O uso de fusão de imagens multisensores por meio da transformada wavelet na caracterização da pluma termal costeira da usina nuclear de Angra dos Reis / Image fusion using wavelet transform to characterize the thermal plume produced by nuclear power plant in Angra dos Reis

AUTOR(ES)

Eduardo Viegas Dalle Lucca

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Este trabalho examina o emprego de imagens obtidas na faixa espectral do infravermelho termal através de diferentes sensores com o propósito de fornecer subsídios para cientistas interessados em estudar fenômenos termais de escala local que ocorrem em ambientes marinhos complexos como as zonas costeiras. O fenômeno em estudo é a pluma termal (variações de temperatura associadas com a descarga de água aquecida) que ocorre nas adjacências da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto em Angra dos Reis, no Rio de Janeiro, Brasil. As imagens termais (expressas em temperatura) empregadas são as obtidas através do sensor orbital ASTER, com 90 m de resolução espacial, e do aerotransportado HSS (HyperSpectral scanner System), esta com resolução espacial nominal de 7,62 m. As imagens foram obtidas numa mesma data e hora. Em uma primeira etapa, os dados obtidos com cada um dos sensores são avaliados individualmente com a finalidade de verificar sua aplicabilidade para o estudo da dinâmica da pluma termal, sua morfologia, gradientes de temperatura, características e relação com forçantes ambientais. Outra etapa envolve o emprego de métodos de fusão de imagens para obtenção de um produto híbrido, derivado da integração de dados dos sensores empregados, que reúna as melhores características de cada um, onde se deseja provar a hipótese de que o uso sinérgico dos dados pode produzir resultados mais adequados e úteis que aqueles obtidos individualmente, reduzindo o volume de dados, superando limitações individuais de cada sensor e reunindo toda informação essencial num único produto. Para tanto foi desenvolvido um algoritmo de fusão (Wavefusion) cujo objetivo é permitir a combinação, numa única imagem, da informação espacial dos dados obtidos através do sensor HSS com a informação espectral (temperatura absoluta da superfície do mar) derivada do ASTER. O algoritmo utiliza transformada wavelet para descrever e decompor uma imagem em diferentes escalas, gerando uma pirâmide em múltiplas resoluções. Os resultados indicaram que as imagens termais obtidas pelos dois sensores (HSS e ASTER) são adequadas e permitem analisar e caracterizar feições termais de escala local sobre ambientes marinhos e zonas costeiras. Também se constatou que as imagens obtidas por estes sensores possuem características complementares e suplementares que podem ser agrupadas em uma imagem híbrida obtida por processos de fusão. Além dito, foi possível combinar em uma única imagem os conteúdos espectral e espacial extraídos de duas imagens distintas através de processos de fusão que empregam transformadas wavelets. Testes qualitativos e quantitativos indicaram que o ganho de informação espacial ocorre sem alterar a média dos valores originais da imagem do ASTER, evidenciando a utilidade da transformada wavelet em processos de fusão objetivando melhoria da resolução espacial quando a informação espectral de uma das imagens precisa ser preservada.

ASSUNTO(S)

sensoriamento remoto hyperspectral scanner systems (hss) orbital aster thermal image análise em múltiplas resoluções angra dos reis (rj) imagem termal transformada ondeleta discreta thermal plume angra dos reis (rj) image fusion wavelets fusão de imagens sensor orbital aster multiresolution analysis ondeletas discret wavelet transform remote sensing

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