The generation of urban digital elevation models from satellite images using stereo reconstruction techniques poses several challenges due to its precision requirements. In this thesis we study three problems related to the reconstruction of urban models using stereo images in a low baseline disposition. They were motivated by the MISS project, launched by the CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), in order to develop a low baseline acquisition model. The first problem is the restoration of irregularly sampled images and image fusion using a band limited interpolation model. A novel restoration algorithm is proposed, which incorporates the image formation model as a set of local constraints, and uses of a family of regularizers that allow to control the spectral behavior of the solution. Secondly, the problem of interpolating sparsely sampled images is addressed using a self-similarity prior. The related problem of image inpainting is also considered, and a novel framework for exemplar-based image inpainting is proposed. This framework is then extended to consider the interpolation of sparsely sampled images. The third problem is the regularization and interpolation of digital elevation models imposing geometric restrictions. The geometric restrictions come from a reference image. For this problem three different regularization models are studied: an anisotropic minimal surface regularizer, the anisotropic total variation and a new piecewise affine interpolation algorithm. / La generación de modelos urbanos de elevación a partir de imágenes de satélite mediante técnicas de reconstrucción estereoscópica presenta varios retos debido a sus requisitos de precisión. En esta tesis se estudian tres problemas vinculados a la generación de estos modelos partiendo de pares estereoscópicos adquiridos por satélites en una configuración con baseline pequeño. Estos problemas fueron motivados por el proyecto MISS, lanzado por el CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) con el objetivo de desarrollar las técnicas de reconstrucción para imágenes adquiridas con baseline pequeños. El primer problema es la restauración de imágenes muestreadas irregularmente y la fusión de imágenes usando un modelo de interpolación de banda limitada. Se propone un nuevo método de restauración, el cual usa una familia de regularizadores que permite controlar el decaimiento espectral de la solución e incorpora el modelo de formación de imagen como un conjunto de restricciones locales. El segundo problema es la interpolación de imágenes muestreadas en forma dispersa usando un prior de auto similitud, se considera también el problema relacionado de inpainting de imágenes. Se propone un nuevo framework para inpainting basado en ejemplares, el cual luego es extendido a la interpolación de imágenes muestreadas en forma dispersa. El tercer problema es la regularización e interpolación de modelos digitales de elevación imponiendo restricciones geométricas las cuales se extraen de una imagen de referencia. Para este problema se estudian tres modelos de regularización: un regularizador anisótropo de superficie mínima, la variación total anisótropa y un nuevo algoritmo de interpolación afín a trozos.

Este estudo apresenta padrões de flutuações das geleiras do Nevado Cololo, Bolívia, no período 1975–2011, determinado partir de dados orbitais, cartográficos e climáticos. As massas de gelo do Nevado Cololo são representativas das geleiras tropicais andinas que estão sujeitas a alternância entre condições atmosféricas úmidas (novembro-abril) e secas (maio-outubro) (outer tropics). Essa sazonalidade é determinada pela oscilação latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e perturbada pelos eventos não sazonais do fenômeno ENOS. A fase positiva, o El Niño, contribui negativamente para o balanço de massa dessas geleiras e foi frequente no intervalo investigado. Esse trabalho usou imagens TM/Landsat-5 para determinar a cobertura de gelo em 1989, 1997, 2008 e 2011. Aplicando o Normalized Difference Snow Index (NDSI), que utiliza as características espectrais opostas das massas de gelo no visível e no infravermelho próximo, este trabalho delimitou as geleiras do Nevado Cololo. Utilizando as informações de carta topográfica foi obtido um Modelo Digital de Elevação (MDE), elaborado pela interpolação de pontos de elevação usando o método geoestatístico krigagem ordinária. As informações obtidas do sensoriamento remoto e da cartografia foram incorporadas a um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para se obter parâmetros das geleiras. A análise da séries temporais de precipitação e temperatura usaram dados do Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, do Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia e de duas estações meteorológicas. Os dados climáticos não apresentam tendências estatisticamente significativas, mas há uma fraca redução da precipitação durante os meses de novembro, dezembro e abril, condições essa que podem indicar menor nebulosidade durante o verão. Em 2011 só restavam 48 das 122 geleiras identificadas em 1975. Geleiras pequenas (< 0,1 km²) com cotas máximas baixas foram as mais afetadas e atualmente não existem geleiras abaixo de 4.626 m a.n.m. A cobertura de gelo era de 24,77 ±0,00032 km² em 2011, 42,02% menor do que em 1975. A perda superficial ocorreu em todas as vertentes, independente de orientação, mas as geleiras voltadas a leste foram mais afetadas. Mesmo a maior geleira do Nevado Cololo, face SW, perdeu 21,6% de sua área total e sua frente retraiu cerca de 1 km durante o intervalo de 36 anos. Proporcionalmente, houve o aumento do número de geleiras cuja declividade média está entre 30° e 40°. A redução da espessura gelo é atestada pela fragmentação de geleiras e afloramentos do embasamento em suas partes internas. A perda de massa dessas geleiras estudadas foi provavelmente causada pela intensificação dos processos de ablação. / This study presents fluctuations patterns for the Nevado Cololo glaciers, Bolivia, in the period 1975–2011, as determined from orbital, cartographic and climatic data. Nevado Cololo ice masses are representative of Andean tropical glaciers subjected to alternations of humid (November to April) and dry (May to October) (outer tropics) atmospheric conditions. This seasonality is determined by the Inter-tropical Convergence Zone (ITCZ) latitudinal oscillation and disturbed by the no seasonal ENSO phenomena. The positive phase, El Niño, contributes negatively to these glaciers mass balance and was frequent during the investigated time period. This work used TM/ Landsat-5 imagery to determine the ice cover in 1989, 1997, 2008 and 2011. Applying the Normalized Snow Difference Index (NDIS), which uses the opposite spectral characteristics of ice masses in the visible and near infrared region, this work delimited the Nevado Cololo glaciers. Based on information from a topographic chart, we obtained a Digital Elevation Model (DEM) using elevation points interpolated by the ordinary kriging geostatistical method. Information derived from remote sensing and cartographic sources was incorporated into a Geographic Information System (GIS) to obtain glaciers parameters. The analyses of precipitation and temperature time series used data from the Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, the Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia and from two meteorological stations. Climatic data show no statistically significant trend, but there was a weak precipitation reduction during November, December and April months, a condition that may indicate low cloudiness during the summer. By 2011, there were only 48 of the 122 glaciers identified in 1975. Small glaciers (<0.1 km²) with low maximum elevations were most affected and currently there are no glaciers below 4,626 m asl. The ice covered 24.77 km² in 2011, 42.02% less than in 1975. Surface loss occurred in all slopes, regardless of orientation, but glaciers facing east were most affected. Even the largest glacier in Nevado Cololo, SW face, lost 21.6% of its total area and its front retreated about 1 km during the 36 years period. Proportionately, there was an increase in the number of glaciers whose average slope is between 30° and 40°. The ice thickness reduction is attested by glaciers break up and bedrock outcrops in its internal parts. These glaciers mass loss was probably caused by the intensification of ablation processes.

Este estudo tem o objetivo de avaliar a importância da geomorfologia na implantação, gestão e monitoramento das áreas destinadas a indicações geográficas para vinhos e espumantes. Desta forma, desenvolveram-se dois estudos paralelos. O primeiro buscou analisar a acurácia vertical dos Modelos Digitais de Elevação (MDEs) SRTM v.3, Alos World 3D e ASTER GDEM v.2 na região da denominação de origem Vale dos Vinhedos, RS. Para tanto, os dados desses MDEs, com resolução espacial de 30 m, foram comparados com os de um MDE fotogramétrico com resolução espacial de 5 m no terreno, por meio de análises de regressão e correlação linear, e de perfis topográficos derivados desses modelos. O Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) de cada MDE foi analisado, para identificar a escala máxima de seu uso em estudos morfométricos. Foram avaliadas as eswcalas 1:25.000, 1:50.000 e 1:100.000, por meio de cálculos da Tolerância Vertical e do Erro Médio Quadrático (EMQ). Todos MDEs atenderam o PEC altimétrico classe A na escala 1:100.000. Na escala 1:50.000, enquadraram-se na classe C, enquanto que na escala 1:25.000 não houve enquadramento. O MDE SRTM v.3 foi o que apresentou melhores resultados morfométricos e o maior coeficiente de correlação de Pearson (r=0,995). O segundo estudo objetivou investigar os padrões de uso e cobertura da terra na região da denominação de origem Vale dos Vinhedos e relaciona-los com o mapeamento geomorfológico. Para esse estudo, foram mapeados a geomorfologia e as classes de uso e cobertura da terra. Ambos os mapeamentos foram realizados utilizando técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. O padrão de relevo em forma de morros, na área de estudo, possui maior representatividade ocupando 77,13% da mesma. No mapeamento de uso e cobertura da terra a classe de maior representatividade foi a Floresta (nativa ou não), ocupando 36% da área de estudo. O cruzamento entre o mapeamento geomorfológico e os padrões de uso cobertura da terra permitiu identificar 35 classes. Conclui-se que os resultados obtidos podem servir de base para a escolha de MDEs, bem como, auxiliar no desenvolvimento de mapeamentos geomorfológicos. / This work aims to evaluate the importance of geomorphology in the implantation, management and monitoring of the areas destined to geographical indications for wines and sparkling wines. Therefore, two parallel studies were developed. The first study had the objective to analyze the vertical accuracy of digital elevation models (DEM) SRTM v.3, Alos Worls 3D and ASTER GDEM v.2 in Vale dos Vinhedos designation origin region localized in Rio Grande do Sul state. For such, the DEM’s data, with spatial resolution of 30 meters were compared with a photogrammetric DEM with spatial resolution of 5 meters in the ground by correlation and regression analyzes as well as topographic profiles derivate that models.The cartographic accuracy standard of all DEM was analyzed to identify the maximum scale of use in morphometric studies. Were investigated the scales 1:25.000, 1:50.000 and 1:100.000 by calculations vertical tolerance and mean square error (MSE). Every DEM analyzed respected the cartographic accuracy standard A group in 1:100.000 scale, as well as, C group in 1:50.000 scale. All DEM are not classified into any class in 1:25.000 scale. The SRTM v.3 DEM show better Pearson correlation (r=0,995) and morphometrics results. The second study investigated the land use and land cover pattern in Vale dos Vinhedos origin designation region and relates them with geomorphological mapping. For this work were mapped the geomorphology and the land use and land cover group. Both mappings were made with remote sensing and geoprocessing techniques. The High Hill landform patterns, in the study area, is more representative occupying 77,13%. In mapping of the land cover and land use the group more representative was Forest (native or not) occupying 36%. The crossing between geomorphology and land cover and land use patterns resulted in identification of 35 class. The results obtained in the studies it can be use as base for DEM choice and support the development of geomorphological mappings.

Mapas pedológicos são fontes de informações primordiais para planejamento e manejo de uso do solo, porém apresentam altos custos de produção. A fim de produzir mapas de solos a partir de mapas existentes, o presente trabalho objetiva testar e comparar métodos de classificação em estágio único (regressões logísticas múltiplas multinomiais e Bayes) e em estágios múltiplos (CART, J48 e LMT) com utilização de sistemas de informações geográficas e de variáveis geomorfométricas para produção de mapas pedológicos com legenda original e simplificada. A base de dados foi gerenciada em ambiente ArcGis onde as variáveis e o mapa original foram relacionados através de amostras de treinamento para os algoritmos. O resultado dos algoritmos obtidos no software Weka foram implementados no ArcGis para a confecção dos mapas. Foram gerados matrizes de erros para análise de acurácias dos mapas. As variáveis geomorfométricas de declividade, perfil e plano de curvatura, elevação e índice de umidade topográfica são aquelas que melhor explicam a distribuição espacial das classes de solo. Os métodos de classificação em estágio múltiplo apresentaram sensíveis melhoras nas acurácias globais, porém significativas melhoras nos índices Kappa. A utilização de legenda simplificada aumentou significativamente as acurácias do produtor e do usuário, porém sensível melhora na acurácia global e índice Kappa. / Soil maps are sources of important information for land planning and management, but are expensive to produce. This study proposes testing and comparing single stage classification methods (multiple multinomial logistic regression and Bayes) and multiple stage classification methods (CART, J48 and LMT) using geographic information system and terrain parameters for producing soil maps with both original and simplified legend. In ArcGis environment terrain parameters and original soil map were sampled for training algoritms. The results from statistical software Weka were implemented in ArcGis environment to generate digital soil maps. Error matrices were genereted for analysis accuracies of the maps.The terrain parameters that best explained soil distribution were slope, profile and planar curvature, elevation, and topographic wetness index. The multiple stage classification methods showed small improvements in overall accuracies and large improvements in the Kappa index. Simplification of the original legend significantly increased the producer and user accuracies, however produced small improvements in overall accuracies and Kappa index.

Mapas pedológicos são fontes de informações primordiais para planejamento e manejo de uso do solo, porém apresentam altos custos de produção. A fim de produzir mapas de solos a partir de mapas existentes, o presente trabalho objetiva testar e comparar métodos de classificação em estágio único (regressões logísticas múltiplas multinomiais e Bayes) e em estágios múltiplos (CART, J48 e LMT) com utilização de sistemas de informações geográficas e de variáveis geomorfométricas para produção de mapas pedológicos com legenda original e simplificada. A base de dados foi gerenciada em ambiente ArcGis onde as variáveis e o mapa original foram relacionados através de amostras de treinamento para os algoritmos. O resultado dos algoritmos obtidos no software Weka foram implementados no ArcGis para a confecção dos mapas. Foram gerados matrizes de erros para análise de acurácias dos mapas. As variáveis geomorfométricas de declividade, perfil e plano de curvatura, elevação e índice de umidade topográfica são aquelas que melhor explicam a distribuição espacial das classes de solo. Os métodos de classificação em estágio múltiplo apresentaram sensíveis melhoras nas acurácias globais, porém significativas melhoras nos índices Kappa. A utilização de legenda simplificada aumentou significativamente as acurácias do produtor e do usuário, porém sensível melhora na acurácia global e índice Kappa. / Soil maps are sources of important information for land planning and management, but are expensive to produce. This study proposes testing and comparing single stage classification methods (multiple multinomial logistic regression and Bayes) and multiple stage classification methods (CART, J48 and LMT) using geographic information system and terrain parameters for producing soil maps with both original and simplified legend. In ArcGis environment terrain parameters and original soil map were sampled for training algoritms. The results from statistical software Weka were implemented in ArcGis environment to generate digital soil maps. Error matrices were genereted for analysis accuracies of the maps.The terrain parameters that best explained soil distribution were slope, profile and planar curvature, elevation, and topographic wetness index. The multiple stage classification methods showed small improvements in overall accuracies and large improvements in the Kappa index. Simplification of the original legend significantly increased the producer and user accuracies, however produced small improvements in overall accuracies and Kappa index.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-18Bitstream added on 2014-06-13T18:08:13Z : No. of bitstreams: 1 galindo_jrf_me_prud.pdf: 1101121 bytes, checksum: fe484a202d77b0a31f93d9a5e1d4b42a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Desde o advento dos primeiros satélites de Sensoriamento Remoto, vários são os estudos desenvolvidos com o intuito de utilizar as imagens produzidas por estes sensores para fins cartográficos. Apesar das imagens de baixa e média resolução não possuírem a precisão requerida para aplicações cartográficas em escalas grandes, existem vantagens como: serem imagens multiespectrais, possuírem periodicidade e menores custos para a sua aquisição, quando comparadas com as obtidas através dos tradicionais levantamentos aerofotogramétricos. Uma melhoria presente nos satélites de alta e média resolução é a capacidade de visada off nadir, o que permite à formação de pares estereoscópicos e a reconstrução 3D da cena imageada, a geração de modelos digitais de elevação (MDE) e a produção de imagens ortorretificadas, dentre outros produtos. Com os primeiros pares estereoscópicos adquiridos pelo sensor HR-CCD (High Resolution Charge-Coupled Devices) do CBERS-2 (2004), surgiu a possibilidade de realizar estudos objetivando a geração de produtos cartográficos a partir desses estereopares... / Since the advent of the first Remote Sensing satellites, many studies have been developed with the intention of using the images produced by these sensors for cartographic purpose. Although these images of the average resolution do not possess the accuracy required for cartographic applications in big scales, their advantages include being multispectral, periodic repetition of acquisition, and lower cost when compared to images obtained through traditional aerial photogrammetric surveys. An improvement present in medium and high resolution satellites is their off nadir capacity, which allows 3D reconstruction based on stereoscopy, the generation of digital elevation models (DEM) and the production of orthorectified images, among others products. With the first stereoscopic pairs acquired by the CBERS-2 (2004) HR-CCD (High Resolution Charge-Coupled Device) sensor, the possibility now exists of realizing studies whose goal is generating cartographic products from these stereo pairs. Within this context, this work evaluated the geometric quality of a CBERS-2 HR-CCD stereo pair making use of the DLT (Direct Linear Transformation) mathematical model and Polynomial-Based Pushbroom model, available from the Leica Photogrammetry Suite (LPS) digital photogrammetry system by Leica Geosystems, classifying them in accordance with the Cartographic Accuracy Standards... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by THAÍS MINATEL TINÓS null (thaistinos@gmail.com) on 2016-05-24T20:11:44Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Final - Thaís M. Tinós.pdf: 20587275 bytes, checksum: 02a7f25385f749a23fc7a27864bda7a5 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-25T19:56:11Z (GMT) / Submitted by THAÍS MINATEL TINÓS null (thaistinos@gmail.com) on 2016-05-26T00:22:16Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Thaís M. Tinós.pdf: 20648358 bytes, checksum: 60c3ed48a4ac076d5e5673de366b68c6 (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-30T19:22:18Z (GMT) / Submitted by THAÍS MINATEL TINÓS null (thaistinos@gmail.com) on 2016-05-30T20:27:22Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Thaís M. Tinós.pdf: 20648358 bytes, checksum: 60c3ed48a4ac076d5e5673de366b68c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-01T13:36:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tinos_tm_dr_rcla.pdf: 20648358 bytes, checksum: 60c3ed48a4ac076d5e5673de366b68c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T13:36:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tinos_tm_dr_rcla.pdf: 20648358 bytes, checksum: 60c3ed48a4ac076d5e5673de366b68c6 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Representar cartograficamente o relevo de maneira sistemática não é uma tarefa simples devido à complexidade das informações que devem ser necessariamente relatadas. O uso de processos interpretativos e subjetivos dificulta ainda mais a comparação e aplicação das metodologias por diferentes pesquisadores. Uma das formas de mudar esse quadro é substituir alguns desses processos por uma sequência de procedimentos quantitativos relativos à geomorfometria do terreno. Nesse contexto, o principal objetivo da pesquisa é propor um método de classificação automatizada do relevo a partir de um modelo digital de elevação, parâmetros e ferramentas que possibilitem uma abordagem quantitativa. Foram elaborados três experimentos que abrangem desde o desenvolvimento de produtos intermediários, obtidos através de técnicas de visualização de modelos digitais de elevação que auxiliam no reconhecimento prévio da área estudada até a proposição de uma metodologia de classificação de padrões de formas semelhantes do relevo a partir dos parâmetros de declividade, amplitude e perfil do relevo. O planalto de Poços de Caldas e a bacia do rio Corumbataí foram selecionados como áreas de estudo devido a seus relevos contrastantes, além da disponibilidade de dados e conhecimento prévio dos autores, item primordial para a realização de uma classificação automatizada do relevo. Os resultados finais englobaram mapas de classificação do relevo que retratam as unidades com padrões de formas semelhantes em escalas compatíveis a 1:100.000 (SRTM de 90 metros de resolução) e 1:50.000 (SRTM de 30 metros de resolução). Esses mapas fornecem uma visão geral da geomorfologia da área, podendo servir de base para diversos outros mapeamentos como geotécnico, geoógico, pedológico, zoneamento geoambiental e geomorfológico de detalhe. / The cartographic representation of the relief is not a simple task due to the complexity of information to be reported. Subjective and interpretative processes involved make it difficult to compare and to apply methodologies carried by different researchers. This scenario can be altered if a sequence of quantitative procedures related to terrain geomorphometry is applied. In this context, the main objective of this research is to propose a method for automated classification of relief from a digital elevation model, parameters and tools that enable a quantitative approach. Three experiments were elaborated. The first one aimed the development of intermediate products obtained from digital elevation models visualization techniques that assist in prior recognition of the studied area and the last two comprise the development of a landform patterns classification methodology from the parameters flatness, local relief and profile. The Poços de Caldas Plateau and the Corumbataí river basin were selected as study areas due to their contrasting reliefs, besides the availability of data and prior knowledge of the authors, primary item to perform an automated relief classification. The results include relief classification maps that depict landform patterns units in compatible scales with 1:100.000 (SRTM 90 meters resolution) and 1:50.000 (SRTM 30 meters resolution). These maps provide an overview of geomorphology and it can provide the basis for several other mappings as geotechnical, geological, geoenvironmental zoning and detailed geomorphological maps. / CNPq: 165931/2013-2

Submitted by BRUNO TIMÓTEO RODRIGUES null (brunogta21@gmail.com) on 2016-09-28T19:47:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Bruno.pdf: 17780320 bytes, checksum: 9ae4b184379c35c8b718ffc683ad0b0f (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-30T18:20:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigues_bc_me_bot.pdf: 17780320 bytes, checksum: 9ae4b184379c35c8b718ffc683ad0b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T18:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigues_bc_me_bot.pdf: 17780320 bytes, checksum: 9ae4b184379c35c8b718ffc683ad0b0f (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os novos sensores orbitais e a aquisição contínua de imagens da superfície terrestre têm oferecido um volume e variedade cada vez maior de dados a comunidade de sensoriamento remoto. Como exemplo desse novo segmento da modelagem ambiental, o projeto SRTM assim como o ASTER, obtendo como produtos Modelos Digitais de Terreno (MDT) de até 80% da área terrestre do planeta. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade e precisão de dados altimétricos obtidos em Modelos Digitais de Elevação (MDEs). Para tanto, foi elaborado um mapa altimétrico base (Verdade terrestre), o qual foi comparado, por analise do Indice Kappa, com três modelos digitais de terreno (MDT) obtidos dos projetos TOPODATA, SRTM 30 metros e ASTER. De acordo com a avaliação expressa pela Matriz de Confusão gerada a partir da Altimetría do TOPODATA cruzada a Verdade Terrestre, 19 das 26 classes de informações altimétricas apresentadas não tiveram os seus maiores valores expressos nos respectivos eixos principais das classes confrontadas com a verdade terrestre da área, constatando um bom grau de acuracidade nos dados classificados do cruzamento do TOPODATA com a Verdade Terrestre. Observou-se que as classes que apresentaram os maiores valores um nível abaixo do eixo principal da matriz de confusão se localizam exatamente na região que corresponde à área com declividade muito acentuada, se tratando da feição geomorfológica da Cuesta. Desta forma considera-se que a resolução espacial das imagens provenientes dos sensores de radar, neste caso o arquivo do TOPODADA, está diretamente ligada com a baixa acurácia em áreas de grandes declividades, pois quanto maior o tamanho do pixel, maior a dificuldade de capturar diferenças abruptas de declividade. No Modelo digital de elevação do sensor de Radar SRTM 30m, apenas 2 das 26 classes de informações altimétricas apresentadas não tiveram os seus maiores valores expressos nos respectivos eixos principais das classes confrontadas com a verdade terrestre da área. Dessa forma, pode-se verificar um bom grau de acuracidade nos dados classificados. Para os dados analisados do sensor ASTER confrontados com a Verdade Terrestre, assim como os dados do SRTM 30m, somente 2 das 26 classes de informações altimétricas apresentadas não tiveram os seus maiores valores expressos nos respectivos eixos principais das classes confrontadas com a verdade terrestre. Desta forma, também considera um bom grau de acuracidade do cruzamento do dados classificados dos sensores ASTER com a Verdade Terrestre. Por fim, observou-se que o sensor de radar SRTM 30 metros exibiu o melhor dos MDEs analisados, por apresentar resultados de índice Kappa, com 3,798% de acertos a mais em relação ao sensor ASTER e 6,43% a mais que o dados do TOPODATA. / The new orbital sensors and continuous acquisition of land surface images have offered a volume and increasing variety of data to remote sensing community. As an example of this new segment of the environmental modeling, SRTM project as well as ASTER, obtaining as products Digital Terrain Models (DTM) of up to 80% of the Earth's land area. To evaluate the quality and accuracy of altimetry data from Digital Elevation Models (DEMs). Thus, a altimetry basemap (terrestrial Truth) was prepared which was compared by analysis of Kappa Index, with three digital terrain models (DTM) obtained from TOPODATA projects, SRTM and ASTER 30 meters. According to the evaluation expressed by the confusion matrix generated from the altimetry of cross TOPODATA Truth Land, 19 of the 26 classes presented altimetric information did not have their greatest values expressed in the respective main axes of the classes faced with the ground truth area , finding a good degree of accuracy in the data classified as TOPODATA the intersection with Road Truth. It was observed that the classes that showed the highest values one level below the main confusion matrix axis is located exactly in the region that corresponds to the area with very steep slopes, in the case of geomorphological feature of Cuesta. Thus it is considered that the spatial resolution from images of the radar sensors, in this case TOPODADA file is directly connected with the low accuracy in areas of great slope, because the larger the pixel size, the more difficult to capture sharp differences in steepness. In the digital elevation model of the radar sensor SRTM 30m, only 2 of the 26 classes of altimetric information submitted have not had their highest values expressed in the respective main axes of the classes faced with the ground truth of the area. Thus, it can be seen a good degree of accuracy in the data sorted. For the analyzed data ASTER faced with the Earth Truth, as well as data from SRTM 30m, only 2 of the 26 classes of altimetric information submitted have not had their highest values expressed in the respective main axes of the classes faced with the ground truth. Thus, also considers a good degree of accuracy of the data crossing the classified ASTER sensors with the Earth Truth. Finally, there was the SRTM 30 meters radar sensor exhibited the best of MOUs analyzed by presenting the results of Kappa index, 3.798% of the more hits against the ASTER and 6.43% more than the data the TOPODATA.

Este estudo apresenta padrões de flutuações das geleiras do Nevado Cololo, Bolívia, no período 1975–2011, determinado partir de dados orbitais, cartográficos e climáticos. As massas de gelo do Nevado Cololo são representativas das geleiras tropicais andinas que estão sujeitas a alternância entre condições atmosféricas úmidas (novembro-abril) e secas (maio-outubro) (outer tropics). Essa sazonalidade é determinada pela oscilação latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e perturbada pelos eventos não sazonais do fenômeno ENOS. A fase positiva, o El Niño, contribui negativamente para o balanço de massa dessas geleiras e foi frequente no intervalo investigado. Esse trabalho usou imagens TM/Landsat-5 para determinar a cobertura de gelo em 1989, 1997, 2008 e 2011. Aplicando o Normalized Difference Snow Index (NDSI), que utiliza as características espectrais opostas das massas de gelo no visível e no infravermelho próximo, este trabalho delimitou as geleiras do Nevado Cololo. Utilizando as informações de carta topográfica foi obtido um Modelo Digital de Elevação (MDE), elaborado pela interpolação de pontos de elevação usando o método geoestatístico krigagem ordinária. As informações obtidas do sensoriamento remoto e da cartografia foram incorporadas a um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para se obter parâmetros das geleiras. A análise da séries temporais de precipitação e temperatura usaram dados do Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, do Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia e de duas estações meteorológicas. Os dados climáticos não apresentam tendências estatisticamente significativas, mas há uma fraca redução da precipitação durante os meses de novembro, dezembro e abril, condições essa que podem indicar menor nebulosidade durante o verão. Em 2011 só restavam 48 das 122 geleiras identificadas em 1975. Geleiras pequenas (< 0,1 km²) com cotas máximas baixas foram as mais afetadas e atualmente não existem geleiras abaixo de 4.626 m a.n.m. A cobertura de gelo era de 24,77 ±0,00032 km² em 2011, 42,02% menor do que em 1975. A perda superficial ocorreu em todas as vertentes, independente de orientação, mas as geleiras voltadas a leste foram mais afetadas. Mesmo a maior geleira do Nevado Cololo, face SW, perdeu 21,6% de sua área total e sua frente retraiu cerca de 1 km durante o intervalo de 36 anos. Proporcionalmente, houve o aumento do número de geleiras cuja declividade média está entre 30° e 40°. A redução da espessura gelo é atestada pela fragmentação de geleiras e afloramentos do embasamento em suas partes internas. A perda de massa dessas geleiras estudadas foi provavelmente causada pela intensificação dos processos de ablação. / This study presents fluctuations patterns for the Nevado Cololo glaciers, Bolivia, in the period 1975–2011, as determined from orbital, cartographic and climatic data. Nevado Cololo ice masses are representative of Andean tropical glaciers subjected to alternations of humid (November to April) and dry (May to October) (outer tropics) atmospheric conditions. This seasonality is determined by the Inter-tropical Convergence Zone (ITCZ) latitudinal oscillation and disturbed by the no seasonal ENSO phenomena. The positive phase, El Niño, contributes negatively to these glaciers mass balance and was frequent during the investigated time period. This work used TM/ Landsat-5 imagery to determine the ice cover in 1989, 1997, 2008 and 2011. Applying the Normalized Snow Difference Index (NDIS), which uses the opposite spectral characteristics of ice masses in the visible and near infrared region, this work delimited the Nevado Cololo glaciers. Based on information from a topographic chart, we obtained a Digital Elevation Model (DEM) using elevation points interpolated by the ordinary kriging geostatistical method. Information derived from remote sensing and cartographic sources was incorporated into a Geographic Information System (GIS) to obtain glaciers parameters. The analyses of precipitation and temperature time series used data from the Global Precipitation Climatology Centre (GPCC)/NOAA, the Climate Research Unit Time Series (CRUTS)/University of East Anglia and from two meteorological stations. Climatic data show no statistically significant trend, but there was a weak precipitation reduction during November, December and April months, a condition that may indicate low cloudiness during the summer. By 2011, there were only 48 of the 122 glaciers identified in 1975. Small glaciers (<0.1 km²) with low maximum elevations were most affected and currently there are no glaciers below 4,626 m asl. The ice covered 24.77 km² in 2011, 42.02% less than in 1975. Surface loss occurred in all slopes, regardless of orientation, but glaciers facing east were most affected. Even the largest glacier in Nevado Cololo, SW face, lost 21.6% of its total area and its front retreated about 1 km during the 36 years period. Proportionately, there was an increase in the number of glaciers whose average slope is between 30° and 40°. The ice thickness reduction is attested by glaciers break up and bedrock outcrops in its internal parts. These glaciers mass loss was probably caused by the intensification of ablation processes.

Este estudo tem o objetivo de avaliar a importância da geomorfologia na implantação, gestão e monitoramento das áreas destinadas a indicações geográficas para vinhos e espumantes. Desta forma, desenvolveram-se dois estudos paralelos. O primeiro buscou analisar a acurácia vertical dos Modelos Digitais de Elevação (MDEs) SRTM v.3, Alos World 3D e ASTER GDEM v.2 na região da denominação de origem Vale dos Vinhedos, RS. Para tanto, os dados desses MDEs, com resolução espacial de 30 m, foram comparados com os de um MDE fotogramétrico com resolução espacial de 5 m no terreno, por meio de análises de regressão e correlação linear, e de perfis topográficos derivados desses modelos. O Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) de cada MDE foi analisado, para identificar a escala máxima de seu uso em estudos morfométricos. Foram avaliadas as eswcalas 1:25.000, 1:50.000 e 1:100.000, por meio de cálculos da Tolerância Vertical e do Erro Médio Quadrático (EMQ). Todos MDEs atenderam o PEC altimétrico classe A na escala 1:100.000. Na escala 1:50.000, enquadraram-se na classe C, enquanto que na escala 1:25.000 não houve enquadramento. O MDE SRTM v.3 foi o que apresentou melhores resultados morfométricos e o maior coeficiente de correlação de Pearson (r=0,995). O segundo estudo objetivou investigar os padrões de uso e cobertura da terra na região da denominação de origem Vale dos Vinhedos e relaciona-los com o mapeamento geomorfológico. Para esse estudo, foram mapeados a geomorfologia e as classes de uso e cobertura da terra. Ambos os mapeamentos foram realizados utilizando técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. O padrão de relevo em forma de morros, na área de estudo, possui maior representatividade ocupando 77,13% da mesma. No mapeamento de uso e cobertura da terra a classe de maior representatividade foi a Floresta (nativa ou não), ocupando 36% da área de estudo. O cruzamento entre o mapeamento geomorfológico e os padrões de uso cobertura da terra permitiu identificar 35 classes. Conclui-se que os resultados obtidos podem servir de base para a escolha de MDEs, bem como, auxiliar no desenvolvimento de mapeamentos geomorfológicos. / This work aims to evaluate the importance of geomorphology in the implantation, management and monitoring of the areas destined to geographical indications for wines and sparkling wines. Therefore, two parallel studies were developed. The first study had the objective to analyze the vertical accuracy of digital elevation models (DEM) SRTM v.3, Alos Worls 3D and ASTER GDEM v.2 in Vale dos Vinhedos designation origin region localized in Rio Grande do Sul state. For such, the DEM’s data, with spatial resolution of 30 meters were compared with a photogrammetric DEM with spatial resolution of 5 meters in the ground by correlation and regression analyzes as well as topographic profiles derivate that models.The cartographic accuracy standard of all DEM was analyzed to identify the maximum scale of use in morphometric studies. Were investigated the scales 1:25.000, 1:50.000 and 1:100.000 by calculations vertical tolerance and mean square error (MSE). Every DEM analyzed respected the cartographic accuracy standard A group in 1:100.000 scale, as well as, C group in 1:50.000 scale. All DEM are not classified into any class in 1:25.000 scale. The SRTM v.3 DEM show better Pearson correlation (r=0,995) and morphometrics results. The second study investigated the land use and land cover pattern in Vale dos Vinhedos origin designation region and relates them with geomorphological mapping. For this work were mapped the geomorphology and the land use and land cover group. Both mappings were made with remote sensing and geoprocessing techniques. The High Hill landform patterns, in the study area, is more representative occupying 77,13%. In mapping of the land cover and land use the group more representative was Forest (native or not) occupying 36%. The crossing between geomorphology and land cover and land use patterns resulted in identification of 35 class. The results obtained in the studies it can be use as base for DEM choice and support the development of geomorphological mappings.