Processamento Digital de Imagens de Satélites: Um Breve Histórico (parte 2)

Há cerca de 40 anos, o Brasil foi o segundo país a contar com uma estação de recepção, gravação e processamento de imagens de satélite. Em 1972 era lançado o primeiro satélite de Sensoriamento Remoto voltado para uso não militar. Batizado de ERTS (Earth Resources Technology Satellite), posteriormente foi rebatizado como Landsat-1. No ano seguinte, o país decidiu adquirir uma estação completa referente ao sistema ERTS.

Os 3 primeiros satélites da série Landsat (1972, 1975 e 1978) apresentaram características semelhantes e, durante muitos anos, o sistema Landsat reinou absoluto, criando uma legião de usuários das suas imagens MSS (Multi Spectral Scanner) com suas 4 bandas espectrais, resolução espacial de 8cm e resolução radiométrica de 8 bits (256 níveis de cinza). As bandas espectrais do sensor MSS-Landsat não permitiam a construção de imagens coloridas em cor natural, pois apresentavam apenas 2 bandas na região do visível (verde e vermelho) e outras 2 na região do infravermelho. Esta geração se acostumou com as composições em falsa cor, típicas de sensores que atuam no infravermelho.

Ao longo de aproximadamente 10 anos as técnicas de processamento digital de imagens de satélite tiveram como paradigma as características do sensor MSS-Landsat. Os algoritmos, como os dos classificadores, foram desenvolvidos, testados e validados usando estas imagens.

No Brasil, entretanto, o início do Sensoriamento Remoto foi baseado em técnicas de interpretação visual sobre imagens analógicas. Estas imagens eram impressas banda a banda em preto e branco ou em composições coloridas. As cenas inteiras eram impressas na escala máxima de 1:250.000 e os quadrantes na escala máxima de 1:100.000 (impressos de 1,20×1,00m2). O Brasil ainda vivia o mundo analógico do Sensoriamento Remoto.

Na continuação deste blog, vou apresentar o cenário relativo à infraestrutura computacional do INPE para a geração de imagens de satélite. É de arrepiar.

Túnel do tempo

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Em 1974, estudante do 2o. grau do Colégio de Aplicação da UFRJ, participei do meu primeiro curso de programação. A linguagem era FORTRAN-IV e o curso foi realizado no NCE (Núcleo de Computação Eletrônica) da UFRJ.

O computador era o IBM System 370, com perfurador de cartão para edição, leitora de cartão, para fazer carga e listagem em formulário contínuo para analisar e debugar o programa.

Tínhamos que enfrentar a fila da perfuração, depois a fila da leitora e ir para uma terceira sala esperar colocarem em nosso escaninho a listagem do programa. Para corrigir os erros, voltávamos à perfuração.

Notaram que não havia monitor?

Vocês podem imaginar o que acontecia quando os cartões (um para cada linha de programa) caíam no chão?

Curiosidades sobre o cartão perfurado

O cartão perfurado foi aproveitado inicialmente por Herman Hollerith, fundador da Tabulating Machine Company precursora da IBM. Foi largamente usado nas campanhas de recenseamento nos EUA.

O cartão perfurado foi usado para registrar as apostas da loteria esportiva quando esta começou em 1970.

Na programação em Fortran, o cartão apresentava 10 linhas e 80 colunas. As primeiras 5 colunas eram reservadas para o endereço da linha de comando (ex.: go to 100). A coluna 6 indicava se aquele cartão era um simples comentário ou uma linha de comando. As colunas 7 a 72 eram usadas para o comando em  si. E as demais eram reservadas para identificação. Cada coluna representava um caractere. Cada linha de uma coluna representava um bit (não perfurado “0″, perfurado “1″).

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Imagens e gráficos em formulário contínuo

Havia técnicas de geração de gráficos e imagens em formulário contínuo. Usando caracteres, como “* + . x” entre outros, gerava-se gráficos e imagens impressas. Por exemplo, uma imagem com 4 níveis de cinza fazia uso dos seguintes caracteres: “  “, “.”, “x” e “*”.

A seguir um exemplo de imagem de um rosto gerada desse modo e impressa em formulário contínuo:

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