AULA_7_CRITERIOS_DE_INTERPRETACAO_pdf

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CRITÉRIOS DE INTERPRETAÇÕES 
DE IMAGEM NO ESTUDO DO SOLO E 
DA COBERTURA VEGETAL 
Sensoriamento Remoto 
“É a ciência ou a arte de se obterem informações 
 sobre um objeto, área ou fenômeno, através de dados 
 coletados por aparelhos denominados sensores, que não 
entram em contato direto com os alvos em estudo 
(Crepani, 1983)”. 
Aquisição/Armazenamento/Processamento 
R.E.M. 
Alvo 
Sensor 
Plataforma 
Comportamento Espectral 
INPE 
Imagens 
Radiação Eletromagnética (REM) 
Comportamento Espectral 
NÍVEIS DE AQUISIÇÃO DE DADOS 
PLATAFORMAS 
ORBITAL 
AÉREAS 
TERRESTRE 
- Satélite 
- Alta altitude 
- Baixa altitude 
- Campo 
- Laboratório 
920 km 
400 km 
3000 m 
 300 m 
 20 m 
IMAGENS ORBITAIS 
Principais características 
 Estruturas das Imagens de Sensoriamento Remoto 
 Resolução das Imagens de Sensoriamento Remoto 
 - Resolução espacial 
 - Resolução espectral 
 - Resolução radiométrica 
 Composição Colorida das Imagens de Sensoriamento 
 Remoto 
IMAGENS ORBITAIS 
Estruturas das Imagens de Sensoriamento Remoto 
x - linhas 
y - colunas 
z - DN, digital number 
Definições 
Pixel - área com as mesmas dimensões na superfície da terra 
DN - média da intensidade da energia refletida ou emitida pelos 
 diferentes materiais presentes nesse pixel 
y 
2 
3 
4 
5 
6 
. 
. 
. 
x z 
2 3 4 5 6 . . . 
Z Pixel - picture element 
IMAGENS ORBITAIS 
Estruturas das Imagens de Sensoriamento Remoto 
1 2 3 4 5 6 7 8 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
0 - Preto 
255 - Branco 
Exemplo de imagem simples (cruz) na forma digital 
1a linha e 1a coluna  DN = 20 (quase preto) 
1a linha e 4a coluna  DN = 230 (quase branco) 
IMAGENS ORBITAIS 
TM-LANDSAT- 6.550 x 6.550 - 42 milhões de pixels 
Pixel 
30 x 30 m 
Resolução espacial : capacidade do sensor em “enxergar” objetos 
IMAGENS ORBITAIS 
Resolução espectral: é definida pelo número de bandas espectrais 
 de um sensor e pela largura do intervalo do intervalo de 
 comprimento de onda coberto por cada banda 
Comprimento de onda (nm) 
Curva espectral (IRIS) 
Bandas Landsat 
IMAGENS ORBITAIS 
Resolução radiométrica: é dado pelo número de níveis digitais, 
representados pelos níveis de cinza o qual expressa os dados 
coletados pelo sensor. 
1 bit = 21 
2 níveis (preto e branco) 
5 bits = 25 
32 níveis de cinza 
Landsat  8 bits = 28 ( 256 níveis de cinza) 
INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS 
“Interpretar fotografias ou imagens é 
identificar objetos nelas representados e 
dar um significado a esses objetos 
(Florenzano, 2002)”. 
FOTOGRAFIA AÉREA IMAGEM ORBITAL 
INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS 
FOTOINTERPRETAÇÃO – FOTOPEDOLOGIA - FOTOINTERPRETE 
INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS 
FOTOINTERPRETE 
ALVO 
Estádio (Direto - Objetos) 
? (Correlativa – Critérios 
 - Elementos) 
Experiência do 
Fotointerprete 
MÉTODO DE FOTOINTERPRETAÇÃO 
 FOTO - LEITURA 
 FOTO - ANÁLISE 
 FOTO - DEDUÇÃO 
Fotointerpretação Direta - Objeto 
Fotointerpretação Correlativa - Elementos 
 FOTO - LEITURA 
Veículos Aviões 
Vegetação 
Prédios 
“Reconhecimento direto de Alvos (objeto)” 
FOTO - ANÁLISE 
 Drenagem 
 Forma do Terreno 
 Aspectos de Erosão 
 Vegetação 
 Características Culturais 
Analise dos elementos separadamente 
FOTO - DEDUÇÃO 
“ São feitas deduções relativas a elementos ocultos” 
A 
B 
Padrões de Drenagem 
FOTO - DEDUÇÃO 
 Drenagem 
 Relevo 
A 
B 
A -  densidade 
B -  densidade 
A -  Movimentado 
B -  Movimentado 
 Aspectos de Erosão 
FOTO - DEDUÇÃO 
A 
B 
A’ 
B’ 
A 
B 
“ Posição das unidades de solos no relevo” 
VERIFICAÇÃO DE CAMPO 
Elementos Básicos de Interpretação de Imagens 
Elemento Primários 
Arranjos espaciais 
da tonalidade 
/cor 
Tonalidade 
Cor 
Textura 
Tamanho Forma 
Padrão 
Altura Sombra 
Localização e Contexto 
Elemento Básico : COR / TONALIDADE 
Cor /Tonalidade - REM : Solos e Vegetação 
Elemento Básico : TEXTURA 
FINA 
MÉDIA 
GROSSA 
Textura (mudança de tons de cinza): Vegetação – Dossel (telhado) 
Elemento Básico : TAMANHO 
TAMANHO 
Tamanho (escala): Casas x Industrias – Agricultura Subsistência x Comercial 
Elemento Básico : FORMA 
Forma: Rios, Estradas, Cidades, Mata Nativa x Reflorestamento 
Elemento Básico : PADRÃO 
Padrão: Culturas Perenes x Anuais; Padrões de Drenagem, Relevo 
Sombra e Altura 
Elemento Básico : SOMBRA E ALTURA 
Sombra e Altura: Observação da forma dos objetos e sua altura 
Elemento Básico : LOCALIZAÇÃO E CONTEXTO 
Vegetação - Represa 
Localização e Contexto: Bebedouro – Pasto; Carreador de Fundo 
IMAGENS NO ESTUDO DO SOLO 
Material de origem + Relevo + Clima + Organismo + Tempo 
SOLO 
FOTOINTERPRETAÇÃO APLICADA A SOLOS 
Levantamento Pedológico - Fotopedologia 
 Observação da paisagem correlação campo 
 (Fotografia) 
 Unidades Fisiográficas (Fotografia) 
 Campo: amostras, análises, perfis  unidades de solos 
 (tempo e custo) 
Bushnell et al. (1929) 
“ 1 Levantamento de solos utilizando fotografias 
aéreas pancromáticas.” 
IMAGENS NO ESTUDO DO SOLO 
Observação 
Mapa base 
A 
B 
A’ 
B’ 
Unidades Fisiográficas 
Topossequência Campo + Amostras 
Análises P1 
P2 P4 
P5 
P3 P6 
P7 
Unidades Fisiográficas + Perfis 
Mapa de Solos 
 (tempo e custo) 
$ 
ELEMENTOS UTILIZADOS EM FOTOPEDOLOGIA 
IMAGENS NO ESTUDO DO SOLO 
 Relevo 
 Aspectos de erosão 
 Vegetação ou Uso atual 
 Tonalidade fotográfica 
 Drenagem 
MÉTODO QUALITATIVO 
RELEVO 
“ Mudança de relevo = Mudança de unidade de solo” ( V ) 
“Sem mudança de relevo = Mesma unidade de solo” ( ) 
Limite 
Latossolos Cambissolos + Neossolos 
Latossolos Neossolos Quartzarênicos 
F 
RELEVO 
 Forma da vertente 
 Tipo 
ÁGUA 
ASPECTOS DE EROSÃO 
TEXTURA ARGILOSA TEXTURA ARENOSA 
VEGETAÇÃO OU USO ATUAL 
Cultura  mudança abrupta  Pastagem 
- nível tecnológico 
TONALIDADE FOTOGRÁFICA 
Umidade :  - mais escuro 
Textura:  argilosos - mais escuro 
Teor de ferro e Matéria orgânica:  teores - mais escuro 
IMPORTANTE NAS IMAGENS ORBITAIS - REFLECTÂNCIA 
DRENAGEM 
A 
B 
Padrões de Drenagem 
A 
B 
A 
B 
A’ 
B’ 
A 
B 
“ Posição das unidades de solos no relevo” 
VERIFICAÇÃO DE CAMPO 
Experiência do 
Fotointerprete 
IMAGENS NO ESTUDO DO SOLO 
- Métodos de amostragem 
 Bacias Hidrográficas 
 Amostras Circulares 
- Importância: 
Possibilita ao fotointerprete correlacionar valores 
com diversas características do solo. 
Os aspectos quantitativos seguem uma metodologia 
pioneira no Brasil (França, 1968). 
- Fórmulas e Cálculos 
MÉTODO QUALITATIVO 
ASPECTOS QUANTITATIVOS - DRENAGEM 
DRENAGEM 
Métodos de amostragem 
Bacia de 3a ordem 
7 canais de 1a ordem 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
2 
2 
2 
2 
2 
2 
2 
2 
3 
3 
Amostra circular 
14 canais de 1a ordem 
DRENAGEM 
Raio 
Exemplo cálculo de áreas 
Dados: 
 - L = 534 
 - E = 1: 25.000 
A = 534 ( _____ )2 x 10 25000 
1000 
A = 3.337500 m 2 
1 km2 - 1.000.000 m2 
A = 3,34 km2 
Dados: 
 - A = 5 km2 
 - E = 1: 25.000 
R = _5_ 
3,14 
R = 1,26 km ou R = 1260 m 
E = 1: 25.000 1 cm = 250 m 
R = 5,04 cmDRENAGEM 
Raio 
Fórmulas 
Densidade de drenagem 
Onde: 
Dd : densidade de drenagem (km de canais / km2); 
Lt : comprimento total de todos os canais, curvímetro (km); 
A : área da Bacia ou Amostra circular (km2) 
Dd 
Lt 
A 
= = km de canais /km2 
DRENAGEM 
Raio 
Fórmulas 
Freqüência de rios 
Fr 
Nw1ª 
A 
= = no de canais /km2 
Onde: 
Fr : freqüência de rios (no de canais / km2); 
Nw1ª : número de segmentos de canais de primeira ordem; 
A : área da Bacia ou Amostra circular (km2). 
DRENAGEM 
Raio 
Fórmulas 
Razão de textura topográfica 
T 
Nw1ª 
P 
= = no de canais /km 
Onde: 
T : razão de textura topográfica (no de canais / km); 
Nw1ª : número de segmentos de canais de primeira ordem; 
P : perímetro da Bacia ou Amostra circular, curvímetro (km). 
DRENAGEM 
COMPARAÇÃO DE RESULTADOS 
Latossolo Vermelho Eutroférrico 
Dd =1,54 
(Fonte: Manechini, 1981) 
Argissolo Vermelho Amarelo 
Dd =4,54 
(Fonte: Manechini, 1981) 
GEOPROCESSAMENTO NO ESTUDO DO SOLO 
“ Automatização da informação que de alguma forma 
está vinculada a um determinado lugar no espaço 
 (Couvre, 1999)” 
Sensoriamento Remoto 
 
 Sistemas de Informações Geográficas 
 
 Sistemas de Posicionamento Global 
Ferramentas: 
 Correção Geométrica (GPS) 
Observação da paisagem correlação campo (Imagem) 
 Unidades Fisiográficas (imagem) 
 Campo: amostragem (GPS), 
 perfis (GPS)  unidades de solos 
 (tempo e custo) 
Levantamento Pedológico – Imagem Orbital 
IMAGENS NO ESTUDO DO SOLO 
Avaliação espectral dos Alvos 
A reflectância do solo é derivada do comportamento 
espectral inerente a combinação heterogênea de seus 
componentes: 
(Bowers & Hanks, 1965;Cipra et al., 1971; Stoner & Baumgardner (1981) 
King, 1985; Frazier & Cheng, 1989; Demattê, 1995). 
Tamanho de partícula; 
 Rugosidade superficial; 
 Umidade; 
 Matéria orgânica; 
 Minerais quartzo e óxidos de ferro. 
Cor /Tonalidade - REM : Solos e Vegetação 
Observação da paisagem correlação campo (Imagem) 
Solos 
Reflectância 
 Matéria Orgânica 
 Ferro 
 Umidade 
 Textura 
48o 31’ 
48o 27’ 
22o 23’ 
22o 26’ 
473 ha 
Solo 
Argilosa 
Arenosa 
550 m - 710 m 
FOTOINTERPRETAÇÃO - TONALIDADE 
MAPA - IAC 
 MÉTODO – CURVAS ESPECTRAIS 
- Correção Atmosférica (5S) 
- Correção Geométrica (viz. + próximo) 
LEITURA DE PIXEL 
Bandas TM- Landsat 
. 
630 
640 
650 
660 
670 
680 
690 
700 
710 
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 
RQo 
LVd -1 
PVe -3 Cxbe -3 
LVd -3 
LVd -1 
. . . 
. . 
LVd -1 
LVd -1 
PVe -2 
. Mudança de unidade de mapeamento 
Drenagem da área 
TOPOSSEQUÊNCIA 2 
Distância (m) 
 
 
A
lt
it
u
d
e 
(m
) 
 RQo LV-1 PV-3 CXb-3 LV-3 PV-2 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TM_1 TM_2 TM_3 TM_4 TM_5 TM_7F
at
o
r 
d
e 
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
FOTOPEDOLOGIA + GEOPROCESSAMENTO + CURVAS ESPECTRAIS 
 (tempo e custo) 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
PRINCIPAIS APLICAÇÕES: 
FOTOINTERPRETAÇÃO APLICADA A VEGETAÇÃO 
USO DA TERRA 
INVENTÁRIOS FLORESTAIS 
DETECÇÃO DE PRAGAS 
DETECÇÃO DE DOENÇAS 
CARÊNCIAS NUTRICIONAIS 
ESTIMATIVA DE SAFRAS. 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
MÉTODO DE FOTOINTERPRETAÇÃO 
Tonalidade 
Cor 
Textura 
Tamanho Forma 
Padrão 
Altura Sombra 
Localização e Contexto 
Elementos Básicos de Interpretação de Imagens 
 Interpretação Visual de Imagens 
“O sucesso da interpretação visual está relacionada a dois fatores: 
 
- Escolha da imagens de satélite (época de obtenção e tipo de 
produto) 
- Habilidade do fotointerprete” (Formaggio et al. 1989). 
MÉTODO DE FOTOINTERPRETAÇÃO 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
MÉTODO DE FOTOINTERPRETAÇÃO 
CHAVES DE CLASSIFICAÇÃO 
Seleção Eliminação 
“Seleciona exemplos 
correspondentes à imagem que 
estiver tentando identificar.” 
“Seqüência preestabelecida, 
elimina itens, exceção do que se 
deseja identificar.” 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
Conduta para interpretação 
Do conhecido para o desconhecido: 
 Passando para o par estereoscópico o que já é conhecido e o 
que foi reconhecido no mosaico, para que se possa identificar novos 
alvos. 
Fotoíndice 
Direção do Vôo 
Um tópico de cada vez 
 A interpretação das fotografias aéreas deve ser realizada de 
modo que o interprete observe um alvo de cada vez para evitar 
confusão. 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
Conduta para interpretação 
FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 
1’ 2 
A B 
t 
w z 
3’ 
C 
IMAGENS NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
Conduta para interpretação 
 Uso de imagens secundárias e o ambiente 
 Um bebedouro para gado, pode ser difícil de ser 
identificado e localizado. A imagem secundária de trilhas de gado 
indo para um mesmo ponto, pode ser um indicativo. 
 Conhecer a escala 
 O conhecimento da escala é importante para comparação 
de tamanhos entre o conhecido e o desconhecido. 
 Saber a data da fotografia 
 A data auxilia, evitando perda de tempo procurando 
“alvos” que não se encontram na foto. Ex:culturas de inverno, 
construções já demolidas 
1 2’ 1’ 2 3’ 2’ 3 
17 16’ 17’ 16 15’ 16’ 15 
38 39’ 38’ 39 40’ 39’ 40 
t w t w z w z 
A B A B C B C 
A B A B C B C 
K L K L M L M 
K L K L M L M 
Y O Y O P O P 
221 222 
347 
223 
346 345 
468 469 470 
60% 
30% 
Linha de vôo 
Linha de vôo 
 ELABORAÇÃO DE CARTAS – USO DA TERRA 
FX. 15-2908 - 19-06-78 FX. 15-2909 - 19-06-78 FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 1:35.000 1:35.000 
1 2’ 1’ 2 
A B A B 
t w t w z w z 
3’ 
2 3’ 
C B 
C 
FX. 15-2908 - 19-06-78 1:35.000 
1 2’ 
A B 
t w 
FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 
1’ 2 
A B 
t w z 
3’ 
C 
FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 
w z 
2 3’ 
B C 
 ELABORAÇÃO DE CARTAS – USO DA TERRA 
Fotointerpretação 
N 
Área Área 
FX. 15-2908 - 19-06-78 1:35.000 
1 2’ 
A B 
t w 
FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 
1’ 2 
A B 
t w z 
3’ 
C 
FX. 15-2909 - 19-06-78 1:35.000 
w z 
2 3’ 
B C 
 ELABORAÇÃO DE CARTAS – USO DA TERRA 
GEOPROCESSAMENTO NO ESTUDO DA VEGETAÇÃO 
Sensoriamento Remoto 
 
 Sistemas de Informações Geográficas 
 
 Sistemas de Posicionamento Global 
Ferramentas: 
 ELABORAÇÃO DE CARTAS – USO DA TERRA 
Obtendo uma carta temática -SIG - (uso da terra) 
Registro 
Pontos de controle 
Digitalização na Tela 
 Classificação Supervisionada 
“O analista está em constante interação com o sistema de análise 
de imagens digitais dispondo de informações sobre a cena, que 
servem de treinamento para o sistema” (Novo, 1989). 
 Classificação Não Supervisionada 
“O analista tem pouco controle sobre a separação entre as 
classes. (Novo, 1989) 
MÉTODO DE FOTOINTERPRETAÇÃO 
 Classificação Supervisionada (TREINAMENTO) 
 Classificação Supervisionada (ANÁLISE DAS AMOSTRAS) 
 Classificação Supervisionada 
Rio 
Cana-de-açúcar 
Solo Argiloso 
Solo Média 
Solo Arenosa 
Nuvem 
 Classificação Não Supervisionada 
 Classificação Não Supervisionada 
Rio 
Cana-de-açúcar 
Solo Argiloso 
Solo Média 
Nuvem 
LEVANTAMENTO DO USO DA TERRA 
Monitoramento do desmatamento e queimadas da 
 Amazônia (INPE)