Análise da extração semiautomática de lago em ortofoto e imagem de satélite utilizando técnicas de processamento de imagens: binarização e morfologia matemática

Abstract

Atualmente, há uma crescente busca por métodos que facilitem a extração de feições e as técnicas de binarização de imagens e Morfologia Matemática podem servir como alternativas de extração semiautomática, que auxiliem no gerenciamento dos recursos hídricos, planejamento urbano e monitoramento das mudanças que ocorrem na superfície terrestre. Neste trabalho foram utilizados recortes de imagens do satélite IKONOS-2 e um recorte de ortofoto, ambas do ano de 2013, que abrange a área do Lago do Cavouco - UFPE para o estudo do comportamento espectral da água na interface água-solo e água-solo/vegetação e possível extração do objeto nas imagens. Fez-se necessário aplicar o processo de fusão na imagem IKONOS-2 com a transformação IHS para obtenção de uma imagem com melhor resolução espacial. O método do paralelepípedo foi utilizado para a binarizar o lago na ortofoto e na imagem de satélite analisando diferentes intervalos de binarização. Filtros morfológicos foram aplicados nas imagens binárias das bandas da ortofoto para reduzir os ruídos presentes e detectar apenas o lago. As bordas externas e internas ao lago foram extraídas utilizando os operadores morfológicos erosão e dilatação. O software SPRING 5.5.0 foi utilizado na fusão de imagens. Foram criados algoritmos no software Matlab R2015a para o processo de extração do lago. Utilizou-se o programa ArcGIS 10.1 no processo de vetorização manual e automática do lago para cálculo de áreas e perímetros. Os resultados foram analisados e comparados onde verificou-se que o Lago do Cavouco não foi obtido por completo na ortofoto, devido à presença de sombras, vegetação conectada à sua borda dificultando a extração. Com os resultados da imagem IKONOS-2 foi possível obter contornos do lago compatíveis com o vetorizado manualmente. Em termos de área a borda que mais se aproximou da obtida por vetorização manual foi a borda resultante da vetorização semiautomática oriunda da banda binária tendo uma diferença de área 6,805m2, seguida da borda obtida por vetorização automática com suavização 11,896m2Os produtos obtidos podem servir como exemplo de atualização para bases cartográficas.