FABIANO BARBOSA DOS SANTOS

MESTRANDO EM METEOROLOGIA

INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS – ICAT

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL

MARÇO, 2011

APOSTILA BÁSICA ERDAS IMAGINE 9.2

1. INTRODUÇÃO

O conteúdo abordado apresenta uma base introdutória para quem

deseja trabalhar com Sensoriamento Remoto, apresentando onde é possível

coletar dados, sua interface e alguns recursos para tratamento de imagens,

coleta e tratamento de shapes, tipos de recorte para seleção de determinadas

áreas, visualização em 3D e utilização de algoritmos para determinação de

características na superfície. Entretanto, é aconselhável uma leitura

complementar e aplicar a curiosidade para ampliar seu conhecimento sobre

o software, pois esta é apenas uma apostila básica.

Este material visa apresentar caminhos para o processamento de

imagens para os alunos da disciplina de Sensoriamento Remoto do curso de

Meteorologia da Universidade Federal de Alagoas.

2. CADASTRO NO INPE

Antes de iniciarmos o tutorial básico sobre o Erdas Imagine 9.2, será

apresentado o procedimento de obtenção de imagens através de cadastro no site do

INPE, utilizando o link http://www.dgi.inpe.br/CDSR/.

Após o cadastro realizado, você terá acesso a imagens de diversos

satélites, como o CBERS 2, CBERS 2B, Landsat 1, Landsat 2, Landsat 3,

Landsat 4 , Landsat 5 e Landsat 7, ResourceSat-1 e GLS2005-Landsat.

Estes são selecionados nos Parâmetros BásicosParâmetros BásicosParâmetros BásicosParâmetros Básicos da coluna à esquerda, bem

como outras características.

Nessa apostila as demonstrações serão realizadas utilizando imagens

do satélite Landsat 5 – TM (Thematic Mapper), que voltou a imagear

normalmente após vários problemas técnicos em 06 de outubro de 2007.

Mais informações sobre satélites

http://www.sat.cnpm.embrapa.br/

Informações sobre o projeto Landsat, link direto.

http://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/landsat.htm

3. DADOS DAS IMAGENS

Preenchendo alguns dados na coluna da esquerda, serão apresentadas

várias imagens para sua escolha.

Selecionando a imagem da qual deseja trabalhar, você será redirecionado a

uma página como mostra figura abaixo, onde são apresentadas as

informações das imagens,

Estes dados apresentados ao lado da imagem serão de grande

utilidade como será apresentado mais adiante, entretanto, não é preciso

ficar preocupado referente a coleta destes dados na página, pois eles são

enviados pelo INPE em um arquivo (.txt) junto com as imagens.

4. BARRA DE FERRAMENTAS PRINCIPAL

Para iniciar o aprendizado do software Erdas Imagine 9.2 é

apresentado sua barra de ferramentas, cada botão apresentado representa

uma gama de ferramentas. Abaixo, a imagem correspondente à barra de

ferramentas da versão 9.2, é bom lembrar que a quantidade de botões é

variável de acordo com a versão que está sendo utilizada.

Como essa é uma apostila básica, veremos apenas alguns destes botões, o

suficiente para a realização de determinados trabalhos em Sensoriamento Remoto.

Os botões apresentados, bem como suas funções não seguirão uma ordem

sequencial como mostrada no painel acima, e sim por suas funções de tratamento

da imagem.

5. CONFIGURAÇÕES

Na barra de ferramentas, SessionSessionSessionSession � PreferencesPreferencesPreferencesPreferences

Nesta janela é mostrada várias opções de configuração do software,

como por exemplo, na opção Viewer Viewer Viewer Viewer � Background TransparentBackground TransparentBackground TransparentBackground Transparent o fundo da

imagem aberta no Erdas ficará transparente. Entre outras opções que

podem ser exploradas pelo leitor ao utilizar o software.

6. VIEWER

Como o próprio nome diz, os Viewers são as “janelas de visualização”

do Erdas. Há duas “janelas de visualização” no software, o Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer,

que é o mais recomendado para iniciantes e usuários que possuem

computadores com telas pequenas e o Geoespatial Light TableGeoespatial Light TableGeoespatial Light TableGeoespatial Light Table, que é bem

mais amplo em suas funções e mais complexo que o primeiro.

6.1 CLASSIC VIEWER

O Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer, como falado anteriormente, é o mais utilizado pelos

iniciantes e será o mais utilizado nesta apostila, por isso vamos tentar

mostrar o máximo das funções que este visualizador dispõe. Temos abaixo

uma representação do ViewerViewerViewerViewer com uma numeração sequencial abaixo para

mostrar a função de cada botão.

1111 Open Layer 11111111 Measure Points, Lines and Areas

2222 Close Top Layer 12121212 Inquire Cursor

3333 Information 13131313 Tools

4444 Save 14141414 Start Profile Tools

5555 Print 15151515 Reset Windows Tools

6666 Remove Contents 16161616 Zoom In

7777 Reset Zoom 17171717 Zoom Out

8888 Previous Extent 18181818 Roam/Rotate Image

9999 Zoom + (x2) 19191919 Start the GPS Tools

10101010 Zoom – (x2)

6.1.1 OPEN LAYER

Ao selecionar esta opção, é aberto o Select Layer To AddSelect Layer To AddSelect Layer To AddSelect Layer To Add como mostra

a figura abaixo. Nesta caixa, procure a pasta onde estão localizados seus

arquivos em Look inLook inLook inLook in. Apenas aparecerão arquivos de imagens (rasters), de

forma que irá variar o conteúdo mostrado de acordo com o formato

selecionado em Files of typeFiles of typeFiles of typeFiles of type, nesta opção é visível a grande variedade de

formatos de imagens que o Erdas suporta.

É visto na parte inferior da caixa, abaixo do que está destacado em

vermelho, as informações referentes à imagem selecionada, aparecendo suas

dimensões e a quantidade de bandas, no nosso caso greyscale: 6689 x 7928

pixels e 1 banda.

Na mesma caixa, selecionando a opção Raster Layer, apresenta o

padrão de visualização da composição e RGB (Red, Green e Blue).

Lembrando que não são cores verdadeiras e sim cores utilizadas para

exibição da imagem.

6.1.2 CLOSE TOP LAYER

Essa função apaga a camada superior da imagem que está sendo

visualizada.

6.1.3 INFORMATION

Uma das funções mais importantes, pois destaca várias informações

necessárias da imagem, como as características gerais, projeção, histograma

e dados do pixel. As informações são mostradas de acordo com a camada, ou

seja, mesmo com uma imagem empilhada você conseguirá extrair

informações de cada camada da mesma forma.

6.1.4 SAVE

Salva o arquivo mostrado no ViewerViewerViewerViewer.

6.1.5 PRINT

Imprime o arquivo mostrado no ViewerViewerViewerViewer.

6.1.6 REMOVE CONTENTS

Fecha todas as camadas do ViewerViewerViewerViewer

6.1.7 RESET ZOOM

Volta a exibir a mesma proporção depois de um Zoom.

6.1.8 PREVIOUS EXTENT

Essa ferramenta mostra as dimensões anteriores após o Zoom, a

diferença entre ela e a ferramenta anterior é que, ela volta várias até chegar

à dimensão original da imagem.

6.1.9 ZOOM IN BY TWO

Essa ferramenta aumenta em duas vezes a proporção da imagem.

6.1.10 ZOOM IN OUT TWO

Essa ferramenta diminui em duas vezes a proporção da imagem.

6.1.11 MEASURE POINTS, LINES AND AREAS

Essa ferramenta calcula pontos, linhas e áreas selecionadas na

imagem.

6.1.12 INQUIRE CURSOR

Mostra as coordenadas de um determinado pixel.

6.1.13 TOOLS

Mostra uma caixa de ferramentas, com a

apresentada ao lado.

6.1.14 START PROFILE TOOLS

Mostra opções para escolha de perfil espectral, espacial ou superfície.

6.1.15 RESET WINDOWS TOOLS

Cursor.

6.1.16 ZOOM IN

Aumenta o Zoom.

6.1.17 ZOOM OUT

Diminui o Zoom.

6.1.18 ROAM/ROTATE IMAGE

Muda a posição da imagem.

6.1.19 START THE GPS TOOLS

Mostra as ferramentas para GPS.

7. IMPORTAR IMAGENS (.TIFF ���� .IMG)

Essa função tem como objetivo converter diferentes formatos de

imagens em *.img, que seria um formato ideal para se trabalhar com o

software. Para começar a importação das imagens, clique em ImportImportImportImport e será

apresentada uma janela como mostra a figura abaixo.

Em TypeTypeTypeType, escolha o formato do arquivo que será selecionado, no nosso

caso em formato TIFF, e MediaMediaMediaMedia onde será salvo o arquivo, selecione FileFileFileFile

Agora, no Input FileInput FileInput FileInput File procure a pasta onde está o arquivo que será

importado, e em Output File(*.img)Output File(*.img)Output File(*.img)Output File(*.img) escolha a pasta de saída e o nome do

arquivo que ficará no formato .img, depois de tudo pronto, clique em OK e

na sequencia aparecerá uma janela que confirma o arquivo de entrada, de

saída e determinados parâmetros como mostra a imagem abaixo, clique em

OK.

Finalizado o processo, abra o Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer e procure a imagem e analise

que ele já está convertido em .img.img.img.img

8. LAYER STACK

Função inicial muito importante, pois realiza o empilhamento das

camadas, ao serem obtidas estão separadas, aqui serão sobrepostas de forma

a obter o mesmo resultado colorido como visto na hora da coleta no site.

Na barra de ferramentas do Erdas Imagine 9.2, clique em,

InterpreterInterpreterInterpreterInterpreter �Utilities...Utilities...Utilities...Utilities... � Layer StackLayer StackLayer StackLayer Stack

Abrirá essa caixa abaixo, Layer Selection and Layer Selection and Layer Selection and Layer Selection and StackingStackingStackingStacking, onde serão

escolhidos os arquivos de entrada, clicando em Input File (*.img)

Mude a opção Files of typeFiles of typeFiles of typeFiles of type para TIFF (caso você tenha feito as

conversões de .tiff para .img não tem problema, é só selecionar .img ao invés

de tiff )

Adicione a banda 01 no Input FileInput FileInput FileInput File,

Em seguida clique em AddAddAddAdd, clique novamente em Input FileInput FileInput FileInput File e adicione

a banda 02 e novamente em AddAddAddAdd, repita essa operação para cada banda até

concluir as sete bandas para realizar a composição.

Feito isso em Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img) escolha o nome e o local onde a

imagem será salva. Clique em Ignore Zero in StatesIgnore Zero in StatesIgnore Zero in StatesIgnore Zero in States e por fim em OKOKOKOK.

O arquivo será processado, e após o termino é só clicar em OKOKOKOK.

Em seguida, vamos ao Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer e abrir o arquivo que foi gerado.

Caso as bandas utilizadas automaticamente no Erdas não forem as

que você optou por trabalhar, basta alterar as bandas na composição RGB

para obter uma melhor visualização, clique em RasterRasterRasterRaster, em seguida Band Band Band Band

CombinationsCombinationsCombinationsCombinations como é mostrado abaixo,

Abrirá a janela de combinação, então é só mudar a composição nos botões

mostrados nos quadrados e clicar em OKOKOKOK

9. MOSAICO

Esse processo é realizado para montar um mosaico de imagens em

diferentes Mapas e Órbitas.

Inicialmente clicaremos em DataPrepDataPrepDataPrepDataPrep, � Mosaic Imagens...Mosaic Imagens...Mosaic Imagens...Mosaic Imagens... � Mosaic Mosaic Mosaic Mosaic

WizardWizardWizardWizard

Aparecerá uma caixa Mosaic WizardMosaic WizardMosaic WizardMosaic Wizard, e na aba InputInputInputInput, clique na pasta

amarela como mostra a imagem abaixo, e selecione os arquivos para o

mosaico.

Em sequencia na aba OutputOutputOutputOutput, selecione onde o arquivo será salvo e o

nome do arquivo e por fim clique em FinishFinishFinishFinish....

O arquivo será processado, ao finalizar clique em OKOKOKOK. Para verificar

seu mosaico concluído abra um Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer.

10. RECORTE REGULAR

É um processo bastante utilizado, pois devido à imensidão dos dados

da imagem, podemos apenas focalizar uma determinada região ou área

através de um recorte regular, retirando a parte desnecessária no trabalho.

Abra um ViewerViewerViewerViewer e selecione a imagem, em seguida vá em

Raster Raster Raster Raster ���� Tools Tools Tools Tools

Abrirá uma caixa de ferramentas como mostra a figura abaixo,

através dessas ferramentas será feita o AOIAOIAOIAOI (Area of Interest), ou seja, a

Área de interesse.

Através da Ferramenta Create Rectangle AOCreate Rectangle AOCreate Rectangle AOCreate Rectangle AOIIII, será selecionada a

área de interesse na forma de um retângulo, clique na ferramenta e depois

clique e arraste sobre a região que você escolheu.

Agora, na barra de ferramentas, selecionamos a opção DatDatDatDataaaaPrepPrepPrepPrep �

Subset Image...Subset Image...Subset Image...Subset Image...

Abrirá a opção SubsetSubsetSubsetSubset, a qual você deverá inserir a imagem em Input Input Input Input

File (*.img)File (*.img)File (*.img)File (*.img), feito isso selecione o nome e o local de saída da imagem em

Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img)Output File (*.img), depois clique em Ignore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output StatsIgnore Zero in Output Stats (para

ignorar valores nulos na imagem) e AOIAOIAOIAOI.., abrirá uma caixa e selecione a

opção Viewer

O programa irá processar o recorte até a obtenção da área final.

Concluído, abra um Classic ViewerClassic ViewerClassic ViewerClassic Viewer para visualizar o resultado.

11. RECORTE IRREGULAR

Assim como o recorte regular é uma ferramenta muito utilizada, pois,

pode determinar uma área mais específica do seu estudo. Abra um Clássic Clássic Clássic Clássic

ViewerViewerViewerViewer e selecione a imagem da qua será feito o recorte, em seguida

selecione clique em FileFileFileFile � OpenOpenOpenOpen � Vector LayerVector LayerVector LayerVector Layer, selecione a pasta onde

está salvo seu arquivo em no formato Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp)Shapefile (*.shp), um detalhe

importante é que geralmente os arquivos estão em extensões diferentes, por

isso é preciso mudar em Files of type Files of type Files of type Files of type para o qual você usará

Após selecionar o arquivo ele será sobreposto sobre a camada

selecionada,

Em seguida, ative a ToolsToolsToolsTools no menu AOIAOIAOIAOI, e selecione o cursor preto

dando um clique na área de interesse, e a área selecionada irá ficar na cor

amarela, novamente no menu AOIAOIAOIAOI, clique em Copy Selection to AOICopy Selection to AOICopy Selection to AOICopy Selection to AOI, o que

transformará seu vetor em uma área de interesse para o Erdas Imagine, e

novamente clique com o cursor preto sobre a mesma área selecionada, de

forma que ela será envolvida por uma caixa. Finalmente é só clicar em

DataPrepDataPrepDataPrepDataPrep � Subset ImageSubset ImageSubset ImageSubset Image e realizar o mesmo procedimento mostrado para

o recorte regular na seção anterior.

Agora é só visualizar a imagem depois de finalizado o processo.

12. SHAPEFILES

São arquivos em formato de vetores geoespaciais para sistemas de

informação geográfica, contendo apenas informações de atributos de um

conjunto de dados correspondentes as suas coordenadas vetoriais, não

contendo informações topológicas.

É possível obter shapefiles pelo endereço FTP do IBGE

ftp://geoftp.ibge.gov.br/

Ou pelo link direto

ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/malhas_digitais/municipio_2005/E1000/

Proj_Geografica/ArcView_shp/

Faça o download de todos os arquivos que estão contidos nas

subpastas (Brasil, Região ou Estados).

Após o download da região de sua preferência, vamos ao Classic Classic Classic Classic

Viewer Viewer Viewer Viewer � Select Layer to AddSelect Layer to AddSelect Layer to AddSelect Layer to Add e selecione o shapefile. Feito isso vá agora a

Vector Vector Vector Vector � Attributes...Attributes...Attributes...Attributes... , nessa opção, ao clicar no shape ele indica o nome da

região e suas características na caixa ao lado.

13. MODELO DE ELEVAÇÃO DIGITAL

13.1 SRTM – BRASIL RELEVO

Através do link http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/ é possível obter os dados SRTM da versão 1, os quais apresentam algumas falhas, porém estas falhas foram corrigidas na versão 2. No site, após clicar em dados para download vemos as opções dos estados brasileiros e o formato do arquivo que será feito o download.

13.2 SRTM – JPL – NASA

Através do link http://dds.cr.usgs.gov/srtm é possivel ter acesso a pagina de

download dos dados SRTM com ajustes e correções da versão 1.

14. GEORREFERENCIAMENTO

O georreferenciamento de uma imagem ou qualquer outra informação geográfica é transformar suas coordenadas conhecidas em um sistema de referencia.

14.1 IMAGENS

Para transformar o sistema de coordenadas da imagem no qual se

deseja trabalhar, basta abrir um Classic Viewer, selecionar a imagem a ser

georreferenciada, RasterRasterRasterRaster � Geometric CorrecGeometric CorrecGeometric CorrecGeometric Correction...tion...tion...tion...

Abrirá essa janela, a qual deve ser selecionada a opção ReprojectReprojectReprojectReproject em seguida OKOKOKOK

Será aberta a caixa ReReReReproject Model Properties,project Model Properties,project Model Properties,project Model Properties, clique na aba

Projection,Projection,Projection,Projection, em Map UnitsMap UnitsMap UnitsMap Units selecione meters e em seguida Add/Change Add/Change Add/Change Add/Change

ProjectinProjectinProjectinProjectin

Agora, na aba CustomCustomCustomCustom escolha a Projection TypeProjection TypeProjection TypeProjection Type, Spheroid NameSpheroid NameSpheroid NameSpheroid Name,

Datum NameDatum NameDatum NameDatum Name, UTM Zone UTM Zone UTM Zone UTM Zone e NORTH or SOUTHNORTH or SOUTHNORTH or SOUTHNORTH or SOUTH, em seguida OKOKOKOK

Logo após, em Geo Correction ToolsGeo Correction ToolsGeo Correction ToolsGeo Correction Tools

Nessa opção escolha o local de saída e o nome da imagem, depois clique em IIIIgnore Zero in Statsgnore Zero in Statsgnore Zero in Statsgnore Zero in Stats e OKOKOKOK

Finalizado o processo, para conferir basta abrir um Viewer e nas opções informações.

14.2 SHAPEFILES

Na barra de tarefas do Erdas, clique em VectorVectorVectorVector � Reproject Reproject Reproject Reproject Shapefiles...Shapefiles...Shapefiles...Shapefiles...

Abrirá a caixa Reproject ShapefileReproject ShapefileReproject ShapefileReproject Shapefile, e selecione o arquivo a ser

reprojetado em Input FileInput FileInput FileInput File, ao selecionar o arquivo seus dados são

apresentados em Source ProjectionSource ProjectionSource ProjectionSource Projection, próximo a Categories Categories Categories Categories clique no

quadradinho selecionado na imagem e escolha a nova projeção, escolha o

nome e onde será salvo o arquivo em Output FileOutput FileOutput FileOutput File, e em seguida OKOKOKOK

Para conferir abra um viewer, selecione o shapefile reprojetado e clique na

opção informações.

15. MODEL MAKER

Essa é uma ferramenta muito importante para aplicação de

determinados algoritmos para estimativas de NDVI, Temperatura, Balanço

de Radiação, entre muitos outros. Na barra de ferramentas clique em

ModelerModelerModelerModeler � Model MakerModel MakerModel MakerModel Maker

Aparecerá uma caixa abaixo onde será realizado o trabalho, ao lado

uma caixa de ferramentas.

Na sequencia será apresentado um exemplo de Calibração

Radiométrica.

Após selecionar a imagem de entrada (Calibração Radiométrica), as

tabelas com os coeficientes de calibração (a e b), desenvolver a equação

(círculo) e selecionar o nome e o local de saída da imagem (Imagem – Saída).

Clique no raio vermelho para gerar a imagem.

16. IMAGE DRAPE

Ferramenta muito útil para visualização em 3D da região estudada

Abra o Classic Viewer com seu Modelo de Elevação Digital

Em seguida no mesmo Viewer, abra a região selecionada e na opção

Raster Layer, desmarque o Clean Display. Dessa forma a região ficará

sobreposta no Modelo de Elevação

Clique em UtilityUtilityUtilityUtility � Image DrapeImage DrapeImage DrapeImage Drape

Abrirá outro visor, do qual será visualizado em 3D de acordo com a

visualização escolhida no seu primeiro Viewer.

Em Utitlity � Options podemos fazer algumas configurações, do MED (Modelo de Elevação Digital), Fog e Background.

17. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Referencias bibliográficas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Georreferenciamento - georreferenciamento