QGIS 2.18: Substituição de Pixels Negativos no Modelo de Elevação

0

A Calculadora Raster permite realizar operações em arquivos raster através de expressões. A operação que vamos utilizar tem o objetivo de trocar um valor de um pixel por outro sem alterar os demais valores numéricos do raster.

Teste lógico para substituição de pixel

Temos um Modelo Digital de Elevação (MDE) cujo nome é representado pela variável “A”. Se esse MDE contiver pixels com valores negativos, podemos substituir esses valores pelo valor inteiro positivo mais próximo.

A fórmula utilizada para esse processo é uma operação condicional simples. Basicamente, iremos construir a seguinte sentença:

Substituicao_de_pixel1Temos a lógica mentalmente definida. Para materializar essa fórmula na linguagem do computador, vamos utilizar a Calculadora Raster do SAGA GIS e digitar o comando abaixo:

ifelse(a<1, 1, a)

SagaGis_ifelse1No processo de substituição de pixel, nossa meta consiste em modificar qualquer valor inferior a um pelo próprio valor um. Isso inclui todos os pixels associados ao valor zero.

Aplicação da Fórmula no MDE de Sergipe

Esta fórmula será aplicada no Mosaico do estado de Sergipe construído a partir de imagens SRTM de 30 m obtidas no site http://dwtkns.com/srtm30m/. Há informações importantes sobre os requisitos para download dessas imagens neste artigo.

As etapas de Processamento Digital de Imagens (PDI) iniciam-se pela leitura dos metadados. Um dos requisitos importantes para substituição de pixels negativos no MDE é conhecer o Tipo de Dado presente na imagem. Para Sergipe, as etapas de mosaico, reprojeção e recorte foram executadas, restando apenas a substituição dos pixels.

Analisando o tipo de dado do MDE

Mapas topográficos, imagens de satélite, fotografias aéreas ou qualquer outra estrutura formada por linhas e colunas (informação matricial) são tratadas no computador (meio digital) como Arquivos Raster. O tipo de dado (Data Type) desses arquivos determina o formato dos números alocados numa escala de valores (Range).

qgis218_change_pixel_value_01Sendo assim, quando uma célula contém valores negativos, esses valores numéricos serão conhecidos como números sinalizados. Um número alocado numa célula pode ser do tipo Inteiro ou Flutuante. A estrutura raster utiliza o sistema binário para armazenar informações. Na tabela abaixo, temos os intervalos identificados em diversos aplicativos GIS:

Tipo de Dado Intervalo (Range) Uso Possível
unsigned 1 bit de 0 a 1 Binário (“Sim” ou “Não”)
unsigned 2 bit de 0 a 3 Temático com até 4 classes
unsigned 4 bit de 0 a 15 Temático com até 16 classes
unsigned 8 bit de 0 a 255 Temático com até 256 classes
unsigned 16 bit de 0 a 65,535 Temático com até 65,536 classes
unsigned 32 bit de 0 a 4,294,967,295 Dados Contínuos
signed 8 bit de -128 a 127 Dados Topográficos
signed 16 bit de -32,768 a 32,767 Dados Topográficos
signed 32 bit de -2,147,483,648 a 2,147,483,647 Dados Contínuos
Floating 32 bit de 1.2×10-308 a 3.4×10308 Dados Contínuos
Floating 64 bit de 2.23×10-308 a 1.79×10308 Dados Contínuos
Complex 64 bit 32 bits na parte real, 32 bits na parte imaginária Transformações Fourier
Complex 128 bit 64 bits na parte real, 64 bits na parte imaginária Transformações Fourier

1 Byte = 8 Bit
2 Byte = 16 Bit
4 Byte = 32 Bit
8 Byte = 64 Bit

SIGNED = Sinalizado (números positivos e negativos).
UNSIGNED = Não Sinalizado (somente números positivos).

O formato numérico pode ser não sinalizado ou sinalizado. veja abaixo:

Unsigned Int 8 Bits | Significa Número Inteiro Não Sinalizado, 256 tons de cinza (alcance dos dados de 0 a 255 níveis de cinza). Este formato admite apenas números positivos. A escala de 8 Bits não é apropriada para dados topográficos porque temos altitudes que superam 256 metros.

Unsigned Int 16 Bits | Significa Número Inteiro não sinalizado, 65 mil tons de cinza (alcance dos dados de 0 a 65535 níveis de cinza). Este é o formato ideal para representação do relevo, porque consideramos apenas números positivos. A escala acima de 65 mil possibilidades de cinza no raster é adequada para representar a topografia.

Analisando os metadados do mosaico de Sergipe, temos um raster projetado no sistema plano com tipo de dado Signed Int 16 Bit ou Número Inteiro de 16 Bit com sinal. Essa informação deve ser preservada na Calculadora Raster do SAGA.

Tutorial sobre substituição de Pixel

1 – No painel Processar, pesquise pelo Raster Calculator:

qgis218_change_pixel_value_022 – Informe o raster de entrada, a fórmula, o tipo de dado de saída exatamente igual ao que consta nos metadados e um nome de saída para o novo arquivo. Execute o processo.

qgis218_change_pixel_value_03Adicione o raster resultante no projeto do QGIS. Após modificar as propriedades de estilo para renderização Mín/Máx com precisão real, perceba que o menor valor de pixel na rampa passou de -35 para 1, eliminando no processo todos os valores negativos.

qgis218_change_pixel_value_04Essa álgebra é útil para corrigir os pixels que ficam próximos aos corpos d’água no Modelo Digital de Elevação.


Inscreva-se no nosso canal no Youtube e fique por dentro das novidades!
https://www.youtube.com/c/ProcessamentoDigitalGeo

Acompanhe as publicações do site Processamento Digital através da nossa Newsletter:
http://www.processamentodigital.com.br/assinatura

Curta nossa página no Facebook:
http://www.facebook.com/ProcessamentoDigital

Siga nossa página no LinkedIn. Vamos divulgar muitas novidades nessa rede:
http://www.linkedin.com/company/processamento-digital


Dúvidas e sugestões podem ser enviadas para o e-mail contato@processamentodigital.com.br

DEIXE UMA RESPOSTA