ArcGIS: Conversão Radiométrica

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Preparação do DEM TOPODATA

Seria injusto deixar de postar minhas impressões sobre as ferramentas do ArcGIS utilizadas no processo de conversão entre formatos de dados. O raster que vou utilizar neste exemplo é o recorte 20S525ZN.tif do DEM TOPODATA. Este MDT requer alguns ajustes antes de ser utilizado. Alguns passos estão descritos neste vídeo.

TOPODATA são imagens SRTM4 fornecidas pelo INPE, livres de vazios (voids) e com resolução espacial de 30 metros:

Ao clicar duas vezes sobre o raster, você passar a ter acesso às Propriedades do Arquivo.  Na guia Source, informações como Extensão, Tamanho do Pixel, Projeção, etc. podem ser consultadas:

De acordo com a imagem acima, os dados originais do modelo de elevação processado pelo INPE são do tipo Float 32 bits.  Outras informações relevantes são:

  • Number os Bands: Quantidade de faixas extraídas do espectro eletromágnético;
  • Cellsize: Resolução Espacial (Tamanho do Pixel). O valor 0,000278 está expresso em arco de segundos e equivale a 30 metros;
  • Pixel Type: Tipo de Dado do arquivo raster;
  • Pixel Depth: O Range do Raster (Intervalo Numérico).

Para obter maiores informações sobre diferentes formatos de dados, consulte o documento | Formato de Dados Raster | publicado aqui no blog Processamento Digital.

Ajuste de Projeção em Arquivos Raster

Ao verificar os metadados do arquivo 20S525ZN.tif, somos informados sobre a ausência de projeção na imagem:

Sabemos que o raster foi projetado no Sistema de Coordenadas Geográficas por causa da resolução expressa em arco de segundos, portanto, use a ferramenta Define Projection do ArcToolBox para atribuir um Datum para o modelo de elevação TOPODATA. Essa ferramenta pode ser localizada no ArcToolBox através do seguinte caminho:

Data Management Tools - Projections and Transformations - Define Projection

Informe o raster de entrada e a nova projeção a projeção de saída, clicando nos botões Edit – Select… (Escolha o Datum WGS 1984.prj localizada nas pastas Geographic Coordinate Systems – World):

A mensagem de raster sem projeção será substituída pela projeção GCS_WGS_1984.

Copy Raster: Ferramenta para Conversão de Float 32 Bit para Unsigned 16 Bit

Para finalizar esse tutorial, use a ferramenta Copy Raster para modificar o tipo de dado do arquivo.

Data Management Tools - Raster - Copy Raster

Insira as informações abaixo:

  • Input Raster: imagem de entrada
  • Output Raster: imagem de saída (modifique a extensão para .TIF)
  • Keyword, Ignore background e NoData Value: Opcionais
  • Pixel Type: Selecione 16_BIT_UNSIGNED (Inteiro de 16 Bits Não sinalizado)

As opções Convert 1 Bit Data to 8 Bit e ColorMap to RGB serão utilizadas em outra situação e não devem ser marcadas. Clique no botão OK e aguarde a finalização do processo:

Fim do tutorial. A partir de agora o DEM TOPODATA está pronto para ser utilizado em todas as suas análises (clique para ampliar). Analisar o intervalo numérico da nova imagem pode ser um bom exercício para validação das alterações:

 

O range de 16 Bits é o mais indicado para trabalhar com modelos de elevação porque temos altitudes superiores a 256 metros, o que por si só invalidaria o uso de dados em 8 bits.


Envie suas sugestões e dicas para o e-mail contato@processamentodigital.com.br

20 Comentários

  1. Saudaçoes Jorge!
    Antes de mais nada, gostaria de parabenizá-lo pela generosidade de compartilhar seus conhecimentos.
    Em seguida, gostaria de saber como podemos fazer a Conversão de Float 32 Bit para Unsigned 16 Bit no QGIS.
    É possível?
    Abçs e parabéns pelo trabalho de difusão.

  2. Olá, parabéns pelas explicações. Gostaria de saber se existe alguma ferramenta (se tiver qual) no QuantumGIS que realize a conversão do tipo de dados de uma raster como por exemplo a que você citou no caso do ArcGis: “copy raster”. ?

    • Primeiro você precisa se certificar que este DEM possui referência espacial. Se sim, você deve reprojetar esse dado para a projeção local.

      Se o DEM não possuir referência espacial ( uma mensagem de erro será exibida ao adicionar o MDE no mapa), será necessário Definir a Projeção antes de reprojetar o arquivo.

      Que tipo de MDE você está usando? SRTM 4? Topodata?

  3. Olá, estive realizando conversão radiometrica do landsat 8 entretanto o resultado era que o programa nao gerava o range de 0-255 continuava com o range de 16 bit, quando o programa gerou a conversão para 8 bits a imagem ficou monocromática. O que pode ser? testei em dois arcgis nas versões 10 e aconteceu o mesmo problema

  4. Olá Jorge, parabéns pela publicação.
    Eu não entendi por que vc converteu o arquivo de 32 bits para 16 já que no final do post vc relata: O range de 16 Bits é o mais indicado para trabalhar com modelos de elevação porque temos altitudes superiores a 256 metros, o que por si só invalidaria o uso de dados em 8 bits.
    Já que tem altitudes superiores a 256 metros, por que não manter então os 32 bits?

    • Por causa da escala (range) dos dados.
      Quando você define um tipo de dado como 32 Bits, você está criando espaço para armazenamento de informações. No caso da elevação, 32 Bit é uma escala inapropriada. Deve-se sempre trabalhar na escala de 16 Bit que vai de 0 a 65535 níveis de cinza. Não temos montanhas em nenhum lugar do mundo que alcancem a marca de 65536 metros. Por isso, representar a elevação em 32 Bit dobra o tamanho do raster sem necessidade. A escala de 16 Bit é suficiente para representar dados de elevação.

      Da mesma forma, não podemos dimensionar os dados de elevação na escala de 8 Bit, pois essa escala tem o range de 0 a 255. Não se pode gravar dados de elevação em 8 Bit pois você estará destruindo a informação sobre a altitude. Este assunto é um pouco complexo, recomendo a leitura deste documento.

      Abraços, Jorge Santos

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