quinta-feira, 2 de Julho de 2009

Detecção Remota, Zonas afectadas

TENDO EM CONTA O OBJECTIVO DESTE BLOG, O PRESENTE TRABALHO NÃO SENDO APLICADO SOBRE A ÁREA DE ESTUDO, PENICHE, SERVE UNICAMENTE PARA SE DEMONSTRAR AS POSSIBILIDADES PROVENIENTES DA DETECÇÃO REMOTA NA PROTECÇÃO CIVIL.


RESUMO:



As imagens de satélite são uma enorme fonte de informação para as mais diversas áreas do conhecimento, e no caso especifico deste trabalho, os conceitos da detecção remota e a sua aplicação prática sobre as imagens são uma mais-valia para a detecção de áreas afectadas.

Esta capacidade é importante para quem tem de tomar decisões, particularmente decisões que podem decidir a futuro de pessoas através de um socorro eficiente.



INTRODUÇÃO:


Principal Objectivo, recolha de informações sobre áreas afectadas após a passagem do furacão Katrina.

Objectivos específicos, analisar imagens de satélite dos locais afectados com recurso à comparação entre imagens, anteriores e posteriores ao fenómeno.


DETECÇÃO REMOTA:
Fonte: Grupo Detecção Remota: http://www.igeo.pt/gdr/



É um processo através do qual a energia electromagnética emitida ou reflectida por uma superfície é captada e medida por um instrumento (sensor) que não está em contacto directo com essa superfície. Uma vez que as propriedades e o estado de determinada superfície influenciam as características e a quantidade da energia que é emitida ou reflectida, a medição e a análise desta última pode fornecer informação preciosa sobre a superfície que se pretende estudar. Se considerarmos que o objecto de estudo pode ser por exemplo a superfície terrestre, a atmosfera, ou os oceanos, facilmente se compreende que a Detecção Remota representa uma poderosa ferramenta de conhecimento sobre o nosso planeta.

A energia do Sol incide sobre vários objectos da superfície terrestre. A energia reflectida é depois captada por um sensor (neste caso transportado por um satélite).





Espectro electromagnético, mostrando a região do visível ampliada. A energia electromagnética é caracterizada por diferentes comprimentos de onda, que se distribuem ao longo do espectro electromagnético.




KATRINA - NOTA INTRODUTÓRIA




O Furacão Katrina foi um grande furacão, uma tempestade tropical que alcançou a categoria 5 da Escala de Furacões de Saffir-Simpson .


Os ventos do furacão alcançaram mais de 280 quilómetros por hora, e causaram grandes prejuízos na região litoral a sul dos Estados Unidos, especialmente em torno da região metropolitana de Nova Orleães.


Em 29 de Agosto de 2005, mais de um milhão de pessoas foram evacuadas.



Provocando cerca de 1200 mortes.

Foi a 11ª tempestade de 2005 a receber nome, sendo o quarto entre os furacões. ~



IMAGENS SATÉLITE:



Aquisição:


Para a realização deste trabalho foi necessário proceder à recolha de dados, como tal, a internet (site da Nasa) apresentou-se como a melhor forma para adquirir as imagens.



Limitações:



Relativamente às limitações das imagens, elas estão essencialmente relacionadas com a falta de metadata.



METODOLOGIA:



Visto que banda do Vermelho (R) apresentava os valores do número digital (ND) mais baixos, para identificar a água, foi sobre ela que as análises foram realizadas




Gráfico ilustrativo da reflectância da Água, Solo e Vegetação de acordo com o comprimento de onda.



É claramente visível que a reflectância na água decresce aquando da aproximação do comprimento de onda pertencente ao InfraVermelho (0,72 – 1000).



IMAGENS SATÉLITE:



O presente trabalho utilizou 2 imagens de datas diferentes para comparar a reflectância, antes e após o fenómeno meteorológico, Katrina.





IMAGEM DE SATÉLITE PERTENCENTE A NEW ORLEANS, ANTERIOR AO FURACÃO KATRINA (2000):



  • Elevada reflectância na superfície terrestre
  • Valores mais baixos de reflectância no mar



IMAGEM DE SATÉLITE REFERENTE AO MESMO LOCAL, APÓS A PASSAGEM DO KATRINA (2005):




  • Reflectância na superfície terrestre reduzida, nomeadamente na zona central da imagem.

  • Presença de água resultante das inundações e cheias provocadas pelo rebentamento dos diques.

CLASSIFICAÇÃO DAS IMAGENS:



Metodologia:


Quanto à classificação das imagens utilizou-se o SOM (Kohonen’s Self-Organizing Map), referente às redes neuronais, através de uma classificação Não Supervisionada, ou seja, a aprendizagem por parte dos neurónios aconteceu sem qualquer indicação



  • 5 clusters (Classes) como Output da rede


Valor reflectância

1- BAIXO

2 - MÉDIO – BAIXO

3 - MÉDIO

4 -MÉDIO- ALTO

5 -ALTO



IDRISI (software utilizado)



SOM – Setembro 2000, Banda 3(R)



SOM – Setembro 2005, Banda 3 (R)





RESULTADOS:
  • Diminuição do valor máximo de reflectância (5) em Setembro 2005

  • Existência de um padrão definido na zona central da imagem





    Recurso à comparação entre as imagens de 2000 e 2005




    A imagem anterior permite verificar quais os locais onde a reflectância sofreu alterações, entenda-se cresceu e diminuiu relativamente ao ano de 2000.



    Os valores de -4 (azul) presentes na região central da imagem comprovam a presença de água nesta região, curiosamente os canais com ligação ao mar, anteriormente com baixo valor de reflectância surge nesta comparação com ganhos significativos de reflectância, possivelmente relacionado com a quantidade de destroços que flutuam e que alteram as caracteristicas do canal





    Locais onde a reflectância diminuiu entre 3 e 4 valores





    Esta imagem, permite verificar as zonas (edificado) em que os danos possivelmente serão maiores, sendo uma vantagem para quem tem de tomar decisões, especialmente as relacionadas com o socorro ou reabilitação.




    CONCLUSÃO:


    Aproximação valiosa à temática da detecção remota e nomeadamente à interpretação de imagens de satélite através de uma abordagem prática.


    Permitiu identificar e analisar uma situação anómala através das imagens.


    Utilização do SOM, permitindo aplicar uma tecnologia que será, sem duvida, importante para futuros trabalhos, retirando a subjectividade normalmente associada à classificação das imagens.


    REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:



    Caetano, M. (2009). Detecção Remota



    RECURSOS ELECTRÓNICOS:






    Impossivel esquecer, Complicado de lembrar.