Simulação de imagens do sensor ETM+ a partir de imagens diárias do sensor MODIS

• Main Author: Egidio Arai
• Other Authors: Yosio Edemir Shimabukuro
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2011
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/02.02.13.32

Este trabalho tem como objetivo simular imagens com a resolução espacial e espectral do Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM\smallString{+}), a partir de imagens diárias do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) da plataforma Terra. Nesse sentido, foi desenvolvido um sistema computacional denominado "Imagem ETM\smallString{+} Simulada Utilizando Imagem MODIS" (IESUIM). Este sistema é dividido em dois procedimentos: 1) calculo da contribuição dos pixels de uma imagem ETM\smallString{+} para a formação dos \textit{pixels} de uma imagem MODIS selecionada (imagens referências), gerando uma matriz de pesos para cada banda espectral e, 2) simulação das imagens com resolução espacial e espectral semelhante a do ETM\smallString{+} a partir das imagens diárias do MODIS de outras datas, utilizando-se a matriz de pesos calculada. Foram simuladas várias imagens dos anos 2002 e 2003 utilizando-se as imagens ETM\smallString{+} e MODIS adquiridas no dia 2 de outubro de 2001 como referências. Para a validação das simulações foram realizadas comparações com imagens existentes do ETM\smallString{+}, por meio de análise de regressão. As análises de correlação e de resíduos demonstraram que existe uma boa concordância entre as imagens simuladas e as originais. Além disso, foram feitas comparações entre os resultados do IESUIM com os obtidos pelas técnicas de fusão e restauração de imagem. Os resultados dessas comparações demonstram que as imagens simuladas pelo IESUIM são bastante semelhantes à imagem original, tanto espacialmente como espectralmente. Realizou-se também um estudo de caso, utilizando a metodologia do Projeto PRODES para estimar áreas desflorestadas; os resultados obtidos revelam uma boa concordância entre as áreas desflorestadas obtidas utilizando as imagens ETM\smallString{+} e as simuladas pelo IESUIM. === The objective of this thesis is to simulate images possessing spatial and spectral resolutions of Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM\smallString{+}) from daily images coming from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor of Terra platform, A computational system, IESUIM (Imagem ETM\smallString{+} Simulada Utilizando Imagem MODIS), has been developed and it is divided into two procedures to: 1) calculate contribuition of pixels ETM\smallString{+} image to form selected pixels MODIS image (reference image), thus, resulting a weight matrix for each spectral band; and 2) simulate daily images of MODIS, from other dates, using weight matrix. Several images of 2002 and 2003 were simulated using ETM\smallString{+} and MODIS images of October 2$^{nd}$ 2001 as references. In order to validate the simulations, available ETM\smallString{+} images were compared by means of regression analysis. Correlation analysis and residue analysis showed that there is a good agreement between the original and simulated images. Besides, results obtained from IESUIM were compared with fusion and restoration techniques and the results showed that images simulated by IESUIM were very similar to the original ones in both space and spectral resolutions. A case study was conducted by employing PRODES project to estimate deforested areas. Results showed good agreement when compared to deforested areas coming írorn ETM\smallString{+} images.