Apresentação do IBAMA no Geoconnect 2016 sobre o Catalog on the Fly. Palestrante: Luiz Motta

1. Catalog on the fly:
Solução aberta para utilização
imediata de grande acervo de
imagens de satélites.
Luiz.motta@ibama.gov.br
http://www.ibama.gov.br
Luiz Motta Maio/São Paulo-SP

2. MMA – Ministério do Meio Ambiente
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis.
DIPRO – Diretoria de Proteção Ambiental
CGMAM – Coordenação Geral de Monitoramento
COTIG – Coordenação de Tecnologia de Geoinformação *
Luiz Motta:
●
Formação Acadêmica: Eng. Florestal e Mestre Ciência Florestal (Otimização de
transporte em SIG – 1995)
●
Experiência em SIG:
●
EMBRAPA (Zoneamento de Agroclimatológico), IEF-MG(Monitoramento da
Cobertura Vegetal, …
●
IBAMA (Desde 2003 – 1o
Concurso do IBAMA)
●
Amazônia: SIPAM, Projeto Terra Legal, …
●
FOSS4G: desde 2010.

3. Exemplo dos Objetivos:
Combate do desmatamento da Amazônia

4. Exemplo dos Objetivos:
Garimpo ilegal na Amazônia

5. ● Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO.
● Mudança no uso das imagens de satélite.
● Demanda de imagens para as ações da DIPRO.
● Catalog on the fly
● Servidor de imagens.
● Catálogo local.
● Cliente – Web e QGIS.
● Catálogo da Planet Labs.
● Catalog on the fly “in Action”
● Considerações.
Plano da apresentação

6. ● Licença livre
● CBERS 2B (Brasil e China)
● 20m(CCD) e 2.7m(HRC)
● LANDSAT:
Ortoretificadas(série temporal + Landsat 8) ~ 8K imagens
● ALOS/Amazon Project (IBAMA, DPF e a JICA)
● ALOS/PALSAR: 100m
● 2010 – 2011
● Licença compartilha GOV:
● Rapideye: 4 coberturas do Brasil ~ 76.5k imagens
Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO

7. Imagens de satélite utilizadas pela DIPRO
LANDSAT(2001- 2016s)
LANDSAT
RAPIDEYE

8. Mudança no uso das imagens de satélite.
● Alta disponibilidade de imagens de alta resolução espacial
● Efeito Google[1], Bing,...
● Redução no uso de especialistas.
● IBAMA:
● Interpretação do desmatamento a cada passagem do
Landsat.
● Detecção das mudanças com base na série temporal.
● Suporte com as imagens de melhor resolução espacial
[1] http://www.spatialitworld.com/2009/07/3-steps-to-synchronize-google-earth.html

9. Mudança no uso das imagens de satélite.
LANDSAT 8: 2015-08-28
1:10,500
BING
1:10,500
GOOGLE
1:10,500
1:50,000 1:10,500
2015-08-05

10. Mudança no uso das imagens de satélite.
RAPIDEYE 2014-06-19 - R3G5B2
Landsat 8(2014-07-24) R6G5B4 Rapideye (2014-06-19) R3G5B2
Melhoria na interpretação (datas próximas)
Escala: 1:10,000

11. Demanda de imagens para as ações da DIPRO.
Detecção de frentes de desmatamento.
Disponibilidade temporal e espacial.
2015-05-10 2015-06-11
CR = Corte Raso

12. Catalog on the fly
● Objetivo: Obter imagens automaticamente para um alvo.
“A imagem vem até o usuário”
● Repositório(provedor das imagens):
● Organizar imagens (Landsat, RapidEye, …).
● Produto de pratileira(composição RGB).
Geotiff e TMS(uso na Internet).
● Footprint da imagem(Camada de catálogo) - “Endereço”.
● Cliente (WEB e QGIS/Plugin):
● Reconhecimento do tipo de fonte(local ou remota).
● Identificar as imagens na extensão do mapa.
● Adicionar automaticamente as imagens(Grupo).
● Ordenar por data(descendente), se houver.

13. Catalog on the fly
Uso do nome original + RGB
Processamentos:
● Criar RGB: 2_rgb.sh LC82270632013140LGN01.tif 6 5 4
● Converter para 8bits(landsat 8 e Rapideye):
16b_2_8b_convert.sh LC82270632013140LGN01_r6g5b4.tif
● “Scale”: Minimum → 0 and Maximum → 255
Scripts: https://github.com/lmotta/scripts-for-gis

14. Catalog on the fly
Criação dos TMS's e arquivos GDAL_WMS
mk_tiles.sh
LC82270632013140LGN01_r6g5b4.tif
2 15
/images/tms/landsat
/imagens/png/landsat
http://10.1.25.66/imagens/tms/landsat
* gdal_tiler.py (tilers-tools 3.2.0)
Nova TAG: TargetWindow
Utilizado para “Zoom to Layer”

15. Catalog on the fly
Processamento em paralelo:
nohup parallel mk_tiles.sh {} 2 17 ./png ./tms url < images.lst

16. Catalog on the fly
Exemplo criativo: PC de um projeto privado, sem problemas, boot
pela case(HD) utilizando Xubuntu (cáculo das áreas das RE's)

17. Catalog on the fly
Passos para o camada de catálogo
● Footprint para cada imagem.
● Adicionar os fooprints na camada

18. Catalog on the fly
● Footprint para cada imagem(geração GeoJson):
● footprint_gina.sh <imagem>
Cria o GeoJson.
● footprint_add_url_tms.sh <geojson> <url>
● <url> URL da raiz dos TMS no servidor
Exemplo: http://10.1.25.66/imagens/tms/landsat.
● Cria e popula a coluna com os XML (GDAL_WMS).
● Adicionar os fooprints na camada de catálogo
● footprint_append_shp.sh <Geojson> <shp>
<shp> Shapefile com todos os Footprint's
Scripts para camada de catálogo

19. Catalog on the fly
Exemplo de criação do catálogo local
1
2
3

20. Catalog on the fly
Exemplo de criação do catálogo local

21. Catalog on the fly
Exemplo de criação do catálogo local

22. Catalog on the fly
Exemplo de criação do catálogo local

23. Catalog on the fly - Máquina do Tempo
http://siscom.ibama.gov.br/maquinadotempo/

24. Catalog on the fly - Máquina do Tempo

25. ● Plugin: Catalog on the fly
● Procura por camadas de catálogo no projeto
● Campos: Data(opcional) e o endereço de cada
imagem (local ou GDAL_WMS)
● Geometria: Footprint da imagem(polígono)
● Obtêm as imagens que interceptam com a
extensão da janela do mapa.
Utiliza as geometrias da camada de catálogo
Catalog on the fly
https://plugins.qgis.org/plugins/catalogotf_plugin/

26. Catalog on the fly
Não obrigatório.
Campo do tipo data ou
texto (yyyy-mm-dd)
Arquivo local ou endereço na Internet do GDAL_WMS, prefix = http e suffix = .xml

27. ● Botão da camada(Check), para
procurar as imagens no
mapcanvas.
● Cria o “grupo” para adicionar as
novas imagens. Nome:
“nome da camada”- Catalog
Ordem inversa da data ou nome
da imagem.
Catalog on the fly

28. ● Cria o menu contextual para cada imagem do grupo
do catálogo:
● Zoom to
● Highlight
WMS_GDAL precisa ter a TAG <TargetWindow>, esta TAG não é padrão.
TargetWindow: Extesão da cena na “imagem” (TMS “tamanho do mundo”).
Catalog on the fly

29. Plugin Planet Labs Catalog
● NÃO é um produto oficial da Planet Labs.
● Resultado do programa “Planet Explorer”[1].
● Utiliza a API da Planet Labs para fazer a busca das imagens na
área de interesse.
● Gera a camada de catálogo, contendo os metadados das
imagens e funções especializadas
[1] https://www.planet.com/explorers/

30. Plugin Planet Labs Catalog
Instalação a partir do repositório oficial
Navegar até a área de interesse e executar o plugin
Na primeira busca, solicita a Chave

31. Plugin Planet Labs Catalog
Configuração do catálogo

32. Plugin Planet Labs Catalog
Download thumbnails

33. Plugin Planet Labs Catalog
Mostrando os thumbnails
Abrir a tabela de atributos
Alternar para o modo visão

34. Plugin Planet Labs Catalog
Mostrando os thumbnails

35. Plugin Planet Labs Catalog
Seleciona feições por campos do metadado.
Texto de pesquisa para o metadado:
' “ KEY1”, “KEY2”, … '
Exemplo (ID do satélite): '"sat", "id"'
Obtem o valor da “cadeia de chaves”
Disponibilizado na biblioteca de expressão
da Planet Labs

36. Plugin Planet Labs Catalog
Download TMS ou Tif da feição selecionada

37. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 + Google[1]
[1]https://www.dropbox.com/s/5hhdmuel9qek3hj/GDAL_WMS.zip

38. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 + Bing[1]
[1]https://www.dropbox.com/s/5hhdmuel9qek3hj/GDAL_WMS.zip

39. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 + Planet Labs

40. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 + RapidEye
c

41. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 + Landsat 8

42. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 (Grupo de Trabalho: INPE, IBGE e IBAMA )
...
CBERS_4_MUX_20160318_166_129_R7G8B6;20160505 00:36:10;20160505 00:55:24
CBERS_4_MUX_20160318_166_131_R7G8B6;20160505 00:36:40;20160505 00:56:30
CBERS_4_MUX_20160318_166_128_R7G8B6;20160505 00:39:46;20160505 00:58:46
CBERS_4_MUX_20160318_166_133_R7G8B6;20160505 00:41:21;20160505 01:01:41
CBERS_4_MUX_20160318_166_141_R7G8B6;20160505 00:48:47;20160505 01:09:24
CBERS_4_MUX_20160318_166_123_R7G8B6;20160505 00:50:21;20160505 01:11:21
CBERS_4_MUX_20160318_166_130_R7G8B6;20160505 00:51:38;20160505 01:12:55
...

43. Catalog on the fly “in Action”
CBERS 4 (Grupo de Trabalho: INPE, IBGE e IBAMA )
CBERS_4_MUX_20160325_155_123_R7G8B6_tms x CBERS_4_MUX_20160202_155_123_R7G8B6_tms

44. Catalog on the fly “in Action”
Palsar (22m) ~1.4K
Dados de Radar da Jaxa processados para os anos de
2007 a 2010 com catálogo de visualização RGB (HH-HV-
RFDI) para análise de áreas passíveis de concessão
florestal em complemento a imagens do rapideye e
landsat. 439GB em439GB em 9K9K arquivosarquivos.
Rapideye Classificação do Uso do Solo ~3.5k
Classificação baseada nas imagens do RapidEye 2011 e
Landsat 2008 para utilização no módulo de análise do
SICAR. Catálogo utilizado para análise de municípios,
bacias hidrográficas e imóveis rurais.
Acesso imediato a 788GB distribuídos em ~17K de
pastas e ~69K arquivos.

45. Catalog on the fly “in Action”
Utilização do Catálogo OTF na Diretoria de Geociências do IBGE
Integração de dados de imageamento
(ortofotos e imagens de satélite)
através do Catálogo OTF.
Mais de 30K imagens catalogadas
distribuídas por todo o território
nacional.
O acesso será implementado para
atividades internas de produção
cartográfica, nas unidades
descentralizadas do IBGE.

46. Catalog on the fly “in Action”
DIPRO/CGMAM
Auto de infração e termo de embargo

47. Considerações
● “Solução aberta para utilização imediata de grande acervo de
imagens de satélites.”
● Utilizamos e colaboramos com Projeto Aberto de Software
de Geoprocessamento.
● Projetos abertos de FOSS é uma realidade nas grandes
corporações. Ex.: PCL
● Acreditamos e presenciamos o uso de FOSS em Governos.
Ex.: National Institute for Water and Atmospheric Research
(NIWA) da Nova Zelândia.
● Imediato: O TMS como um serviço de imagem de “pratileira”,
é de fácil geração, “basta criar as figuras”, e não precisa de
manutenção “apenas” o serviço HTTP.

48. Considerações
● PCL: The Point Cloud Library (or PCL) is a large scale, open project for 2D/3D image and
point cloud processing [http://pointclouds.org/].
● PCL is released under the terms of the 3-clause BSD license and is open source software.
It is free for commercial and research use

49. Considerações