Manipulando imagens GeoCover com gdal – Parte II

Conversão dos arquivos MrSID para Geotiff

O formato MrSID foi desenvolvido pela LizardTech para codificar imagens de alta-resolução, numa fração do seu tamanho, mantendo-se a qualidade original das imagens, ou seja, o MrSID é um formato para a compressão de imagens com pouca perda de qualidade.

MrSID is a unique raster file format developed by LizardTech to encode large, high-resolution images to a fraction of their original size while maintaining the original image quality.
(link: http://www.mcaggis.com/glossary.htm)

Por ser um formato proprietário, utilizou-se para a conversão de MrSID em Geotiff o pacote MrSID Decode da LizardTech (link: http://www.lizardtech.com). Este arquivo é um executável e seguiu-se a seguinte configuração para a conversão:

./mrsiddecode -i input.sid -o geotiff.tif -of tifg -s 1

O parâmetro -of significa que o formato exportado é um arquivo do tipo tiff geográfico e o parâmetro -s define a resolução de saída do arquivo. Neste caso o -s 1 faz uma reamostragem espacial alterando a resolução do arquivo de 14.25 m para 28.5 m.

Mudança do sistema de referência espacial de UTM para geográfica

Após a compilação do pacote gdal alguns programas são instalados, a descrição destes programas está disponível na página sobre o gdal utilities. Para a mudança do sistema de referência espacial utilizou-se o comando gdalwarp.

A imagem que serviu de input.sid é a S-24-10-2000.sid. Após a execução do comando acima, a imagem de saída (geotiff.tif) é S-24-10-200.tif, com resolução espacial de 28.5 m. O sistema de referência espacial do arquivo original sid/tiff é: 1) projeção: UTM; 2) zona: 24; 3) falso N: 0 m; 4) falso E: 500.000 m; e 5) datum: WGS84.

A adoção do falso norte como 0 m não é comum para o hemisfério sul, então, a seguinte conversão foi executada para que o falso norte da nova imagem fosse de 10.000.000 m.

gdalwarp -s_srs "+proj=utm +zone=24 +datum=WGS84" -t_srs "+proj=utm +zone=24 +datum=WGS84 +south" input.tif output.tif

Os parâmetros -s_srs e -t_srs são da biblioteca PROJ.4, eles indicam o sistema de coordenadas da imagem de entrada e o sistema de coordenadas da transformação ou imagem de saída. O parâmetro +south corrige o problema relacionado ao valor do falso norte para hemisférios norte ou sul. Após se aplicar a função acima, a imagem gerada S-24-10-2000-UTM.tif, possui o seguinte sistema de referência espacial: 1) projeção: UTM; 2) zona: 24; 3) falso N: 10.000.000 m; 4) falso E: 500.000 m; e 5) datum: WGS84.

Como resultado desta parte foram geradas as seguintes imagens: S-24-10-2000-UTM.tif e S-24-15-2000-UTM.tif.

Manipulando imagens GeoCover com gdal – Parte I

Este tutorial contou com a participação direta do analista Glaucio Rocha.

Estive um pouco fora do ar em função do final de ano e de meus prazos com a minha dissertação de mestrado. A partir de hoje estarei mais concentrado e tentarei publicar 4 vezes ao mês. Vou começar com uma série de artigos para quem deseja manipular imagens de satélite com o auxílio das bibliotecas gdal e proj. O sistema operacional escolhido para teste foi o Linux CentOS (link: http://www.centos.org/). Os comandos que serão apresentados aqui podem ser executados no FWTools Shell após instalação do FWTools para Windows.

Este tutorial tem o objetivo de baixar duas imagens do projeto GeoCover, e, utilizando as bibliotecas gdal e proj, convertê-las para uma folha de corte 1:1.000.00 padrão “Ao Milionésimo”, com sistema de coordenadas geográfica e datum WGS84.

As imagens GeoCover correspondem a um mosaico global de imagens de satélite Landsat TM 7, com resolução de 14.25 metros, disponíveis para download no site: https://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/.

The Landsat GeoCover dataset is a collection of high resolution satellite imagery provided in a standardized, orthorectified format, covering the entire land surface of the world (except Antarctica). This is an invaluable record of land cover and land cover change, provided in a consistent manner that allows for use in a wide range of activities including environmental assessment, planning, land management, resource stewardship and many Earth science research activities.

As imagens que serão trabalhadas correspondem aos arquivos S-24-10_2000.sid e S-14-15_2000.sid. O primeiro passo corresponde ao download destas imagens no link acima.

Baixando as Bibliotecas

As bibliotecas proj e gdal são mantidas por Frank Warmerdam. A biblioteca proj se encarrega das questões cartográficas, como: mudança de projeções e transformação entre elipsóides. A biblioteca gdal está relacionada com a conversão de formatos matriciais.

Os arquivos fontes podem ser obtidas nos seguintes links:

1. http://remotesensing.org/proj/ (PROJ.4)
   
2. http://www.gdal.org/download.html (GDAL).

A versão do gdal é a 1.3.1 e da proj é a 4.9.

Depois de descompactar o arquivo proj-4.4.9.tar.gz deve-se compilar a biblioteca.

PROJ.4:
$ ./configure
$ make
$ su
$ make install

O mesmo procedimento deve ser seguido para o arquivo gdal-1.3.1.tar.gz.

GDAL:
$ ./configure
$ make
$ su
$ make install

Contexto

Um mosaico mundial de imagens de satélite Landsat foi elaborado pela NASA e encontra-se disponível para download. As imagens apresentam-se comprimidas pelo formato mrsid e projetadas para o sistema de coordenadas UTM com falso norte de valor 0 m ao invés de 10.000.000 m. O corte das imagens não obedece ao padrão internacional Ao Milionésimo e segue uma articulação de 5º de latitude por 7º de longitude, com resolução espacial de 14.25 m e composição RGB 742 (bandas disponíveis).

Para trabalhar com este acervo alguns ajustes foram executados. Tais como:

1. Conversão dos arquivos mrsid para Geotiff
2. Mudança do sistema de referência espacial de UTM para geográfica
3. Corte das imagens compatível ao padrão Ao Milionésimo