Processamento digital de imagens e a evoluçao tecnologica na resoluçao em sensoriamento remoto : o caso da fusao de imagens de diferentes resoluçoes espaciais

Abstract

Resumo: As técnicas de fusão de imagens de satélite de diferentes resoluções espaciais visam à obtenção de uma imagem melhorada, com melhor definição dos detalhes espaciais, o que possibilita melhor interpretação visual. Idealmente, a imagem resultante deve manter as informações espectrais, permitindo a posterior segmentação e classificação com maior precisão. Diferentes métodos de fusão têm sido propostos para efetuar a fusão de imagens de sensores de média resolução espacial como o Landsat TM (30 metros no modo multiespectral) e SPOT (10 metros no modo pancromático e 20 metros no modo multiespectral). O lançamento do satélite IKONOS 2 tornou possível a obtenção de imagens de alta resolução espacial (1 metro no modo pancromático) que contém informação espacial para várias aplicações de mapeamento e análise de áreas urbanas. Entretanto, a imagem multiespectral, que proporciona informação espectral importante para aplicações temáticas, é obtida com resolução espacial de 4 metros. Este trabalho compara os resultados de cinco métodos tradicionais (Substituição, Transformação IHS, Transformação HSV, Substituição da Componente Principal e Filtragem Passa-Alta) na fusão das imagens multiespectral e pacromática do satélite IKONOS, avaliando a aplicabilidade desses métodos em imagens de alta resolução. A análise dos resultados é feita com base em: 1) análise visual, 2) comparações estatísticas por meio do coeficiente de correlação e 3) na classificação da imagem híbrida. A área teste corresponde a uma região urbana, onde estão presentes diferentes tipos de cobertura, como edificações com diferentes tipos de telhas, vegetação arbórea e rasteira, água, solo exposto e ruas.

Abstract: The techniques for fusion of satellite images of different spatial resolutions aims to enhance the image quality, for example, spatial details. This enhancement allows better visual interpretation. Ideally, the resulting image must keep the spectral resolution, leading to a more precise image segmentation and classification. Many different fusion methods have been proposed to perform the image fusion for medium resolution images, for example, Landsat TM and SPOT. The IKONOS2 satellite became possible the obtaining of images of high space resolution (1 meter in the panchromatic mode) that contains spatial information for several mapping and urban area analysis applications. However, the multispectral image, that provides important spectral information for thematic applications, is obtained with spatial resolution of 4 meters. This work compares the results of five traditional methods (Substitution, I HS Transform, HSV Transform, Substitution of the Principal Component and High-Pass Filtering) in the fusion of the panchromatic and multispectral images of the IKONOS satellite, evaluating the applicability of those methods in high resolution images. The analysis of the results is done based in: 1) visual analysis, 2) comparisons of the correlation coefficient and, 3) classification of the hybrid image. The test area corresponds to an urban region with different land cover types, as constructions with different types of tiles, arboreal and low vegetation, water, exposed soil and streets.