GDAL: Introdução a gestão de imagens georreferenciadas

Este é a 1ª parte de uma série de artigos que pretendo escrever sobre as ferramentas incluídas no GDAL: Geospatial Data Abstraction Library.
O GDAL (www.gdal.org) é o canivete suíço para conversão de imagens georreferenciadas, constituído por um conjunto de ferramentas usadas numa janela de Linha de Comandos (ou seja, sem interface gráfica). Mas o pacote de instalação mais popular para Windows, o FWTools, inclui também um visualizador/conversor com interface gráfica (OpenEV). O GDAL é usado em vários produtos Open Source e em vários produtos Closed Source, como o ArcGIS. Há ainda o irmão OGR para o universo de dados vectoriais, e que suporta também uma grande variedade de formatos e operações.
O autor principal e original (porque hoje são vários os autores que contribuem código) é o Frank Warmerdam, um pioneiro em Open Source para a área SIG, e que foi até recentemente o 1º Presidente eleito da OSGeo.

O que consegue o GDAL fazer?

O GDAL faz muito mais do que converter imagens. Em resumo, se tivesse de escolher um TOP 10, estas seriam as funções do GDAL que eu escolheria:

  1. Listar informação sobre uma imagem (sistema de coordenadas, resolução, sistema de coordenadas, e mais)
  2. Conversão entre 95 formatos (entre eles JPEG, GeoTIFF, ECW, JPEG2000)
  3. Reprojecção de imagens
  4. Criação de pirâmides (overviews) para visualização rápida de imagens de grande volume (“pesadas”) em MapServer
  5. Criação de índices de imagens, ou mais conhecidos por catálogos de imagens, também para utilização em MapServer (mas não só)
  6. Converter imagens 24bit para 8bit e vice-versa
  7. Criar um mosaico de imagens georreferenciadas, ou seja, criar uma imagem única que é o resultado da junção das imagens originais
  8. Transformação de uma lista de coordenadas entre 2 sistemas de coordenadas diferentes
  9. Criação – a partir de uma imagem – de uma estrutura de directorias com tiles para visualização em OpenLayers e Google Maps, com criação de pequenos visualizadores web já prontos a usar
  10. Criação de uma matriz (grid) a partir de um conjunto de pontos por interpolação espacial, usando diferentes métodos de interpolação

… e a lista não termina aqui…

Instalação

Bem, a instalação do GDAL é extremamente simples. Basta obter a última versão no sítio do FWTools, e descarregar a versão para Windows ou Linux. Usarei a versão Windows para todos os exemplos, porque trabalho geralmente com este SO. A versão para Windows é um instalador normal (.exe), bastando executá-lo para iniciar a instalação.

Durante a instalação podemos seguir com as opções pré-definidas. A instalação é muito rápida e no final, teremos um novo ícone no Ambiente de Trabalho chamado “FWTools Shell”. Este atalho abre uma janela de Linha de Comandos já configurada para usarmos os comandos do GDAL. Numa janela de Linha de Comandos normal (aberta executando o comando cmd.exe por exemplo) os comandos do GDAL não serão executados porque a PATH não estará correctamente definida (além de outras variáveis de ambiente) .

Primeiros comandos GDAL

Se leu este artigo até aqui, merece começar já a teclar comandos e ver resultados do seu esforço!

Por exemplo, para ver as características geográficas de uma imagem qualquer no disco, basta teclar o seguinte comando na janela do FWTools:

gdalinfo c:\directoria_de_exemplo\imagem.tif

Substitua o caminho e nome da imagem por dados reais que tenha no seu computador. No meu caso, o output foi o seguinte:

Driver: JP2ECW/ERMapper JPEG2000
Files: 0441A1Argbx.jp2
0441A1Argbx.jp2.aux.xml
Size is 8000, 10000
Coordinate System is:
LOCAL_CS["unnamed",
UNIT["unknown",1]]
Origin = (80000.000000000000000,-100000.000000000000000)
Pixel Size = (0.500000000000000,-0.500000000000000)
Metadata:
TIFFTAG_XRESOLUTION=1
TIFFTAG_YRESOLUTION=1
TIFFTAG_RESOLUTIONUNIT=2 (pixels/inch)
Corner Coordinates:
Upper Left  (   80000.000, -100000.000)
Lower Left  (   80000.000, -105000.000)
Upper Right (   84000.000, -100000.000)
Lower Right (   84000.000, -105000.000)
Center      (   82000.000, -102500.000)
Band 1 Block=8000x1 Type=Byte, ColorInterp=Red
Overviews: arbitrary
Band 2 Block=8000x1 Type=Byte, ColorInterp=Green
Overviews: arbitrary
Band 3 Block=8000x1 Type=Byte, ColorInterp=Blue
Overviews: arbitrary

Olhando para esta informação podemos facilmente obter a resolução da imagem (0,5m por pixel), as coordenadas da extensão da imagem (de 80000, -105000 a 84000, -100000) e do seu centro (82000, -102500), n.º de colunas (10000) e linhas (8000), e o sistema de coordenadas que nesta imagem não se encontra caracterizado e por isso o GDAL não o identifica.

Outro comando rápido é obter a lista de formatos que a versão instalada reconhece, isto porque dependendo da versão podemos ter mais ou menos formatos reconhecidos.

gdalinfo --formats

Por agora ficamos por aqui. Em breve, continuarei esta série de artigos com exemplos de transformação entre formatos de imagem, com descrição de alguns dos formatos mais interessantes – TIFF, JPEG, JPEG2000 e ECW.

Até breve!

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2 pensamentos em “GDAL: Introdução a gestão de imagens georreferenciadas

  1. Muito bom esse blog!

    Obrigado pelo farto material acerca do GDAL.. Estava precisando mesmo!!

    Vou criar um post para trazer leitores para cá.!

    Valeu pela iniciativa amigo! Continue assim!

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