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    Deteco Remota Parte II

    Engenharia Geolgica

    Apontamentos de Deteco Remota

    (verso provisria para consulta)

    Graa Brito e Paulo Caetano

    Ano lectivo 2010/11

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    Conceitos de Teledeteco

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    ndice

    1. Conceitos de Teledeteco - Introduo ........................................................... 2

    1.1. O espectro electromagntico. ...................................................................... 2

    1.2. Interaco com a atmosfera......................................................................... 3

    1.3. Comportamento espectral da gua, solos e vegetao. ......................... 4

    1.4. Comportamento espectral das rochas ....................................................... 6

    2. O sistema espacial de deteco remota Landsat 5 Thematic Mapper. ...... 10

    2.1. Organizao de uma Imagem Digital de Satlite ................................... 11

    3. Processamento de imagens digitais ................................................................. 13

    3.1. Tcnicas de Realce e Processamento de imagens digitais.................. 14

    3.1.1. Expanso Linear de Contraste .......................................................... 15

    3.1.2. Composio Colorida .......................................................................... 15

    3.1.3. Filtros Digitais ou Matrizes de Convoluo...................................... 15

    3.1.4. Anlise em Componentes Principais ................................................ 16

    4. Referncias Bibliogrficas .................................................................................. 18

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    1. Conceitos de Teledeteco - Introduo

    A teledeteco assume primordial importncia na observao e interpretao de fenmenos

    que ocorrem na superfcie da terra escala regional, pois no s permite o estudo de uma

    vasta rea de observao como tambm permite a observao em simultneo de todo o

    sistema envolvente.

    1.1. O espectro electromagntico.

    A deteco remota, tal como o termo sugere, uma tcnica que permite observar fenmenos distncia sem que exista um contacto directo com os objectos em estudo. Para que tal

    acontea, necessria a existncia de uma interaco entre os fenmenos e os sistemas que

    permitem a sua observao. Desta forma, qualquer sistema de deteco remota compreende

    um sensor e um dado objecto, em que a relao entre ambos se efectua a partir de um fluxo de

    energia, sob a forma de radiao electromagntica (figura 1).

    Fig. 1 -Interaco entre radiao electromagntica e superfcie terrestre.

    A principal fonte de energia radiante utilizada pela deteco remota proveniente do Sol.

    Consoante a natureza dos objectos que se encontram superfcie terrestre, o fluxo de energia

    radiante que incide sobre a Terra pode ser transmitido, disperso, absorvido, emitido ou

    reflectido por esses objectos. A quantidade de fluxo de energia que reflectido ou emitido,

    estabelece a relao entre os objectos e os sensores, uma vez que se trata da energia

    possvel de ser registada por estes ltimos, permitindo a obteno de imagens de deteco

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    remota. Uma vez que as imagens obtidas reflectem comportamentos espectrais, torna-se

    fundamental conhecer tais comportamentos.

    Qualquer radiao electromagntica pode ser caracterizada em funo do seu comprimento deonda ou da sua frequncia. Desta forma, o espectro electromagntico constitudo por um

    conjunto de ondas electromagnticas contnuas, cujo intervalo varia desde comprimentos de

    onda curtos (da ordem dos micrometros, como o caso dos raios gama e raios X), at

    comprimentos de onda longos (da ordem dos metros, como as ondas rdio).

    Dentro do espectro electromagntico, existem regies de primordial importncia para a

    deteco remota que convm destacar, uma vez que so as mais utilizadas pelos sensores

    actuais. Assim, h que considerar as seguintes bandas espectrais:

    Regio do visvel, cuja designao se deve ao facto de abranger as nicas radiaes

    capazes de serem perceptveis pelo olho humano. Ocupa uma pequena poro do

    espectro, compreendendo comprimentos de onda desde 0.4 m a 0.7m, em que se

    destacam as bandas do azul (0.4 m a 0.5m), verde (0.5 m a 0.6 m) e do vermelho

    (0.6 m a 0.7 m).

    Regio do infravermelho prximo, com comprimentos de onda que variam desde os 0.7

    m at aos 1.3 m.

    Regio do infravermelho mdio, que inclui valores desde 1.3 m at 8 m.

    Regio do infravermelho trmico (8 m - 14 m) , sensvel ao calor emitido pelos corpos.

    Micro-ondas, regio do espectro cuja gama de valores varia entre 1 mm e os 300 cm.

    1.2. Interaco com a atmosfera

    Uma das principais caractersticas da atmosfera terrestre o facto de actuar como um filtroperante determinados comprimentos de onda, resultado de uma absoro da radiao por

    parte das partculas que a constituem. o que sucede no domnio dos raios gama, raios X e

    grande parte dos raios ultravioletas, bem como noutras regies do espectro (por exemplo, o

    vapor de gua o responsvel pela absoro em torno de 6 m e entre 0.6 e 2 m; o dixido

    de carbono absorve radiaes no infravermelho trmico e no infravermelho mdio, entre 2.5 e

    4.5 m). Este comportamento d origem a que nem todas as regies do espectro sejam

    possveis de serem utilizadas pela deteco remota, estando esta limitada a regies em que

    absoro no se faz sentir e que se caracterizam pela transmisso das radiaes, vulgarmente

    designadas por janelas atmosfricas (v.g. figura 2).

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    Fig. 2 - Elementos atmosfricos/Janelas atmosfricas.(adaptado de Drury, 1987)

    Outro fenmeno bastante importante em deteco remota, a disperso atmosfrica causada

    pela interaco existente entre a radiao electromagntica e os gases e partculas existentes

    na atmosfera (por exemplo, o vapor de gua e aerossis). A reflexo radiomtrica (ou

    disperso atmosfrica) degrada a qualidade visual das imagens e manifesta-se por uma

    reduo de contraste. Existem vrios tipos de disperso, que podem ser classificados em:

    Disperso Rayleigh - quando afecta comprimentos de onda inferiores ao dimetro da

    partcula, uma disperso selectiva e reflecte-se essencialmente na banda azul do espectro

    electromagntico;

    Disperso Mie - afecta comprimentos de onda semelhantes dimenso da partcula

    (aerossis e p atmosfrico), sendo tambm uma disperso selectiva;

    Disperso no selectiva - independente do comprimento de onda da radiao e provocado

    por partculas de dimetro superior a 10 m, de que so exemplo as partculas de gelo

    presentes nas nuvens.

    1.3. Comportamento espectral da gua, solos e vegetao.

    A partir de medidas laboratoriais foi possvel estabelecer curvas de reflectividade espectral,

    ilustradas na figura 3, para diferentes tipos de materiais que se encontram superfcie

    terrestre, nomeadamente a gua, vegetao e solos.

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    Figura 3 - Comportamento espectral da gua, vegetao e solos.

    Tal como se pode observar pela figura, a gua absorve ou transmite a maior parte das

    radiaes medida que os comprimentos de onda aumentam. Como consequncia, a sua

    reflectividade diminui ao longo do espectro, sendo praticamente nula a partir da regio do

    infravermelho. O comportamento espectral da gua est dependente da natureza e

    concentrao de materiais que se encontram em suspenso, da profundidade existente e da

    rugosidade da sua superfcie. De uma maneira geral, a presena de materiais em suspenso

    aumenta a reflectividade da gua, como o caso da clorofila, que provoca um aumento da

    reflectividade na banda verde da regio do visvel.

    A curva espectral dos solos caracteriza-se por uma reflectividade relativamente baixa na regio

    do visvel, aumentando gradualmente com o incremento do comprimento de onda das

    radiaes. Trata-se de uma resposta semelhante da gua, mas em sentido contrrio.

    O comportamento espectral dos solos condicionado pela sua composio qumica, textura e

    teor de humidade.

    A reflectividade dos solos na regio do visvel est condicionada principalmente pela presena

    de matria orgnica e teor de humidade, pois medida que estes aumentam, a reflectividade

    decresce. Em relao ao infravermelho prximo e mdio, a resposta espectral pode depender

    do teor de humidade, como consequncia da elevada absoro da gua nestas bandas.

    Nem sempre fcil adquirir informao sobre os solos a partir da deteco remota, devido

    presena de vegetao. Nestes casos, os dados so inferidos a partir da cobertura vegetal,

    uma vez que as espcies vegetais dependem directamente da natureza dos solos.

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    Existem inmeros factores que influenciam a resposta espectral da vegetao. O

    comportamento espectral da vegetao varia de acordo com:

    - a espcie vegetal (folha - composio, estrutura, teor em gua, forma);

    - o ciclo de vida da planta;

    - a morfologia do coberto vegetal (densidade do coberto vegetal, altura das plantas,

    forma da copa, tamanho da copa;

    - a heterogeneidade das espcies, etc.

    Em virtude da maioria das espcies estarem sujeitas aco directa dos solos, a composio

    destes ltimos influencia os seus comportamentos e, consequentemente podem existirvariaes espectrais passveis de serem detectadas pela deteco remota. Para alm disso,

    em qualquer ecossistema frequente a coexistncia de vrios tipos de vegetao, com

    diferentes comportamentos em relao s solicitaes do meio ambiente, o que se traduz

    numa nica resposta em termos de deteco remota.

    1.4. Comportamento espectral das rochas

    O comportamento espectral das rochas est intimamente relacionado com a sua composiomineralgica. Para o estudo da resposta espectral das diferentes litologias frequente

    utilizarem-se curvas experimentais da resposta espectral dos minerais para inferir sobre a

    resposta de determinada litologia (v.g. figura 4).

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    Fig. 4 - Espectro laboratorial para diferenciar tipos minerais (Chuvieco, 1990).

    As rochas carbonatadas e as siliciosas, pela sua composio mineralgica, apresentam alta

    reflectividade na regio visvel do espectro electromagntico, decrescendo a sua resposta

    espectral para comprimentos de onda no domnio do infravermelho (2 a 2.5 m). Quanto aos

    minerais argilosos estes apresentam uma forte absoro em torno de uma regio restricta do

    infravermelho mdio (comprimentos de onda da ordem dos 1.3 m) e do infravermelho (apenas

    para comprimentos de onda da ordem dos 1.9m), traduzindo um decrscimo de reflectividade

    nestas regies do espectro electromagntico.

    O quartzo e os feldspatos apresentam alta reflectividade nos domnios do visvel e dos

    infravermelhos.

    A observao de um tipo litolgico frequentemente dificultada pela cobertura do solo, zonas

    de abundante vegetao e pelo grau de alterao da rocha (xidos Fe, etc). Nestes casos, e tal

    como no caso dos solos, possivel inferir a litologia atravz do estudo dos solos e

    Geobotnica.

    As propriedades trmicas das rochas (conductividade trmica, densidade, inrcia termal, etc)

    permitem proceder sua diferenciao no domnio do infravermelho trmico (8 a 12 m).

    Assim, a melhor diferenciao observa-se entre rochas silicatadas e no silicatadas (Quadro I).

    Quadro I

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    Material Conductiv.Trmica K(Jm-1s-1K-1)

    Densidade

    (Kgm-3)

    Cap. Termal C

    (JKg-1K-1)x (10-2)

    Difusotrmica

    (m2s-1)x(10-6)

    Inrcia termalP

    (Jm-2s-1/2K-1)x(10-3)

    PeridotitoGabroBasaltoGranito

    SerpentinitoQuartzitoMrmore

    XistoCalcrioDolomiteGravilha

    solo arenoso

    solo argilosogua

    4.62.52.13.12.65.02.32.12.05.02.50.6

    1.30.5

    320030002800260024002700270028002500260021001800

    17001000

    8.47.18.46.78.49.67.18.87.17.18.410.0

    14.742.3

    1.71.20.91.61.32.61.01.11.12.61.40.3

    0.50.1

    3.52.32.22.22.63.12.32.11.93.12.11.0

    1.81.5

    As rochas possuem propriedades fsicas e trmicas muito caractersticas, o que permite que a

    sua resposta espectral seja bastante evidente no domnio do Infravermelho trmico (8 a 12m).

    No entanto, devido fraca resoluo espacial do sensor do Infravermelho Trmico (120m x

    120m), a sua aplicao um pouco restrita, sendo mais utilizado quando se pretende

    diferenciar apenas vastas zonas de diferentes litologias.

    Na figura 5 apresentam-se as curvas tericas de diferenciao das diferentes rochas,

    consoante a sua transmissividade, para o espectro da regio do Infravermelho trmico.

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    Fig. 5 - Transmissividade dos diferentes tipos de rochas. (Adaptado de DRURY, 1987).

    Para o estudo das litologias utilizam-se com grande frequncia tcnicas de combinao

    colorida de imagens correspondentes s diferentes bandas do espectro electromagntico.

    Estas tcnicas so chamadas tcnicas de realce e permitem visualizar simultaneamente 3

    imagens, cada uma delas destacando aspectos mais ou menos caractersticos dos tipos

    litolgicos presentes.

    Na geologia as combinaes de bandas mais frequentes so combinao RGB das bandas

    TM5,4,1; TM4,5,1; TM 7,5,4 e TM 7,4,1, consoante os tipos litolgicos que se pretende

    diferenciar.

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    2. O sistema espacial de deteco remota Landsat 5 Thematic Mapper.

    O Landsat-4, lanado em 1982, marca o incio de uma nova gerao de satlites. Com a

    alterao das caractersticas orbitais, a altura de voo reduzida de 917 km para 705 km,

    originando um aumento da resoluo temporal (intervalo de tempo necessrio para adquirir

    imagens da mesma regio ) de 18 para 16 dias. Por razes de ordem tcnica, deixou de operar

    em 1983. Mais tarde, em Maro de 1985, com as mesmas caractersticas orbitais foi enviado

    para o espao o satlite Landsat-5. Um dos grandes avanos tecnolgicos que estes dois

    satlites apresentam a incorporao de um novo sensor, o TM (Thematic Mapper), dirigido

    principalmente para a cartografia temtica. Para dar continuidade aos primeiros Landsat, foi

    mantido o sensor MSS.

    Em relao aos sensores, existem vrias formas de os classificar, sendo a mais usual baseada

    no modo como recebem a energia proveniente da superfcie terrestre. Neste sentido, existem

    dois tipos de sensores: sensores activos, capazes de gerar a sua prpria fonte de energia

    (em que o mais utilizado o radar) e sensores passivos em que a energia recebida provm

    de uma fonte exterior em que se enquadra o satlite Landsat. No entanto, existe um conceito

    comum a todos eles : a sua resoluo, ou seja, a capacidade de registar informao

    discriminadamente. Seguidamente descrevem-se os vrios tipos de resoluo e as suas

    caractersticas no Landsat 5 TM.

    Resoluo espacial: Este conceito refere-se ao objecto mais pequeno que pode ser

    encontrado numa imagem. Existem diversas maneiras de definir a resoluo espacial, sendo a

    mais comum o IFOV (Instantaneous field of view), baseado nas propriedades geomtricas do

    sensor, sem considerar as propriedades espectrais dos objectos. Assim, define-se IFOVcomo

    a rea de superfcie terrestre observada pelo sensor, a partir de uma dada altitude, num

    determinado instante de tempo. Pode ser medido como um ngulo ou como a distncia sobre o

    terreno a que corresponde esse ngulo, tendo em conta a altitude e velocidade do sensor. Em

    termos de imagens, esta distncia corresponde dimenso de um pixel (picture element), ou

    seja, unidade mnima de informao presente numa imagem.

    No caso concreto do Landsat TM o IFOV de 30 metros, exceptuando-se os 120 m para a

    banda do infravermelho trmico (banda 6).

    Resoluo espectral: Refere-se capacidade de um sensor obter informao em diferentes

    domnios do espectro electromagntico. Desta forma, um sistema multi-espectral, oferece a

    possibilidade de obter imagens diferentes sobre vrias regies do espectro. O nmero de

    imagens obtidas, bem como a regio do espectro que cada uma delas abrange, definem a

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    resoluo espectral de um sensor. A resoluo espectral ser maior quanto maior for o nmero

    de imagens obtidas e quanto mais limitada for a regio do espectro que cada uma delas inclui,

    pois permite caracterizar pormenorizadamente os diferentes tipos de materiais. O nmero de

    bandas espectrais do Landsat TM igual a 7, encontando-se as suas caractersticas

    resumidas na tabela 2.

    Tabela 2- Resoluo espectral do satlite Landsat TM

    Banda Comprimento de onda (m)1 0.45-0.522 0.52-.0603 0.63-0.694 0.76-0.905 1.55-1.75

    6 10.40-12.507 2.08-2.35

    Resoluo radiomtrica: por vezes tambm designada por sensibilidade radiomtrica,

    exprime a capacidade de um sensor detectar variaes na radincia espectral recebida. No

    caso de sensores espaciais, a imagem apresenta-se usualmente em formato digital e, como

    tal, o nmero mximo de nveis digitais detectados por uma imagem, define a resoluo

    radiomtrica de um sensor. Este valor varia consoante as caractersticas dos sensores.

    Actualmente a maioria dos sensores, em que se inclui o Landsat TM, apresenta um valor de

    256 nveis digitais por pixel.

    2.1. Organizao de uma Imagem Digital de Satlite

    A forma como efectuada a organizao de uma imagem digital de satlite importante

    para o seu posterior processamento informtico. Assim, cada pixel de uma imagem definido

    por um valor numrico que representa a radincia mdia registada pelo sensor de uma

    superfcie terrestre equivalente dimenso do pixel, para uma determinada banda doespectro. Este valor o designado nvel digital (ND), uma vez que se pode expressar numa

    intensidade luminosa ou nvel de cinzento. A organizao de uma imagem pode ser

    representada por uma matriz numrica (v.g. figura 6). Cada linha e coluna representam as

    coordenadas geogrficas da imagem, sendo o valor registado o nvel digital, ou seja,

    corresponde resoluo radiomtrica. A origem da imagem situa-se no canto superior

    esquerdo (linha 1, coluna 1), uma vez que a aquisio de imagens feita segundo a trajectria

    do satlite, isto , de Norte para Sul.

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    Fig. 6 - Organizao de uma imagem digital.(Adaptado de Chuvieco, 1990).

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    3. Processamento de imagens digitais

    As imagens de satlite devem ser previamente processadas de forma a introduzir correces

    do ponto de vista radiomtrico e geomtrico.

    As tcnicas de correco ou Pr-Processamento de imagens digitais mais utilizadas so as

    Correces Radiomtricas das quais se referem a Correco de Linhas ou Pxeis Perdidos,

    Correco do Bandado da Imagem, as Correces Atmosfricas (pelos mtodos do histograma

    mnimoou atravs da regresso linear entre bandas; eas Correces Geomtricas.

    As Correces Radiomtricas consistem em atenuar as alteraes provocadas pelo mau

    funcionamento dos sensores do satlite e pelo atenuamento, caso seja necessrio, do efeito

    atmosfrico. A correco geomtrica consiste em atribuir um referencial geogrfico s imagens

    de satlite.

    As Correces Geomtricasconsistem em atribuir um referencial geogrfico a uma imagem,

    ou seja, na modificao da posio dos pixeis em relao a um sistema de coordenadas,

    segundo uma transformao definida do seguinte modo :

    ),(1

    LCx f=

    ),(2

    LCy f=

    em que as coordenadas da imagem corrigida, x e y, so funo das coordenadas coluna e

    linha, respectivamente Ce L da imagem no corrigida. As novas coordenadas so obtidas pela

    transformao :

    LffCffff CLLCX2

    54

    2

    3210+++++=

    LggCgggg CLLCY2

    54

    2

    3210+++++=

    X,Y - coordenadas da imagem corrigida

    fl,f2 coef. de transformao

    C,L - coordenadas em pixesda imagem no corrigida

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    Este processo desenvolve-se em 3 etapas:

    1 etapa: localizao de pontos comuns na imagem e no mapa correspondente -

    Pontos de Controle

    2 etapa: clculo das funes de transformao entre as coordenadas da imagem

    digital e as coordenadas do mapa,

    3etapa: transferncia dos nveis digitais (DN) originais para uma nova posio

    corrigida (X,Y).

    O nmero de pontos de controle depende do tamanho e complexidade geomtrica da imagem.

    Consoante o grau do polinmio da transformao (l,2,3) assim precisaremos, no mnimo, de4, 6, 12 pontos de controle. Quanto mais pontos forem selecionados melhores resultados se

    obtm.

    No caso do contraste topogrfico ser importante aconselhvel utilizar um maior n de pontos

    de controle e recorrer a polinmios de transformao mais complexos.

    Devem-se escolher pontos de controle temporalmente estticos. A distribuio do pontos de

    controle dever ser uniforme, abrangendo toda a rea a corrigir.

    3.1. Tcnicas de Realce e Processamento de imagens digitais

    As tcnicas de realce e processamento digital de imagens de satlite mais vulgarmente

    utilizadas so:

    Expanso Linear de Contraste

    Equalizao do Histograma

    Composio Colorida

    Composies RGB e HVI

    Filtros digitais;

    Quocientes e ndices de Vegetao Operaes aritmticas

    Anlise em Componentes Principais (ACP)

    Classificao Digital

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    Neste trabalho apenas se far referncia Expanso Linear do Contraste, Composio

    Colorida, Anlise em Componentes Principaise Filtros Digitais.

    3.1.1. Expanso Linear de Contraste

    Consiste numa mudana de escala para os NDda imagem. Faz-se corresponder ao menor ND

    da imagem o valor 0 e ao maior nivel o valor 255. Os ND intermdios ficam igualmente

    distribudos no intervalo.

    [ NDmin - NDmx [0, 255

    3.1.2. Composio Colorida

    A tcnica da Composio Colorida permite visualizar em simultneo 3 imagens relativas a 3

    bandas do espectro electromagntico, permitindo deste modo evidenciar e tirar partido das

    diferentes respostas espectrais dos objectos superficie da terra.

    Atribui-se a cada uma das imagens uma das cores primrias - vermelho (R), verde (G) e azul

    (B), obtendo-se no fim imagens de falsa cor que refletem as melhores assinaturas

    espectrais dos objectos a estudar.

    Este processo utiliza-se muito no estudo da vegetao, geologia, reas urbanas, etc.

    Para o estudo das diferentes geologias as composies que normalmente se utilizam so

    TM754, TM741, TM541, TM451, no entanto estas dependem do objectivo e tipo de materiais a

    analisar.

    3.1.3. Filtros Digitais ou Matrizes de Convoluo

    Os filtros (ou matrizes de convoluo) utilizados em teledeteco tm o objectivo de realcar

    determinadas caractersticas numa imagem digital.

    Estes podem ser baixa frequncia - quando se pretende homogeneizar uma imagem; filtros de

    alta frequncia - quando se pretende realar determinadas caractersticas numa imagem, e

    ainda os filtros direccionais - quando se pretende dar enfase ou limpar estruturas direccionais

    numa imagem digital.

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    O valor de cada nvel digital (ND) de uma imagem original transformado e novos valores de

    ND so obtidos, resultado de operaes aritmticas ponderadas com os ND dos pixes

    visinhos.

    Esta operao faz-se atravs de uma matriz de dimenso nxn(3x3, 5x5, ...) que vai percorrer a

    imagem sequencialmente e substituir o valor central na imagem por um novo ND(ponderado

    pelos (nxn)-1 pixes vizinhos) (v.g. figura 9).

    Fig. 9 Filtros ou Matrizes de convoluo.

    3.1.4. Anlise em Componentes Principais

    Um mtodo que se usa para resumir o comportamento espectral de um grande conjunto de

    dados redistribu-los num espao multidimensional de eixos ortogonais entre si, de forma a

    obter para cada eixo a mxima informao organizada por ordem decrescente.

    frequente verificar, numa imagem de satlite, que muitos valores ND de pixeis so

    semelhantes, especialmente em bandas correspondentes a regies muito prximas do

    espectro electromagntico.

    A aplicao da Anlise em Componentes Principais (ACP) em imagens de deteco remota

    permite reduzir a informao disponvel num conjunto de dados originais (bandas de uma

    imagem digital), frequentemente com um elevado grau de correlao, a um conjunto de

    imagens mais reduzido, que resumem as caractersticas mais importantes dos dados originais.

    O resultado desta aplicao materializa-se pela obteno de novas imagens de estudo, cada

    uma delas referente a um eixo principal, cujas caractersticas dependem das coordenadas das

    bandas nos diferentes eixos.

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    O objectivo da Anlise em Componentes Principais o de reduzir a informao redundante

    existente num conjunto Nde dados originais, descrevendo as suas relaes e minimizando a

    perda de informao.

    A Anlise em Componentes Principais faz a projeco das Nbandas originais de dados em n

    eixos de Componentes Principais que so combinao linear de variveis aditivas, permitindo

    deste modo reduzir, sem perca de informao, o nmero de variveis (bandas) a estudar.

    Obtm-se assim diferentes imagens que descriminam sucessivamente aspectos particulares

    das imagens originais.

    Normalmente ao primeiro eixo est associada uma imagem que resume as principais

    caractersticas de toda a informao existente (no conjunto das Nbandas originais), resultando

    numa imagem de grande definio, contornos bem definidos, albedo, topografia e pouco rudo.Esta imagem representa a mdia pesada de toda a informao contida nas diferentes bandas.

    Os sucessivos eixos contemplam desvios no comportamento mdio dos objectos nas

    diferentes bandas e assim vamos ter eixos componentes de ordem mais elevada que vo

    resumir e realar diferenas na resposta espectral dos objectos para as diferentes regies do

    espectro. Assim os eixos mais altos da ACP apresentam-se bastante teis pois so o resultado

    de toda a informao singular que se no se encontra correlacionada no conjunto original das

    Nbandas da imagem digital.

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    4. Referncias Bibliogrficas

    BARATA, T.A., 1993 -Identificao do Coberto Vegetal por Tratamento Digital de Imagens de

    Satlite, I.S.T./U.N.L., Tese de Mestrado, Lisboa.

    BARATA, T.A.,1994 Apontamentos de Deteco Remota Folhas do Curso de Mestrado

    em Mineralrgia e Planeamneto Mineiro. IST/UTL

    CHICA-OLMO, M., 1991 Introduccion a la Teledeteccion, Apontamentos do Curso de

    Doctorato Geoestadstica y Teledeteccin, Universidade de Granada.

    CHUVIECO, E., 1990 Fundamentos de Teledeteccin Espacial, Edicciones Rialp, Madrid.

    CURRAN, P. S., 1985 Principles of Remote Sensing, Longman, London.

    DRURY, S.A., 1987 Image Interpretation in Geology, Allen & Unwin Publishers, Ltd., Sydney.

    MATHER, P. M., 1993 Computer Processing of Remotly Sensed Images: An Introduction;

    John Wiley & Sons, Chichester.

    SABINS, F.F. Remote Sensing: Principles and Interpretation; 1987, W.H. Freeman, 2nd Ed.,

    New York.

    SMITH, W.L., 1972. Remote Sensing Applications for Mineral Exploration. Dowden, Hutchinson

    &Ross, Inc., Michigan.