Prática 3 Classificacoes automaticas Arcgis

Prévia do material em texto

Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
Classificação de Imagens no ArcGis 10.1 
A Classificação utilizada para este exercício baseia-se no método que considera a 
ponderação das distâncias entre médias dos níveis digitais das classes, utilizando 
parâmetros estatísticos, esses dirão qual a probabilidade de um pixel pertencer ou não à 
uma determinada classe ou a outra, levando em consideração a localização do mesmo 
segundo a distribuição espectral da classe. Tal classificador é conhecido como MaxVer. 
Após a aplicação deste algoritmo será adotado um método de classificação 
automática, conhecido como Isoseg. Tal classificador trata-se de um algoritmo de 
agrupamento de dados, não-supervisionado, aplicado sobre o conjunto de regiões, que 
por sua vez são caracterizadas por seus atributos estatísticos de média e matriz de 
covariância, e também pela área. 
Um algoritmo de "clustering" não assume nenhum conhecimento prévio da 
distribuição de densidade de probabilidade dos temas, como ocorre no algoritmo de 
máxima verossimilhança. É uma técnica para classificação que procura agrupar regiões, 
a partir de uma medida de similaridade entre elas. A medida de similaridade utilizada 
consiste na distância de Mahalanobis entre a classe e as regiões candidatas. 
Para aplicar os métodos de classificação apresentados, siga os passos a seguir: 
 
1. Abra uma nova secção do ArcMap. 
2. Navegue para a opção “Add Data” . 
 
3. Adicione a composição multiespectral Landsat EMT +, localizada na pasta 
Exercício 2/Composição Landsat. Selecione a imagem 
“ETM_7_25_09_2002_34257_15m.tif”. Clique “Add”. 
 
4. Iremos agora ativar a barra de ferramentas que permite a classificação de 
imagens. Clique com o botão direito do mouse sobre uma área em branco na 
barra de tarefas e ative a ferramenta “Image Classification”, como mostrado na 
Figura a seguir. 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
5. Fixe esta barra na parte superior de sua janela do ArcMap. Agora clique na 
opção “Training Sample Manager”, como mostrado. 
 
 
 
6. Arraste essa janela de forma que você possa ver a imagem na janela do ArcMap. 
 
7. Agora novamente na aba “Classification”, selecione a opção de traçado de 
polígonos, mostrada na Figura a seguir. 
 
 
 
8. Por meio dessa ferramenta é possível criar regiões de interesse que servirão de 
base para a classificação supervisionada. Sendo assim, iremos desenhar os 
polígonos, por meio de julgamento visual, sobre as áreas que julgarmos 
pertencerem as mesmas classes. 
 
9. Agora dê um zoom + na área em destaque na Figura. 
 
 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
10. Volte a ferramenta “Draw Polygon” e desenhe um polígono que limite-se 
a área do corpo d’água. Veja um exemplo de como fazer o polígono, na Figura a 
seguir. 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
11. Feito isso faça outros dois polígonos. Não é necessário que tenham o mesmo 
aspecto daqueles mostrados na Figura, contanto que envolvam somente as áreas 
de corpo d’água. 
 
12. Observe que agora constam na janela “Training Sample Manager” três classes 
que representam a área de água. Mais amostras podem ser criadas caso seja 
necessário. Segure o CTRL de seu teclado e selecione todas as amostras criadas. 
Feito isso clique no botão de agrupamento, em destaque na Figura. 
 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
13. As classes serão agrupadas em uma só. Renomeie para água. Para isso, clique 
sobre o nome “Class 1”. 
 
14. Clique sobre o retângulo da cor e selecione um tom de azul, como ilustrado. 
 
 
 
15. Iremos partir pra uma classe de solo exposto. Note que não foi realizado nenhum 
trabalho de campo na área de estudos (região rural de Bauru), que permitisse a 
constatação de verdades de campo para as classes. 
 
16. Logo ao lado do corpo d’água existe uma área de solo exposto. Iremos agora 
criar algumas amostras sobre esta região. 
 
17. Crie algumas amostras nessa área, como ilustrado. 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
18. Agrupe as novas classes em uma única, que se chamará “Solo Exposto 1”. 
 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
19. Escolha uma cor semelhante aquela mostrada na Figura acima, para a classe 
“Solos 1”. 
 
20. Selecione as duas classes que foram criadas. Iremos examinar a separabilidade 
espectral destas amostras. Selecione o botão em destaque na Figura a seguir. 
 
 
 
21. Esse gráfico mostra a separabilidae espectral das duas classes, em gráficos 
bidimensionais, combinando as bandas ETM Landsat 7, que serão a base para a 
classificação. Repare que as duas classes aparecem bem distantes nos quatro 
gráficos, o que significa, que as mesmas serão bem segmentadas na 
classificação. 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
22. Feche o gráfico “Scatteplot”. 
 
23. Selecione as duas classes e aperte o botão em destaque para apaga-las. Iremos 
utilizar amostras já desenhadas sobre a imagem, para padronizar os resultados do 
exercício. 
 
 
 
24. Clique na pasta para abrir arquivos Shape. 
 
 
 
25. Navegue para a pasta Banco de Dados/Módulo 5/Exercício 2/Region of Interest. 
Abra o único arquivo que se encontra nessa pasta 
(ETM_7_25_09_2002_34257_SHP.shp). 
 
26. Veja que as seguintes classes serão inseridas. 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
27. Feche a janela “Training Sample Manager”. 
 
28. Feito isso clique em “Classification” – “Interactive Supervised Classification”. 
 
 
 
29. O último passo consiste em passar um filtro majoritário para limpar artefatos e 
pixels isolados que prejudicam a visualização da imagem. 
 
30. Na ArcToolbox selecione a ferramenta em destaque na Figura: 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
31. Em “Input Raster” selecione a imagem que é mostrada a seguir. 
 
 
 
32. Na opção “Output Raster” clique na pasta amarela e selecione o local onde será 
salva a imagem. Salve dentro da pastaBanco de Dados/Módulo 5/Exercício 2, 
com o nome “MaxVer.tif”. 
 
33. Em “Number of Neighbors to Use” clique na seta preta e selecione a opção 
“EIGHT”. A última caixa deverá ficar como default. 
 
34. Clique OK. Em pequena escala não se vê a diferença, porém, repare no detalhe 
abaixo o resultado em uma escala grande. Salienta-se que as cores aparecem 
com um padrão default na imagem, mas podem ser editadas. O filtro transforma 
os campos textuais em códigos. Veremos como voltar aos nomes, 
posteriormente neste tutorial. 
 
 
Com filtro 
 
Sem filtro 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
35. Clique no botão “Save” . Salve o mapa com o nome “Classificacao”, na 
pasta /Exercício 2. 
 
36. Iremos adicionar um novo “Data Frame” para trabalhar com a classificação 
Isoseg. 
 
37. Clique com o botão direito do mouse sobre a opção “Layers” 
 
 
 
38. Escolha a opção “Properties”. 
 
39. Na janela que irá se abrir selecione a aba “General”. Em “Name”, na caixa de 
diálogos escreva o nome “MaxVer”. 
 
 
 
40. Clique “Aplicar” e então “OK”. 
 
41. Clique em “Insert” – “Data Frame”. 
 
 
 
42. Na “Table of Contents” um novo “Data Frame” é inserido. 
 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
 
 
43. Clique e segure sobre o nome “New Data Frame”. Renomeio para “Isoseg”. 
 
44. Adicione a composição multiespectral Landsat EMT +, localizada na pasta 
Exercício 2/Composição Landsat. Selecione a imagem 
“ETM_7_25_09_2002_34257_15m.tif”. Clique “Add”. 
 
45. Selecione a opção em destaque na figura para processar o algoritmo Isoseg. 
 
 
 
46. Na opção “Input raster bands” selecione a imagem 
“ETM_7_25_09_2002_34257_15m.tif”. 
 
47. Em “Number of Classes” digite 8. 
 
48. Na opção “Output Classified Raster” abra a pasta ao lado e salve a imagem 
dentro da pasta /Módulo 5/Exercício 2, com o nome “Isoseg_1”. 
 
49. Em “Minimum Class Size” digite 30. 
 
50. Em “Sample Interval” digite 20. 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
51. Clique “OK” e espere processar. 
 
52. O novo layer classificado automaticamente foi criado. 
 
53. Clique com o botão direito sobre o layer “Isoseg_1”. 
 
54. Escolha a opção “Open Atributte Table”. 
 
55. Na tabela selecione a opção em destaque na Figura. 
 
 
 
56. Em “Name” digite “classes”. O tipo será “Text”. 
 
 
 
57. Clique OK. Dimensione a tabela de forma que possa ver a imagem classificada 
ao fundo. 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
58. Na aba “Editor” de seu ArcMap clique em “Editor” e então em “Start Editing”. 
 
 
 
59. Na coluna “classes” digite os nomes exatamente como na Figura abaixo. 
 
 
 
60. Clique em “Editor” – “Save Edits”. 
 
 
 
61. Clique em “Editor” – “Stop Editing”. 
 
62. Feche a tabela de atributos. 
 
63. Para ver as classes criadas clique com o botão direito sobre o layer “Isoseg_1”. 
 
64. Escolha a opção “Properties”. 
 
65. Clique na aba “Symbology”. 
 
 
66. Na opção “Value Field” selecione a coluna “classes”. 
 
 
67. Clique em “Aplicar” e então em OK. 
 
 
 
 
 
 
Parte do material didático do curso: Introdução ao ArcGis 10.1 (Geobuilder®) 
 
Autor: Osvaldo José Pereira - Contribuinte do blog Sadeck – Geotecnologias 
http://geotecnologias.wordpress.com/ 
68. Para finalizar iremos mudar as cores das classes para uma representação mais 
adequada. 
 
69. Para mudar a cor clique sobre o retângulo da coloração de cada classe e 
selecione tons parecidos com o da imagem a seguir. 
 
 
70. Feito isso, clique em “Save” e feche o ArcMap. 
 
 
 
FIM