ESTIMATIVA DE PROFUNDIDADES UTILIZANDO IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO APOIADAS POR DADOS DE LEVANTAMENTO BATIMÉTRICO
Abstract
As imagens de satélite vêm sendo amplamente utilizadas para as mais
diversas finalidades. São empregadas, por exemplo, em estudos geológicos, na
cartografia, no planejamento e desenvolvimento urbanístico, nas definições de
projetos de engenharia, na agricultura e em hidrologia. Quanto às aplicações em
hidrologia, pode-se citar o uso das imagens para mapeamento e delineamento de
corpos d'água, verificação e controle da qualidade física da água, avaliação da
quantidade de sedimentos em suspensão e verificação de turbidez. Além disso,
estudos já foram realizados com imagens Landsat e SPOT com o intuito de extrair
profundidades a partir das mesmas, com base nos valores de reflectância. Para
países como o Brasil, com extenso litoral e grande quantidade de rios navegáveis,
que utilizam estes tanto para o transporte de pessoas e cargas quanto para o lazer e
turismo, cartas de navegação confiáveis e constantemente atualizadas são
requeridas. No entanto os sistemas hídricos são muito dinâmicos, sofrendo
processos de erosão e deposição que provocam variações no relevo submarino,
tornando as cartas náuticas desatualizadas rapidamente. Em função disso, este
trabalho propõe um método alternativo para estimativa de profundidades e,
conseqüentemente, para atualização e complementação de mapas batimétricos,
através da integração de dados espectrais provenientes de imagens IKONOS e dados
batimétricos. Experimentos foram realizados para a região do canal localizado entre
as ilhas Sepultura e do Capinzal, na Baía de Guaratuba, litoral paranaense. Dados de profundidade foram coletados em junho de 2002, através de levantamento
batimétrico utilizando-se ecobatímetro de feixe único e posicionamento horizontal
através do DGPS. Com base nestes dados, analisou-se o comportamento dos
valores digitais na imagem em função da profundidade e elaborou-se um modelo
matemático para estimativa de profundidades em função de valores digitais. O
modelo foi então aplicado à imagem e avaliações da precisão alcançada foram
realizadas, mostrando a validade do modelo e viabilidade do método proposto.
Extracting Depths from Images Upon of High Resolution Based on Reflectance
Values
Abstract
The satellite images have been used with many purposes, for example in
geological studies, cartography, urban planning and development, engineering
projects definitions, agriculture and hydrology. In hydrology, satellite images can be
used in body water mapping and delineation, water physical quality verification and
control, suspended sediment quantity evaluation and turbidity verification. Besides,
investigations were performed with Landsat TM and SPOT images to extract
depths from images based on reflectance values. For countries like Brazil that has an
extensive coast and a lot of navigable rivers, which are used to transport cargo and
people, for business, leisure and tourism, reliable and updated nautical charts are
required. However, the aquatic systems are very dynamic, suffering erosion and
deposition processes that cause variations on submarine relief, turning nautical
charts quickly out of date. This essay proposes an alternative method to estimate sub
aquatic depths and consequently complementation and updating nautical charts,
through IKONOS image and bathymetric data integration. Experiments were
performed in the stream located between Sepultura and Capinzal islands, Guaratuba
Bay, Paraná coast. Depth data were collected in June 2002, through bathymetric
survey using single beam echo sounder and horizontal positioning by DGPS. With
these data the digital numbers of the image were analysed in function of depth and a
mathematic model were elaborated to estimate depth through digital numbers. The
model was so applied to image and precision evaluations were accomplished,
showing the model validity and proposed method viability.
