Abordagem MRPC

Para a abordagem MRPC foram consideradas duas possibilidades de correção geométrica: sem uso de pontos de controle, realizada diretamente a partir dos RPCs fornecidos pela JAXA; e com refinamento dessa solução, usando 2 pontos de controle. Um desses pontos foi escolhido por estar localizado na região da Serra da Bocaina, e por apresentar a maior altitude dentre os pontos determinados na campanha de campo.

A geração automática dos pontos de ligação foi realizada conforme descrito na abordagem MPR (Seção 3.4.4.2).

Após o ajustamento do modelo e análise dos resíduos procedeu-se à extração dos MDSs, realizada através do módulo Automatic Terrain Extraction (ATE) do LPS, com uso de configurações avançadas. Na sequência estão apresentadas as opções de configuração de maior representatividade adotadas no processo de extração dos MDSs.

Nas configurações básicas do ATE existe a opção de se processar todos os pares estereoscópicos simultaneamente (Single Mosaic) e de forma individual (Individual Files). No primeiro caso, o ATE utiliza recurso semelhante ao OrthoEngine quanto ao valor do pixel resultante da melhor correlação. Foram realizados experimentos utilizando ambas as opções.

Os MDSs foram gerados na estrutura DEM do ATE, correspondente à grade regular. Nos MDSs gerados nessa estrutura, todas as áreas não correlacionadas são interpoladas (LPS, 2008). Não foi encontrada referência sobre o tipo de interpolação usada pelo sistema.

O uso do algoritmo Adaptive ATE possibilita a utilização de MDE externo, para aproximação dos valores de elevação da região correspondente ao MDS que será extraído. Essa opção não foi habilitada.

Relativamente às configurações avançadas foi utilizada a função que gera arquivo raster contendo status da qualidade da correlação (Create DTM Point Status Output Image), semelhante ao arquivo de score gerado no OrthoEngine. Os pixels classificados como “Excellent” (correlação entre 1 e 0,85), “Good” ( 0,85 a 0,7) e “Fair” (0,5 e 0,7), são agrupados de acordo com seus coeficientes individuais. Já os pontos “Isolated” são assim classificados por não apresentarem, em sua vizinhança, pontos cujos coeficientes de correlação permitam agrupamento. Por último, estão os pixels classificados como “Suspicious” (suspeitos), porque foram obtidos por interpolação, ao invés de correlação.

A rotina usada para classificar um pixel como de qualidade suspeita é a seguinte: o ATE utiliza uma matriz 3x3 para calcular o valor de elevação de um pixel com base em sua vizinhança. O valor calculado por correlação é subtraído do valor interpolado. Se a diferença for mair que três vezes o desvio padrão da amostra, o valor interpolado é usado e o pixel classificado com suspeito.

Diferentemente do OrthoEngine, não foi possível configurar a resolução das imagens epipolares, pois sua geração está embutida no processo de extração do MDS.

O recurso Trim the DTM Border foi utililizado para eliminar um pequeno percentual no entorno do MDSs, normalmente sujeito a distorções nas bordas. Foi escolhido um valor de 4%. A área de extração do MDS corresponderá à área de sobreposição completa, reduzida 2% em todos os lados.

A exemplo da configuração adotada no processo de geração de MDSs no OrthoEngine, foi estabelecida a abordagem hierárquica da pirâmide ao nível da resolução da imagem (100%).

O ATE oferece ainda a possibilidade da combinação de diferentes estratégias para a extração das elevações propriamente ditas. Essas estratégias incluem, por exemplo, a configuração de parâmetros relativos às características terreno (plano, ondulado ou montanhoso), à sua cobertura (área rural, pouco ou altamente urbanizada, ou densamente florestada), ao algoritmo de filtragem para remoção de ruídos, ao tamanho das janelas de busca e correlação, ao limiar de correlação, entre outros.

Uma vez configuradas, essas estratégias podem ser aplicadas de forma global (para toda a área) ou local. A abordagem local torna-se útil no caso da existência de áreas com características muito distintas no par estereoscópico. Por exemplo: um par estereoscópico apresentando grandes extensões de áreas florestadas ou grandes corpos d`água, que podem ser excluídos a fim de evitar correlações equivocadas, ou ainda apresentando região montanhosa isolada, contra a predominância de áreas totalmente planas.

Em decorrência das características da região imageada, optou-se pelo uso da estratégia global, ou seja, de uma mesma estratégia para toda a área, a cada experimento para geração de um MDS. O ATE oferece ainda uma série de estratégias com configurações predefinidas (LPS, 2008). Dentre elas, foram escolhidas aquelas mais representativas da região de estudo:

• High Mountain: utiliza uma janela de busca 27 x 3 pixels e uma janela de correlação 7 x 7 pixels. O limiar para o coeficiente de correlação é 0,8. O algoritmo de filtragem (DTM Filtering) associado é de suavização moderada (Smoothing/Moderate). Os parâmetros internos da filtragem são estabelecidos com base na configuração das opções Topographic Type (descrição geral da topografia do terreno) e Object Type (ocupação do terreno), configuradas nessa estratégia para montanhoso (mountainous) e área rural (open area), respectivamente.

• Middle Mountains: apresenta as mesmas características da estratégia anterior, exceto pela janela de busca, reduzida para 21 x 3 pixels.

O uso do recurso DTM Filtering corresponde, na prática, a uma edição automática do MDS durante o processo de sua extração. De acordo com o tutorial do ATE (LPS, 2008), o processo de filtragem é o seguinte: para cada pixel correlacionado, é obtido um valor de elevação por interpolação dos valores da vizinhança. Para diferentes configurações dos algoritmos DTM Filtering, Topographic Type e Object Type, um valor limiar é estabelecido. Se a diferença entre o valor do pixel obtido por correlação e o valor interpolado for maior que o limiar estabelecido, o valor interpolado será definido como o valor final do pixel. Nesse caso, o pixel será classificado como de qualidade suspeita (Suspicious). Se a diferença for menor que o limiar, as altitudes interpoladas e obtidas por correlação serão ponderadas, e o valor resultante corresponderá ao valor final do pixel. Nesse caso, o status original do indicador da qualidade da correlação do ponto (Excellent, Good ou Fair) não é alterado.