O avanço não pode esconder o propósito original da técnica!
Quando se trabalha há muitos anos com processamento digital de imagens, é comum observarmos novas técnicas, bem como o aprimoramento das existentes. Mas precisamos ficar atentos, pois o avanço das técnicas e dos algoritmos não podem esconder o objetivo original de sua proposição. E um dos exemplos mais óbvios para tratarmos desse tema, na minha opinião, são as técnicas de fusão.
As técnicas de fusão surgiram visando à integração de dados por substituição de componentes. A ideia era combinar diferentes tipos de imagens ou dados de diversas fontes, com seus dados de sensoriamento remoto. Ou seja, era possível você integrar uma imagem geofísica, dados geoquímicos interpolados, modelos numéricos de terreno, índices espectrais, entre outros, em sua composição colorida, de forma a ampliar a percepção dos alvos ou o fenômeno a ser explorado.
Quando era estudante de doutorado, numa disciplina de PDI, fiz a análise do comportamento espectral dos alvos que queria distinguir, na região do Morro do Ouro em Paracatu, MG, e percebi que, se eu dividisse a banda 1 pela banda 7 do Landsat TM5 e aplicasse uma equalização histogrâmica eu teria a possibilidade de melhorar meus resultados de composição colorida. Ao fusionar o resultado da razão com a composição falsa cor R4G5B2, foi possível destacar a região do Morro do Ouro e, com a composição R5G7B2, destacou-se os dois contextos litológicos existentes na área. E todos os dados com a mesma resolução espacial, como pode ser visto na figura 1.
A técnica de fusão ou de integração de dados implementada no primeiro software nacional de PDI, o SITIM — Sistema de Tratamento de Imagens, desenvolvido pela DPI/INPE, foi a transformação IHS. Essa técnica consiste em transformar uma imagem RGB em três componentes da cor, ou Intensidade, Matiz (H ou Hue em inglês) e Saturação. Depois, substitui-se a componente I pelo dado a ser integrado. Finalmente, retorna-se ao sistema original, pois os monitores trabalham no sistema RGB. Essa herança está implementada no sucessor do SITIM, o SPRING. Nele você escolhe qual componente será substituído, bem como quem vai entrar na fusão.
Mas, com o avanço dos sistemas sensores, disponibilizando dados de mais alta resolução em bandas pancromáticas obtidas concomitantemente com dados multiespectrais, os algoritmos passaram a ser chamados de pansharpening, o que, numa tradução livre, seria algo como “aprimoramento pela pan(cromática)”. A figura 2 apresenta um exemplo desse tipo de processamento, na área do Porto de Santos, SP, por meio de dados do sistema sensor WPM do CBERS 4A, apresentando dados multiespectrais com 8m, seguidos pela banda pancromática, com 2m e a pansharpening com 2m de resolução espacial. É juntar o que há de melhor em cada conjunto de dados!
A coisa ficou tão focada na questão da integração com a banda pancromática que alguns softwares, para rodar esse tipo de processamento, pedem que se faça a reamostragem dos dados multiespectrais para a dimensão da pancromática. O resultado é chamado de imagem XS e é encontrado, por exemplo, no módulo superimpose do Orfeo ToolBox.
O ENVI, por exemplo, pede que se informe quais são os dados de baixa resolução e os de alta resolução para realizar o processamento e esse tipo de procedimento impede, por exemplo, a integração com uma razão de bandas de mesma resolução espacial, como apresentada na figura 1. Ou seja, tudo leva a crer que esse tipo de processamento se presta apenas à melhoria dos dados, a partir do aumento de sua resolução espacial.
Assim, é importante destacar que a evolução dos sistemas sensores e dos algoritmos não pode levar ao esquecimento das potencialidades originais de integração de dados, por meio das técnicas de fusão por substituição de componente. As novas gerações de profissionais de sensoriamento remoto, diante dos recursos já desenvolvidos e disponíveis, talvez venham a desconhecer essas possibilidades. Para preencher essa lacuna, é necessário recorrer aos textos clássicos como fonte rica de conhecimento. Além disso, sempre que surgir algo novo, é fundamental identificar suas bases a fim de que os propósitos originais do processamento nunca sejam postos de lado.
Um grande abraço,
Prof. Gustavo
