Introdução Processamento de Imagens Informações Temáticas Modelagem Numérica de Terreno Cadastros – Consultas Redes Análises - Legal

Sistema de Processamento de Informações Georeferenciadas

SPRINGSPRING Introdução

- Características Gerais- Módulos do SPRING

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CARACTERÍSTICAS GERAIS

Sistema de Informações Geográficas-SIG Desenvolvido e mantido pela DPI – INPE Software Freeware – Download via Web Versões em Windows e Linux (4.3.3) 3 Idiomas: Português, Inglês e Espanhol Sites Espelhos na Espanha e Argentina Manual online – browser estilo Web Funcionalidades: Processamento Digital de Imagens,

Manipulação de Dados Temáticos, Modelagem Numérica de Terreno, Armazenagem e Consultas de Dados Cadastrais, Modelagem e Uso de Redes e, Análises Espaciais.

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Download via Web CARACTERÍSTICAS GERAIS

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AJUDA OnLineCARACTERÍSTICAS GERAIS

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• ImagemImagem• NuméricoNumérico• CadastralCadastral• RedeRede• ObjetoObjeto• TemáticoTemático

Cl-1Cl-1 Cl-2Cl-2

CategoriaCategoria

Pl - 1Pl - 1

Projeto AProjeto A Projeto BProjeto B

• NomeNome• DiretórioDiretório• SGBDSGBD

• Nome Nome • ProjeçãoProjeção• Ret. EnvolventeRet. Envolvente

• NomeNome• Categoria Categoria • Resolução Resolução • EscalaEscala

Pl - 2Pl - 2 Pl - 3Pl - 3 Pl - 4Pl - 4 Pl - 1Pl - 1 Pl - 2Pl - 2

Mapa CadastralMapa Cadastral

Mapa NuméricoMapa Numérico

Mapa ImagemMapa Imagem

Mapa TemáticoMapa TemáticoMapa TemáticoMapa Temático

Banco de DadosBanco de Dados

ObjetosObjetos

34295Argentina

159350Brasil

Popul.

Milhões

PIB

US$(bn)País

Modelo de Dados CARACTERÍSTICAS GERAIS

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MÓDULOS DO SPRING

Spring - entrada, análise e manipulação dos dados espaciais

Impima - leitura e conversão de imagens

Scarta - elaboração de cartas (layout)

Iplot - enviar carta para impressora ou arquivo

Testmesa - testa comunicação da mesa com o computador

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SPRINGMódulo Principal

Imagemacoplada ao cad_minicipos

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IMPIMAMódulo: Importação de Imagens

Entrada DAT

SPOT

LANDSAT

TIFF/GeoTiff RAW SITIM GRIB

Saída GRIB

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SCARTAMódulo: Spring Carta

Entrada

PI’s Banco/Projeto

gerado no

SPRING

Saída

Arq. Carta Arq. Molde Arq. IPL

SPRING SPRING Processamento de Imagens

- Realce de Contraste

- Composições Coloridas

- Filtragem- Segmentação- Classificação

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Processamento de Imagens

13

Processamento de Imagens

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Registro de Imagens

Registro

• Baseado em Pontos de Controle

• Deve-se fornecer as coordenadas verdadeiras dos PCs

• Sistema usa mapeamento polinomial para colocar a imagem no Sistema de Referência desejado

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Registro de Imagens

Registro

• Aquisição de PC’s

Adquirir as coordenadas verdadeiras dos PCs via Tela(Principal-SPRING), Teclado ou Mesa

• Sistema usa mapeamento polinomial para colocar a imagem no Sistema de Referência desejado

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Realce de Contraste

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Composição Falsa Cor

TM 3

TM 4

TM 5

B

R

G

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Filtragem passa-baixas

Filtro da média 3x3

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Filtragem passa-altas

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Exemplo: filtros da média e mediana

ruído

Filtro da média 3x3

Filtro da mediana 3x3

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Restauração

Corrige as distorções radiométricas inseridas pelo sensor no processo de geração da imagem (borramento)

Os filtros de restauração são específicos para cada sensor e banda espectral

objetivo: reduzir o efeito de borramento

sensorFiltro de

restauraçãocena

Imagem digital

Imagem corrigida

f (ciclos/pixels)f (ciclos/pixels)

1

1

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TM-5 restaurada

R(4)G(5)B(3)

Pixel de 30 para 15 m (ou até 5m)

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Restauração

Imagem CBERS simulada Imagem restaurada

Pixel => de 20 para 15m

(ou 10m)

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Segmentação Segmentação: Identifica as regiões homogêneas dentro da

imagem Região: um conjunto de pixels contíguos bi-direcionalmente que

possuem uma semelhança espectral Atributos estatísticos são usados

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Classificação É o processo de reconhecimento de padrões (objetos)

Como resultado de uma classificação cada ponto, ou região, da imagem é mapeado para um tema ou classe

SPRING SPRING Manipulação de Mapa Temáticos

- Entrada/Edição Vetorial- Edição Matricial

- Medidas de Classes

- Mapa de Distâncias- Conversão Vetor - Matriz- Conversão Matriz - Vetor

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Manipulação de Mapas Temáticos

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Parâmetros de Edição Vetorial de Linhas

Opção : Edição Gráfica ou Verificação

Editar : Linhas, Pontos (temático/cadastral)

Linhas de Quebra, Isolinhas (MNT)

Modo : Contínuo ou Passo

Topologia : Automática ou Manual

Fator de Digitalização (mm) : 0,00 a 4,00

Operação de edição :

Criar Linha, Criar Linha Fechada,

Adicionar Ponto, Mover Ponto,

Quebrar Linha, Juntar Linha,

Eliminar Linha, Eliminar Ponto,

Limpar Área, Concatenar Linhas

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Edição Matricial - Copiar Área

Selecionar na tela 5 a área a ser pintada Executar para alterar

Zoom

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Edição Matricial - Classificar Área

Selecione a cor e clique sobre o polígono. Executar para confirmar.

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Medidas de Classes

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Mapa de Distâncias

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Conversão Vetor - Matriz

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Conversão Matriz - Vetor

SPRING SPRING Modelagem Numérica de Terreno

- Entrada/Edição - Modelos Retangular e Triangular

- Interpoladores Grade Regular

- Imagens Nível de Cinza e Sombra- Declividade - Fatiamento- Projeção 3D - Planar

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Modelagem Numérica de Terreno

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MNT - Ferramentas de Edição

Operações- Cria Linha- Cria Linha Fechada- Adiciona Ponto- Move Ponto- Quebra Linha- Conecta Linha- Suprime Linha- Suprime Ponto- Limpa Área

Editar

- Isolinhas

- Pontos 3D

- Linhas de Quebra

Modo- Modo Contínuo- Passo a Passo

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Modelo Numérico de Terreno

Grade Retangular– Mais adequada p/ dados

geofísica e vista 3D– Facilita manuseio e conversão

Grade Triangular– Representa melhor relevos

complexos– Capacidade de incorporar

restrições (linha de quebra)

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Modelagem por Grade Retangular(interpoladores)

Vizinho mais próximo Média Simples Média Ponderada

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Aplicações: Geração de Imagem

Imagem MNT Nível de Cinza

- Mapeamento linear dos valor de cota (Z) para nível de cinza

Zmin -> 1 e Zmax->255

Imagem Sombreada

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Grade regular de declividade Imagem de declividade fatiada (0-2, 2-5, 5-10 e >10)

Aplicações:Mapa de Declividade com Fatiamento

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AplicaçõesProjeção Geométrica Planar

Projeção Paralela com Imagem Sombreada como Textura

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Aplicações:Projeção Geométrica Planar - 3D

Projeção Perspectiva do Modelo com Imagem de Sensoriamento Remoto

SPRING SPRING Manipulação de Mapa Cadastral de Objetos e

Consulta ao Banco de Dados- Apontamento: Mapa/Tabela - Gráfico de Torta- Gráfico por Histograma- Estatísticas- Agrupamentos- Consultas por atributos- Consultas Espaciais

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Ferramentas de Consulta ao Banco de Dados

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Módulo Tabela(Apontamento tela x tabela)

Tabela de Objetos e seus Atributos

13

21

Representação Espacial

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Módulo Tabela(Gráfico Torta)

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Módulo Tabela(Gráfico Histograma)

Não se tem idéia de quais bairrostem a maior ou menor Renda paracorrelacionar com outros fatos e tomar decisões gerenciais

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Módulo Tabela(Estatística)

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Módulo Agrupamento por Atributo:(Renda Familiar por Passo Igual e Quantil)

Agrupamento dos Distritos por Renda •Região Central: Rica•Limite Central: Média•Periferia Leste: Pobre•Região Sul: Pobre

Passo Igual

Quantil

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Módulo Consulta por Atributos

* Tabela mostra o resultado da consulta

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Módulo Consulta Espacial:(Topologia : Intercepta)

Ex: Quais distritos interceptam a linha norte/sul do metrô ?

SPRING SPRING Análise Espacial

- Padrões de Pontos - Kernel- Padrões de Áreas – Média Móvel- Linguagem Legal- Geoestatística – Krigeagem- Análise de Lineamentos

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Módulo de Análise Espacial

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CACHOEIRINHA

ALVORADA

VIAMÃO

10

Quilômetros

N

50

GUAÍBA

Legenda: Homicídios / Acidentes de transporte / Suicídios Santos,S.M., 1999Santos,S.M., 1999

KernelKernel

Análise de Padrão de Pontos - Estimador de Intensidade

Porto Alegre

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Análise de Padrão de Áreas - Média Espacial Móvel

A figura abaixo ilustra um exemplo do uso do estimador de Média Espacial Móvel para o percentual de idosos (mais que 70 anos) na cidade de São Paulo. Estes dados são indicadores da grande disparidade social da cidade, com grande variação entre o centro (~8%) e a periferia (~menos 1%).

Agrupamento estatísticoAgrupamento estatístico Média Espacial MóvelMédia Espacial Móvel

Efeito de Efeito de suavizaçãosuavização

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Análise Espacial - Mapa de Aptidão

Mapa de Solos

Mapa de Declividade

Mapa de Aptidão

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Mapa de Aptidão (Booleano) – Linguagem Legal

{

Tematico uso (“Uso_Terra”), decl(“Declividade”), aptidao(“Aptidao”);

solo = Recupere (Nome= “Mapa_Solos”);

decl = Recupere ( “Mapa_declividade”);

aptidao = Novo(Nome=“aptidao_urbana”,ResX=30,ResY=30,Escala=25000);

aptidao = Atribua(CategoriaFim=“Aptidao”) {

“baixa”: decl.Classe==“>25%” || solo.Classe == “Hidromorfico” ;

“media”: decl.Classe == “2-5%” && solo.Classe = “Podzolico” ;

“boa”: solo.Classe == “Latossolo” && decl.Classe == “0-2%” ); };

}

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Geoestatística: Krigeagem e SimulaçãoGeoestatística: Krigeagem e Simulação

Imagem do modeloImagem do modeloespacial do teor de argilaespacial do teor de argilaproveniente de um modeloproveniente de um modelode krigeagem isotrópicode krigeagem isotrópico

Imagem do modeloImagem do modeloespacial do teor de argilaespacial do teor de argilaproveniente de um modeloproveniente de um modelode krigeagem isotrópicode krigeagem isotrópico

Imagem da variânciaImagem da variânciade krigeagem relativade krigeagem relativa

ao teor de argilaao teor de argila

Imagem da variânciaImagem da variânciade krigeagem relativade krigeagem relativa

ao teor de argilaao teor de argila

NN

NN

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Análise de LineamentosAnálise de Lineamentos

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Estatísticas de downloads Estatísticas de downloads 29/05/200729/05/2007

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Novidades da Versão 4.3Novidades da Versão 4.3

• Basicamente mesmas funcionalidades da versão 4.2

• Uso do pacote gráfico QT para janelas de interação com os

usuários. Consequências principais:

• Interações mais “user-friendly” usando padrão QT.

• Versões Windows e Linux sendo lançadas juntas.

• Páginas de ajuda abrem com o seu Browser default.

• Tutorial em Inglês, além do tutorial em Português.

• Manual on-line em Inglês.

• Novidades da página do Spring (www.dpi.inpe.br)

• Inclusão do Censo (objetivo: conhecer melhor os usuários)

• Possibilidade de cadastrar e consultar trabalhos científicos e

projetos relacionados com a tecnologia SPRING

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QUESTÕES

?

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Estatísticas de downloads 14/07/2006Estatísticas de downloads 14/07/2006

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Statistics about downloads all over the world http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/estatistica/