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Detecção Remota (DR)

Docente: Gil Gonçalves

Objectivos:

Pretende-se que os alunos conheçam e dominem os métodos e as técnicas da Detecção Remota que visem a extracção de informação geográfica a partir de dados captados por sensores passivos (ópticos) e activos (RADAR e LIDAR) e colocados em plataformas aéreas e espaciais. Além disso, do ponto de vista da aplicação dos conhecimentos, pretende-se utilizar as potencialidades da Detecção Remota nas áreas seguintes: i) na produção e actualização de cartografia temática, ii) na actualização da cartografia topográfica de zonas rurais e urbanas e iii) na gestão de recursos naturais e na monitorização ambiental.

Programa:

1.       Introdução.

a.                    Detecção Remota: objectivos e definições

b.                    Resenha histórica

c.                     Aplicações

2.       Fundamentos de detecção remota

a.                    A radiação electromagnética

i.                                   O espectro electromagnético

ii.                                 A emissão da radiação

iii.                                A Interacção da radiação com a matéria

1.      Interacção com a atmosfera

2.      Interacção com a superfície terrestre

b.                    Características dos dados de Detecção Remota

i.                                   Dados digitais de imageamento

ii.                                 Gamas espectrais utilizadas

c.                     Plataformas espaciais

i.                                   Geometria orbital

ii.                                 Movimento da plataforma na orbita

iii.                                Atitude da plataforma

d.                    Sensores ópticos de alta resolução

i.                                   QuickBird

ii.                                 Ikonos

iii.               Spot

e.           Sensores ópticos de média resolução

i.                                   Landsat

3.       Processamento e análise de imagens ópticas.

a.                    Geometrias de imageamento

i.                                   Sensores pontuais

ii.                                 Sensores lineares

iii.                                Sensores matriciais

b.                    Características dos detectores

i.                                   Sensibilidade radiométrica

ii.                                 Razão Sinal-Ruído

iii.                                Resolução

c.                     Correcções radiométricas

i.                                   Modelação do percurso do sinal e das suas perturbações

ii.                                 Restauro de imagens

iii.                                Compensação absoluta

iv.                               Transformação por modelação das condições atmosféricas

v.                                 Compensação dos efeitos de iluminação.

d.                    Correcções geométricas

i.                                   Modelos não-paramétricos 2D/3D

ii.                                 Modelos paramétricos 3D

e.                    Melhoramento

i.                                   Modificação do tamanho da imagem

ii.                                 Melhoramento global

iii.                                Melhoramento local

iv.                               Filtros espaciais

v.                                 Filtros não lineares

vi.                               Fusão de dados imagem

f.                      Transformações de imagem

i.                                   Índices de vegetação

ii.                                 Transformação em Tasseled Cap

iii.                                Transformação em componentes principais

4.       Metodologias de classificação de imagens.

a.                    Classificação supervisada

b.                    Classificação não-supervisada e clustering

c.                     Classificação contextual

d.                    Classificação não-rígida

e.                    Classificação mista

f.                      Avaliação da precisão da classificação

5.       Processamento e análise de dados LiDAR.

a.                    Princípios do varrimento Laser

b.                    Analise da forma da onda

c.                     Filtragem de dados Lidar

d.                    Geração de modelos digitais de terreno

e.                    Aplicações:

i.                                   Inventário florestal

ii.                                 Extracção de entidades geográficas em áreas urbanas

6.       Processamento e análise de dados Radar

a.                    Princípios do radar

b.                    Características das imagens SAR

c.                     Radargrametria

d.                    Interferometria Radar

7.       Casos de estudo

a.                    Fusão e ortorectificação de imagens de Satélite de muita alta resolução

b.                    Cartografia da impermeabilidade urbana por integração de dados LIDAR e imagens multiespectrais

c.                     Utilização de Dados LiDAR na classificação de objectos situados em zonas rurais.

Labs:

Lab1: Interacção da Radiação Electromagnética com a matéria e assinaturas espectrais.

Lab2: Processamento radiométrico de imagens de satélite

Lab3:  Orientação e correcção geométrica de imagens de satélite

Anexo: Script em linguagem PCI EASI para o cálculo da geometria dum segmento vector

Lab4: Qualidade posicional das imagens de alta resolução do Google Earth (MEG)

Lab5: Fusão de dados Imagem

Lab6: Classificação supervisada de imagens multi-espectrais e dados LiDAR

Lab7: Processamento de dados LiDAR (MEG)

Tutoriais:

T1: Introdução ao Pci Geomática. Operações com imagens no Focus e no Modeler.

T2: Configuração de sistemas de coordenadas cartográficos e extracção de subconjuntos de dados imagem

T3: Correcção dos efeitos atmosféricos nas imagens de DR.

T4: Geoprocessamento de imagens de satélite com o PCI MODELER

T4b: Correcções radiométricas de imagens aéreas e de satélite

T5: Orientação e correcção geométrica de imagens de satélite.

T6: Fusão de dados imagem.

Anexo: Script em linguagem EASI para o cálculo do factor de correlação entre duas imagens I e J

T7: Classificação supervisada de imagens multi-espectrais e avaliação da exactidão da classificação

Aulas:

{23 e 30}/11/2011: Capítulo II: Fundamentos

Classificação de imagens de Detecção Remota

Acetatos

Texto

Exercícios:

Exame tipo.