ILMSImage Criação de Célula
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ILMSImage Cell Creation
Introdução
ILMSImage Cell Creation faz parte do ILMSImage plug-in para QuantumGIS, ele é usado para a criação de células com os dados de entrada selecionados e outros parâmetros opcionais.
O painel consiste de dois componentes. Na parte superior o projeto atual é resumido sob o título ILMSImage Project Information. O restante do painel é a funcionalidade real, neste caso, a derivação de áreas de imagem estatisticamente homogêneas, as quais são chamadas de células no contexto do ILMSImage. Essa divisão em duas partes, as informações do projeto e ferramentas também existem em outros painéis do plug-in GUI ILMSImage.
Parte 1: Informações
As informações que se resumem na seção de informações consistem no nome do projeto (1) e as fontes de dados que foram utilizados no projeto e seus identificadores (2) - atribuído no painel de configuração do ILMSImage.
Parte 2: Criação de Célula
Informações preliminares
A derivação das áreas de imagem estatisticamente homogêneas é "processo-chave da análise de imagem baseada em um objeto. Ela é baseada na suposição de que o material de dados vindos de modernos sensores remotos, o qual se torna cada vez mais complexo devido ao aumento da densidade de dados, não pode ser analisado de forma adequada, porque os pixels da análise de imagem comum são usados como referência. Como alternativa, a análise de imagem baseada em objetos oferece a criação de novas áreas, como base para análise posterior. Este processo é muitas vezes chamado de "'segmentação' e, no contexto do ILMSImage como criação celular. Ele agrupa pixels vizinhos, com base em semelhanças estatísticas para as áreas (células), que são tão homogêneas quanto possível. Este processo não representa apenas uma redução da complexidade de dados de entrada extensos, mas também oferece uma nova perspectiva desses dados, fornecendo novos recursos (que raramente são usados em um análise de imagem) para análise posterior. Uma dessas características é, por exemplo, a forma de uma célula ou seu contexto espacial que contém, entre outras coisas, a relação com as células vizinhas. Recursos para a forma e contexto são percebidos como características subordinadas na análise de dados de sensoriamento remoto baseada em pixels, devido à uniformidade da área, principalmente a do pixel retangular.
Para o processo de segmentação, isto é, a derivação de áreas de referência a partir de imagens, várias sugestões e métodos são fornecidos na literatura correspondente. Alguns deles estão resumidos na Haralick & Shapiro (1985), Pal & Pal (1993) e Freixenet et al. (2002). Para uma compreensão básica de ILMSImage é suficiente saber que o processo de criação de células utilizadas no software é baseado em uma combinação de métodos Region-Growing e análise de Watershed. Ele foi desenvolvido com o objetivo de minimizar os graus de liberdade que estão disponíveis ao usuário para a adaptação. Para uma aplicação exata do método, opções mais detalhadas estão disponíveis. O resultado da criação de células usando ILMSImage é uma primeira abstração do conteúdo da imagem original, todas as outras análises são realizadas utilizando esta imagem celular.
Visão geral
Na parte inferior do painel está a ferramenta para criação de células. Basicamente, o usuário pode usar três configurações:
- Criar novas células: O parâmetro principal para uma adaptação da criação de células do ILMSImage é chamado de modulação. Ele determina o tamanho médio das áreas homogêneas resultantes após o processamento. Para a criação de células usando o ILMSImage apenas este parâmetro é obrigatório.
- Ativar opções avançadas: Essas são geralmente desativadas, mas podem ser ativadas para modificar a criação de células mais detalhadamente.
- Exportar células como shapefiles: Após a criação de células ter sido concluída, é possível exportar o resultado como um shapefile e visualizá-lo na superfície do mapa. Este processo pode ser modificado em vários aspectos.
Ativando a criação de células
Ao clicar na caixa de seleção correspondente a criação de células será ativada. A única informação que é obrigatória para este processo é a modulação. Este termo deriva do máximo contraste entre pixels vizinhos, os dados da imagem (Schowengerdt, 2007). O parâmetro de modulação controla o tamanho médio de células emergentes. A seguinte relação tem que ser considerada: com a modulação aumenta o tamanho médio das células e com isso o seu número também diminui, com a diminuição da modulação, o tamanho médio das células diminui, mas o seu número aumenta.
A faixa de valores do parâmetro se encontra entre 0 e 1, note-se que os valores extremos não levam a resultados significativos em nenhuma circunstância. O valor 0,07 é um valor pré-definido de modulação que provou ser um bom ponto de partida para a criação de células de uma combinação de dados pancromáticos com uma definição espacialmente maior, e de dados multi-espectrais com uma definição espacialmente menor (como eles são usados no exemplo presente). Esta configuração padrão pode ser modificada pelo usuário com respeito ao parâmetro de criação de células, de modo que esse corresponda ao tamanho da área típica necessária para a análise. O resultado de uma nova criação de célula é um conjunto de dados raster que possui um tamanho de pixel da maioria dos dados de entrada de alta definição, o qual pode ser encontrado no diretório do projeto que termina em _index . Como o ILMSImage requer acesso exclusivo ao arquivo correspondente para outras operações, ele não é automaticamente carregado em visualização do mapa. Para visualizar o resultado a criação de células a opção de Exportar como Shapefile (veja abaixo) é mais adequada.
Opções Avançadas
Usando as opções avançadas a criação de células pode ser modificada mais especificamente. O processamento só pode ser ativado se a criação da célula também for ativada. Para uma simples criação de célula, valores padrão são utilizados para esses parâmetros que também são mostrados na superfície. Abaixo os parâmetros são listados juntamente com suas funções:
| ILMSImage Parameter | Função |
|---|---|
| Minimum Mapping Unit | O valor deste parâmetro representa o menor tamanho de célula válido em pixels de imagem. Normalmente, o menor tamanho é 1 e corresponde aos dados de entrada de maior definição. Análises de áreas grandes podem exigir uma modificação do valor para outro mais elevado, a fim de evitar a criação de células muito pequenas. |
| Layer Bias | Este parâmetro controla o peso dos canais de entrada diferentes. Isso permite atribuir um valor mais alto para uma camada de dados para a criação de células. Por padrão, o valor é definido como 1,0, por isso todas as camadas de dados têm o mesmo valor. Ao alterar este valor um peso diferente pode ser atribuído a primeira camada na lista correspondente. |
| Morphological Smoothing | Os resultados da criação de células podem ser equilibrados no nível de pixel, ou seja, as bordas da célula são convertidas em formas mais suaves antes de gerar um vetor de representação de dados. Por padrão, essa função fica desativada; o valor do parâmetro é 0,0. |
| Tile Size | O ILMSImage usa um conceito de azulejos (tile) para processar grandes camadas de dados de forma eficiente. O tamanho das telhas aplicadas pode ser modificado usando-se esse parâmetro. A unidade é o pixel da imagem do canal de entrada de maior definição. Para projetos de áreas pequenas (até 3000 pixels de comprimento de lado) pode ser mais eficiente desligar o “tiling”, indicando um valor mais alto. |
| Tile Overlap | A fim de criar células bem grandes até mesmo englobando vários tiles internos, o ILMSImage baseia-se em sobreposição na margem. O tamanho da área de sobreposição pode ser definida usando-se esse parâmetro. Mais uma vez, a unidade é o pixel da imagem do canal de entrada de maior definição. |
Exportação de Dados de Vetor
É possível exportar o resultado da criação de células como pacote de dados de vetor, em particular como um shapefile. Para ativar essa exportação, a caixa de seleção correspondente na terceira seção do painel de criação de células precisa ser ativada. Por padrão, o arquivo emergente tem o nome do projeto estendido por _index.shp e os arquivos relacionados são copiados para uma subpasta do espaço de trabalho do projeto chamada exports . Nome e localização podem ser modificados pelo usuário. Além disso, é possível suavizar os polígonos gerados de forma adaptativa, o que pode ser feito ao se ativar a caixa de seleção Smooth arcs with grade. O grau de suavização pode ser determinado na caixa de seleção (intervalo de valores 1-7), onde, com grau crescente, os polígonos são mais fortemente suavizados.
Execução da criação de células
Ao clicar em Create and/or visualize cells as operações selecionadas são realizadas. Isso pode demorar alguns minutos conforme o tamanho da área de pesquisa e os parâmetros selecionados. A conclusão dos processos é indicada por caixas de informação.
Se a exportação de dados vetoriais tiver sido ativada, os conjuntos de dados correspondentes são automaticamente carregados após a conclusão ter sido confirmada. O índice de célula estará agora sendo considerado na forma de vetores e pode ser modificado por alteração de parâmetros ou utilizados para análises posteriores. Note-se que geralmente apenas um resultado de criação de células fica disponível, ou seja, para a recuperação de um índice de célula anterior o índice precisa ser gerado com parâmetros idênticos. Não há nenhuma função que automaticamente leva a um resultado anterior. Esta limitação não se aplica para dados vetoriais exportados, se nomes de arquivos diferentes tiverem sido indicados para a exportação.
Próximos Passos
Depois da criacao de células, segue uma cadeia de processos típica com derivação e cálculo de atributos celulares através do painel [ILMSImage_Attribute_Calculation [| Cálculo Atributo ILMSImage]].
