GEOMETRIA DE IMAGENS: DO PROJETO DO ... - mtc-m17:80 - Inpe

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espaciais e sensores de varredura mecânica (ex. IRMSS – CBERS 1 e 2) e de varreduraeletrônica (ex. MUX – CBERS 3 e 4).Sensores de varredura mecânica apresentam um número reduzido de detetores quecobrem a Terra por meio de um espelho móvel, em movimento transversal ao da órbitado satélite. Esse movimento (varredura) pode ser ativo em apenas um sentido (ex.:MSS-Landsat) ou em ambos os sentidos (ex.: TM-Landsat e IRMSS-CBERS). Ospontos que compõem uma varredura são obtidos em instantes diferentes.Os sensores de varredura eletrônica apresentam um conjunto de detetores querespondem pela largura da faixa de imageamento do sensor (ex.: HRV-Spot e CCD-CBERS). Todos os pontos que compõem uma varredura são obtidos ao mesmo tempo.Um dos principais resultados deste trabalho é fornecer um documento técnico detalhadosobre os mais variados aspectos relacionados à geometria de imagens de satélite.Atualmente isso é prejudicado, pois muito do que é realizado nesta área fica restrito aoconhecimento das empresas que atuam no segmento de desenvolvimento de estaçõesterrenas. Essa carência é ainda maior no caso de sensores de alta resolução espacial. Emdecorrência disso, as referências bibliográficas não apresentam os aspectos cruciaisrelacionados aos processos que levam à correção geométrica das imagens.Os resultados dessa tese servirão de base para tomada de decisão em diferentes fases deum programa espacial, sempre que se pensar em geometria das imagens. Por exemplo,na fase de projeto da plataforma há vários sistemas que influem na qualidadegeométrica das imagens, tais como o Sistema de Controle de Órbita e Atitude, o Sistemade Determinação das Efemérides e o Sistema de Registro Temporal. Os requisitosdestes sistemas devem estar alinhados com os desejáveis para a qualidade final dasimagens.O projeto do instrumento é o mais crítico, pois aqui reside a maior fonte de distorçõesna geometria das imagens. No entanto, na construção do instrumento é possíveldeterminar com precisão todos os aspectos necessários para a geração de imagens comalto grau de precisão geométrica. A fase de integração e testes permite que se obtenha4
todos os parâmetros de laboratório (pré-lançamento) relativos à calibração geométricado sensor.O modelo de referência para a Terra (elipsóide + Modelo Numérico de Elevação doTerreno – MNET) é outro aspecto de suma importância, principalmente em relação àsimagens de alta resolução espacial ou as obtidas em visadas oblíquas.Elementos externos utilizados para correção das degradações geométricas, como pontosde controle e o próprio MNET, que apresentam diferentes níveis de precisão, tambémproporcionam imagens com diferentes graus de qualidade geométrica. Alguns pontos decontrole podem apresentar precisão suficiente para serem úteis para imagens de baixaresolução espacial, mas não para imagens de alta resolução espacial. O mesmo aconteceem relação ao MNET, tanto quanto a diferentes resoluções espaciais, como em relação adiferentes ângulos de visada.Os modelos de correção também são fontes de distorções, uma vez que eles têm que serviáveis do ponto de vista de tempo de execução. As simplificações que são realizadasdevem ser controladas para que as distorções daí decorrentes sejam desprezíveis.A maior contribuição desta tese, entretanto, são processos, modelos e algoritmos queestão, ou estarão, incorporados à estação multi-satélite do INPE (Multi Satellite StationSystem – MS 3 ). Resultados decorrentes dos estudos realizados sobre os sensores dossatélites CBERS (CCD, IRMSS, WFI e HRC) estão presentes no processo de geraçãodas imagens destes sensores. O mesmo acontece para as imagens dos sensores MSS, dossatélites Landsat (1 a 5); TM, dos satélites Landsat (4 e 5); ETM+, do satélite Landsat-7; HRV, dos satélites da série Spot (1 a 3); HRVIR, do satélite Spot-4; MODIS, dossatélites Aqua e Terra, do programa EOS (Earth Observing System).Os estudos inerentes a esta tese serviram de base para a geração de dois importantesaplicativos empregados na operação das estações terrenas do INPE. Um deles, de usogeral e livremente distribuído (ALMEIDA et al. 2007), permite a visualização e aavaliação das qualidades radiométrica e geométrica de imagens de satélite. O segundo5
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sensível ao efeito da distorção
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Os dois primeiros efeitos refletem
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Do mesmo modo que já havia sido ve
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Os sensores IRMSS e IRS guardam mui
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