Geração de modelo digital de terreno a partir de par estereoscópico do sensor CCD do satélite CBERS-2 e controle de qualidade das informações altimétricas

Abstract

Em 1988, os governos do Brasil e da China estabeleceram uma parceria para construção e lançamento de satélites de Sensoriamento Remoto que atendessem suas necessidades comuns. O programa de cooperação CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propiciou os lançamentos dos satélites CBERS-1 em outubro de 1999 e CBERS-2 em 2003, e prevê ainda o lançamento de mais três satélites nos próximos anos. Entre diversas funções importantes, o CBERS-2 oferece ainda a possibilidade de visada off nadir, ou seja, com inclinação lateral de até 32° do seu espelho, permitindo a tomada de imagens em estereoscopia. Esses pares estereoscópicos possibilitam, através de medidas de diferença de paralaxe, a extração de informações altimétricas. O objetivo central deste trabalho foi a extração, através da aplicação de técnicas de fotogrametria digital, de informações altimétricas de um par estereoscópico do sensor HR-CCD (High Resolution Charge-Coupled Devices) do CBERS-2 e sua validação, na busca de parâmetros quantitativos que avaliem a precisão e a exatidão dessas informações. Foram gerados Modelos Digitais de Terreno (MDTs) com diferentes resoluções, 60 e 100 metros, e empregados testes estatísticos para análise da qualidade das informações altimétricas. Ao final, não se verificou melhoria significativa no MDT com resolução de 60 metros em relação ao de 100 metros, ficando o erro das observações com média de 46,86 metros. Além disso, pôde-se observar o que pode vir a ser um erro sistemático de aproximadamente 38 metros nesses modelos, o que baixou para 27,03 metros o valor da média dos erros nos pontos de verificação. Seguindo classificação adotada no Brasil segundo o Decreto Lei 89.817 - Padrão de Exatidão Cartográfica, concluiu-se que há possibilidade de se utilizar essas informações altimétricas na geração de documentos cartográficos Classe A em escala de 1:250 000 ou menores.

In 1988, the governments of Brazil and China established a partnership for construction and launching of Remote Sensing satellites, aiming to supply its common necessities. The cooperation program CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propitiated the launching of the satellites CBERS-1 in October 1999, and CBERS-2 in 2003, and foresees the launching of other three satellites in the next years. Among several important functions, CBERS-2 offers the possibility of off nadir imagery (lateral inclination until 32° of its mirror), allowing to take images with stereoscopy. These stereoscopic pairs make possible the extraction of altimetric information through parallax measurement. The main objective of this work was to extract, by digital photogrammetry techniques, altimetric information from a stereoscopic pair of the HR-CCD sensor (High Resolution Charge-Coupled Devices) in CBERS-2 and its validation, in search of quantitative parameters that may evaluate the precision and accuracy of these information. Digital Terrain Models (DTMs) with different resolutions, 60 and 100 meters, were generated and statistical tests for a quality analysis of the altimetric information had been applied. In the end, significant improvement in the DTM with resolution of 60 meters in relation to the one of 100 meters hasn’t been verified, and the error of the observations had average of 46,86 meters. Moreover, it was observed something that may be a bias quality control of approximately 38 meters in these models, what lowered for 27,03 meters the average of errors in the verification points. Following the classification adopted in Brazil according to Decree-Law 89817 - Standard of Cartographic Accuracy, it was concluded that it is possible to use these altimetric information for cartographic document generation Class A in scale 1:250000 or minus.