipo de cores falsas imagens compostas, a vegetação aparece em diferentes tons de vermelho, dependendo dos tipos e condições da vegetação, uma vez que ele tem uma alta reflectância na banda NIR (como mostrado no gráfico da reflectância espectral de assinatura).
a água límpida parece azulada escura (reflectância de banda verde mais elevada), enquanto a água turva parece ciana (reflectância vermelha mais elevada devido aos sedimentos) em comparação com a água límpida. Solos nus, estradas e edifícios podem aparecer em vários tons de azul, amarelo ou cinza, dependendo de sua composição.
cor Falsa composto multiespectral SPOT image:
Vermelho: XS3; Verde: XS2; Azul: XS1
Outra cor falsa composto esquema para a exibição de uma imagem óptica com um curto de onda de infravermelhos (SWIR) banda é mostrado abaixo:
G = banda NIR (SPOT4 banda 3 do Landsat TM banda 4)
B = faixa Vermelha (SPOT4 banda de 2, Landsat TM banda 3)
Um exemplo desta falsa cor composto de visor é mostrado abaixo para um SPOT 4 de imagem.
falso composto a cores de uma imagem multiespectral SPOT 4, incluindo a banda SWIR:
vermelho: banda SWIR; Verde: banda NIR; azul: banda vermelha. Neste esquema de exibição, a vegetação
aparece em tons de verde. Solos nus e áreas de clearcut parecem purplish ou magenta.
o remendo da área vermelha brilhante à esquerda é o local de incêndios ativos.
uma nuvem de fumo proveniente do local de fogo activo parece ter uma cor ligeiramente azulada.
falso compósito a cores de uma imagem multiespectral SPOT 4 sem mostrar a banda de SWIR:
vermelho: NIR band; Green: Red band; Blue: Green band. A vegetação aparece em tons de vermelho.
a nuvem de fumo parece branca azulada brilhante.
Cor Natural, Composto
Para imagens ópticas falta de um ou mais dos três visual de cor primária bandas (por exemplo, vermelho, verde e azul), as bandas espectrais (alguns dos quais podem não ser na região do visível) podem ser combinadas de tal forma que a aparência da imagem apresentada é semelhante a uma visível de cor, fotografia, por exemplo, a vegetação verde, a água, o azul, o solo em marrom ou cinza, etc. Muitas pessoas se referem a este composto como um composto de” cor verdadeira”. No entanto, este termo é enganador, uma vez que em muitos casos as cores são apenas simuladas para parecerem semelhantes às cores “verdadeiras” dos alvos. O termo “cor natural” é preferido.
o sensor multiespectral HRV SPOT não tem uma banda azul. As três bandas, XS1, XS2 e XS3 correspondem às bandas verde, vermelho e NIR respectivamente. Mas um compósito natural de cor razoavelmente bom pode ser produzido pela seguinte combinação de bandas espectrais:
G = (3 XS1 + XS3) / 4
B = (3 XS1-XS3)/4
em que R, G e B são os canais a cores do ecrã.
cor Natural, composto multiespectral SPOT image:
Vermelho: XS2; Verde: 0.75 XS2 + 0.25 XS3; Azul: 0.75 XS2 – 0.25 XS3
Índices de Vegetação
Diferentes bandas de uma imagem multiespectral pode ser combinado para acentuar as áreas com vegetação. Uma dessas combinações é a relação entre a banda infravermelha próxima e a banda vermelha. Esta razão é conhecida como a razão Índice de vegetação (RVI)
uma vez que a vegetação tem elevada reflectância NIR mas baixa reflectância vermelha, as áreas vegetadas terão valores RVI mais elevados em comparação com as aeras não vegetadas. Outra comumente usado vegetação índice Normalizado de Diferença de Índice de Vegetação (NDVI) calculado por
Normalizado de Diferença de Índice de Vegetação (NDVI), derivados de acima SPOT image
No NDVI mapa mostrado acima, o brilhante áreas com vegetação enquanto o nonvegetated áreas (prédios, clareiras, rio, mar) são geralmente escuros. Note que as árvores que rodeiam as estradas são claramente visíveis como características lineares cinzentas contra o fundo escuro.
a banda NDVI também pode ser combinada com outras bandas da imagem multiespectral para formar uma imagem composta a cores que ajuda a discriminar diferentes tipos de vegetação. Um exemplo é mostrado abaixo. Nesta imagem, a exibição de cor de atribuição é:
G = (XS3 – XS2)/(XS3 + XS2) (NDVI banda)
B = XS1 (faixa verde)
NDVI Cor Composto da SPOT image:Vermelho: XS3; Verde: NDVI; Azul: XS1.
pelo menos três tipos de vegetação podem ser discriminados nesta imagem composta a cores: áreas verdes, amarelas brilhantes e amarelas douradas. As áreas verdes consistem em árvores densas com dossel fechado. As áreas amarelas brilhantes são cobertas com arbustos ou árvores menos densas. As áreas amarelas douradas estão cobertas de grama. As áreas não vegetadas aparecem em azul escuro e magenta.
informação textual
a textura é uma ajuda importante na interpretação da imagem visual, especialmente para imagens de alta resolução espacial. Um exemplo é mostrado abaixo. It is also possible to characterize the textural features numerically, and algorithms for computer-aided automatic descrimination of different textures in an image are available.
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esta é uma imagem colorida pan-afiada de uma plantação de palmeiras a óleo de IKONOS. A imagem tem 300 metros de diâmetro. Embora a cor geral seja verde ao longo de todo, três tipos distintos de ocupação do solo podem ser identificados a partir da textura da imagem. O remendo triangular no canto inferior esquerdo é a plantação de palmeiras com palmeiras Maduras. Árvores individuais podem ser vistas. A textura predominante é o padrão regular formado pelas coroas. Perto do topo da imagem, As árvores estão mais próximas, e as canopias da árvore se fundem, formando um outro padrão textual distinto. Esta área é provavelmente inibida por arbustos ou árvores abandonadas com arbustos altos e arbustos entre as árvores. No canto inferior direito, a cor é mais homogénea, indicando que é provavelmente um campo aberto com relva curta. |
a informação geométrica e contextual
usando recursos geométricos e contextuais para interpretação de imagens requer alguma informação a priori sobre a área de interesse. As “chaves interpretacionais” comumente empregadas são: forma, tamanho, padrão, localização e associação com outras características familiares.
a informação Contextual e geométrica desempenha um papel importante na interpretação de imagens de alta resolução. Características familiares visíveis na imagem, tais como os edifícios, as árvores de beira da estrada, as estradas e os veículos, fazer a interpretação da imagem para a frente.
esta é uma imagem IKONOS de um porto de contentores, evidenciada pela presença de navios, guindastes e linhas regulares de contentores rectangulares. O porto provavelmente não está operando em sua capacidade máxima, já que espaços vazios podem ser vistos entre os contêineres.
esta imagem mostra uma plantação de palmeiras de óleo adjacente a uma floresta registrada em Riau, Sumatra. A área da imagem é de 8,6 km por 6,4 km. O padrão retangular visto aqui é uma característica principal das plantações de palmeiras de grande escala nesta região.
esta Imagem pontual mostra a limpeza de terras a ser realizada numa floresta coberta de troncos. As regiões de vermelho escuro
são as florestas restantes. As pistas podem ser vistas invadindo as florestas, implicando cerca de
atividades madeireiras nas florestas. As faixas de registro também são vistas nas áreas limpas
(áreas esverdeadas escuras). É óbvio que as actividades de limpeza de terrenos são realizadas com a ajuda de incêndios.
uma nuvem de fumo pode ser vista emanando de um local de incêndios activos.
teledetecção óptica por teledetecção
teledetecção por infravermelhos
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