The Semantic Pixel

Usually, images can be seen as sets of pixels or as fields over a reference space. While the former view allows image processing to function using pixel manipulation algorithms, the second one is closer to a wider understanding of what people perceive in an image. The pixel aspect is much closer to the measurement, to observations, while fields are closer to the semantic aspect, to the interpretation of the observations. This paper discusses some semantic challenges related to integration of image data from various sources, considering both views. Such integration is necessary, considering that soon a new generation of remote sensing satellites based on free and open data policies is expected to become operational, so researchers will have access to more data than they can handle with current techniques. We propose the integration of images from multiple sensors starting from a common point, which we call the Semantic Pixel. It will enable scientists to have access to large sets of satellite images and their metadata, regardless of source or format. The Semantic Pixel will also enable access to ancillary data, which is essential for advanced temporal analysis of forest cover dynamics, including major sets of natural resource data, such as vegetation, soil and geology maps. Other data encoded as fields, such as digital elevation models, relevant climatic variable maps, political maps and associated census data, can also fit this model. Resumo. Imagens podem ser vistas como um conjunto de pixels ou como campos em um espaço de referencia. Enquanto os pixels permitem que algoritmos de processamento de imagens possam funcionar, os campos estão mais próximos do que as pessoas entendam o que seja o significado de uma imagem. A visão de pixels está muito mais próximo das medidas, das observações, enquanto os campos estão mais próximos da semântica, da interpretação das observações. Este artigo usa estas duas visões para discutir os desafios relativos a semântica na questão das integração de imagens de provenientes de fontes diversas. Esta integração é necessária já que brevemente novos satélites com politicas de dados abertos devem estar disponíveis o que levará os cientistas a terem mais dados do que eles possam efetivamente usar. Aqui nós apresentamos uma proposta de integração de imagens de fontes diversas usando como plataforma inicial um ponto comum, que chamamos o Pixel Semântico. Desta maneira os cientistas teriam acesso a dados e metadados de imagens independente da fonte ou formato. O Pixel Semântico também possibilitaria o acesso a dados históricos que são importantes para análises da dinâmica da vida das florestas tropicais.