UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CAMPUS EXPERIMENTAL DE OURINHOS CURSO DE GEOGRAFIA DISCIPLINA DE GEOPROCESSAMENTO PRTICAS EM IDRISI:VERSO TAIGA PROF. DR. EDSON LUS PIROLI Ourinhos, SP Setembro / 2010 Edson Lus Piroli Universidade Estadual Paulista, Campus Experimental de Ourinhos 19910-206 Ourinhos SP Telefone: (14) 3302-5700 Fax: (14) 3302-5702 PROF. DR. EDSON LUS PIROLI Responsvel pelas disciplinas :Graduao: Geoprocessamento, Sensoriamento Remoto, Interpretao de Fotografias Areas Ps Graduao: Manejo de Microbacias Hidrogrficas elp@ourinhos.unesp.br P671i Piroli, Edson Lus Disciplina de geoprocessamento : prticas em Idrisi verso Taiga / Edson Lus Piroli. - Ourinhos :Unesp/Campus Experimental de Ourinhos, 2010. 56 p. : ils. ISBN 978-85-61775-04-9

1. Geoprocessamento2.SIG (Sistema de informaes geogrficas (SIG) Idrisi3. Sensoriamento remoto4.Geografia. I. Piroli, Edson Lus. II. Ttulo. CDD 550.285 Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 2 SUMRIO

LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SMBOLOS .................................................... 3INTRODUO .................................................................................................................... 4O IDRISI .............................................................................................................................. 5Conhecendo o Idrisi .......................................................................................................... 5Mdulos do Idrisi .............................................................................................................. 6USANDO O IDRISI TAIGA .............................................................................................. 19Importao de arquivos (converso de formatos) ........................................................... 19GEORREFERENCIA DE IMAGENS .............................................................................. 21COMPOSIES COLORIDAS (FALSA COR) ............................................................... 26VETORIZAO DE DADOS ........................................................................................... 27CLCULO DE DISTNCIAS E REAS ......................................................................... 28CLASSIFICAO DE IMAGENS ................................................................................... 30Classificao no supervisionada .................................................................................... 30Classificao supervisionada .......................................................................................... 32NDICE KAPPA ................................................................................................................. 41MODELAGEM NUMRICA DE TERRENO (MNT) ..................................................... 44Aquisio de dados de MNT ........................................................................................... 45a) Dados amostrados atravs de pontos: ..................................................................... 45b) Dados amostrados atravs de isolinhas:.................................................................. 46c) Isolinhas de altimetria do terreno ............................................................................ 46FUSO DE IMAGENS MULTIESPECTRAIS E PANCROMTICAS ......................... 48GERAO DE BUFFERS ................................................................................................ 49OPERAES COM BANCO DE DADOS ....................................................................... 50REFERNCIAS E BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ............................................... 54 Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 3 LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SMBOLOS ASCII American Standard Code for Information interchange. CAD Computer Aided Design. CCT Computer Compatible Tape. CD ROM Compact Disc Read Only Memory. CPU Computer Processing Unit. CRT Catodic Ratio Tube. DN Digital Number. DSG Diretoria do Servio Geogrfico do Exrcito. DXF Drawing Exchange Format. GIF Graphical Interchange Format. GPS Global Positioning System. HRV High Resolution Visible. INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Mb Megabyte. MHz Megahertz. MSS MultiSpectral Scanner. PC Personal Computer. RMS Root Mean Square. SIG Sistema de Informao Geogrfica. SQL Structured Query Language. SVGA Super Video Graphic Array. TIFF Tagged Image File Format. TM Thematic Mapper. UTM Universal Transversa de Mercator. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 4 INTRODUO Estematerialfoidesenvolvidocomoobjetivodeapresentaraosacadmicosdas disciplinasdeGeoprocessamento,SensoriamentoRemoto,InterpretaodeFotografias areaseImagensOrbitais,ministradasnoCursodeGeografiadoCampusdaUNESPde Ourinhos e aos alunos da disciplina de Manejo de microbacias Hidrogrficas do Programa dePs-GraduaoemGeografiadaFaculdadedeCinciaseTecnologiadaUNESPde PresidentePrudente,algumasdasprincipaisrotinasdesenvolvidasparao geoprocessamentodeinformaesgeogrficascomoaplicativoIdrisi,emsuaverso Taiga. Cadatarefabrevementedescritaeemseguidaapresentadaasequnciaaser trabalhada no Idrisi para que o resultado adequado seja alcanado.Alm disso, apresentada uma lista com a descrio dos principais mdulos e das principais rotinas disponibilizadas pelo software. importantelembrarqueconformeEastman(1995),deve-seexaminarcada resultado(mesmointermedirio),usandoomdulodevisualizao(displaylauncher). Casonoestejacorreto,temosquepararerepensaroquefoifeito.Aanlisegeogrfica pode estar ligada a operaes em cascata, cada qual dependendo da anterior. Desta forma, oserrosacumulam-serapidamente.Paraevitaristo,temosquepensarcuidadosamente sobre o resultado esperado e ento examinar cada produto para ver se ele preenche nossas expectativas. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 5 O IDRISI Onome umahomenagem aocartgrafo egegrafoAbuAbdAllahMuhammed al-Idrisi,quenasceunoanode1099d.C.nacolniaespanholadeCeuta,aonorteda frica (hoje Marrocos). Educado na Universidade de Crdoba na Espanha e muito viajado pela Europa, norte da frica e sia central e meridional, teve grande importncia durante a Idade Mdia. Incumbido pelo rei normando Rogrio II, da Siclia, a fazer uma pesquisa geogrficadomundo,al-Idrisilideroupor15anosoesforocolaborativodesbiose tcnicos da corte normanda em Palermo. Baseados em trabalhos de campo e em fontes de arquivo, os mapas e os textos que resultaram desta colaborao serviram como material de refernciadurantemaisde500anos.aesseespritodecolaboraonainvestigao geogrfica que o Idrisi dedicado (EASTMAN, 1995). OIdrisiumSistemadeInformaesGeogrficasquecontacomumbancode dados capaz de capturar (adquirir), armazenar, recuperar e manipular informaes digitais, georreferenciadas,provenientesdeimagens,mapasemodelosnumricos doterrenoede efetuar anlises geogrficas e gerar a sada de dados na forma de mapas, grficos, tabelas, etc.Esteaplicativomuitoutilizadoatualmente,tendoemvistasuarelaocusto benefcio, preo bastante acessvel, fcil manipulao e interao com o usurio. OIdrisiumaplicativocriadonaUniversidadedeClark,Massachusetts,Estados UnidosdaAmrica.SeuprincipaldesenvolvedoroDoutorJ.RonaldEastman.Sua primeira verso surgiu em 1987, em uma parceria com a ONU. um dos aplicativos SIG detiporastermaisempregadosnomundo,sendoestadifusodevidaassuasgrandes capacidades e seu baixo custo. Conhecendo o Idrisi Para iniciar o Idrisi Taiga, clicar duas vezes sobre ocone do aplicativo,ou ento acess-lo apartirdo menuIniciar.Comissoser carregadooSIGIdrisi Taiga.Noteque ele possui quatro componentes distintos. No topo, temos o menu principal, abaixo a barra deferramentascomconesparaacessorpidoaosmdulosmaiscomuns,aseguiresta rea de trabalho principal, e mais abaixo, a barra de status que fornece informaes sobre os nmeros de linhas e colunas e coordenadas dos pontos onde o mouse est posicionado. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 6 Abarradeferramentastambmfornecemensagensteissobreaoperaoea performancedosistema.Attulodeexemplo,posicioneomousesobreseusconese observe a informao que apresentada abaixo.Observe que alguns dos cones aparecem em cor cinza. Isto ocorre porque estes s podemserusadosemcertascircunstncias(talcomoquandoummapaestsendo visualizadooudurantevetorizaes).Osmesmosaparecerocoloridosquandoestiverem ativos. Mdulos do Idrisi ComoamaioriadosSIGs(SistemasdeInformaesGeogrficas),oIdrisi formado por um conjunto de mdulos (programas independentes). A seguir apresentada uma lista com os menus e seus mdulos que sero utilizados em nosso trabalho, com uma brevedescrio.Estadescrioserfeitaapenasparaaquelesmdulosdeusomais comunsemnossasatividades.Osdemaispodemtersuadescrioconsultadanaajuda (help) do Idrisi. Menu File Figura 1 Tela de acesso ao menu file. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 7 Idrisi Explorer Semelhante ao Windows Explorer. Permite que faamos alteraes de diretrios de trabalho,modificaesemarquivosemanutenodosmesmos(copiar,renomear, apagar...).Este mdulo tambm pode ser acessado pelo cone abaixo. Ao clicarmos sobre o Idrisi Explorer, so apresentadas trs opes:- Projects Nele definimoso diretrio de trabalho, clicando em Default eabaixo, noEditor,clicandoduasvezesnalinhadecomandoaoladodeWorkingFolder.Esta umaoperaoimportante,poisosprodutosdetodasastarefasrealizadassero automaticamente salvas no diretrio definido.- Files Nele podemos acessar as informaes dos arquivos existentes no diretrio, bem como fazer as operaes necessrias para sua manuteno. - Filters Onde definimos as extenses que trabalharemos em nosso projeto (estas soautomaticamenteapresentadaseportanto,noprecisamserselecionadasparaas operaes mais comuns). Import e Export Estesdoismdulospermitemaimportaodeformatosdiferentesaotrabalhado peloIdrisieaexportaodedadosgeradosnoIdrisiparaoutrosformatos.Aoclicarmos sobre o mesmo, nos apresentada a lista dos formatos que o software faz intercmbio. AsoperaesdeimportaoeexportaosoconversesqueosSIGsrealizam para interpretarem dados gerados em outros softwares, que podem ser SIGs ou no. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 8 Menu Display Figura 2 Tela de acesso ao menu display. Display LauncherPermiteavisualizaodasinformaesarmazenadasnobancodedados.aqui quevisualizamososarquivosraster,vetoreseascomposiesdemapas.Tambmpode ser acessado pelo cone abaixo: Composite Permite a elaborao de composies falsa-cor, associando-se diferentes bandas de imagens oriundas de sensores remotos. Tambm pode ser acessado pelo cone abaixo. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 9 Histo Permite a elaborao de histogramas que apresentam a distribuio das freqncias das imagens. Tambm pode ser acessado pelo cone : Strecht Permite a aplicao de contrastes nas imagens. Menu GIS Analysys umdosmenusmaisimportantes,poisnelequeestocontidosamaioriados mdulos de anlises geogrficas. Figura 3 Tela de acesso ao menu GIS Analysis. Database Query Oferece as operaes de consulta ao banco de dados. Neste mdulo podemos fazer operaesdereclassificao,operaesmatemticas,tabulaescruzadas,edio, atribuiodevalores,extraodeatributos,separaodeclasses,clculosdereae Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 10 permetro,consultaaobancodedados,acessoferramentadecriaoemanutenode banco de dados e calculadora de imagens. Tambm pode ser acessado pelo cone abaixo: Mathematical Operators Permite a realizao de operaes matemticas com imagens. Distance Operators Mduloquepossibilitaacriaodebuffersearealizaodeanlisesrelativas distnciasdedeterminadasentidades,comoestabelecimentodezonasdeinteresseeo estudo de caminhos de menor custo. Context Operators Nestemdulopodemosfazeranlisesdesuperfcies,taiscomocriaodemapas dedeclividades,operaesdefiltragens,agrupamentos,geraodemicrobaciase localizao de pontos de interesse. Statistics Mduloquepermiteanlisesestatsticasrelacionadaslocalizaoespacialdas informaes. Decision Support Ofereceacessoaosmdulosdesuportedeciso.Estespermitemquesejam realizadasanlisesquegerammapasdeapoiotomadadedecisesbaseadosna localizao espacial das informaes. Change / Time Series Permite o trabalho com sries de dados e a anlise das mudanas ocorridas em uma dada regio em um perodo de tempo. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 11 Surface Analysis Aquiestoosmdulosdeinterpolao,geoestatstica,variveistopogrficase extrao de feies. Menu Modeling Nestemenupodemserrealizadasoperaesdemodelamentodedados,de classificao de imagens e de simulaes. Figura 4 Tela de acesso ao menu Modelling. Model Deployment Tools Permite a realizao de classificaes de imagens pelos classificadores tradicionais e utilizando a lgica fuzzy. Empirical Model development Tools Oferece mdulos de classificao de imagens, regresses e multiregresses. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 12 Environmental Simulation Models Disponibilizaosmdulosdesimulaoeavaliaodetendnciasemudanasno uso do solo, alm de mdulos para anlises de equaes de perda de solo. Menu Image Processing Este menu contm os mdulos de processamento de imagens. Figura 5 Tela de acesso ao menu Image Processing. Restoration Permiteageorrefernciadeimagens,elaboraodemosaicos,correes atmosfricas de imagens, ajustes de radincia e composies NDVI. Enhancement Oferece acesso aos mdulos de aplicao de contraste, elaborao de composies falsa-cor, aplicao de filtros e fuso de imagens de diferentes resolues. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 13 Transformation Permiteaaplicaodetransformaesporcomponentesprincipais,anlisesde Fourier, HLS para RGB e vice-versa, anlises de textura, anlises termais e de ndices de vegetao. Signature Development Este mdulo permite a criao de assinaturas para classificaes supervisionadas. Hard Classifiers Contmosmdulosparaasclassificaespormximaverossimilhana, paraleleppedo e mnimas distncias, entre outros. Segmentation Classifiers Permite a realizao de classificaes de imagens por segmentao. Hyperespectral Image Analysis Possibilita anlises de imagens hiperespectrais. Accuracy Assessment Oferece os mdulos de avaliao da qualidade das classificaes elaboradas. Menu Reformat Estemenuoferecemdulosquepermitemamudanadeformatodedadose modificaes na estrutura de imagens e vetores, assim como transformaes de linha para ponto ou polgono e vice-versa. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 14 Figura 6 Tela de acesso ao menu Reformat. Convert Permite a converso de formatos de dados, como por exemplo, de rst para ascii. Project Possibilita a mudana de sistemas de projeo e de coordenadas e ainda mudanas de datuns em imagens georreferenciadas. Resample Neste mdulo realizamos a georreferncia ou a correo geomtrica de imagens. Window Este mdulo permite o recorte de partes de imagens contendo regies de interesse. Expand e Contract Mdulos que permitem estender ou reduzir imagens, modificando suas resolues. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 15 Concat Permite a concatenao de imagens ou vetores, para elaborao de mosaicos. Transpose Permite a transposio de imagens, mudando suas orientaes. Rastervector Permite a transformao de arquivos raster em vetor e vice-versa. Menu Data Entry Estemenuofereceapossibilidadedeentradasdedadosatravsdaedioeda criaoemanutenodebancodedados.Ofereceaindaaferramentadeinterpolaode dados Figura 7 Tela de acesso ao menu Data Entry. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 16 Carta Linx Editordevetores.Parasuaoperaonecessrioqueomdulosejaadquirido separadamenteeinstalado.OIdrisinoentanto,ofereceapossibilidadedeediode vetores atravs do cone Digitize (vetorizador na tela). Edit Editor de textos do Idrisi. Muito usado para ajustes nos arquivos de documentao dasimagensevetores,ouparacriaodestesarquivos.Permitealteraesnosdados armazenados. Tambm pode ser acessado pelo cone abaixo: Assign Permite modificaes e atribuies de valores de atributos em imagens e vetores. Initial Permite a cpia de padres de imagens e substituio dos valores dos seus pixels. UTMRef Permite a gerao de arquivos com o sistema de referncia UTM. Surface Interpolation Ofereceomdulodeinterpolaodesuperfcies,possibilitandoarealizaode interpolaes por contorno, rede irregular de tringulos e krigagem. Database Workshop Permiteacessoaobancodedadoseatodasassuasoperaes.Tambmpodeser acessado pelo cone abaixo: Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 17 cones de atalho importantes A seguir so apresentados alguns cones de atalho que facilitam as atividades com o Idrisi Taiga. conedestinadoaoacessoreadecriaodetabelasdecoreseformataoimagense vetores. conesdeaumentoediminuiodezoom.Estatarefatambmpodeserrealizada utilizando-se as teclar Page down e Page up. cone de seleo e ampliao de reas da imagem. Recomenda-se que a seleo seja feita no formato da tela do computador, pois assim, otimiza-se o espao de visualizao. cones de ampliao ou reduo da rea de visualizao na tela do computador. cone de consulta de informaes. cone que permite a realizao de medidas lineares de comprimento. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 18 cone que permite a realizao de medidas de zonas a partir de um ponto. cones de vetorizao de informaes. A mira tem como funo vetorizar as caractersticas de interesse (pontos, linhas e polgonos), a seta curva salva as informaes vetorizadas e o X permite que vetores sejam apagados. cone de acesso calculadora de imagens. cone de acesso ao mdulo de reclassificao de imagens e vetores. cone de atalho para o overlay. Mdulo que permite operaes matemticas entre imagens. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 19 USANDO O IDRISI TAIGA A primeira tarefa a ser executada quando se trabalha com o Idrisi, a definio do diretrio de trabalho.Esta feita na seguinte sequncia: 1.File; 2.Idrisi Explorer; 3.Projects. A seguir, clica-se duas vezes em Working folder e escolhe-se o diretrio. A partir destemomento,todososprodutosgeradosseroarmazenadosnodiretriodefinido.Os arquivos que forem copiados de outros locais devem ser colocados neste diretrio. Importao de arquivos (converso de formatos) Uma das primeiras operaes a ser feita com o SIG a importao de imagens, que normalmente so a base de nossos projetos. Esta tarefa feita com o objetivo de trazer um arquivoqueestejaemoutroformatoparaoformato.rst-formatoeste,reconhecidoe usadopeloIdrisiTaiga.Aestasimagenssoassociadosarquivosdocumento,com informaesdaformataodosarquivos,denominados.rdc(estessocriados automaticamenteduranteaoperao).Osformatosdeimagemcomumentetrabalhados pelo Idrisi so o.tiff, o .bmp e o .jpg. No entanto, possvel fazer a conversode outros formatos de imagens, como .png, psd, etc, usando outros aplicativos, principalmente os de tratamento e processamento de imagens, como o Adobe Photoshop e o Corel Draw. Alm disso,oIdrisifaza conversodeinmeros formatosdedadosde agnciasdegeraode imagens, e de outros aplicativos. Faz tambm a importao de arquivos vetoriais, como . dxf, .shp entre outros. Os passos para importao de um arquivo so os seguintes: 1.Copiar a imagem de interesse para dentro do diretrio de trabalho; Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 20 2.No Idrisi, acessar o diretrio de trabalho da maneira descrita anteriormente. Se este j tiver sido definido, esta operao desnecessria); 3.Clicar sobre file e, em seguida sobre import, como na figura abaixo; 4.Definiroformatodaimagemdeorigem,quepodeserdeformatosgeraisou especficos. No exemplo, trabalhamos com uma imagem no formato .tiff;5.Informar o nome do arquivo a importar e um nome para o arquivo .rst a ser criado. O arquivo documento ser criado automaticamente. Figura 8 - Tela para importao de imagens. * Importante lembrar que o Idrisi importa dados em 24 bits e permite sua visualizao. No entanto,algumasoperaessomentesorealizadascomimagensem8bits.Sehouvera necessidadedestasoperaes,deve-seconverteraimagempara8bits(256nveisde cinza)antesdesuaimportao.Estaoperaopodeserfeitaemqualquersoftwarede tratamentodeimagensdigitais,comooAdobePhotoshop,oCorelDraw,oPaint,entre outros. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 21 GEORREFERENCIA DE IMAGENS Ageorreferncia(tambmchamadaderegistrooucorreogeomtrica)um procedimento para registrar espacialmente uma imagem sua posio real no terreno. Esse procedimentousadoparaassociarumaimagemaumsistemadecoordenadas universalmentereconhecido,comoLat./Long.ouUniversalTransversadeMercator (UTM).Seumaimagemjestgeorreferenciada,masnecessitasertransformadapara outrosistemadereferencia,elapodesernovamentereamostrada(noIdrisiestatarefa feita no menu Reformat, mdulo Project). Paraageorrefernciadeumaimagemnecessriooconhecimentodas coordenadasdepontosquesejamvisveisnaimagemasergeorreferenciada, e em cartas topogrficas, outras imagens j georreferenciadas, ou facilmente localizveis no terreno de onde sero coletadas. necessrioumnmeromnimodepontosdecontrole(conformeafunode mapeamentoaserutilizada),afimdequeoaplicativopossaefetuarasoperaes matemticas para a georreferncia. Passos para a georreferncia: 1.Clicar em Reformat; 2.Clicar em Resample; 3.Escolher a forma de execuo da georreferncia, que pode ser especificando-se um arquivoedigitando-seascoordenadasouentoabrindo-seduasimagens,sendo uma da rea de interesse j georreferenciada, e associando-se os pontos de controle das duas imagens; Neste primeiro exerccio utilizaremos o segundo procedimento: 4.EmGroundControlPoints,clicareminputreferenceeescolheraimagemaser georreferenciada; 5.Clicar em output reference e selecionar a imagem j georreferenciada; 6.Comasduasimagensabertas,clica-seeminput.OIdrisiinsereumpontode controlenaimagem asergeorreferenciada.Arrasteoatolocaldaimagemonde querefetuarageorreferncia(pontodecontrolenormalmente,cruzamentode Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 22 estradas,ferrovias,pontes,esquinasderuas,etc).Emseguida,clica-seemoutput para inserir o ponto de controle na imagem j georreferenciada. Aps, basta apenas ajustarosdoisemsuaposio.Quantomaisexatoforesteajuste,melhorsera qualidade da georreferncia. A partir da definio do quarto ponto, o Idrisi passa a informar o erro mdio quadrtico de cada ponto (residual) e total (Total RMS); Figura 9 Tela de preenchimento das informaes para georreferncia. 7.Emseguida,deve-seescolheraequaoadequada(Mappingfunction),poisoIdrisi Taigaempregarestaequaoquedescreverarelaoentreosdoissistemasde coordenadas.Usandoessaequao,oaplicativo,converteoarquivoparaonovo sistema de referncia; 8.Emseguida,define-seotipodereamostragem(nearestneighboroubilinear).Aps, clica-se em output reference parameters e define-se os parmetros de referncia. Ascoordenadasmnimasxeyeascoordenadasmximasxeydevemserdefinidas em funo da rea de recorte espacial da imagem georreferenciada; O nmero de colunas deve ser definido a partir da seguinte equao: CoorJcnoJo x mximo - CoorJcnoJo x minimo Rcsoluo Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 23 A resoluo definida a partir do tamanho do espao representado por cada pixel da nova imagem.Porexemplo, no caso de imagens de satlite, normalmenteusa-se a sua resoluo espacial, j para a georreferncia de cartas topogrficas, deve-se definir a resoluo em funo de sua escala.O nmero de linhas calculado com a mesma equao, substituindo-se o x pelo y.Aps, define-se o sistema de referncia e a unidade de referncia e clica-se em ok. Nafiguraabaixopode-sevisualizarosparmetrosderefernciapreenchidos exemplarmente e o sistema de referncia escolhido. Neste caso, deve-se sempre ajustar este sistema ao local onde o trabalho est sendo executado e ao datum de interesse. Figura 10 Tela de escolha dos parmetros de referncia. Deve-se distribuir os pontos de controle ao longo de toda a imagem, uma vez que a equao que descreve o ajuste espacial entre os dois sistemas de referncia desenvolvida apartirdessespontos.Seospontosdecontroleestoagrupadosemalgumareada imagem, a equao descrever somente o ajuste espacial dessa pequena rea, sendo que o restodaimagemnoestaradequadamenteposicionadaduranteatransformaoparao novosistemadereferncia.Umaboasugestoencontrarpontosaolongodabordada imagem.Se,entretanto,houverinteressesomentenumapartedaimagem,pode-se Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 24 concentrartodosospontosnessareaeentodesprezarorestodaimagemapsa reamostragem.Afunodemapeamentolinearcomumenteusadacomimagensmenores,j funes de mapeamento de ordem maior (quadrtica ou cbicas), so usadas com imagens maiores (ex. uma cena inteira de uma imagem de satlite). Um nmero mnimo de pontos necessrioparacadafunodemapeamento(4paralinear,seisparaquadrticaedez para cbica). Aps a definio dos pontos de controle, deve-se observar o erro mdio quadrtico, (RMS) e o resduo de erro individual de cada ponto de controle. Esses resduos expressam quantocadapontodecontrolesedesviadaequaodemelhorajuste.Novamente,a equaodemelhorajustedescrevearelaoentreosistemadereferenciaarbitrrioda imagem e o novo sistema de referncia ao qual ela est sendo reamostrada. Essa relao calculadaapartirdospontosdecontrole.Umpontocomresduoaltosugerequeas coordenadasdepontoforammalescolhidas,noantigosistema,nonovoouemambos. Nestecaso,pode-seexcluiraquelespontoscommaiorerro,evitando-senoentanto,a excluso de pontos que sejam nicos em uma determinada regio. O RMS total descreve o erro de posicionamento de todos os pontos de controle em relaoequao.Eledescreveaprobabilidadedeumaposiomapeadavariarcom relao sua localizao real. De acordo com Eastman (1995) o RMS da imagem deve ser menor que metade da resoluo da imagem georreferenciada. sempre importanteidentificar umnmero depontos de controle maior do que o mnimo, para termos a opo de eliminar aqueles com maiores erros. Emseguida,define-seosistemaeaunidadederefernciaeclica-seemok.A imagem ser georreferenciada. AgorapassaremossegundamaneiradegeorreferenciarumaimagempeloIdrisi Taiga.A sequncia deve ser a seguinte: 1.Abrir a imagem, carta ou mapa a ser georreferenciada; 2.Clicar em Reformat; 3.Clicar em Resample; Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 25 4.Aproximar os locais de interesse, que contenham pontos de controle identificveis nomapaasergeorreferenciadoeemummapa,cartaouimagemj georreferenciado; 5.Preencheratabelacomascoordenadasdetela(inputxey)egeorreferenciadas (output x e y). O nmero mnimo de pontos de controle deve ser 4. Verificar O erro residual de cada ponto e o erro mdio quadrtico (RMS). Este erro deve ser menor que a metade da resoluo dos pixels georreferenciados; 6.EmInputimageselecionaaimagemasergeorreferenciadaeemOutputimage informa o nome de sada da imagem georreferenciada. A Figura 11 mostra a tela de dados para a georreferncia; Figura 11 Tela para georreferncia, informando as coordenadas dos pontos de controle. 7.Clicar em output reference parameters e definir os parmetros de referncia, como jexplicadonapgina23.Emseguidabastadefinirafunodemapeamentoe o tipo de reamostragem e clicar em ok. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 26 COMPOSIES COLORIDAS (FALSA COR) Composiesemfalsacorsoimagenscoloridasproduzidasapartirdetrs imagensindependentesemtonsdecinza.Sochamadasdecomposiesemfalsacor semprequecontivereminformaoespectralforadointervalosensvelaoolhohumano. elaborada,associando3bandasdeimagem,cadaumaaumadastrscores bsicas da luz: vermelho, verde e azul. O aplicativo sobrepe as bandas s suas respectivas cores,obtendo-seassim,umaimagemcolorida(normalmentefalsa-cor).Osdiferentes nveis de cada cor variam de 0 a 255 tons (para imagens de 8 bits), onde 0,0,0 corresponde aopretoe255,255,255correspondeaobranco.Osistemadecruzamentodestascores, representadopelaFiguraabaixo.Note-senestafigura,queaojuntarascoresverdee vermelho obtm-se diferentes tons de amarelo, o verde e o azul juntos geram o cinico e o vermelhoaosermisturadocomoazuldorigemaomagenta.Sejuntarastrscoresno seu mais alto valor (255) visualizar-se-o branco.Assim, diferentes composies podem serusadasparadiferentesobjetivosdetrabalho,porexemplo,nacomposio3,4,5as bandas so associadas respectivamente ao azul, ao verde e ao vermelho, sendo esta muito utilizada para extrao de informaes relativas s classes de uso do solo. preto 0,0,0 255 255 branco 255,255,255 ver me lho azul amarelo cinico magenta 255verde Figura 12 Cubo de cores Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 27 Passos para elaborao de uma composio falsa cor: 1.AcessaromduloImageprocessing/Enhancement/Composit.Tambmpode-se acessar o mdulo a partir do cone: 2.Informaronomedosarquivosquecontmasinformaesreferentesaos comprimentos de onda de interesse, em nosso caso, as bandas de imagem de satlite a serem associadas s cores vermelha, verde e azul; 3.Definirumnomedesadaparaacomposio,escolherotipodecontrasteaser aplicadonaelaboraodacomposio,otipodedadosdesadaeopercentualde saturao das bandas em tons de cinza. Figura 13 - Tela para elaborao de composio falsa-cor. VETORIZAO DE DADOS Otermovetorizao,refere-seaumdispositivoquecodificaosdadosgrficos vetoriais(localizaodepontos)emcoordenadasplanas.OIDRISItrazummduloque permite a vetorizao de polgonos, linhas e pontos na tela. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 28 Paraestatarefanecessrioclicarsobreoconedigitize(vetorizaonatela), informar o nome do arquivo vetor a ser criado e um identificador. O acesso a este mdulo tambm pode ser feito pelo cone: Avetorizaoefetuadaclicando-senamira.Osalvamentodosdadosfeitona flecha curva e caso seja necessrio apagar algum vetor, clica-se sobre o x. A Figura a seguir mostra a tela inicial para realizao desta tarefa. Figura 14 Tela para vetorizao. CLCULO DE DISTNCIAS E REAS No Idrisi pode-se calcular distncias a partir do cone: Oclculodereasdepolgonosdeveserfeitorasterizando-seosmesmossobre uma imagem com fundo zero (todos os pxels com valor zero). Para esta tarefa necessrio seguir o procedimento: Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 29 1.Criar imagem base para clculo das reas, no Data Entry - Initial. Informar o nome da imagem a ser gerada, a imagem a copiar os parmetros e o valor a inicializar a imagem (normalmente zero); 2.Rasterizaroarquivovetordeinteressesobreaimagembasecriada,apartirdo "reformat" - "raster-vector, informando-se o nome do arquivo com o vetor polgono e a imagem a ser atualizada. Esta imagem a que foi criada no Initial.Pode-se tambm rasterizar diversos polgonos, caso queiramos calcular vrias reas ao mesmo tempo. Figura 15 Tela para inicializao de imagens com valores nicos. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 30 Figura 16 Tela para converso de arquivos vetor para raster ou vice-versa. Aps a rasterizao dos polgonos, acessa-se o mdulo de clculo de reas contido no menu GIS Analysis, Database Query, Area. A Figura 16 mostra a tela de acesso a este mdulo. CLASSIFICAO DE IMAGENS Classificao no supervisionada Aclassificaonosupervisionadaumatcnicadeclassificaodeimagensna qual os padres de resposta espectral dominantes em uma imagem so extrados buscando-seaidentificaodosdiferentesagrupamentosdedados.Asclassesdeinformaes obtidasnestemtododeclassificaodevemseridentificadasposteriormentee confirmadas a campo. O mdulo que realiza esta classificao no Idrisi o Cluster. Ele faz aseleopelopicodohistograma,ondebuscaospicoscomoseelesestivessememum histogramaunidimensional.Umpicodefinido comosendoovalordemaiorfreqncia com relao aos seus vizinhos. Depois da identificao dos picos todos os valores passam Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 31 a ser associados ao pico mais prximo. Desta forma, as divises entre as classes tendem a cair no ponto mdio entre os picos. Figura 17 Tela para clculos de reas. Paraaelaboraodaclassificaonosupervisionadadeumaimagem, necessriotermosumacomposiocoloridacomtrsbandas.Estas,devemestarno mesmosistemadecoordenadas,teromesmotamanhoedocumentoscomasmesmas informaes. Osseguintespassossonecessriosparaaclassificaonosupervisionadade imagens utilizando o mdulo Cluster:1NomenuImageProcessing,acessa-seomdulohardclassifierseescolhe-se Cluster; Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 32 Figura 18 Tela para elaborao de classificao no supervisionada. 2 Define-se a porcentagem de saturao e o grau de generalizao; 3Pode-seoptarpelaeliminaodosclusters(grupos)menossignificativos, definir um nmero mximo de grupos, ou classificar todos os grupos. Em seguida, clica-se em ok. Classificao supervisionada Naclassificaosupervisionada,coberturasdosolosoidentificadase diferenciadasumasdasoutraspeloseupadroderespostaespectral.Nestaclassificao define-se as assinaturas espectrais das categorias de uso conhecidas, e o aplicativo associa cadapxeldaimagemassinaturamaissimilar.Paraqueosoftwareefetueeste procedimento, necessita-se da definio de reas de treinamento contendo os padres que se deseja classificar. As reas de treinamento so delimitadas por polgonos desenhados sobre cada uso do solo na imagem. Estes polgonos devem ter o mesmo identificador para cada classe de uso.Porexemplo,asreascobertasporfloresta,quepodemseramostradasemvrios Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 33 pontos,seroassociadasaoidentificador1,reascomsoloexpostoaoidentificador2,e assim por diante. Os passos para a classificao supervisionada so os seguintes: 1 Abrir a imagem que ser classificada; 2 - Localizar exemplos representativos de cada uso do solo na imagem; 3Criarumarquivovetorialqueconterospolgonoscomasreasde treinamento; 4 Vetorizar os polgonos das reas de treinamento. Para cada tipo de cobertura do solo,seratribudoumnicoidentificadorinteirosendoquecadatipodecoberturater umaoumaisreasdetreinamento(oidealqueasreasdetreinamentocubrampelo menos 10% da rea total de cada uso). Deve-se anotar a seqncia dos identificadores para associ-los ao nome do uso, no passo seguinte; Figura 19 Tela mostrando polgonos vetorizados. 5 Na sequncia feita a criao das assinaturas espectrais de cada uso, atravs do mdulo Makesig, desde o menu Image Processing / Signature development. Nele, escolhe-se vetor como o tipo de arquivo criado no passo anterior, informa-se o nome deste arquivo Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 34 vetoreemseguida,informa-seonomedosarquivosdeassinatura,apartirdosseus identificadores. Cada pxel na rea de estudo tem um determinado valor em cada uma das bandasutilizadasparaaclassificao.Estesvaloresformamumanicaassinaturaque pode ser comparada com cada um dos arquivos de assinatura recm criados. Desta forma, na classificao, atribudo a cada pxel o tipo de cobertura com assinatura mais parecida. Existemdiversosmtodosestatsticosdeclassificaodeimagens(classificadores)no Idrisi,sendoqueosmaiscomumenteusadosso:classificadordedistnciasmnimass mdias,Mindist,porparaleleppedosPipedepormximaverossimilhanaMaxver.Para efeitodetreinamento,usaremosoclassificadorpormximaverossimilhana.Nele,os valoresdereflectnciadeumareadetreinamentosodescritosporumafunode densidade de probabilidade, baseada na estatstica Bayesiana. Este classificador verifica a probabilidadequeumpxeltemdepertenceraumadeterminadaclasseeoclassificana categoria que tiver maior probabilidade; Figura 20 Tela de acesso para elaborao das assinaturas. Abaixo apresentada a sequncia da tela de criao das assinaturas. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 35 Figura 21 Exemplo da elaborao de arquivos de assinatura. Aseguir,define-seonmerodebandasdeimagemqueseroprocessadase informa-se o nome destas bandas nas caixas de dilogo que aparecero; Figura 22 Tela para definio de quantas e quais bandas sero usadas na classificao. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 36 6Emseguidadefine-seoclassificador,quenestecasoodemxima verossimilhana.Insere-seogrupodeassinaturascriadonopassoanterior,define-sea probabilidadeparaocorrnciadecadaassinaturaeinforma-seumnomedesadaparaa imagemclassificada.Define-seaindaovalormnimoparaclassificao(entre0e1 normalmente, utiliza-se o 0,0) e clica-se em ok. Figura 23 Tela de acesso para definio do classificador a ser utilizado. Neste momento, tem-se a rea classificada, e a partir dela, pode-se gerar o mapa de uso do solo. Importante avaliar com cuidado a qualidade da classificao. Caso no seja a esperada,deve-serefazerotrabalho,escolhendo-semaisreasdetreinamentoouento dividindo-seosusosquetemdiferenasdereflectnciaemmaisdeumaclasse.Um exemplo disso, pode ser dado para a classe solo exposto. Esta, dependendo do tipo de solo, daumidade,da exposioouderestosdeculturas,pode aparecercomtonalidadesmuito distintas.Sana-seesteproblemacriando-sevriassub-classescomidentificadores diferentes.Apsaclassificao,bastareclassificaraimagemejuntarassub-classesem uma s classe de solo exposto. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 37 Figura 24 Tela apresentando o resultado da classificao supervisionada. Paracalcularasreasdosusos,bastaclicarcomobotodireitodomousesobre qualquerumdosnomesdosusosnalegendaeselecionarcalculatereas.AFigura25 apresenta o resultado desta operao. Aelaboraodomapadosusosdosolopodeserfeita,clicando-secomoboto direitosobrealegendaeescolhendo-seMapproperties.Aps,podemosescolhera legenda, georreferncia, grade de coordenadas, norte, escala, insero de textos, de figuras ou grficos e ttulo. A Figura 26 apresenta um exemplo de mapa elaborado a partir de uma classificao supervisionada. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 38 Figura 25 Resultado do clculo de reas. Figura26Mapaelaboradoapartirdaclassificaosupervisionada.Observe-sequeo mesmo apresenta alguns problemas e pode ser melhorado. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 39 Casohajaanecessidade,pode-seaplicarumfiltrosobreaclassificao,visando seu refinamento. Estepodeser acessado apartirdomdulofilter, seguindoocaminhoapresentado na Figura abaixo. Figura 27 Tela para aplicao de filtro sobre imagem classificada. Aqui define-se a imagem a ser filtrada e um novo nome para a mesma. Escolhe-se o tipo de filtro a ser aplicado e o seu tamanho, e em seguida, clica-se em ok. Caso queiramos mudar as cores da legenda, devemos seguir o procedimento: 1 Display; 2 Symbol Workshop; 3 File; 4 New / palette (se forem vetores ou textos, escolhe-se estes). Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 40 Figura 28 Tela para elaborao de palheta de cores. Informa o nome para nossa palheta de cores e clica em ok. Figura 29 Tela para definio do tipo de palheta de cores. Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 41 Emseguida,escolhe-seascoresdeacordocomosidentificadoresdaimagem classificada. Figura 30 Tela demonstrativa da escolha das cores para cada identificador do mapa. NDICE KAPPA Geralmente,altimaetapadeumaclassificaoenvolveaavaliaodaexatido domapeamento.Talavaliaopodeserfeitaatravsdageraodepontosaleatriosno mapa para serem verificados no campo. NoIdrisi,oprimeiropassodestaanliseconsistenageraodepontosde amostragem aleatoriamente estratificados, atravs do mdulo Sample, acessado pelo menu GIS Analysis / decision support. Estes so verificados (atravs de informaes de campo) para confirmao do tipo de uso. Em seguida, cria-se um arquivo de valores relacionando os pontosamostrais verdade terrestre atravs do sistema degerenciamento de banco de dadosoupeloedit.Oarquivodevaloresentoexportadoecria-seumaimagemraster Disciplina de Geoprocessamento - Prticas Em Idrisi:Verso Taiga CEDIAP - Unesp -Ourinhos - 2010 42 dospontosamostraiscomaverdadeterrestre.NomduloErrmatanalisa-se estatisticamenteaclassificaosupervisionada,ondeamesmaconfrontadacomos pontos de campo, fornecendo uma matriz de erros e o ndice Kappa geral e por categoria. Namatrizdeerro,oerrodeomissoindicaaprobabilidadedeumaunidade amostralderefernciaestarcorretamenteclassificadaeoerrodeinclusorepresentaa probabilidade que um pixel classificado no mapa, represente a categoria no terreno. Erros deinclusoocorremquandoumpontoidentificadocomodeumaclasse,quandona realidadepertenceaoutraclasse,enquantoqueoserrosdeomissoocorremquandoum ponto identificadocomo pertencente aoutra categoria, quando,na realidade, membro de uma determinada classe. Atabelaaseguirapresentaaqualidadedaclassificaoassociadaaosvaloresda estatstica Kappa (LANDIS & KOCH, 1977) Valor de KappaQualidade da classificao