Avaliação de técnicas de segmentação e classificação automática de imagens landsat-tm no mapeamento do uso do solo na Amazônia1

Abstract

RESUMO -O mapeamento do uso da terra é fundamental para o entendimento dos processos de mudanças globais, especialmente em regiões como a Amazônia que estão sofrendo grande pressão de desenvolvimento. Tradicionalmente estes mapeamentos têm sido feitos utilizando técnicas de interpretação visual de imagens de satélites, que, embora de resultados satisfatórios, demandam muito tempo e alto custo. Neste trabalho é proposta uma técnica de segmentação da imagens com base em um algoritmo de crescimento de regiões, seguida de uma classificação não-supervisionada por regiões. Desta forma, a classificação temática se refere a um conjunto de elementos (pixels da imagem), beneficiando-se portanto da informação a-pixel). Esta técnica foi avaliada numa área típica da Amazônia, situada ao norte de Manaus, AM, utilizando imagens do sensor "Thematic Mapper" -TM do satélite Landsat, tanto na sua forma original quanto decomposta em elementos puros como vegetação verde, vegetação seca (madeira), sombra e solo, aqui denominada imagem misturas. Os resultados foram validados por um mapa de referência gerado a partir de técnicas consagradas de interpretação visual, com verificação de campo, e indicaram que a classificação automática é viável para o mapeamento de uso da terra na Amazônia. Testes estatísticos indicaram que houve concordância significativa entre as classificações automáticas digitais e o mapa de referência (em tomo de 95% de confiança).Palavras-chave: Mapeamento temático automatizado, segmentação de imagens, classificação não-supervisionada por regiões, mudanças no uso da terra, sensoriamento remoto. Evaluation of Segmentation and Automatic Classification Techniques of Landsat -TM Imagery for Land Use Mapping in Amazonia.ABSTRACT -Land use mapping is essential for the understanding of global change processes, especially in regions which are experiencing great pressure for development such as the Amazon. Traditionally, these mappings have been done using visual interpretation techniques of satellite processing techniques based on single pixels (per-pixel classification). This approach was original Landsat Thematic Mapper images and their decomposition into endmembers such as green vegetation, wood material, shade and soil, named mixture image in this paper. The results were validated by a reference map obtained from proved visual interpretation techniques of satellite Amazonia. Statistics tests indicated that there was significant agreement between the automated digital classifications and the reference map (at 95% confidence level).

Análise multitemporal do uso e ocupação do solo, através de geoprocessamento

“…Dentre os métodos disponíveis para identificação das coberturas da terra, a distinção de classe pela fotointerpretação, por ser um processo manual, é oneroso, e a qualidade e confiabilidade dos resultados variam, principalmente, de acordo com a habilidade e experiência do fotointérprete (ALMEIDA FILHO et al, 1998). A distinção pelo processo de classificação de imagens, por ser automatizado, torna o processo mais rápido, e a qualidade e a confiabilidade variam, principalmente, de acordo com o algoritmo de classificação adotado (CATEN et al, 2015), tipo de classificador (supervisionado ou não supervisionado), método de classificação (pixel-a-pixel ou por região), assim como, experiência e habilidade da equipe (MELLO et al, 2012).…”

Metodologia de classificação de imagens multiespectrais aplicada ao mapeamento do uso da terra e cobertura vegetal na Amazônia: exemplo de caso na região de São Félix do Xingu, sul do Pará.

“…Nos procedimentos convencionais utilizando o SPRING, uma única segmentação é feita para toda a imagem com o objetivo de separar as diferentes classes de uso da terra e cobertura vegetal (ALVES et al 1996;ALMEIDA FILHO et al 1998;RODRIGUES-YI et al. 2000;KAWAKUBO et al 2009;KAWAKUBO et al 2010).…”

Modelagem da dinâmica da paisagem do parque estadual da Ilha Anchieta (PEIA), Ubatuba, SP: subsídios para o plano de restauração

“…A avaliação da dinâmica temporal da paisagem tem como etapa inicial a caracterização da variação no uso/ocupação da terra ao longo dos anos (AGUIAR, 2006;ALENCAR et al, 1996;ANDRADE et al, 1998;CAMPOS, 2005;CHEN et al, 2001;ESCADA e ALVES, 2003;FERRAZ, 2004;FERRAZ et al, 2005FERRAZ et al, , 2009FIORIO et al, 2000;SOARES-FILHO et al, 2006;TEIXEIRA, 2005;TEIXEIRA et al, 2009 (LACHOWSKI, 1994;LUCIER, 1994;OLIVER, 1992). Os avanços recentes dessas técnicas e das tecnologias na área de informática, com equipamentos mais potentes e capazes de processar grande quantidade de informação, tem tornado possível o processamento de dados para grandes áreas e, por isso, tem sido amplamente utilizadas em estudos de paisagens florestais (SACHS et al, 1998), principalmente na Amazônia brasileira (ALENCAR et al, 1996;ALMEIDA FILHO et al, 1998;ALVES, 2002;ALVES et al, 1999;BATISTELLA E SOARES-FILHO, 1999;CAMARA et al, 2005;CARDILLE E FOLLEY, 2003;FERRAZ, 2004;FERRAZ et al, 2005FERRAZ et al, , 2009LAURANCE et al, 2001LAURANCE et al, , 2002LAURANCE et al, , 2004METZGER, 2001METZGER, , 2002NEPSTAD et al, 1999;ROBERTS et al, 2002;SHIMABUKURO et al, 1999;SOARES-FILHO et al, 2006;…”