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

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Esse conjunto de resultados permite uma ampla avaliação da influência de cadacomponente em relação à qualidade geométrica final das imagens. A contaminação porruído procura representar a precisão de cada componente do modelo de correçãogeométrica. Além disso, foi estipulado um limiar de dez por cento da resolução espacialdo sensor para o erro médio quadrático após as transformações de similaridade(geometria interna das imagens em nível 2 de processamento) e afim (geometria internadas imagens em níveis 3 e 4 de processamento). Este limite visa alcançar uma imagemde nível 4 com qualidade geométrica total superior a duas vezes a resolução espacial,mesmo nas condições de relevo mais acidentado.Considerando a distribuição de cada uma das distorções definidas no projeto deengenharia (atitude, efemérides, atraso do time-code, geometria de visada) pelasdireções da varredura e transversal à varredura, chega-se a um erro médio quadráticopróximo a um pixel, considerando o limiar estipulado. Adicione-se as contribuições dorelevo e dos pontos de controle, e o resultado se aproximará do limite de duas vezes aresolução espacial.Os resultados serão apresentados em tabelas onde as células contêm os valores dos errosmédio quadráticos (EMQ) em metros (absoluto) e em GSD (Ground Sample Distance).Este último apresenta o erro de forma relativa, levando em consideração a resoluçãoespacial do sensor. Em algumas tabelas, o erro médio (ξ) também será apresentado.Na realidade, a resolução espacial está relacionada com o parâmetro IFOV(Instantaneous Field Of View). A dimensão no terreno associada ao IFOV varia emfunção da geometria de visada e à curvatura da Terra. Por esse motivo, adota-se o GSD(valor constante para todos os pontos da imagem) como representante da resoluçãoespacial.3.1 Geometria de VisadaOs sensores de varredura eletrônica apresentam geometria de visada mais estável que ossensores de varredura mecânica. Nestes últimos pode haver um desgaste dosmecanismos relativos ao espelho de varredura, alterando o modelo que relaciona cada50
pixel com um ângulo de visada. Isto é previsto no projeto do satélite e tem maiorprobabilidade de ocorrer quando o satélite apresenta vida útil prolongada, como é o casodo satélite Landsat-5. O resultado na imagem é um cisalhamento na direção da órbita euma distorção de escala ao longo das varreduras.Nos satélites de varredura eletrônica pode ocorrer algum problema na montagem dasbarras de detetores, que implique em algum desalinhamento em relação ao plano focal,mas que é possível de ser devidamente medido durante a fase de integração e testes dosatélite. O resultado seria o cisalhamento das imagens na direção da órbita, podendoeste ser diferente para cada barra de detetores. Esse efeito é semelhante ao dadegradação dos ângulos de boresight e não serão aqui analisados.Além desse problema, pequenas variações na distância focal (f), causadas por variaçãode temperatura, desgaste do sistema ótico, entre outras, refletem no modelo de correçãogeométrica, afetando a qualidade geométrica das imagens. O efeito seria uma variaçãoda escala apenas no sentido transversal à órbita, como se o pixel fosse retangular aoinvés de quadrado. Isso decorre da característica de projeção cilíndrica associada àaquisição de imagens de satélite, ao invés de projeção cônica associada à aquisição defotografias aéreas.A figura 3.2 apresenta o efeito da variação da distância focal na formação da imagem.Neste exemplo, a distância focal sofre uma variação positiva (∆f > 0) e o resultado éuma redução em cada varredura (lado superior esquerdo da figura – A). Porém, nãohavendo variação nos demais parâmetros (tais como altitude e velocidade do satélite),haverá intervalos entre as varreduras adjacentes, conforme pode ser observado nasseqüências no lado direito desta figura (B e C). Esses intervalos são preenchidos porinterpolação. Em conseqüência, observa-se uma variação de escala (redução da largurada imagem) apenas no sentido transversal à órbita (anisomorfismo) (lado inferioresquerdo da figura – D).Caso a variação da distância focal fosse negativa, haveria uma ampliação de cadavarredura, com ligeira sobreposição entre elas. O efeito final seria uma variação deescala (ampliação da largura da imagem) no sentido transversal à órbita.51
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