Pan-Sharpening em Imagens do Satélite Landsat 9 no ArcGIS

Imagens do Satélite Landsat 9

Landsat 9, lançado em 27 de setembro de 2021 às 13h12 CST da Base Aérea de Vandenberg, Califórnia, a bordo de um foguete Atlas V 401 da United Launch Alliance. Landsat 9 carrega o Operational Land Imager 2 (OLI–2), construído pela Ball Aerospace & Technologies Corporation, Boulder, Colorado, e o Thermal Infrared Sensor 2 (TIRS–2), construído no Goddard Space Flight Center da NASA, Greenbelt, Maryland . A Northrop Grumman projetou e fabricou a espaçonave e integrou os dois instrumentos.

A NASA é responsável pelo segmento espacial (instrumentos e espaçonaves/observatório), integração da missão, lançamento e verificação em órbita. Depois que a NASA conclui a verificação em órbita, o USGS é responsável pelo sistema terrestre, operações de voo, processamento de dados, distribuição e arquivamento de produtos de dados.

Operational Land Imager 2 (OLI–2)

O design do OLI-2 é uma cópia do OLI do Landsat 8 e fornece imagens consistentes com as qualidades espectrais, espaciais, radiométricas e geométricas anteriores do Landsat. OLI-2 fornecerá dados para nove bandas espectrais com uma distância máxima de amostragem de solo (GSD), tanto na pista quanto na pista cruzada, de 30 metros (m) (98 pés) para todas as bandas, exceto a banda pancromática, que tem um GSD de 15 metros (49 pés). OLI-2 fornece fontes de calibração internas para garantir precisão e estabilidade radiométrica, bem como a capacidade de realizar calibrações solares e lunares. OLI-2 foi projetado pela Ball Aerospace em Boulder, Colorado.

A seguir tem-se as nove bandas espectrais:

Banda 1 Aerossol Costeiro Visível (0,43 - 0,45 µm) 30 m

Banda 2 Azul Visível (0,450 - 0,51 µm) 30 m

Banda 3 Verde Visível (0,53 - 0,59 µm) 30 m

Banda 4 Vermelha (0,64 - 0,67 µm) 30 m

Banda 5 Infravermelho próximo (0,85 - 0,88 µm) 30 m

Banda 6 SWIR 1(1,57 - 1,65 µm) 30 m

Banda 7 SWIR 2 (2,11 - 2,29 µm) 30 m

Banda 8 Pancromática (PAN) (0,50 - 0,68 µm) 15 m

Banda 9 Cirrus (1,36 - 1,38 µm) 30 m

Neste estudo então vamos utilizar as Bandas 4, 3 e 2 para composição colorida e a Banda 8 para o Pan-sharpening. Veja como baixar as imagens do Landsat 9 aqui.

Pan-sharpening no ArcGIS

A fusão de imagens por pan-sharpening é um processo de processamento de imagens usado em sensoriamento remoto e processamento de imagens geoespaciais para combinar informações de alta resolução espacial de uma imagem pancromática (pan) com informações de baixa resolução espacial e alta resolução espectral de uma imagem multiespectral. O objetivo é criar uma imagem composta de alta resolução espacial e alta resolução espectral, o que pode ser útil em diversas aplicações, como monitoramento ambiental, agrícola, planejamento urbano e muito mais.

A ideia por trás do pan-sharpening é preservar as informações espectrais da imagem multiespectral enquanto se beneficia da resolução espacial da imagem pancromática. Existem várias técnicas de pan-sharpening, e uma delas é a Intensity-Hue-Saturation (IHS), que é bastante comum.

Primeiro faz-se a Conversão para o espaço de cores IHS. Nesse espaço de cores, a intensidade (I) representa a luminância, a matiz (H) representa a informação de cor e a saturação (S) a intensidade da cor. A imagem pancromática é ajustada para ter a mesma resolução e extensão da imagem multiespectral. Em seguida, a banda pancromática é usada para substituir a componente de intensidade (I) da imagem IHS. Após a substituição da intensidade, a imagem IHS é revertida para o espaço de cores RGB para obter a imagem final pan-sharpened.

Baixe o Toolbox na seção downloads e veja como usá-lo no ArcGIS a partir do vídeo a seguir:

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