Construção de um Indicador de Detecção de feições cartográficas a partir de imagens orbitais

Autores

¹Teixeira, A.J.A.; ²Barros, R.S.; ³Cruz, C.B.M.

¹IBGE Email: alexandre.teixeira@ibge.gov.br
²UFRJ Email: barros.rafael@gmail.com
³UFRJ Email: carlamad@gmail.com

Resumo

Com a diversidade de dados oriundos do sensoriamento remoto, busca-se detalhar mais o conhecimento sobre as questões que são determinantes para se definir que sensores são adequados para se atingir à exatidão posicional e temática esperada para uma dada escala cartográfica. De forma geral, quando as imagens atendem a exigências de exatidão posicional para uma determinada escala, dificilmente oferecem condições satisfatórias para a extração de feições nessa mesma escala. Isto leva à reflexão de que as exatidões posicional e temática de imagens não indicam, necessariamente, uma mesma escala de análise. Durante o processo de interpretação, diversas características dos dados produzidos são afetadas pela influência das resoluções espacial, espectral ou radiométrica. Por isso, esse estudo propõe a construção de um indicador de detecção a partir de técnicas que possam testar a capacidade dos sensores na detecção de feições representativas do sistema cartográfico brasileiro. Tais avaliações constituem parametrizações a partir das imagens OLI/LANDSAT-8, ALOS/AVNIR-2 e RapidEye que cobrem a bacia hidrográfica do rio São João, localizado no estado do Rio de Janeiro, Brasil. Para se estabelecer o Indicador de Detecção, optou-se por desmembrá-lo em parâmetros de qualidade para avaliação de feições lineares e poligonais, considerando diferentes abordagens para analisar a qualidade do processo de delimitação das feições. Dessa forma, para se avaliar a qualidade da detecção foram estabelecidos os seguintes parâmetros: Qualidade da Segmentação, Qualidade da Detecção das Extensões, Qualidade da Detecção dos Objetos, Qualidade da Forma e Qualidade Posicional. O resultado final para cada parâmetro de qualidade está associado no estabelecimento de um valor numérico que pode variar entre o intervalo entre zero e um. Essa associação permite, ao final do processo, obter o chamado Indicador de Detecção, cujo objetivo é mensurar o potencial de extração nas imagens de um determinado sensor. A Qualidade de Segmentação, primeiro parâmetro elaborado, reflete principalmente o papel da radiometria no processo de construção dos traçados, ao se estabelecer um valor para mensurar a homogeneidade interna dos pixels do segmento e compará-los com os valores dos pixels dos segmentos vizinhos, quantificando a separabilidade existente entre os segmentos. A Qualidade da Detecção das Extensões permite avaliar, principalmente, os erros de omissão durante o processo de extração, comparando as extensões lineares e áreas dos polígonos das feições extraídas com os elementos de uma base cartográfica de referência. As dimensões dos elementos extraídos de forma completa foram classificadas de acordo com o tamanho mínimo de representação por escala, cujo objetivo é avaliar a adequação por escala. Os resultados permitiram verificar que cada feição extraída de um sensor possui uma adequação específica para cada escala. Além da quantidade de elementos extraídos, as suas formas e posições em relação à base cartográfica de referência foram avaliadas respectivamente através da Qualidade de Forma e Qualidade Posicional, cuja construção possibilita uma reflexão mais detalhada sobre o potencial da detecção apropriado para cada escala. Em termos posicionais, o traçado extraído pode ser adequado para uma determinada escala, mas em termos de representação do tamanho mínimo para cada escala, essa expectativa pode não ser atendida, já que a imagem usada como insumo da base cartográfica não permite que se extraia um elemento que apresente determinado tamanho. Além disso, a forma do elemento pode ser muito generalista para representação, necessitando adequá-la para uma menor escala. De uma forma, geral constatou-se que as imagens RapiEye atendem ao mapeamento 1:100.00, enquanto as imagens AVNIR-2 e OLI possibilitam a elaboração de bases catográficas em 1:250.000. Sendo assim, percebe-se que a detecção pode ser analisada através de diferentes abordagens para atender a interpretabilidade das feições cartográficas em imagens orbitais

Keywords

Interpretabilidade; Extração de feições; Detecção

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