Introdução Processamento de Imagens Informações Temáticas Modelagem Numérica de Terreno...
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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
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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
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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
65
Statistics about downloads all over the world http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/estatistica/