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METODOLOGIA

Conversão de arquivos

A conversão de arquivos foi realizada com o objetivo de importar um arquivo imagem em outro formato para o formato *.IMG - formato este, reconhecido e usado pelo Software de processamento de imagens e Geoprocessamento Idrisi For Windows v. 2.01. A essas imagens foram associados arquivos documento, com informações da formatação dos mesmos, com extensão *.DOC. Os formatos de imagem importados para Idrisi foram *.TIFF.
No formato *.IMG, as imagens foram armazenadas no Idrisi como uma coleção de códigos de atributo numérico dispostos em formato raster, ou seja, os valores de atributo representam pixels. Estes foram associados a uma resolução espacial definida (30m) , no qual os atributos de regiões numeradas (ou vetores) foram listados. No Idrisi, os arquivos de valores de atributo foram associados com um arquivo de definição geográfica que registra, como uma imagem, as localidades de cada região; a partir desses dois arquivos foi construída uma imagem raster.
O arquivo formato *.TIFF, é um arquivo raster normalmente utilizado, desenvolvido pela Aldus Corporation. Existem 32 formatos *.TIFF que foram submetidos a cinco revisões. Em conseqüência, virtualmente nenhum programa pode ler ou escrever todos os formatos *.TIFF. No Idrisi o módulo TIFIDRIS lê algumas das variantes mais importantes.
Cada órbita ponto, bandas espectrais 3, 4 e 5 nos formatos *.TIFF foram importados para o formato *.IMG.
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Composição falsa cor

Composições falsa cor, são imagens coloridas produzidas a partir de três imagens independentes em padrões de cinza. São chamadas de composições falsa cor sempre que contiverem informação espectral fora do intervalo sensível ao olho humano. Essas foram obtidas associando-se 3 bandas de imagem (5,4,3), a cada uma das três cores básicas: vermelho, verde e azul respectivamente. O Idrisi sobrepõe as bandas com suas respectivas cores, obtendo-se assim, uma imagem colorida (falsa-cor). Os diferentes níveis de cada cor vão de 0 a 255 tons, onde 0,0,0 corresponde ao preto e 255, 255, 255 corresponde ao branco.
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Georreferência

A reamostragem foi o procedimento utilizado para georreferenciar espacialmente as imagens de trabalho à sua posição conhecida do terreno. Esse procedimento foi usado para registrar uma imagem aos sistemas de coordenadas de referência universalmente reconhecido, como Coordenadas Geográficas ou Universal Transversa de Mercator (UTM).
Com esta metodologia, podemos em primeiro lugar, monitorar e reduzir o erro de posição inevitavelmente introduzido durante qualquer processo de reamostragem. Uma imagem pré-georreferenciada apresenta um erro de posição que nem sempre está documentado e que pode ser maior do que o erro cometido pelo técnico. E em segundo lugar, é possível escolher um sistema de referência para o qual a imagem será transformada.
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Digitalização das cartas da DSG
Efetuou-se a digitalização das Cartas da DSG, escala 1:250.000, das entidades como Rede Viária, Rede de Drenagem, Malhas de Coordenadas UTM e Limites urbanos. O Software utilizado para a digitalização foi o MicroStation. O passo inicial consistiu em referenciar as cartas no sistema UTM, onde introduziu-se coordenadas de pontos de apoio (4), na janela de digitalização, e na seqüência a digitalização propriamente dita.
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Corte de Imagem
Considerando o objetivo do produto final (carta-imagem), produzido com as dimensões e escala determinados pelas cartas topográficas da DSG acima mencionadas, em escala 1:250.000, houve necessidade de articular as imagens órbitas-ponto, que recobrem uma área maior que as das cartas, pois muitas delas não foram individualmente suficientes para recobrir a carta, como pode ser observada na Figura. Desta forma, houve a necessidade de articular cada carta-imagem produzida, de modo a obter os cortes de imagem para a sua montagem.

Conforme descrito na figura, utilizou-se para a elaboração das cartas-imagem utilizadas no Inventário Florestal Contínuo do Rio Grande do Sul, cortes de 1 a 4 imagens para cada carta.
Para os cortes das imagens, efetuados pelo módulo window do Idrisi for Windows, foram necessários os valores das coordenadas limites da carta.

A transformação de coordenadas geográficas para coordenadas UTM, foi realizada no software SITER, a partir do menu cálculos geodésicos, onde define-se, conforme a carta topográfica, o elipsóide de referência, digitando na entrada de dados, as coordenadas E e N para cada canto da carta.
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Articulação e impressão das cartas-imagem
O processo foi realizado no software Idrisi for windows, através do módulo Reformat-Concat. A partir dos cortes das imagens, realizado de acordo as coordenadas limites das cartas topográficas em coordenadas UTM, procedeu-se a montagem das 29 cartas-imagem na escala 1:250.000.
Assim, realizou-se a composição das cartas-imagem sobre a imagem georreferenciada em formato de carta, em escala 1:250.000, adicionando-se camadas com outras informações e componentes a integrar a carta-imagem. Nesta etapa, foi adicionado sobre a imagem base, através da Barra Map Components, uma grade (Grid) com as linhas e colunas referenciando as coordenadas UTM da mesma, a rede viária e drenagem, também foi incluído a seta de orientação-norte, referenciando a posição da carta-imagem. Através do Composer foi adicionado as informações de identificação da carta, a escala, e os valores de coordenadas E e N sob as linhas da grade anteriormente inseridas.
Após, foram realizadas as impressões do material cartográfico produzido, objetivando a utilização desse material para as etapas dos trabalhos, desde o planejamento das alocações das unidades amostrais para o inventário florestal, como também para a confirmação à campo dos padrões de resposta espectral das imagens para utilização na classificação dos temas de interesse do Inventário Florestal. As cartas-imagem foram impressas com os componentes de mapa citados anteriormente.

Clique aqui para visualizar a articulação das cartas da DSG, correspondendo às cartas-imagem e ao Mapa de Uso da Terra (Classificação).
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Classificação digital das imagens

Conforme FUCHS (1986), o levantamento do uso da terra em uma determinada região torna-se de interesse fundamental para a compreensão dos padrões de organização do espaço, e este nunca é permanente.
Assim, a classificação das Cartas-imagem que abrangem a área do Estado do Rio Grande do Sul, foi realizada em função dos temas objetivados pelo Inventário Florestal Contínuo do Estado.

Os temas levantados foram:

Estes temas foram classificados quanto ao seu padrão de resposta espectral. Para isso, foi utilizada a Classificação Digital supervisionada, no módulo do Idrisi, no qual é identificado os diferentes agrupamentos de dados, criando as áreas de treinamento através da delimitação de polígonos sobre os agrupamentos, e definido uma assinatura espectral para cada categoria ou tema conhecido.
A etapa seguinte de classificação propriamente dita, foi realizada pelo aplicativo, que atribui a cada Píxel (elemento de resolução) da imagem, à assinatura anteriormente criada que mais se parece com ele.

Os valores de cada Píxel da imagem, em cada uma das bandas utilizadas na classificação, são comparados às assinaturas criadas, como se fossem uma única assinatura.
Desta forma são classificados na categoria ou tema que mais se assemelham. Nos trabalhos de coleta por polígonos das assinaturas, foram utilizadas a composição 3/4/5 (B/G/R), e na classificação foram utilizadas as bandas 3, 4 e 5, que possuem as informações registradas correspondentes da imagem.
Conforme PINTO (1991), a utilização de imagens orbitais obtidas através do Landsat e de outros satélites, tem se intensificado na medida em que suas potencialidades em diferentes aplicações temáticas tem sido demonstradas, e resultados concretos tem sido alcançados. Os melhores resultados tem sido encontrados na discriminação de alvos que ocorrem na superfície, para mapeamentos e monitoramento ambiental, destacando-se as imagens orbitais pelas suas características espectrais e pela sua repetitividade.
Também fez parte desta etapa a reambulação, para a confirmação dos padrões de resposta espectral dos temas classificados nas imagens, coletando-se informações à campo, utilizando-se do material cartográfico já elaborado (carta-imagem), também de uma tabela para coleta de informações, e informações do GPS, estas, utilizadas principalmente na confirmação das coordenadas do local amostrado, e na orientação como auxilio para a sua localização.

Veja aqui as características das bandas espectrais do Satélite Landsat -5 sensor TM.
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Processamento dos pontos amostrais

Visando atender a exigência da amostragem sistemática de cobrir de forma equânime as áreas florestais do Rio Grande do Sul, distribuindo a intensidade de amostragem calculada, surgiu a necessidade de desenvolver uma metodologia que elaborasse o modelo sistemático capaz de distribuir as unidades amostrais sobre a população, gerasse automaticamente as coordenadas de cada ponto e indicasse os pontos que incidiam sobre florestas nativas e os pontos que incidiam sobre florestas plantadas.
Para obter esta rede de pontos georreferenciados, desenvolveu-se um sistema específico a partir do aplicativo Delphi, onde introduziu-se as informações de coordenadas dos limites da carta, o incremento e o identificador a ser gerado, sendo a origem das coordenadas no datum horizontal SAD-69 (South Americam Datum) e a quilometragem UTM, a partir do Equador e Meridiano 51° W. GR. Com isto criou-se um conjunto de coordenadas com estrutura: x, y e z, representando as coordenadas Oeste, Norte e o identificador de cada ponto respectivamente, o qual foram exportados para o Idrisi for Windows no formato .vec.
Após repetidas simulações aplicadas sobre as 29 cartas topográficas, considerando uma margem de erro decorrente da defasagem temporal das imagens, constatou-se que a intensidade de amostragem calculada para florestas nativas era contemplada com a aplicação de uma rede sistemática de 10 km x 10 km, para a qual o sistema indicou a incidência de 557. Já para as florestas plantadas, verificou-se que a rede sistemática de 2,5 km x 2,5 km era a mais adequada, pois indicava a incidência de 403 pontos sobre reflorestamentos.

Assim, foram listadas as coordenadas dos pontos a serem amostrados em cada carta pelas equipes de coleta de dados.
Esse procedimento foi executado para as 29 cartas topográficas, onde levantou-se 403 pontos amostrais para as florestas plantadas e 557 pontos amostrais para as florestas naturais.
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Dados de uso da terra por cartas e bacias hidrográficas

Este procedimento possibilitou a quantificação dos temas de uso da terra por Carta e Bacia Hidrográfica, fornecendo informações tabulares.
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Dados de uso da terra por município

Nesta etapa, optou-se por trabalhar com a base de dados dos limites políticos dos municípios do Estado, do ano de 1994, produzida no IBGE/DGC. Esta malha Municipal é composta por linhas definidoras das divisas municipais, que constituem a Divisão Político-Administrativa do Estado.
O objetivo desta etapa foi compor como produto final o mapa temático do uso da terra no formato das folhas de cartas do mapeamento sistemático do Estado, executadas pela Diretoria do Serviço Geográfico - DSG do Ministério do Exército e pelo Departamento de Cartografia da Diretoria de Geociências - DGC/DECAR do IBGE, seguindo as prescrições do sistema na escala 1: 250.000, onde foi lançada a malha municipal. Cabe salientar que as áreas calculadas com esses polígonos poderão ser divergentes das oficiais, frente a supressão de pontos efetuada na malha original em escala 1: 250.000.
Para atingir esse objetivo, primeiramente trabalhou-se na digitalização desta malha. Na seqüência este arquivo foi editado para corrigir possíveis imperfeições. Na etapa subseqüente transformou-se este arquivo para o formato .DXF e importados no software Idrisi, transformando-o em formato .VEC.
Posteriormente, já importado para o software Idrisi, procedeu-se a rotina de georreferenciamento utilizando o Sistema Universal Transversa de Mercator (UTM), levando-se em consideração os fusos 21 e 22. Esta malha após este processo, foi editada nas coordenadas limites da articulação das cartas em escala 1:250.000, segundo DSG, objetivando a sobreposição desta, de forma a abranger somente a carta em questão.
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