LISTA DE DISSERTAÇÕES DE MESTRADO DO CURSO SENSORIAMENTO REMOTO
2001
Fábio Roque da Silva Moreira
Autor:
Orientadores: Raimundo Almeida Filho
Gilberto Câmara Neto
Título da Dissertação:
Uso e avaliação de técnicas de integração e análise espacial de dados em pesquisa
mineral aplicadas ao planalto de Poços de Caldas.
Data de Defesa da Dissertação: 06.07.2001
Resumo:
O presente trabalho comparou o desempenho de 8 métodos de análise multi-critério de
dados geológicos e radiométricos na predição de área potenciais à ocorrência de
minerais radiativos no planalto de Poços de Caldas. As metodologias empregadas foram
lógica Booleana, Média Ponderada, Fuzzy (Mínimo-Máximo, Média, Ponderado e
Gama). Evidência Bayesiana e Redes Neurais Artificiais. Segundo um modelo
prospectivo empírico, estes métodos definiram cenários com diferentes níveis de
prioridade para prospeção mineral. O método Booleano gerou dados binários em
formato temático, indicando áreas com potencialidade favorável e não-favorável. Os
demais métodos produziam dados em formato numérico, posteriormente fatiados em 4
classes com diferentes graus de potencialidades (alta, média, baixa e nula). Na avaliação
dos cenários foram utilizados 48 ocorrências minerais, para o cálculo das probabilidades
condicionais e do grau de confiança de cada metodologia. O cenário gerado pelo
método Fuzzy. Ponderado apresentou o melhor desempenho dentre todos os cenários
avaliados, seguido pela Média Ponderada. Os métodos Booleano e Fuzzy Gama
mostraram-se limitados e inadequados para estudos semelhantes. Os demais métodos
apresentaram desempenhos medianos.
Mariana Abrantes Giannotti
Autor:
Orientadores: José Carlos Neves Epiphanio
João Argemiro de Carvalho Paiva
Título da Dissertação:
Geotenologia na Análise de Impactos Sócio-Ambientais: O Caso da Queima da Canade-Açúcar na Região de Piracicaba.
Data de Defesa da Dissertação: 30.07.2001
Resumo:
Análises de estratégias políticas dizem respeito à obtenção de uma resposta aproximada
a uma pergunta correta em tempo de tomar uma decisão. Formuladores de estratégias
políticas precisam, portanto, integrar rapidamente considerações econômicas, ecológicas
e sociais sobre o espaço e através do tempo. Nesse período, o presente trabalho, explora
as técnicas de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento como instrumentos para
aumentar a percepção da situação gerada por uma política pública. O caso estudado trata
dos impactos da lei ambiental que proíbe a queima de cana-de-açúcar na região de
Piracicaba (Estado de São Paulo). Parte-se da hipótese de que a proibição da queima
impulsiona a mecanização da cultura o que, conseqüentemente, afeta negativamente a
demanda por mão-de-obra. As técnicas de Sensoriamento Remoto são exploradas para o
mapeamento do uso do solo. O Geoprocessamento é utilizado para a integração das
variáveis ambientais ao uso do solo mapeado, condicionantes da aptidão das terras á
mecanização. O Processo Analítico Hierárquico auxilia na determinação dos pesos das
variáveis integradas. Os indicadores sócio-econômicos são por fim, integrados ao
resultado do modelo elaborado com o intuito de obter uma estimativa de desemprego,
ou seja, uma aproximação do impacto social provocado pela política adotada.
-1Arquivo: Dissertações/2001.doc.
LISTA DE DISSERTAÇÕES DE MESTRADO DO CURSO SENSORIAMENTO REMOTO
Autor:
Marcos Luiz de Andrade Pinto
Orientador: Alberto Waingort Setzer
Título da Dissertação:
Relação empírica da visibilidade com profundidade óptica, concentração de aerossóis, e
focos de queimadas em alta floresta e Cuiabá, em 1993 e 1994.
Data de Defesa da Dissertação: 25.09.2001
Resumo:
Esta dissertação tem por objetivo estimar as relações empíricas entre visibilidade
horizontal registrada em aeroportos, e concentração de particulado fino à superfície,
profundidade óptica de aerossóis, e registros de focos de calor, no período de queimadas
no Brasil central, em 1993 e 1994. Foram utilizados: dados de visibilidade, umidade
relativa e total de nuvens, do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); dados ópticos da
coluna de aerossóis da rede de fotômetros solares AERONET; dados da concentração de
aerossóis à superfície do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP); e
registros diários de focos de queimadas obtidos com satélite, do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE), apenas de 1993. As regiões de estudo foram Alta Floresta e
Cuiabá, no Mato Grosso. Os seguintes elementos serviram de base nas investigações:
equações empíricas, relacionando visibilidade, coeficiente de extinção, e comprimento
de onda "l" da radiação óptica; correlações estatísticas entre as variáveis; e análises de
parâmetros meteorológicos. Entre visibilidade e profundidade óptica, a melhor curva de
regressão foi a exponencial, com coeficientes de determinação variando entre R² = 0,71,
com l = 672 nm, às 15h TMG em Cuiabá e R² = 0,82, para l = 672nm às 15h TMG em
Alta Floresta. Para visibilidade e concentração de particulado fino, a regressão de
potência foi a de melhor ajuste em Cuiabá, com R² = 0,71, para os dados das 15h TMG
como teoricamente esperado; para Alta Floresta a melhor curva foi a logarítmica com R²
= 0,86 para os registros das 15h TMG, e não a de potência como indicado na literatura.
Entre visibilidade e total diário de focos a curva logarítmica apresentou R² = 0,81, para
Alta Floresta; em Cuiabá as curvas de tendência apresentaram correlação muita baixa,
possivelmente em decorrência do transporte de emissões de áreas distantes. Alguns
fatores limitaram as análises: medidas de visibilidade e profundidade óptica em direções
distintas, dependência da visibilidade com a direção de observação e seu limite máximo
de 20 km; e efeitos do transporte de aerossóis. Pela primeira vez foi estudada a redução
da visibilidade horizontal pelas queimadas, obtendo-se relações que poderão ser
aperfeiçoadas e empregada em estudos futuros, abrindo possibilidades de aplicações
científicas diversas.
Simone Bönisch
Autor:
Orientadores: Antônio Miguel Vieira Monteiro
Gilberto Câmara Neto
Título da Dissertação:
Geoprocessamento Ambiental com Tratamento de Incerteza: O Caso do Zoneamento
Pedoclimático para a Soja no Estado de Santa Catarina
Data de Defesa da Dissertação: 26.09.2001
Resumo:
No ambiente de Sistemas de Informações Geográficas, com raríssimas exceções,
nenhuma informação quantitativa sobre a qualidade dos produtos gerados é agregada ao
produto final. Neste contexto, o presente estudo aborda a modelagem de propriedades e
processos do meio físico natural com a geração de informações quantitativas das
incertezas associadas aos cenários produzidos pelas modelagens, que utilizam análise
integrada de dados espaciais em meio digital. No presente estudo, utilizou-se dos
conceitos para métricas de incerteza espacial com base no paradigma da geoestatística
por indicação. O estudo de caso apresentado é baseado no Projeto Zoneamento
Pedoclimático do Brasil, aplicado para a cultura da soja no Estado de Santa Catarina.
São sugeridas três modificações na metodologia original de integração de dados deste
-2Arquivo: Dissertações/2001.doc.
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projeto. Estas modificações correspondem à consideração da aptidão climática como um
conceito dinâmico, à modelagem dos atributos definidores da aptidão pedoclimática por
técnicas da krigeagem por indicação e à aferição dos resultados encontrados por
informações adicionais de controle, relacionadas à produtividade da soja. Com a
modelagem por krigeagem por indicação, foi possível modelar atributos categóricos e
numéricos, possibilitando em ambos os casos uma estimativa para uma medida espacial
de incerteza associada a cada propriedade modelada. As representações obtidas nas
modelagens foram integradas e as respectivas incertezas propagadas, obtendo-se no
final de todo o processo de análise espacial uma representação de aptidão pedoclimática
categórica e outra numérica, assim como as incertezas relativas a estas representações.
Estas representações espaciais constituíram as bases para a determinação dos cenários
possíveis de zoneamento pedoclimático para a cultura da soja catarinense. Na análise
dos resultados, por uma avaliação das incertezas estimadas e dos resultados encontrados
na aferição, foi possível avaliar tantos os dados iniciais que formaram os conjuntos
amostrais no processo de modelagem, quanto a própria metodologia de zoneamento.
Concluiu-se que, para uso em operação desta metodologia, é importante que os dados
primários, quer sejam originários de estações remotas, caso dos dados de clima, quer
sejam dados de perfil e amostras, caso dos dados de solo, necessitam de um tratamento
de consistência rigoroso, principalmente no que se refere aos dados de solo. A
dificuldade em encontrar dados digitais, organizados e confiáveis, também impõe
enormes dificuldades para a implantação de procedimentos operacionais de definição de
zoneamentos de culturas em escala regional, uma necessidade para o planejamento da
produção em um país com as dimensões do Brasil.
Autor:
Luciana Miura Sugawara
Orientador: Bernardo Friedrich Thedor Rudorff
Título da Dissertação:
Avaliação de modelo agrometeorológico e imagens NOAA/AVHRR no
acompanhamento e estimativa de produtividade da soja no estado do Paraná.
Data de Defesa da Dissertação: 27.09.2001
Resumo:
O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo para acompanhamento e
estimativa da produtividade da cultura da soja (Glycine max L. Merril) em um sistema
de informações geográficas (SIG), a partir de um modelo agrometeorológico pontual e
imagens NOAA-AVHRR. A integração do modelo e da base de dados foi realizada
através do aplicativo SPRING e os cálculos foram executados por meio do módulo de
programação do SPRING, denominado LEGAL. A área de estudo foi o Estado do
Paraná e as estimativas foram geradas, ao nível municipal, para os anos safra de
1996/97, 1997/98 e 1998/99. Mosaicos quinzenais de imagens NOAA-AVHRR, com
resolução espacial de 8 x 8 km, transformados em imagens NDVI, foram utilizados
como componente espectral no modelo agrometeorológico, visando estimar o índice de
área foliar (IAF). O modelo desenvolvido utiliza parâmetros agronômicos e
meteorológicos para cálculo da produtividade máxima ou potencial. Esta produtividade
é então penalizada quando a demanda hídrica da cultura não é suprida adequadamente,
gerando a produtividade real estimada. A análise da comparação desta estimativa com
os valores de produtividade divulgados pela Secretaria de Agricultura e Abastecimento
do Paraná (SEAB), ao nível municipal, foi feita através do teste "t" para pares de
observação, e o resultado para cada ano safra foi: a)em 1996/97 o modelo subestimou a
produtividade em relação à estimativa da SEAB em 59kg/ha (t=-2,91; alfa<0,05); b)em
1997/98 a estimativa do modelo e da SEAB não apresentaram diferença significativa
(t=1,46; alfa>0,05); e em 1998/99 o modelo superestimou a produtividade em 192kg/ha
(t=7,59; alfa<0,05). Isso demonstra que o modelo foi bastante satisfatório na estimativa
-3Arquivo: Dissertações/2001.doc.
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da produtividade de soja e requer apenas pequenos ajustes. Através do índice de
penalização, gerado quinzenalmente pelo modelo, foi possível fazer o acompanhamento
das condições de crescimento e desenvolvimento da cultura da soja, detectando-se
deficiências hídricas relevantes ao longo da estação de crescimento em cada ano safra.
O aplicativo SPRING e seu módulo LEGAL foram satisfatórios na integração do
modelo e na realização dos cálculos de produtividade da soja. As imagens NOAAAVHRR não se mostraram satisfatórias para estimar o IAF, de tal forma que se utilizou
dados da literatura para estimar este parâmetro dentro do cálculo da produtividade.
Carlos Frederico de Sá Volotão
Autor:
Orientadores: Antônio Miguel Vieira Monteiro
Gilberto Câmara Neto
Título da Dissertação:
Geração de ortoimagens para aplicações urbanas: desenvolvimento das equações e
protótipo experimental.
Data de Defesa da Dissertação: 28.09.2001
Resumo:
Esta dissertação apresenta e descreve o desenvolvimento de um processo de
ortorretificação, incluindo sua implementação em linguagem IDL. A ortorretificação é o
processo de remapeamento de uma imagem numa projeção ortográfica. A ênfase deste
trabalho é no desenvolvimento de um procedimento de correção para imagens obtidas
por aerolevantamento por câmaras não-métricas. O procedimento realiza o cálculo dos
parâmetros que definem a geometria interna da imagem e a relação entre seu sistema de
referência com o da Terra. Utilizando a técnica proposta é possível calcular todos os
parâmetros de uma imagem ou parte dela, sem necessidade de utilização de marcas
fiduciais, desde que haja 6 pontos de controle. O procedimento ainda observa a
possibilidade de oclusão de partes da superfície do terreno imageado.
Rodrigo Borrego Lorena
Autor:
Orientadores: João Roberto dos Santos
Yosio Edemir Shimabukuro
Título da Dissertação:
Evolução do Uso da Terra em Porção da Amazônia Ocidental (Acre), com Uso de
Técnicas de Detecção de Mudanças.
Data de Defesa da Dissertação: 03.12.2001
Resumo:
A Amazônia brasileira tem sido alvo de atividades que estão transformando extensas
áreas de floresta tropical úmida em áreas destinadas à agricultura e pastagens,
contribuindo para a alteração do ambiente e da paisagem amazônica. A partir da década
de 60, o estado do Acre, passou a sofrer grande pressão através da migração e
estabelecimento de pessoas de outras regiões do país, resultando em problemas
ambientais e sócio-econômicos de grandes proporções. Mediante essa diversidade de
situações, tornou-se de fundamental importância o monitoramento de forma seqüencial
do uso da terra e da cobertura vegetal, para que se possa determinar a evolução da
ocupação da região. Desta forma, dentro do contexto do projeto PPG 7 - FINEP 123/00/99, de monitoramento da dinâmica de paisagens da Amazônia, o presente trabalho
teve por objetivo geral, analisar algumas técnicas de processamento digital de imagens
orbitais de sensoriamento remoto que pudessem contribuir em estudos de dinâmica da
cobertura vegetal e uso do solo. Foi utilizada a Análise por Mudança de Vetor (AMV)
como técnica da detecção de mudança, e em contrapartida, a técnica tradicional de
classificação por regiões Bhattacharyya, como elemento comparativo nesse estudo da
-4Arquivo: Dissertações/2001.doc.
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dinâmica do uso e da terra da região do Peixoto, estado do Acre, utilizando-se dados
multitemporais e multiespectrais do TM / Landsat, atualizados e consubstanciados com
informações coletadas em trabalho de campo. Os resultados demonstraram a eficiência
do algoritmo de classificação em discriminar diferentes tipos de alvo (tais como
floresta, culturas, pastagens e capoeiras), como também a capacidade de técnica Análise
por Mudança de Vetor em estratificar diferentes tipos temáticos de modificações
relacionadas ao uso da terra e a cobertura vegetal da região.
Eduardo Negri de Oliveira
Autor:
Orientadores: José Luiz Stech
João Antônio Lorenzzetti
Título da Dissertação:
Estimativas de Correntes Oceânicas Superficiais pelo Método da Máxima Correlação
Cruzada.
Data de Defesa da Dissertação: 12.12.2001
Resumo:
Neste trabalho é aplicada a técnica de Máxima Correlação Cruzada (MCC) em
seqüências de imagens AVHRR/NOAAA, para se estimar o campo de velocidade
advectivo de superfície, através das feições termais superficiais do oceano. As imagens
são divididas em janelas de moldura e de busca. Calcula-se a máxima correlação
cruzada entre as janelas selecionadas, obtendo, dessa forma, o vetor deslocamento da
feição presente nas janelas. Para que a eficiência do método seja explorada da melhor
forma possível, é necessário que o par de imagens esteja perfeitamente sobreposto;
desvios de até dois pixels são tolerados. Como requisito básico para a aplicação do
método assume-se que as feições termais são deslocadas por processos advectivos.
Assume-se que processos de rotações ou deformações nos padrões sejam
suficientemente pequenos para serem desprezados. Esta hipótese é considerada válida
para intervalos de tempo menores que 24 horas entre duas imagens consecutivas usadas
nos cálculos. Para a determinação da confiabilidade estatística dos valores de correlação
cruzada, foram aplicados os testes de Emery et al. (1986) e Wu et al (1992). O filtro
mediana vetorial (VMF) é aplicado para a remoção de vetores espúricos.
Autor:
Lélio Walter Pinheiro da Silva Júnior
Orientadores: Corina da Costa Freitas
Luciano Vieira Dutra
Título da Dissertação:
Classificação da cobertura da terra na floresta nacional do tapajós através de medidas de
textura utilizando dados no radar ERS.
Data de Defesa da Dissertação: 14.12.2001
Resumo:
Este trabalho tem como objetivo verificar a viabilidade de utilização do radar ERS,
como ferramenta para o monitoramento da cobertura vegetal na área da Floresta
Nacional do Tapajós, através da classificação utilizando medidas de textura. A textura,
ao contrário da informação espectral que descreve a variação do nível de cinza de um
pixel, contém informações sobre a distribuição espacial dos níveis de cinza de uma
região da imagem e reflete sua variação espacial para um determinado alvo na imagem.
A informação textural de imagens de radar apresenta um grande potencial na
discriminação de regiões agrícolas e de floresta, e teoricamente, melhora o desempenho
dos classificadores digitais. A geração das medidas de textura é realizada através da
filtragem espacial da imagem radar original. Para a seleção das medidas de textura a
serem empregadas na classificação, utilizou-se o resultado da classificação de áreas de
-5Arquivo: Dissertações/2001.doc.
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treinamento por classificação pontual de máxima verossimilhança e dois métodos
padrões de seleção de atributos. No primeiro método se realiza uma Pesquisa
Seqüencial Progressiva que tem como critério de seleção de atributos o coeficiente de
concordância Kappa. No segundo realiza-se uma seleção previa dos atributos utilizando
como parâmetro o Fator Discriminante (Fd), gerado de forma automática pelo programa
Texture 1.0 e após emprega-se, novamente, a Pesquisa Seqüencial Progressiva. As
imagens das medidas selecionadas por ambos os métodos foram classificadas utilizando
dois tipos de classificadores: pontual/contextual e por regiões. Observou-se que para o
classificador pontual/contextual, as medidas selecionadas pelos dois métodos de seleção
de atributos apresentam desempenhos semelhantes, sendo que o segundo método de
seleção de atributos apresenta um menor número de medidas que o primeiro. Para o
classificador por regiões as medidas selecionadas pelos dois métodos de seleção de
atributos apresentaram um baixo desempenho na classificação. Este desempenho ruim
pode ser explicado pela necessidade de se ter uma imagem radar com alguma variação
do retroespalhamento entre as regiões. Dos dois classificadores utilizados, o
classificador pontual/contextual apresentou o melhor desempenho, mas a performance
na classificação ainda foi muito baixa. Por fim, concluiu-se que a classificação
utilizando medidas de textura apresentou um melhor desempenho em relação à
classificação utilizando somente a imagem de radar original; que as medidas de textura
apresentam um grande potencial para a classificação de imagens de radar. Na tentativa
de se diminuir o erro da classificação, e ao mesmo tempo verificar quais classes podem
ser discriminada, com razoável qualidade, nas imagens ERS, por medidas de textura, foi
realizada uma análise de agrupamento de classes, onde o melhor desempenho foi
atingido quando se utilizou duas classes, basicamente floresta e não floresta. Esta
separabilidade, a qual foi obtida usando medidas de textura, por si só já proporcionou
razoável desempenho na detecção de desmatamento na Amazônia. Isto sugere ser
possível o uso deste método para monitoração das atividades antrópicas na Amazônia,
principalmente em regiões onde a cobertura de nuvens seja um problema.
-6Arquivo: Dissertações/2001.doc.