Post on 05-Aug-2015
FABIANO BARBOSA DOS SANTOS
MESTRANDO EM METEOROLOGIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS – ICAT
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL
MARÇO, 2011
APOSTILA BÁSICA ERDAS IMAGINE 9.2
1. INTRODUÇÃO
O conteúdo abordado apresenta uma base introdutória para quem
deseja trabalhar com Sensoriamento Remoto, apresentando onde é possível
coletar dados, sua interface e alguns recursos para tratamento de imagens,
coleta e tratamento de shapes, tipos de recorte para seleção de determinadas
áreas, visualização em 3D e utilização de algoritmos para determinação de
características na superfície. Entretanto, é aconselhável uma leitura
complementar e aplicar a curiosidade para ampliar seu conhecimento sobre
o software, pois esta é apenas uma apostila básica.
Este material visa apresentar caminhos para o processamento de
imagens para os alunos da disciplina de Sensoriamento Remoto do curso de
Meteorologia da Universidade Federal de Alagoas.
2. CADASTRO NO INPE
Antes de iniciarmos o tutorial básico sobre o Erdas Imagine 9.2, será
apresentado o procedimento de obtenção de imagens através de cadastro no site do
INPE, utilizando o link http://www.dgi.inpe.br/CDSR/.
Após o cadastro realizado, você terá acesso a imagens de diversos
satélites, como o CBERS 2, CBERS 2B, Landsat 1, Landsat 2, Landsat 3,
Landsat 4 , Landsat 5 e Landsat 7, ResourceSat-1 e GLS2005-Landsat.
Estes são selecionados nos Parâmetros BásicosParâmetros BásicosParâmetros BásicosParâmetros Básicos da coluna à esquerda, bem
como outras características.
Nessa apostila as demonstrações serão realizadas utilizando imagens
do satélite Landsat 5 – TM (Thematic Mapper), que voltou a imagear
normalmente após vários problemas técnicos em 06 de outubro de 2007.
Mais informações sobre satélites
http://www.sat.cnpm.embrapa.br/
Informações sobre o projeto Landsat, link direto.
http://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/landsat.htm
3. DADOS DAS IMAGENS
Preenchendo alguns dados na coluna da esquerda, serão apresentadas
várias imagens para sua escolha.
Selecionando a imagem da qual deseja trabalhar, você será redirecionado a
uma página como mostra figura abaixo, onde são apresentadas as
informações das imagens,
Estes dados apresentados ao lado da imagem serão de grande
utilidade como será apresentado mais adiante, entretanto, não é preciso
ficar preocupado referente a coleta destes dados na página, pois eles são
enviados pelo INPE em um arquivo (.txt) junto com as imagens.
4. BARRA DE FERRAMENTAS PRINCIPAL
Para iniciar o aprendizado do software Erdas Imagine 9.2 é
apresentado sua barra de ferramentas, cada botão apresentado representa
uma gama de ferramentas. Abaixo, a imagem correspondente à barra de
ferramentas da versão 9.2, é bom lembrar que a quantidade de botões é
variável de acordo com a versão que está sendo utilizada.
Como essa é uma apostila básica, veremos apenas alguns destes botões, o
suficiente para a realização de determinados trabalhos em Sensoriamento Remoto.
Os botões apresentados, bem como suas funções não seguirão uma ordem
sequencial como mostrada no painel acima, e sim por suas funções de tratamento
da imagem.
5. CONFIGURAÇÕES
Na barra de ferramentas, SessionSessionSessionSession � PreferencesPreferencesPreferencesPreferences
Nesta janela é mostrada várias opções de configuração do software,
como por exemplo, na opção Viewer Viewer Viewer Viewer � Background TransparentBackground TransparentBackground TransparentBackground Transparent o fundo da
imagem aberta no Erdas ficará transparente. Entre outras opções que
podem ser exploradas pelo leitor ao utilizar o software.
6. VIEWER
Como o próprio nome diz, os Viewers são as “janelas de visualização”
do Erdas. Há duas “janelas de visualização” no software, o Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer,
que é o mais recomendado para iniciantes e usuários que possuem
computadores com telas pequenas e o Geoespatial Light TableGeoespatial Light TableGeoespatial Light TableGeoespatial Light Table, que é bem
mais amplo em suas funções e mais complexo que o primeiro.
6.1 CLASSIC VIEWER
O Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer, como falado anteriormente, é o mais utilizado pelos
iniciantes e será o mais utilizado nesta apostila, por isso vamos tentar
mostrar o máximo das funções que este visualizador dispõe. Temos abaixo
uma representação do ViewerViewerViewerViewer com uma numeração sequencial abaixo para
mostrar a função de cada botão.
1111 Open Layer 11111111 Measure Points, Lines and Areas
2222 Close Top Layer 12121212 Inquire Cursor
3333 Information 13131313 Tools
4444 Save 14141414 Start Profile Tools
5555 Print 15151515 Reset Windows Tools
6666 Remove Contents 16161616 Zoom In
7777 Reset Zoom 17171717 Zoom Out
8888 Previous Extent 18181818 Roam/Rotate Image
9999 Zoom + (x2) 19191919 Start the GPS Tools
10101010 Zoom – (x2)
6.1.1 OPEN LAYER
Ao selecionar esta opção, é aberto o Select Layer To AddSelect Layer To AddSelect Layer To AddSelect Layer To Add como mostra
a figura abaixo. Nesta caixa, procure a pasta onde estão localizados seus
arquivos em Look inLook inLook inLook in. Apenas aparecerão arquivos de imagens (rasters), de
forma que irá variar o conteúdo mostrado de acordo com o formato
selecionado em Files of typeFiles of typeFiles of typeFiles of type, nesta opção é visível a grande variedade de
formatos de imagens que o Erdas suporta.
É visto na parte inferior da caixa, abaixo do que está destacado em
vermelho, as informações referentes à imagem selecionada, aparecendo suas
dimensões e a quantidade de bandas, no nosso caso greyscale: 6689 x 7928
pixels e 1 banda.
Na mesma caixa, selecionando a opção Raster Layer, apresenta o
padrão de visualização da composição e RGB (Red, Green e Blue).
Lembrando que não são cores verdadeiras e sim cores utilizadas para
exibição da imagem.
6.1.2 CLOSE TOP LAYER
Essa função apaga a camada superior da imagem que está sendo
visualizada.
6.1.3 INFORMATION
Uma das funções mais importantes, pois destaca várias informações
necessárias da imagem, como as características gerais, projeção, histograma
e dados do pixel. As informações são mostradas de acordo com a camada, ou
seja, mesmo com uma imagem empilhada você conseguirá extrair
informações de cada camada da mesma forma.
6.1.4 SAVE
Salva o arquivo mostrado no ViewerViewerViewerViewer.
6.1.5 PRINT
Imprime o arquivo mostrado no ViewerViewerViewerViewer.
6.1.6 REMOVE CONTENTS
Fecha todas as camadas do ViewerViewerViewerViewer
6.1.7 RESET ZOOM
Volta a exibir a mesma proporção depois de um Zoom.
6.1.8 PREVIOUS EXTENT
Essa ferramenta mostra as dimensões anteriores após o Zoom, a
diferença entre ela e a ferramenta anterior é que, ela volta várias até chegar
à dimensão original da imagem.
6.1.9 ZOOM IN BY TWO
Essa ferramenta aumenta em duas vezes a proporção da imagem.
6.1.10 ZOOM IN OUT TWO
Essa ferramenta diminui em duas vezes a proporção da imagem.
6.1.11 MEASURE POINTS, LINES AND AREAS
Essa ferramenta calcula pontos, linhas e áreas selecionadas na
imagem.
6.1.12 INQUIRE CURSOR
Mostra as coordenadas de um determinado pixel.
6.1.13 TOOLS
Mostra uma caixa de ferramentas, com a
apresentada ao lado.
6.1.14 START PROFILE TOOLS
Mostra opções para escolha de perfil espectral, espacial ou superfície.
6.1.15 RESET WINDOWS TOOLS
Cursor.
6.1.16 ZOOM IN
Aumenta o Zoom.
6.1.17 ZOOM OUT
Diminui o Zoom.
6.1.18 ROAM/ROTATE IMAGE
Muda a posição da imagem.
6.1.19 START THE GPS TOOLS
Mostra as ferramentas para GPS.
7. IMPORTAR IMAGENS (.TIFF ���� .IMG)
Essa função tem como objetivo converter diferentes formatos de
imagens em *.img, que seria um formato ideal para se trabalhar com o
software. Para começar a importação das imagens, clique em ImportImportImportImport e será
apresentada uma janela como mostra a figura abaixo.
Em TypeTypeTypeType, escolha o formato do arquivo que será selecionado, no nosso
caso em formato TIFF, e MediaMediaMediaMedia onde será salvo o arquivo, selecione FileFileFileFile
Agora, no Input FileInput FileInput FileInput File procure a pasta onde está o arquivo que será
importado, e em Output File(*.img)Output File(*.img)Output File(*.img)Output File(*.img) escolha a pasta de saída e o nome do
arquivo que ficará no formato .img, depois de tudo pronto, clique em OK e
na sequencia aparecerá uma janela que confirma o arquivo de entrada, de
saída e determinados parâmetros como mostra a imagem abaixo, clique em
OK.
Finalizado o processo, abra o Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer e procure a imagem e analise
que ele já está convertido em .img.img.img.img
8. LAYER STACK
Função inicial muito importante, pois realiza o empilhamento das
camadas, ao serem obtidas estão separadas, aqui serão sobrepostas de forma
a obter o mesmo resultado colorido como visto na hora da coleta no site.
Na barra de ferramentas do Erdas Imagine 9.2, clique em,
InterpreterInterpreterInterpreterInterpreter �Utilities...Utilities...Utilities...Utilities... � Layer StackLayer StackLayer StackLayer Stack
Abrirá essa caixa abaixo, Layer Selection and Layer Selection and Layer Selection and Layer Selection and StackingStackingStackingStacking, onde serão
escolhidos os arquivos de entrada, clicando em Input File (*.img)
Mude a opção Files of typeFiles of typeFiles of typeFiles of type para TIFF (caso você tenha feito as
conversões de .tiff para .img não tem problema, é só selecionar .img ao invés
de tiff )
Adicione a banda 01 no Input FileInput FileInput FileInput File,
Em seguida clique em AddAddAddAdd, clique novamente em Input FileInput FileInput FileInput File e adicione
a banda 02 e novamente em AddAddAddAdd, repita essa operação para cada banda até
concluir as sete bandas para realizar a composição.
Feito isso em Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img) escolha o nome e o local onde a
imagem será salva. Clique em Ignore Zero in StatesIgnore Zero in StatesIgnore Zero in StatesIgnore Zero in States e por fim em OKOKOKOK.
O arquivo será processado, e após o termino é só clicar em OKOKOKOK.
Em seguida, vamos ao Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer e abrir o arquivo que foi gerado.
Caso as bandas utilizadas automaticamente no Erdas não forem as
que você optou por trabalhar, basta alterar as bandas na composição RGB
para obter uma melhor visualização, clique em RasterRasterRasterRaster, em seguida Band Band Band Band
CombinationsCombinationsCombinationsCombinations como é mostrado abaixo,
Abrirá a janela de combinação, então é só mudar a composição nos botões
mostrados nos quadrados e clicar em OKOKOKOK
9. MOSAICO
Esse processo é realizado para montar um mosaico de imagens em
diferentes Mapas e Órbitas.
Inicialmente clicaremos em DataPrepDataPrepDataPrepDataPrep, � Mosaic Imagens...Mosaic Imagens...Mosaic Imagens...Mosaic Imagens... � Mosaic Mosaic Mosaic Mosaic
WizardWizardWizardWizard
Aparecerá uma caixa Mosaic WizardMosaic WizardMosaic WizardMosaic Wizard, e na aba InputInputInputInput, clique na pasta
amarela como mostra a imagem abaixo, e selecione os arquivos para o
mosaico.
Em sequencia na aba OutputOutputOutputOutput, selecione onde o arquivo será salvo e o
nome do arquivo e por fim clique em FinishFinishFinishFinish....
O arquivo será processado, ao finalizar clique em OKOKOKOK. Para verificar
seu mosaico concluído abra um Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer.
10. RECORTE REGULAR
É um processo bastante utilizado, pois devido à imensidão dos dados
da imagem, podemos apenas focalizar uma determinada região ou área
através de um recorte regular, retirando a parte desnecessária no trabalho.
Abra um ViewerViewerViewerViewer e selecione a imagem, em seguida vá em
Raster Raster Raster Raster ���� Tools Tools Tools Tools
Abrirá uma caixa de ferramentas como mostra a figura abaixo,
através dessas ferramentas será feita o AOIAOIAOIAOI (Area of Interest), ou seja, a
Área de interesse.
Através da Ferramenta Create Rectangle AOCreate Rectangle AOCreate Rectangle AOCreate Rectangle AOIIII, será selecionada a
área de interesse na forma de um retângulo, clique na ferramenta e depois
clique e arraste sobre a região que você escolheu.
Agora, na barra de ferramentas, selecionamos a opção DatDatDatDataaaaPrepPrepPrepPrep �
Subset Image...Subset Image...Subset Image...Subset Image...
Abrirá a opção SubsetSubsetSubsetSubset, a qual você deverá inserir a imagem em Input Input Input Input
File (*.img)File (*.img)File (*.img)File (*.img), feito isso selecione o nome e o local de saída da imagem em
Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img), depois clique em Ignore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output Stats (para
ignorar valores nulos na imagem) e AOIAOIAOIAOI.., abrirá uma caixa e selecione a
opção Viewer
O programa irá processar o recorte até a obtenção da área final.
Concluído, abra um Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer para visualizar o resultado.
11. RECORTE IRREGULAR
Assim como o recorte regular é uma ferramenta muito utilizada, pois,
pode determinar uma área mais específica do seu estudo. Abra um Clássic Clássic Clássic Clássic
ViewerViewerViewerViewer e selecione a imagem da qua será feito o recorte, em seguida
selecione clique em FileFileFileFile � OpenOpenOpenOpen � Vector LayerVector LayerVector LayerVector Layer, selecione a pasta onde
está salvo seu arquivo em no formato Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp), um detalhe
importante é que geralmente os arquivos estão em extensões diferentes, por
isso é preciso mudar em Files of type Files of type Files of type Files of type para o qual você usará
Após selecionar o arquivo ele será sobreposto sobre a camada
selecionada,
Em seguida, ative a ToolsToolsToolsTools no menu AOIAOIAOIAOI, e selecione o cursor preto
dando um clique na área de interesse, e a área selecionada irá ficar na cor
amarela, novamente no menu AOIAOIAOIAOI, clique em Copy Selection to AOICopy Selection to AOICopy Selection to AOICopy Selection to AOI, o que
transformará seu vetor em uma área de interesse para o Erdas Imagine, e
novamente clique com o cursor preto sobre a mesma área selecionada, de
forma que ela será envolvida por uma caixa. Finalmente é só clicar em
DataPrepDataPrepDataPrepDataPrep � Subset ImageSubset ImageSubset ImageSubset Image e realizar o mesmo procedimento mostrado para
o recorte regular na seção anterior.
Agora é só visualizar a imagem depois de finalizado o processo.
12. SHAPEFILES
São arquivos em formato de vetores geoespaciais para sistemas de
informação geográfica, contendo apenas informações de atributos de um
conjunto de dados correspondentes as suas coordenadas vetoriais, não
contendo informações topológicas.
É possível obter shapefiles pelo endereço FTP do IBGE
ftp://geoftp.ibge.gov.br/
Ou pelo link direto
ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/malhas_digitais/municipio_2005/E1000/
Proj_Geografica/ArcView_shp/
Faça o download de todos os arquivos que estão contidos nas
subpastas (Brasil, Região ou Estados).
Após o download da região de sua preferência, vamos ao Classic Classic Classic Classic
Viewer Viewer Viewer Viewer � Select Layer to AddSelect Layer to AddSelect Layer to AddSelect Layer to Add e selecione o shapefile. Feito isso vá agora a
Vector Vector Vector Vector � Attributes...Attributes...Attributes...Attributes... , nessa opção, ao clicar no shape ele indica o nome da
região e suas características na caixa ao lado.
13. MODELO DE ELEVAÇÃO DIGITAL
13.1 SRTM – BRASIL RELEVO
Através do link http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/ é possível obter os dados SRTM da versão 1, os quais apresentam algumas falhas, porém estas falhas foram corrigidas na versão 2. No site, após clicar em dados para download vemos as opções dos estados brasileiros e o formato do arquivo que será feito o download.
13.2 SRTM – JPL – NASA
Através do link http://dds.cr.usgs.gov/srtm é possivel ter acesso a pagina de
download dos dados SRTM com ajustes e correções da versão 1.
14. GEORREFERENCIAMENTO
O georreferenciamento de uma imagem ou qualquer outra informação geográfica é transformar suas coordenadas conhecidas em um sistema de referencia.
14.1 IMAGENS
Para transformar o sistema de coordenadas da imagem no qual se
deseja trabalhar, basta abrir um Classic Viewer, selecionar a imagem a ser
georreferenciada, RasterRasterRasterRaster � Geometric CorrecGeometric CorrecGeometric CorrecGeometric Correction...tion...tion...tion...
Abrirá essa janela, a qual deve ser selecionada a opção ReprojectReprojectReprojectReproject em seguida OKOKOKOK
Será aberta a caixa ReReReReproject Model Properties,project Model Properties,project Model Properties,project Model Properties, clique na aba
Projection,Projection,Projection,Projection, em Map UnitsMap UnitsMap UnitsMap Units selecione meters e em seguida Add/Change Add/Change Add/Change Add/Change
ProjectinProjectinProjectinProjectin
Agora, na aba CustomCustomCustomCustom escolha a Projection TypeProjection TypeProjection TypeProjection Type, Spheroid NameSpheroid NameSpheroid NameSpheroid Name,
Datum NameDatum NameDatum NameDatum Name, UTM Zone UTM Zone UTM Zone UTM Zone e NORTH or SOUTHNORTH or SOUTHNORTH or SOUTHNORTH or SOUTH, em seguida OKOKOKOK
Logo após, em Geo Correction ToolsGeo Correction ToolsGeo Correction ToolsGeo Correction Tools
Nessa opção escolha o local de saída e o nome da imagem, depois clique em IIIIgnore Zero in Statsgnore Zero in Statsgnore Zero in Statsgnore Zero in Stats e OKOKOKOK
Finalizado o processo, para conferir basta abrir um Viewer e nas opções informações.
14.2 SHAPEFILES
Na barra de tarefas do Erdas, clique em VectorVectorVectorVector � Reproject Reproject Reproject Reproject Shapefiles...Shapefiles...Shapefiles...Shapefiles...
Abrirá a caixa Reproject ShapefileReproject ShapefileReproject ShapefileReproject Shapefile, e selecione o arquivo a ser
reprojetado em Input FileInput FileInput FileInput File, ao selecionar o arquivo seus dados são
apresentados em Source ProjectionSource ProjectionSource ProjectionSource Projection, próximo a Categories Categories Categories Categories clique no
quadradinho selecionado na imagem e escolha a nova projeção, escolha o
nome e onde será salvo o arquivo em Output FileOutput FileOutput FileOutput File, e em seguida OKOKOKOK
Para conferir abra um viewer, selecione o shapefile reprojetado e clique na
opção informações.
15. MODEL MAKER
Essa é uma ferramenta muito importante para aplicação de
determinados algoritmos para estimativas de NDVI, Temperatura, Balanço
de Radiação, entre muitos outros. Na barra de ferramentas clique em
ModelerModelerModelerModeler � Model MakerModel MakerModel MakerModel Maker
Aparecerá uma caixa abaixo onde será realizado o trabalho, ao lado
uma caixa de ferramentas.
Na sequencia será apresentado um exemplo de Calibração
Radiométrica.
Após selecionar a imagem de entrada (Calibração Radiométrica), as
tabelas com os coeficientes de calibração (a e b), desenvolver a equação
(círculo) e selecionar o nome e o local de saída da imagem (Imagem – Saída).
Clique no raio vermelho para gerar a imagem.
16. IMAGE DRAPE
Ferramenta muito útil para visualização em 3D da região estudada
Abra o Classic Viewer com seu Modelo de Elevação Digital
Em seguida no mesmo Viewer, abra a região selecionada e na opção
Raster Layer, desmarque o Clean Display. Dessa forma a região ficará
sobreposta no Modelo de Elevação
Clique em UtilityUtilityUtilityUtility � Image DrapeImage DrapeImage DrapeImage Drape
Abrirá outro visor, do qual será visualizado em 3D de acordo com a
visualização escolhida no seu primeiro Viewer.
Em Utitlity � Options podemos fazer algumas configurações, do MED (Modelo de Elevação Digital), Fog e Background.
17. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Referencias bibliográficas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Georreferenciamento - georreferenciamento