Desenvolvimento de software livre pra geoinformática no INPE

Geotecnologias livres de licença: o caso do INPE

Lubia Vinhas Divisão de Processamento de Imagens -‐ DPI

Coordenação-‐Geral de Observação da Terra -‐ OBT

FOSS4GIS.GOV, IBAMA 27-‐29 Setembro de 2016

Brasil, 2004 INPE estabeleceu uma políLca de acesso livre para os dados CBERS no Brasil Dados CBERS distribuidos de forma livre na Web Impacto nos serviços baeados em dados de EO no Brazil Aumento na distribuição de dados EO para a sociedade

South Africa, 2007 Anúncio da IniaLva CBERS for Africa

America, 2008

USGS adota a políLca de dados livres para o Landsat

Europe, 2009

ESA anuncia a políLca de dados livres para os SenLnels

O Catálogo é só o front end de descoberta e acesso aos dados. Todo o sistema de processamento do sinal, catalogação de metadados, autorização de acesso, gerência de banco de dados foi desenvolvido com ferramentas livres A ferramenta suporta todas as imagens que cabe ao INPE disponiilizar

Catálogo CBERS-‐4

Discovery Espaço para melhorar? Sim! Sempre. Novas formas de acesso

Produtos ARD – Analysis Ready Data Cubos de dados para análise temporal Processamento remoto no servidor ...

Nossa linha do tempo

1990 1986 1996

SPRING for

workstaLons SPRING for PC SITIM/SGI IMAGE-‐100


1990 1986 1996

SPRING for


O sistema IMAGE-‐100 ou I-‐100, adquirido em 1974, trazia um mínimo de funções de processamento de imagens, o que moLvou a

montagem de uma equipe de desenvolvimento para implementar algoritmos (ex. filtragem, classificação e registro de imagens).

Em 1984 foi criada a Divisão de Processamento de Imagens (DPI), que além do desenvolvimento de tecnologia, deveria estabelecer um programa de pesquisa e formação de pessoal, e projetos

cooperaLvos com universidades e insLtuições públicas e privadas.


1990 1986 1996

SPRING for


O sistema SITIM (Sistema de Tratamento de Imagens) foi criado para o ambiente MS-‐DOS junto a uma placa gráfica desenvolvida localmente. Com o objeLvo de integrar as

imagens a mapas e outras medições feitas diretamente no terreno, a DPI desenvolveu paralelamente, para o ambiente MS-‐DOS, um sistema de informação geográfica denominado

SGI.


1990 1986 1996

SPRING for


O SPRING foi criado com interfaces gráficas baseadas em ícones e menus. Apresenta

um modelo de dados baseado nos conceitos de “campos” e “objetos”.

Desde 1996 é disponibilizado, sem custos, na Internet.

Em 2000 o seu código passou também a estar disponível na internet


2008

5.5.0

2002

TerraLib: biblioteca de código aberto para suportar o desenvolvimento de aplicações

inovadoras em Geoprocessamento. TerraView: SIG de propósito geral construído

com a TerraLib.


2008

5.5.0

2002

TerraLib 5.0 e TerraView 5.0: versões de revisão majoritárias. A nova geração!

TerraLib

Biblioteca para desenvolvimento de

aplicações específicas

2002

Os algoritmos de processamento de imagens, processamento de dados vetoriais e gerência de bancos de dados, permitem a construção de

soluções para problemas específicos. Ex. gestão municipal: Santos Digital.

Os algoritmos de processamento de imagens, processamento de dados vetoriais e gerência de bancos de dados, permitem a construção de soluções para problemas específicos. Ex. SIG para saneamento.

Amazonia Satélites e Resolução Espacial Frequência Area

minima ObjeDvo Metas

PRODES LSAT TM/ CBERS CCD (30 m) IRS-‐LISS (23m) DMC (32m)

Annual 6.25 ha Corte raso Taxas anuais de desflorestamento

(1988)

DEGRAD LSAT TM/ CBERS CCD (30 m) IRS-‐LISS (23m) DMC (32m)

Annual 6.25 ha Degradação QuanLficação da degradação (desde 2008)

DETEX LSAT TM/ CBERS CCD (30 m) IRS-‐LISS (23m) DMC (32m)

Sob demanda 6.25ha Corte seleLvo Corte SeleLvo (2007)

DETER-‐A MODIS -‐ TERRA (250 m)

CBERS – WFI (260m)

diariamente 25.00 ha Corte raso, degradação,

alergas

Vigilância (desde 2004)

DETER-‐B IRS-‐AWiFS -‐ 56m CBERS-‐WFI – 60m

diariamente 6.25ha Degradação, corte raso…

Vigilância (desde 2014)

DETER-‐C LSAT TM/ CBERS CCD (30 m) IRS-‐LISS (23m) DMC (32m)

diariamente

6.25 ha

Degradação, corte raso…

Vigilância (em desenvolvimento)

TERRA CLASS

LSAT TM/ CBERS CCD (30 m) IRS-‐LISS (23m) DMC (32m)

Bi-‐Annual 6.25ha Corte raso Uso e cobertura da terra (2008)

Construir soluções para atender a demandas insLtucionais do INPE. Exemplo: TerraAmazon.

DETER-‐A

MODIS (Terra)

250 metros

AWiFS (ResourceSat-‐2)

56 metros

DETER-‐C

OLI (Landsat 8)

30 metros

WFI (CBERS-‐4)

64 metros

DETER-‐B

PRODES / Landsat DETER / MODIS

Atender a diferentes projetos Algoritmos e técnicas

diferentes Uso de múlLplos sensores Resultados auditáveis

Robusto em ambiente corporaLvo

Facilitar a disseminação de dados

Ferramenta para produção de

produtos e estudos hidrológicos:

DTM Upscaling

Fluxo acumulado

Definição de drenagem

Delimitação de bacias

Especial interesse em grandes áreas

Em uso, por exemplo, no CPTEC e DSG

Bacia Amazonica

Semi-‐árido brasileiro

Produtos derivados de teses e dissertações em GeoinformáLca, desenvolvidas em nossos programas de pós-‐graduação. Ex: TerraHidro

Imagem Landsat 8 5/Jul/2014 Cheia em Passo São Borja: 13,56 m (07:00h) Pico da cheia (3/Jul/2014): 15,88 m (07:00h)

Dado gerado pelo método HAND do TerraHidro, para mapear o possível alcance da cheia entre 0 e 15 m

Exemplo aplicação: mapear alcance de inundações.

Plataforma orientada a serviços para a implementação de sistemas de monitoramento ambiental

Produtos derivados de teses e dissertações de nossos pesquisadores. Ex: TerraMA2

TerraMA2: alguns usuários

•  Prefeitura de Caraguatatuba – Monitorar deslizamentos de terra – apoio do IG

•  Prefeitura de Campinas – instalado na IMA – prestadora de serviços para prefeitura.

•  Prefeitura de Mendoza – ArgenLna – ConLngencias ClimáLcas – Monitoramento de Granizo por Radar.

•  Projeto de Monitoramento e Previsão de Alerta de Desastres para Ação de Defesa Civil da Amazônia Legal – SUDAM / UFPA

•  CEMA e Defesa Civil do Acre/Rio Grande do Sul •  Novas prefeituras: AdamanLna -‐ SP, São Carlos – SP, Nova Friburgo – RJ •  Monitoramento na fronteira Brasil – Bolívia – Peru (OTCA – Organização

do Tratado de Cooperação Amazônica)

TL DB

Modelo de desmatamento da Amazonia. (a) Distância as cidades; (b) Disxância as estradas; (c) Porcentagem de área protegida; (d) Desmatamento no 1º., 15º. e 50º. ano.

Um conjunto de ferramentas para modelagem espacial explícita

Produtos para avançar o monitoramento ambiental. Ex: TerraME

Dengue Modelling Environment

Piloto -‐ Ilha do Governador , RJ

INPE: A. Miguel V. Monteiro, Pedro Ribeiro Fiocruz-‐RJ: Cláudia Codeço; IOC-‐MS: Nildimar Hosório; Fiocruz-‐PE: Leda Régis, Wayner Vieira, M. Alice Varjal FGV-‐RJ: Flávio Coelho; UFOP: Tiago Silva, Tiago Carneiro; UNESP-‐SJC: Lilian Medeiros; CEMADEN: Leo Santos; UFABC: Flávia Fonseca

Capacidade para atuar em diferentes tipos de parcerias

TerraMobile

Análise de imagens orientada-‐a-‐objetos

Mineração de padrões em imagens

Processamento mulL-‐temporal

Capacidade de evoluir na nossa vocação de pesquisa

Interação sociedade-‐natureza Padrões e processos de uso da Terra Ocupação humana na Amazônia

Cenários futuros de uso da Terra no Brasil

Capacidade de evoluir na nossa vocação de pesquisa

Capacidade de repassar e divulgar conhecimento

Capacidade de formar gente

Capacidade de formar gente e avançar em GeoInformática

Test samples Samples: 188 Global accuracy: 87.2%

Source: Victor Maus, INPE Source: Karine Reis, INPE

Big EO SDI

PRODES Portal

DETER-‐B Portal

e-‐Sensing project

SciDB: array database for big scienLfic data

Free satellite imagery

R: New data analysis methods

New insights into land use change

Big EO data analyLcs: the new fronLer on Earth observaLon

Open source and open data = knowledge sharing

SciDB (Arrays)

WTSS (TerraLib + SciDB C++ API)

http://www.dpi.inpe.br/wtss/time_series? coverage=MOD09Q1,attributes=red,nir& longitude=-‐54,latitude=-‐12&start=2000-‐02-‐18&end=2000-‐03-‐05

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JSON Document

PostgreSQL (Metadados)

WTSS Client

WTSS – Web Time Series Service: a lightweight service for handling remote sensing imagery as Lme series

e-‐Sensing

Reflexões

Dados livres + So\ware livre + Capacitação So~ware Livre e suas liberdades Arcabouço legal ComparLlhamento e colaboração Centralização …

Reflexões

þDados livres + So\ware livre + Capacitaçãoþ So~ware Livre e suas liberdades þArcabouço legal þComparLlhamento e colaboração þ Centralização? Como vamos criar plataformas de exploração de

dados de observação da Terra?

[email protected]

OBRIGADA

Government & Nonprofit

Desenvolvimento de software livre pra geoinformática no INPE