Converter bandas do LANDSAT 8 para reflectância no QGIS: correção atmosférica DOS1

Já é de conhecimento dos usuários do QGIS o complemento para classificação de imagens de satélite: o Semi-Automatic Classification Plugin ou SCP. Desenvolvido por Luca Congedo, este complemento apresenta diversas funções, por exemplo o download, pré e pós processamento de imagens LANDSAT.

Neste tutorial iremos mostrar o método de correção atmosférica denominada DOS1 (Dark Object Subtraction) presente no complemento SCP para imagens do LANDSAT 8. Este método irá transformar números digitais em reflectância no topo da atmosfera.

O método DOS é um método de correção do espalhamento atmosférico no qual a interferência atmosférica é estimada diretamente a partir dos números digitais (ND) da imagem de satélite, sendo ignorada a absorção atmosférica. Para a aplicação desta técnica não há a necessidade de se obter dados sobre as condições atmosféricas na data de obtenção das imagens (SANCHES et al 2011) [1].

Vale ressaltar que a correção atmosférica é um método crucial para obter bons resultados em processamentos como classificação de imagens e NDVI, por exemplo.

Perceba que ao fazer o download da LANDSAT 8 há um arquivo de texto (MTL). Este arquivo de texto são os metadados que contém informações úteis para a conversão automática de bandas para radiância e refletância. Portanto, não ignore!

Correção atmosférica DOS1 com SCP

Instale o complemento SCP no menu Complementos > Gerenciar e Instalar complementos... e busque por Semi-Automatic que já aparecerá o complemento para instalação. Instale. Perceba que aparece a barra do plugin SCP (Figura 1).

Figura 1. Barra de ferramentas do SCP

A correção atmosférica DOS1 está em pré processamento do complemento. Siga o menu SCP > Pre processing > Landsat, como mostra a figura 2 abaixo:
 

Figura 2. Pre processing

Os passos 1 e 2 a seguir estão representados na figura 3 abaixo. 

1 - Em "Directory containing Landsat bands" selecione a pasta que estão as bandas. Se o arquivo MTL estiver na mesma pasta, ele será carregado. Caso contrário aponte-o em "Select MTL file". Perceba que automaticamente a lista de faixa será carregado no campo "Metadata".

2 - Marque a opção "Apply DOS1 atmospheric correction". Ela é necessária para calcular a reflectância da superfície.

Figura 3. Conversão em Reflectância

ATENÇÃO¹: Deixe somente as bandas 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Para remover as bandas 1, 9, 10 e 11 selecione-as e clique em "Remove band".

ATENÇÃO²: note que a opção "Create band set" está ativada. Desmaque-a (!), pois Band Set  será aplicação específica em outra aba do complemento.

Por fim, clique em "Perform conversion" para executar a conversão em reflectância. Selecione a pasta de saída dos novos rasters e estes serão carregados automaticamente no QGIS.

Referência consultada e recomendada

[1] Sanches, Ieda Del’Arco; Andrade, Ricardo Guimarães; Quartaroli, Carlos Fernando; Rodrigues, Cristina Aparecida Gonçalves. Análise comparativa de três métodos de correção atmosférica de imagens Landsat5–TM para obtenção de reflectância de superfície e NDVI In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 15. (SBSR)., 2011, Curitiba. Anais... São José dos Campos: INPE, 2011. p. 7564-7571. ISBN 978-85-17-00056-0. <Disponível aqui> Acesso em: 16 jul. 2015.