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Sensoriamento Remoto: Giovanni A. Boggione Dezembro/2009

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(1)

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia Ecológica

Ecológica

Ecológica

Ecológica no

Ecológica

Ecológica

Ecológica

Ecológica

no

no

no Contexto

no

no

no

no

Contexto

Contexto do

Contexto

Contexto

Contexto

Contexto

Contexto

do

do

do

do

do

do

do

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto::::::::

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste de

de

de

de

de

de

de Escala

de

Escala

Escala

Escala

Escala Baseado

Escala

Escala

Escala

Baseado em

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

em

em

em Função

em

em

em

em

Função

Função

Função

Função

Função

Função

Função

de

de

de

de

de

de

de

de Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência de

de Modulação

de

de

de

de

de

de

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A.

Giovanni A. BoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggione Análise Análise Análise Análise Análise Análise Análise

(2)

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

É possível otimizar o ajuste da escala em dados

raster oriundos de Sensoriamento Remoto em

função de um problema específico?

A unidade de área utilizada para a amostragem é

determinada pela mecânica do satélite, em vez

de uma escala apropriada e significativa para

problemas específicos.

(3)

P

P

P

P

P

P

P

P

ROBLEMASROBLEMASROBLEMASROBLEMASROBLEMASROBLEMASROBLEMASROBLEMAS

: E

: E

: E

: E

: E

: E

: E

: E

SCALASCALA XSCALASCALASCALASCALASCALASCALA XXXXXXX

SR

SR

SR

SR

SR

SR

SR

SR

XXXXXXXX

R

R

R

R

R

R

R

R

EAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEM

Simulação? Adaptação?

Radiometria? Geometria? Bits?

Qual a finalidade?

Qual a finalidade?

(4)

F

F

F

F

F

F

F

F

ALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIA

E

E

E

E

E

E

E

E

COLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICA

--- C

C

C

C

C

C

C

C

ONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃO

Cao e Lam (1997)

falácia individualística (individualistic fallacy);

falácia individualística (individualistic fallacy);

falácia de nível cruzado (Cross-level fallacy);

falácia ecológica (ecological fallacy)

(5)

F

F

F

F

F

F

F

F

ALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIAALÁCIA

E

E

E

E

E

E

E

E

COLÓGICACOLÓGICA EMCOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICACOLÓGICA EMEMEMEMEMEMEM

S

S

S

S

S

S

S

S

ENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTOENSORIAMENTO

R

R

R

R

R

R

R

R

EMOTOEMOTOEMOTOEMOTOEMOTOEMOTOEMOTOEMOTO

2,5 m 10 m

(6)

C

C

C

C

C

C

C

C

OMOOMOOMOOMOOMOOMOOMO SEOMO SESESE RESOLVESESESESE RESOLVERESOLVERESOLVERESOLVERESOLVERESOLVERESOLVE

????????

(7)

•Interpolação – gera novos pixels a partir de um

método

C

C

C

C

C

C

C

C

ONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃOONTEXTUALIZAÇÃO

:::::::: R

R

R

R

R

R

R

R

EAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEMEAMOSTRAGEM

•Decimação – agrega pixels a partir de um

método

(8)

Imagem original

IIIIIIII

NTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃONTERPOLAÇÃO

(9)

Vizinho Mais Próximo

D

D

D

D

D

D

D

D

ECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃOECIMAÇÃO

Agregação de Pixels Original

(10)

S

S

S

S

S

S

S

S

OLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃOOLUÇÃO

P

P

P

P

P

P

P

P

ROPOSTAROPOSTAROPOSTAROPOSTAROPOSTAROPOSTAROPOSTAROPOSTA

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

: FEP...FTM

Representa o comportamento do sensor na geração da imagem

IFOV ? EIFOV ?

(11)

PIXEL w u 2 1 EIFOV ⋅ =

M

M

ODELOODELO

G

G

ERALERAL

Banon, Santos (1993)

PIXEL EIFOV = 2.66ϕ PIXEL EIFOV = 2.66ϕ

Situação ótima: EIFOV =1.5IFOV

PIXEL IFOV

(12)

Função de Espalhamento Pontual - Resposta do Sensor DOMÍNIO DO ESPAÇO x

C

C

C

C

C

C

C

C

OMOOMOOMOOMOOMOOMOOMOOMO

C

C

C

C

C

C

C

C

ALCULAR AALCULARALCULARALCULARALCULARALCULARALCULARALCULAR AAAAAAA

FTM?

FTM?

FTM?

FTM?

FTM?

FTM?

FTM?

FTM?

DOMÍNIO DA FREQUÊNCIA

•Estimação da FTM por um modelo experimental

•Estimação da Função de Transferência por um modelo teórico e aproximação por um modelo gaussiano

(13)

Modelo Experimental: Black

Modelo Experimental: Black

Modelo Experimental: Black

Modelo Experimental: Black Target

Target

Target

Target

C1101 C1111

C0901 C0909

Area for ASD measurements C0111 C0109 C0101 Calibration Area 400m×400m Black Target North Area for atmospheric measurements

(14)

M

M

M

M

M

M

M

M

ODELOODELOODELOODELOODELOODELOODELOODELO

T

T

T

T

T

T

T

T

EÓRICOEÓRICOEÓRICOEÓRICOEÓRICOEÓRICOEÓRICOEÓRICO

–––––––– S

S

S

S

S

S

S

S

UBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMAUBSISTEMA

IIIIIIII

MAGEADORMAGEADORMAGEADORMAGEADORMAGEADORMAGEADORMAGEADORMAGEADOR

e

h

d

h

o

h

h

=

H

e

d

H

o

H

H

=

(15)

FTM

FTM

FTM

FTM

FTM

FTM

FTM

FTM

(16)

Curvas de Resposta do Sistema de Referência Curvas de Resposta do Sistema de Referência Curvas de Resposta do Sistema de Ajuste Curvas de Resposta do Sistema de Ajuste Aproximação da Gaussiana Aproximação da Gaussiana Curva Resultante do Sistema de Referência Curva Resultante do Sistema de Referência Curva Resultante do Sistema de Ajuste Curva Resultante do Sistema de Ajuste

D

D

D

D

D

D

D

D

IAGRAMAIAGRAMAIAGRAMAIAGRAMA DEIAGRAMAIAGRAMAIAGRAMAIAGRAMA DEDEDEDEDEDEDE

F

F

F

F

F

F

F

F

LUXOLUXOLUXOLUXOLUXOLUXOLUXOLUXO

Cálculo da Relação Entre os Sistemas Cálculo da Relação

Entre os Sistemas

Cálculo dos Coeficientes do Filtro Passa Baixas Cálculo dos Coeficientes

do Filtro Passa Baixas

Decimador Decimador Imagem de Entrada

(17)

FILTRO H ajuste Referencia

R

R

R

R

R

R

R

R

ELAÇÃOELAÇÃOELAÇÃOELAÇÃOELAÇÃOELAÇÃOELAÇÃO ENTREELAÇÃO ENTREENTREENTRE OSENTREENTREENTREENTRE OSOS SISTEMASOSOSOSOSOS SISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMAS

H

ajuste

= H

filtro

. H

Refe

H

Filtro

= H

ajuste

/H

Refe

δ

(18)

Processo único de filtragem e decimação

Exemplo: Ratio = 4. Janela 5x5

D

D

D

D

D

D

D

(19)

D

D

D

D

D

D

D

(20)

D

D

D

D

D

D

D

(21)

EIFOV EIFOVEIFOV

EIFOV----xxxx EIFOVEIFOV----yyyyEIFOVEIFOV DESVIODESVIODESVIODESVIO----xxxx DESVIODESVIODESVIODESVIO----yyyy

QB QBQB QB 3.873.873.873.87 3.873.873.873.87 1.451.451.451.45 1.451.451.451.45 ALOS ALOS ALOS ALOS 15.0015.0015.0015.00 15.0015.0015.0015.00 0.560.560.560.56 0.560.560.560.56

P

P

P

P

P

P

P

P

ARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROSARÂMETROS

LAND LANDLAND LAND 41.6041.6041.6041.60 45.4045.4045.4045.40 0.520.520.520.52 0.570.570.570.57 MODIS B1 MODIS B1 MODIS B1 MODIS B1 299.60299.60299.60299.60 261.50261.50261.50261.50 0.450.450.450.45 0.390.390.390.39 MODIS B2 MODIS B2 MODIS B2 MODIS B2 291.10291.10291.10291.10 253.90253.90253.90253.90 0.440.440.440.44 0.380.380.380.38 MODIS B3 MODIS B3 MODIS B3 MODIS B3 560.00560.00560.00560.00 499.10499.10499.10499.10 0.420.420.420.42 0.380.380.380.38 MODIS B4 MODIS B4 MODIS B4 MODIS B4 546.10546.10546.10546.10 499.30499.30499.30499.30 0.410.410.410.41 0.380.380.380.38

(22)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

--- 33333333

RRRRRRRR

44444444

GGGGGGGG

22222222

BBBBBBBB

ALOS ALOS ALOS ALOS ALOS ALOS ALOS

(23)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

–––––––– D

D

D

D

D

D

D

D

ECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATOR

Q Q Q Q Q Q Q

(24)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

--- VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

Q Q Q Q Q Q Q

(25)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

---AP

AP

AP

AP

AP

AP

AP

AP

Q Q Q Q Q Q Q

(26)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

L L L L L L L

(27)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

--- D

D

D

D

D

D

D

D

ECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATORECIMATOR

A A A A A A A

(28)

R

R

R

R

R

R

R

R

ESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOSESULTADOS

--- VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

VMP

A A A A A A A

(29)

R

R

R

R

R

R

R

(30)

P

P

P

P

P

P

P

(31)

•Parâmetros do QuickBird (imagem referência) 2,4 m

4 bandas espectrais (visível, infravermelho próximo) Curvas espectrais •Imagem QuickBird

P

P

P

P

P

P

P

P

ROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMA

R

R

R

R

R

R

R

R

EALEALEALEALEALEALEALEAL

•Imagem QuickBird

•Parâmetros da RALCam (imagem referência) 10 m

4 bandas espectrais (visível, infravermelho próximo) Curvas espectrais

(32)

C

C

C

C

C

C

C

(33)

Critérios de avaliação:

(a) Teste de qualidade visual (b) Estatísticas

P

P

P

P

P

P

P

P

ROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMAROBLEMA

R

R

R

R

R

R

R

R

EALEALEALEALEALEALEALEAL

(b) Estatísticas

(d) Perfil radiométrico ao longo de uma linha das imagens

(34)

São José dos Campos - SP

P

P

P

P

P

P

P

(35)

A

A

A

A

A

A

A

(36)

São José dos Campos - SP Bandas 1 2

E

E

E

E

E

E

E

E

STATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICAS

Mét. orig vmp ap DECIM orig vmp ap DECIM

Média 33,27 33,31 33,26 33,19 52,78 52,88 52,78 52,15

(37)

São José dos Campos - SP

Bandas 3 4

Mét. orig vmp ap DECIM orig vmp ap DECIM

E

E

E

E

E

E

E

E

STATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICASSTATÍSTICAS

Mét. orig vmp ap DECIM orig vmp ap DECIM

Média 35,83 35,91 35,82 34,85 51,79 51,86 51,79 51,55

(38)

AP VMP

P

P

P

P

P

P

P

P

ERFILERFILERFILERFILERFILERFILERFILERFIL

R

R

R

R

R

R

R

R

ADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICOADIOMÉTRICO

–––––––– B

B

B

B

B

B

B

B

ANDAANDAANDAANDAANDAANDAANDAANDA

22222222

(39)
(40)
(41)

QB StaBasic Statistics: Mean: 19.942202 Standard Deviation: 14.503238 Moran's I: Autocorrelation Index: 0.8756506296 VMP Basic Statistics: Mean: 19.939534 Standard Deviation: 14.515808 Moran's I: Autocorrelation Index: 0.5821756512

ÍÍ

NDICENDICE DEDE

M

M

ORANORAN

G

G

LOBALLOBAL

– B2

B2

DECIMATOR Basic Statistics: Mean: 20.369702 Standard Deviation: 18.033963 Moran's I: Autocorrelation Index: 0.7008672475

(42)

M

M

M

M

M

M

M

(43)

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

PERGUNTA !!!!

É possível otimizar o ajuste da escala em dados

raster oriundos de Sensoriamento Remoto em

função de um problema específico?

(44)

C

C

C

C

C

C

C

C

ONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃOONCLUSÃO

Problema sem solução ótima

Decimador → melhorar a lógica

Novas Questões:

Wavelets

Média Ponderada

Valores Mínimos e Máximos de Radiância

Análise Espacial

(45)

•Dark, SJ and Bram, D. TheTheThe modifiableThe modifiablemodifiablemodifiable arealarealarealareal unitunit problemunitunit problemproblemproblem (MAUP)(MAUP)(MAUP)(MAUP) ininin physicalin physicalphysicalphysical geography

geographygeography

geography. Progress in Physical Geography 31 (5) pp. 471-479 (2007)

•Cao, C.; Lam, N. Understanding the Scale and Resolution Effects in Remote Sensing and GIS. In: Quattrochi, D.A. e Goodchild, M.F. (Eds.) ScaleScaleScaleScale inininin RemoteRemoteRemoteRemote Sensing

SensingSensing

Sensing andandand GISand GISGISGIS.... CRC Lewis: Boca Raton, FL, USA, p. 57-72. 1997

•Banon GJF, Santos AC (1993). DigitalDigitalDigitalDigital filterfilterfilter designfilter design fordesigndesign forfor sensorfor sensorsensor simulationsensor simulationsimulation::::simulation application

applicationapplication

application tototo theto thethethe BrazilianBrazilian RemoteBrazilianBrazilian RemoteRemote SensingRemote SensingSensingSensing SatelliteSatelliteSatellite. Sao Jose dos campos:Satellite

R

R

R

R

R

R

R

R

EFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIASEFERÊNCIAS

application applicationapplication

application tototo theto thethethe BrazilianBrazilian RemoteBrazilianBrazilian RemoteRemote SensingRemote SensingSensingSensing SatelliteSatelliteSatellite. Sao Jose dos campos:Satellite INPE. 62 p. (INPE-5523- RPQ/665).

•Storey JC (2001) LandsatLandsatLandsatLandsat 7777 onononon----orbitorbitorbitorbit modulationmodulation transfermodulationmodulation transfertransfertransfer functionfunctionfunctionfunction estimationestimationestimationestimation.... In: Sensors, Systems, and Next Generation Satellites 5., 17-20 sep. 2001,Toulouse, France. Proceedings. . .Bellingham, WA, USA: SPIE, 2001, p. 50–61.

•DefiniçãoDefiniçãoDefiniçãoDefinição dadada escalada escalaescalaescala emememem imagensimagens deimagensimagens dede sensoriamentode sensoriamentosensoriamentosensoriamento remotoremoto:::: umaremotoremoto umauma abordagemuma abordagemabordagemabordagem alternativa

alternativaalternativa

alternativa. Boggione, G. A.; Silva, M. V. A.; Carvalho Junior, N. R.; Teles, T. L.; Nazareno, N. R. X. Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Natal, Brasil, 25-30 abril 2009, INPE, p. 1739-1746.

(46)

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia

Falácia Ecológica

Ecológica

Ecológica

Ecológica no

Ecológica

Ecológica

Ecológica

Ecológica

no

no

no Contexto

no

no

no

no

Contexto

Contexto do

Contexto

Contexto

Contexto

Contexto

Contexto

do

do

do

do

do

do

do

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento

Sensoriamento Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto

Remoto::::::::

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste

Ajuste de

de

de

de

de

de

de Escala

de

Escala

Escala

Escala

Escala Baseado

Escala

Escala

Escala

Baseado em

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

Baseado

em

em

em Função

em

em

em

em

Função

Função

Função

Função

Função

Função

Função

de

de

de

de

de

de

de

de Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência

Transferência de

de Modulação

de

de

de

de

de

de

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Modulação

Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A. Giovanni A.

Giovanni A. BoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggioneBoggione Análise Análise Análise Análise Análise Análise Análise

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