63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

O uso de geotecnologias aplicado ao processamento digital e georreferenciamento de imagens AVNIR-2 - Estudo de Caso: Bacia do rio Piabanha/RJ

Diana de Almeida Pinto Regalla ¹
Priscilla Antoniazzi Campos ¹
Ana Carolina de Almeida Tavares ²
Rafael Cardoso de Moraes Telles ³
Luana Santos do Rosário ⁴
Otto Corrêa Rotunno Filho ⁵

1. Aluna de Graduação do Curso de Engenharia Civil - Escola Politécnica / UFRJ – PET CIVIL
2. Aluna de Graduação do Curso de Geografia – IGEO/UFRJ
3. Aluno de Graduação do Curso de Ciências Matemáticas da Terra – Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto – IGEO/UFRJ
4. Mestranda/Orientadora – Programa de Engenharia Civil - COPPE / UFRJ
5. Professor/Orientador – Programa de Engenharia Civil – COPPE/UFRJ

INTRODUÇÃO:

Atualmente, as geotecnologias têm sido muito empregadas em monitoramentos, análises
espaciais e na construção de diagnósticos em diversas áreas. Esse conceito abrange,
entre outras técnicas, o processamento digital de imagens (PDI). Uma das funções do
processamento digital de imagens é aplicar processos de ajuste, melhorando, assim, a
qualidade e a precisão das informações que serão retiradas posteriormente das imagens.
Um exemplo de PDI é a correção geométrica ou georreferenciamento. Georreferenciar
uma imagem significa adequar o georreferenciamento dessa imagem, com base em
pontos coletados no terreno por GPS ou na cartografia disponível para que a imagem
fique sobre o terreno com a precisão desejada. O georreferenciamento é uma ferramenta
útil para subsidiar o planejamento de diversas atividades e ações futuras. Esse tipo de
processamento pode ser realizado através de softwares disponibilizados gratuitamente.
Logo, este trabalho tem o objetivo de apresentar os resultados adquiridos com um
desses códigos computacionais, enfatizando a qualidade alcançada no produto final.

METODOLOGIA:

A área escolhida para aplicação da metodologia foi a bacia do rio Piabanha, na região
serrana do estado do Rio de Janeiro. A imagem utilizada, neste trabalho, foi do sensor
AVNIR-2, que integra o satélite japonês ALOS. Esse sensor possui três (3) bandas
no visível e uma (1) banda no infravermelho próximo, com resolução espacial de
10m. As bandas analisadas são do ano de 2010. O georreferenciamento das imagens
foi efetuado no sistema desenvolvido pelo INPE e disponibilizado gratuitamente,
Spring 5.1.7. Esse sistema possibilita o georreferenciamento a partir da ferramenta de
registro de imagens. As correções são baseadas em pontos de controle. Esses pontos
são feições possíveis de serem identificadas de modo preciso na imagem que se quer
georreferenciar e na base de referência (mapa, imagem ou pontos de GPS), como,
por exemplo, o cruzamento de estradas, pontes ou cantos de rua. Com o intuito de se
buscar o melhor custo benefício, foi realizado o georreferenciamento das cenas Avnir a
partir das ortofotos disponibilizadas no portal do IBGE (ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/
ortofoto/Projeto_RJ25/TIF/). Essas ortofotos atendem a escala de 1:25000 e cobrem
boa parte do estado do Rio de Janeiro, constituindo,assim, uma boa fonte de dados para
o estado.

RESULTADOS:

O georreferenciamento foi baseado nas seguintes variáveis: número de pontos de apoio
(13); grau de polinômio (1); critério de escolha dos pontos de apoio (melhor distribuição
espacial aliada ao menor erro médio quadrático - RMS). Foram coletados mais pontos
do que o necessário para ter a possibilidade de troca na hora de calcular o erro e também
para verificação pós-processamento. No total, foram 21 pontos, sendo que 8 foram
descartados. Assim, os 13 pontos que ficaram eram os mais bem distribuídos e com
menores erros. O erro final foi de 0,912 píxel, e o erro dos pontos descartados foi de
3,112 píxeis. Vale ressaltar a importância do erro se manter abaixo de 1, o que equivale
a 1 píxel, independente da resolução espacial. Além da utilização dos pontos para
checagem, foi utilizado também um arquivo vetorial de base hidrográfica na escala
1:10000 em formato em formato shapefile (cedido pelo INEA – Instituto Estadual
do Ambiente). Verificou-se que o deslocamento em relação a base e aos pontos foi
muito pequeno não ultrapassando, em média, 1 píxel, ou seja, 10 metros. Esse tipo de
informação é de alta relevância, pois permite uma boa sobreposição das informações,
tendo em vista que essa imagem poderá ser utilizada juntamente com outros dados de
diferentes fontes futuramente.

CONCLUSÃO:

O presente estudo revelou a possibilidade de se utilizar as ferramentas de
geoprocessamento de maneira fácil e com pouco custo, tendo em vista a grande
disponibilidade de dados gratuitamente por vários órgãos. A coleta de pontos através
de recepção GPS é uma etapa que envolve um trabalho de planejamento de saídas de
campo e custos que podem ser altos. Por essa razão, usar outras medidas que atendam
a esse mesmo fim, neste caso, ao georreferenciamento, são mais viáveis e podem ter
uma relação custo- benefício muito boa. Além disso, também foi imprescindível a
escolha de pontos bem distribuídos na cena e a exatidão no momento de se alocar esses
pontos, tendo a preocupação da escolha do pixel mais representativo daquela feição. A
qualidade nesses procedimentos torna o processo de georreferenciamento ainda mais
confiável e, conseqüentemente, permite a geração de trabalhos de melhor qualidade.
Afinal, a partir de imagens com um bom georreferenciamento, podem surgir bases
de dados mais atualizadas e precisas, mapeamentos temáticos com maior acurácia e
detalhamento, entre outras finalidades, com possibilidades distintas de aplicações,
como, por exemplo, em produtos científicos e tecnológicos com enfoque em água
clima.

Palavras-chave: Geotecnologias, Georreferenciamento, Sensoriamento Remoto.