Ortorretificação

Inicialmente foi processado um agrupamento das imagens “C”, “D” e “E” (ver Figura 7) precedente à correção geométrica, sendo preferível, entretanto, que cada imagem fosse ajustada individualmente. Este procedimento justificou-se por dois motivos: 1) Somente um arquivo de metadados acompanhava as imagens “C” e “D”, logo não podiam ser corrigidas separadamente. Outro forte indicativo para sua união foi apresentarem áreas perfeitamente contíguas; 2) Apesar de se posicionar mais próxima da imagem “A”, a imagem “E” foi agrupada com a imagem “D” devido suas épocas de aquisição serem mais próximas, conforme pode ser constatado observando a Tabela 2. Além disso, apesar de possuir os metadados para ser corrigida individualmente, a imagem “E” necessitava de ser agrupada para ser corrida pois, representa uma área pequena e completamente isolada, sem a possibilidade de se identificar Pontos de Controle (PC), seja na imagem multiespectral, seja nos PIs (ver Figura 7). Como o interesse deste trabalho foi direcionado mais à exploração das características espectrais do que às características espaciais, devido à classificação, considerou-se que a melhor

53 opção seria agrupar as imagens “C”, “D” e ‘E”, em oposição às imagens “E” e “A”, ou mesmo, às imagens “E” e “B”.

Cada imagem exigiu exaustiva coleção de pontos de controle, uma vez que o modelo RPC exige muitos pontos. É recomendado pelo menos o mínimo de pontos de controle requisitados para solução do modelo para se obter melhores resultados. Com este intuito, foram coletados PCs superabundantes (quantidade superior a 120 pontos) para as imagens “A”, “B” e o agrupamento “CDE”, de modo que, após a retirada dos piores pontos, nenhum ajuste fosse realizado com menos de 78 pontos. No conjunto de metadados foram fornecidos os arquivos com os valores dos coeficientes racionais polinomiais (Rational Polynomial Coefficients - RPC)18, empregados no modelo de funções racionais polinomiais (Rational Polynomial Function - RPF).

O critério empregado para considerar ou eliminar um PC específico foi observar seu valor particular de RMS, bem como sua contribuição para o RMS total computado. Assim, a eliminação dos PCs foi realizada iterativamente observando esses dois parâmetros (valor RMS individual do ponto e valor RMS total para o conjunto de pontos), eliminando os pontos que apresentaram os maiores valores de RMS. A condição assumida para satisfação da solução do modelo se deu para valores RMS em torno de 0,8. Foi observado que para todas as imagens este valor representou um patamar de estabilização. Ao considerar que o RMS é expresso nas mesmas unidades de referência da imagem, significa dizer que há um erro médio de ajustamento de 0,8 unidades de referência da imagem (metros) e, portanto pode-se constatar que o erro está abaixo do padrão norte-americano para valores RMS máximos aceitáveis (para o caso seria em torno de 1,2 metros ou ½ pixel). Para todas as imagens (“A”, “B” e o agrupamento “CDE”), o valor RMS assumido aceitável foi alcançado com número de no mínimo 78 PCs. Os pontos foram colecionados especificamente sobre o PI

trechoctm, que representa a malha viária do Município. Algumas interseções de vias

configuram boa fonte de referência para aquisição de PC que, graças à característica própria (física) de intensa urbanização do Município de Belo Horizonte, foi possível ampla distribuição de pontos por toda a área (situação ideal).

As precisões dos PIs da base vetorial não eram conhecidas e os PCs coletados não foram verificados em campo. Logo, a precisão obtida com a avaliação do RMS trata-se apenas de uma medida relativa da qualidade posicional obtida com o procedimento.

18

Os arquivos que contem a informação dos coeficientes racionais polinomiais constantes nos metadados das imagens QuickBird recebem o nome de RPB, uma contração do nome RPC00B.

54 Para maiores detalhes sobre como a precisão se altera em função do número de PC e suas respectivas variâncias quando consideradas no modelo, pode-se consultar Fraser et

al. (2006). Apesar de não ter sido possível modelar as discrepâncias posicionais, pode- se ter idéia de sua grandeza total considerando o erro médio do ajuste geométrico (RMS ± 0,8) propagado para o valor da precisão garantida pelo fornecedor no contrato, caso se venha a conhecer tal valor.

Realizou-se a operação de ortorretificação pelo software ERDAS, empregando o modelo de ajuste RPC, com os coeficientes racionais polinomiais disponíveis no arquivo RPB (RPC00B) e o MDEHC. A partir do MDEHC, foi possível corrigir as distorções provocadas pela topografia do terreno. A imagem de entrada se encontrava no sistema de referência WGS 84. Para a imagem de saída foi ajustado o sistema de projeção UTM, com unidades de referência métricas e sistema de referência SAD 69 (Brasil), fuso 23, zona K, meridiano central -45, hemisfério Sul. Empregou-se a opção de refinamento polinomial de terceira ordem para o ajuste do modelo.

Os valores apresentados na Tabela 4 apresentam os erros totais de ajuste do modelo para as imagens “A”, “B” e “CDE”. Detalhes sobre os valores dos parâmetros processados podem ser acessados no Apêndice A, onde valores específicos para as imagens “A”, “B” e “CDE” encontram-se nos Apêndices A1, A2 e A3, respectivamente.

As incertezas posicionais obtidas pelo processo de correção através do modelo RPC indicaram um ajuste de qualidade aceitável, pois, os valores de RMS ficaram abaixo dos valores máximos admitidos por padrões norte-americanos, considerados padrões de referência internacionais.

Tabela 4 – Erros dos Pontos de Controle para as imagens “A”, “B” e “CDE”. Imagens

Erros dos Pontos de Controle

A B CDE

em X 0,5108 0,5580 0,5262 em Y 0,6360 0,5902 0,6117 RMS total 0,8158 0,8122 0,8069

Apesar da qualidade do ajuste, ressalta-se que não houve verificação em campo dos PCs para quantificar de maneira adequada a qualidade posicional da imagem

55 ortorretificada. Portanto, a medida do RMS encontrado reflete o ajuste em função somente do plano de informação utilizado como referência, logo é uma medida de qualidade relativa a esse plano.