Orientador: Edmur Azevedo Pugliesi / Coorientador: Mônica Modesta Santos Decanini / Banca: Claudia Robbi Sluter / Banca: Sergio Sheiji Fukusima / Resumo: Os mapas de Sistema de Navegação e Guia de Rota em automóvel (SINGRA) têm sido projetados para atender pessoas com visão normal de cores. No entanto, as representações cartográficas apresentadas por estes sistemas podem ser ilegíveis para os motoristas com deficiência na visão de visão, popularmente conhecidos como daltônicos. Sendo assim, compreender determinadas informações nos mapas de SINGRA pode ser uma tarefa bastante complexa por parte deste grupo de usuários. Este trabalho avalia a preferência subjetiva de um grupo de motoristas daltônicos por representações cartográficas de sistemas de guia de rota em automóvel, projetadas para pessoas com esta característica perceptiva no verde e no vermelho. Uma etapa preliminar selecionou um simulador de visão de cores que melhor representa a visão de cores dos daltônicos, o Color Oracle. Em seguida, uma análise do projeto gráfico de dois sistemas de guia de rota indicou características de legibilidade e ruído, as quais foram consideradas na etapa de projeto. Posteriormente, um conjunto de mapas foi projetado com base nos aspectos da percepção de cores de indivíduos com deficiência na visão de cores e em princípios de comunicação cartográfica. O resultado do projeto foi constituído por uma única representação para a base cartográfica e duas cores para simbolizar automóvel, seta de direção de manobra e rota, totalizando oito diferentes mapas. A avaliação da preferência foi realizada junto a um grupo de 14 motoristas com deficiência na visão de cores... / Abstract: In-Car Route Guidance and Navigation System (RGNS) have been designed to people with normal color vision. However, cartographic representations of these systems can be illegible for drivers with deficiency in color vision, commonly known as color blindness. Therefore, to understand certain information in maps of RGNS can be a complex task for this group of users. This work evaluates the subjective preference of a group of drivers with color vision deficiency by using cartographic representations of RGNS, which was designed for people with this kind of perceptual characteristic. In a preliminary step it was selected a color vision simulator that best represents the color vision of color blindness, the Color Oracle. Then a graphical design analysis of two route guidance systems indicated readability and noise characteristics. Subsequently, a set of maps was designed based on aspects of color perception of individuals with color vision deficiency, and principles of cartographic communication as well. The results of the design consisted of a single representation for a background and two colors to symbolize car, direction arrow maneuver and route, totaling eight different maps. The evaluation for the preference was carried out with a group of 14 drivers with color vision deficiency. Participants' opinions suggest legibility for all representations. Although there have been no significant differences in terms of preference for different representations, the results showed that there was a trend to prefer car and the maneuver arrow outline in blue and the route in black. According to comments, this representation allowed better differentiation, identification and interpretation of the thematic cartographic symbols, both in relation to figure and background. It is recommended to evaluate the usability of these cartographic representations considering efficiency and effectiveness... / Mestre

Resumo: Este trabalho pretende contribuir para o entendimento do comportamento temporal dos habitats do sistema rio-planície do alto curso do Rio Paraná, último trecho livre de represamento desse rio em território brasileiro. Buscou-se avaliar os processos de inundação e as alterações na cobertura vegetal. A avaliação dos processos de inundação dos ambientes da planície de inundação, bem como os fluxos das águas e identificação das áreas alagadas, foi realizada através da análise de uma modelo que represente as variações topográficas e análise de imagens multiespectrais. Para tanto, foram utilizados dados do modelo digital de elevação do SRTM, aos quais foram aplicados diversos processamentos como interpolação baseada em geoestatística e modelagem da superfície de tendência para eliminar ruídos e melhorar a resolução espacial. Sobre o MDE realizou-se as simulações dos níveis de inundação baseadas no fatiamento do produto numérico de terreno. Essa informação também serviu para entrada na classificação da cobertura vegetal. Outro tipo de representação do terreno utilizado no trabalho foi gerado a partir de procedimentos fotogramétricos sobre imagens digitais aéreas adquiridas em um aerolevantamento, realizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work attempts to contribute to understanding the temporal habitats behavior of Upper Paraná's floodplain. For that, it was evaluated the flood processes and alterations in the floodplain vegetation. The evaluation of the flood processes and the flows of waters and identification of flooded areas, it was accomplished through SRTM topographical surface. The geostatistic and trend analysis were applied in the digital elevation model (DEM) to noise elimination and improve spatial resolution. The surface was sliced to simulate the floods levels. The digital elevation model was also used in the vegetation classification. Another type of digital elevation model was produced based on photogrammetry processing on aerial digital images, acquired in September of 2008. The temporal comparison was adopted to understand the relations among hydrodynamics and antropic use on the spatial patterns of the vegetable covering. For that, the vegetable covering mapping was accomplished with TM and MSS multispectral images and altimetry data. For the temporal mapping, geometric and radiometric transformations on images data were necessary, like georeferencing, atmospheric correction and radiometric normalization. / Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Coorientador: Paulo Cesar Rocha / Banca: João Osvaldo Rodrigues Nunes / Banca: Edvard Elias de Souza Filho / Mestre

Orientador: Antonio Maria Tommaselli / Resumo: Com o aumento do uso das câmaras digitais não métricas em aplicações fotogramétricas, tem crescido a necessidade pela calibração destas câmaras e pela freqüência de realização desta. Com o objetivo de tornar mais simples a utilização e a automação desta etapa, foi desenvolvido um modelo matemático para calibração que usa feições retas, baseado no modelo dos planos equivalentes, com estimação dos parâmetros pelo método combinado. O modelo foi implementado em linguagem C++ em conjunto com o método convencional que usa as equações de colinearidade, de modo a permitir tanto a calibração com pontos quanto com retas. O método foi testado com dados simulados e dados reais e apresentou resultados satisfatórios, compatíveis com o modelo convencional. Para os experimentos com dados reais, foi ainda implementado um programa de extração de bordas com precisão subpixel. / Abstract: Nowadays, digital cameras have been more and more employed in photogrammetric applications. However, the geometric of common camera is not rigid as metric cameras. Therefore, the need for camera calibration has been increasing; moreover it is important to be frequent. The use of straight lines can lead to an easy and fast camera calibration process due to the promising possibility of automation in the line extraction process. Following this thought, a mathematical model, based on the model of equivalent planes, was developed to include inner orientation parameters, using straight lines. This model was implemented using the unified method of adjustment with weight constraint to the parameters. The implemented program was tested using simulate and real data. The results have shown the developed model is comparable to the conventional one using control points. A feature extraction method aiming sub-pixel precision was implemented as well. / Mestre

Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Resumo: É esperado que o operador humano permaneça, por um longo tempo, como parte integrante do sistema de extração de feições. Portanto, as pesquisas que caminham para o desenvolvimento de novos métodos semi-automáticos são ainda de grande importância. Nesta linha, esta pesquisa propõe um método semi-automático para a extração de rodovias em imagens digitais. A metodologia é uma combinação entre técnicas de correlação e estratégia de teste ativo. Os resultados experimentais obtidos da aplicação do método em imagens reais mostram que o método funciona corretamente, demonstrando que pode ser usado em esquemas de captura de dados. / Abstract: The human operator is still expected to remain as part of the feature extraction system for a relative long time. Therefore, researches for the development of new semi-automatic methods is still of great importance. Following this line, this research proposes a semi-automatic method for road extraction from digital images. It is based on a combination between correlation techniques and an active testing strategy. In order to initialize the extraction process, the operator needs to supply two close seed points plus another one at the end of road segment selected to be extracted. Experimental results obtained from the application of the method to real image data show that the method works properly, demonstrating that the developed method can be used in data capturing schemes. / Mestre

Orientador: Eliseu Savério Sposito / Banca: Raimunda Abou Gebran / Banca: Arlete Aparecida Correia Meneguette / Banca: Elza Yasuko Passini / Banca: Dulce Maria Pompeo de Camargo / Resumo: Desenvolvemos este trabalho com o objetivo de construção de uma proposta metodológica de ensino-aprendizagem da Geocartografia no Ensino Superior. Verificamos como ocorre o episódio dialógico interativo durante a ação mediadora na condução do ensino de Cartografia, numa abordagem interdisciplinar e averiguamos a importância das representações cartográficas, especificamente da maquete, para o estudo do espaço geográfico. Realizamos a experiência com maquete por três anos consecutivos. Apresentamos, no primeiro momento deste trabalho, a base teórica e uma síntese sobre a prática básica para a construção de maquetes. Na seqüência, a pesquisa empírica realizada nos últimos anos (1998/1999), com alunos do segundo ano do Curso de Geografia da UNIOESTE, Campus de Francisco Beltrão - PR. A maquete representa a realidade, a relação entre as faixas de altitude, ordenadas no sentido crescente. O que está sendo representado é a relação entre as faixas de altitude experimentadas concretamente no terreno. Respaldamo-nos na metodologia da pesquisa-ação. Efetuamos uma incursão no campo da linguagem, ao abordar o sistema de uso dos signos e da semiótica, destacando a teoria de Charles Peirce. Abordamos, também, a linguagem cartográfica e a maquete geográfica enquanto representação cartográfica e exploramos a mediação enquanto categoria de condução e comunicação pedagógica fundamentada em Vygotsky. / Abstract: We have developed this research with the goal of an analogical proposal analyzing the teaching-learning process of Geocartography in the university teaching. We have verified how the interactive steps happen during the action, Professor-Student, in the conduction of the Cartography teaching, in an interdisciplinary approach. We have discovered the importance of the cartographic representations, specifically of the mock up for the study of the geographical space. We have accomplished the experience with model for three consecutive years. We have presented, at first the theoretical base and a synthesis on the basic practice for the construction of mocks up. After that, the empiric research accomplished in the last years (1998/1999), with the second year of geography students of UNIOESTE College (West Public University - Paraná), Francisco Beltrão Campus. The mock up represents the reality, the relationship among the altitude belts, and ordinates in an increase sense. What is being represented is the relationship among the tested altitude belts concretely in the land. We have given support in the methodology of the actionresearch . We have made an incursion in the field of the language, when approaching the system of the signs and semiotics using, detaching the Charles Peirce's theory. We have approached, also, the cartographic language and the geographical model as cartographic representation and we have explored the mediation as a conduction category and pedagogical communication based on Vygotsky. / Doutor

Resumo: A informatização está sendo introduzida na educação básica; contudo, ainda são limitadas, no País, as análises objetivas sobre sua real contribuição no ambiente escolar. Esta pesquisa se insere neste contexto, obtendo, a partir de teste na área de Geografia, indicadores do desempenho e da aceitação da educação informatizada no âmbito formal do ensino médio. Desta forma, este trabalho avaliou o ensino informatizado e pela Internet envolvendo geotecnologias, bem como gerou em ambiente digital o meio para esta avaliação. Foram desenvolvidas unidades instrucionais digitais, abrangendo cartografia, sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica, em consonância com os Parâmetros Curriculares Nacionais. Enfocou-se, por exemplo, aspectos da vegetação e ocupação urbana. Em tempo real, podem ser acessados dados de previsões meteorológicas e de queimadas, entre outros. Realizou-se a avaliação do material gerado junto aos professores e alunos de duas escolas públicas de São José dos Campos, SP, que indicou aproveitamento geral positivo e aceitação desta nova opção de ensino. O protótipo de Ensino Digital gerado, denominado GEODEM, utiliza versão simplificada do aplicativo SPRING na realização de exercícios. As informações dos alunos e professores forneceram indicadores e orientações quanto à incorporação de novas tecnologias para melhoria do ensino médio, em particular, na escola pública...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Computers are being introduced in basic education; however, objective analyses in the country regarding their effective contribution in the school environment are still limited. This research is related to this context, and from a test in the field of Geography obtained performance and acceptance indicators of digital education within the formal scope of secondary education. Computer-aided teaching, including Internet access and uses of geotechnologies were evaluated, and to do so the media needed for the evaluation was also produced. Digital educational units were developed, including cartography, remote sensing and a geographic information system, in accordance to the national official curricular guidelines. Focused were, among other subjects, vegetation and urban occupation changes; these tools allowed real-time access to weather forecasts and occurrences of forest fires data. The digital material evaluation was carried out with teachers and students of two public schools in Sao Jose dos Campos, SP; and indicated a general positive use and acceptance of this contemporary education option. The education prototype developed, called GEODEM, used the SPRING software base for the exercises. Information supplied by the students and teachers provided indicators and orientations for the incorporation of new technologies to improve secondary education, particularly in the public school...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Janine Gisele Le Sann / Coorientador: Alberto Waingort Setzer / Banca: Regina Araújo de Almeida / Banca: Tania Maria Sausen / Banca: Magda Adelaide Lombardo Fruehauf / Banca: Rosângela Doin de Almeida / Doutor

Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: A utilização de dados de Sensoriamento Remoto em conjunto com técnicas de processamento digital e análise de imagens tem possibilitado o desenvolvimento de estudos integrados, com vistas ao monitoramento dos recursos naturais. Uma maneira de representar esses dados é através de mapas temáticos, obtidos por métodos de classificação multiespectral. Para a classificação de dados de Sensoriamento Remoto, a utilização de Redes Neurais Artifíciais tem se apresentado como uma alternativa vantajosa em relação aos classificadores baseados em conceitos estatísticos, uma vez que nenhuma hipótese prévia sobre a distribuição dos dados a serem classificados é exigida. Assim, esse trabalho teve como objetivo detectar a ocorrência e mapear a dispersão espacial de plantas aquáticas emersas em cinco reservatórios ao longo do rio Tietê-SP (Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão e Nova Avanhandava) através da classificação por Redes Neurais Artifíciais...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: João Francisco Galera Monico / Resumo: O GPS tem mostrado ser capaz de apoiar uma grande variedade de aplicações. Porém, algumas aplicações enfrentam um obstáculo, ou seja, o efeito do multicaminho. O multicaminho é o fenômeno pelo qual um sinal chega à antena do receptor por caminhos múltiplos, devido à reflexão. O sinal refletido chega atrasado em relação ao sinal direto. Se estes atrasos forem curtos, ou seja, provenientes de reflexões próximas à antena do receptor, o efeito de multicaminho é caracterizado como de baixa freqüência, caso contrário, o efeito predominante é de alta freqüência. Este efeito distorce a modulação do sinal e a fase da portadora, conseqüentemente, degrada a acurácia e a precisão nos posicionamentos por ponto e relativo. Este efeito também pode impedir a fixação das ambigüidades, ou conduzir a uma solução incorreta das mesmas. Por isso, é de grande importância dispor de meios que possam atenuar o multicaminho. Uma possibilidade para atenuação deste efeito, tanto para fase como para a pseudodistância, é a utilização de uma poderosa ferramenta de análise espectral para o estudo de sinais: a transformada wavelets. Esta transformada decompõe o sinal, neste caso as duplas diferenças, separando as altas freqüências, onde se encontra o efeito do multicaminho proveniente de atrasos longos, das baixas freqüências, ou seja, a identidade do sinal e multicaminho de atrasos curtos. Após o processo de decomposição, utilizando os coeficientes wavelets o sinal pode ser reconstruído sem o efeito de multicaminho de alta freqüência. Esse procedimento é desenvolvido nesta dissertação de Mestrado. Os coeficientes wavelets relativos ao multicaminho obtidos das medidas de dupla diferença foram reconstruídos e, dessa forma, pôde-se analisar os erros e comprovar que satélites em baixos ângulos de elevação sofrem os maiores efeitos de multicaminho...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: GPS has shown to be capable of supporting a wide variety of applications. However, some applications face a major problem. This is the effect of multipath; witch is a phenomenon whereby a signal arrives at a receiver via multiple paths. The multipath distorts the signal modulation and the carrier phase, degrading the accuracy and precision of absolute and relative positioning. This effect can impede the ambiguities fixation or to induce to an incorrect solution of the same ones. A possibility for the reduction of this effect, either for the carrier phase or the pseudorange is the use of a powerful tool of the spectral analysis to study the signals: wavelet transform. This transform decomposes the double differences signal separating the high frequencies, where there is the multipath effect from long delays, of the low frequencies, that is, identity of the signal and multipath of short delays. After the decomposition process, using the wavelets coefficients the signal can be reconstructed without the high frequency effects. This procedure is developed in this dissertation. The wavelet coefficients relative to the estimated and removed multipath from the double difference were reconstructed and these errors could be analyzed and verified as well that satellites at low elevation angles cause larger multipath errors. The daily multipath repeatability was also verified. Even the high frequency multipath not causing great errors, because the largest cause of these errors is the low frequency one, the correction of this effect provided improvements of up to 30% at the pseudorange average residuals and up to 14% for the carrier phase. The results also showed that the ambiguities solution was more reliable after the high frequency multipath correction. On the other hand, if there were no high frequency multipath effect, the proposed method will not affect the results...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Erivaldo Antônio da Silva / Coorientador: Pedro Miguel Berardo Duarte Pina / Banca: Ana Lucia Bezerra Candeias / Banca: João Rodrigues Tavares Júnior / Banca: José Roberto Nogueira / Banca: Maurício Araújo Dias / Resumo: Dust Devils são vórtices convectivos formados por correntes de ar quente instáveis, próximas à superfície planetária. Inúmeros pesquisadores têm estudado dust devils marcianos na tentativa de melhor entender o fenômeno. Em geral, as áreas de pesquisa compreendem a simulação numérica e mecânica de dust devils em laboratório, metodologias para reconhecimento de vórtices por robôs pousados na superfície de Marte e a detecção de vórtices e rastros em imagens orbitais. A despeito do grande número de artigos relacionados ao assunto, nenhum deles aborda a detecção automática de rastros de dust devils, tarefa que ganha especial importância quando a quantidade de imagens da superfície de Marte cresce a uma taxa maior que a capacidade humana de analisá-las em um curto período de tempo. Esta Tese descreve um método inédito para detecção automática de rastros de dust devils. O banco de imagens utilizado contém 200 imagens (90 MOC e 110 HiRISE), distribuídas pelas regiões Aeolis, Noachis, Argyre, Eridania e Hellas. O método é fortemente baseado na Morfologia Matemática e usa transformações como abertura e fechamento por área morfológicos, fechamento por caminho morfológico, método de Otsu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dust devils are vortices caused by unstable wind convection processes near the planetary surfaces, due to solar heat. Many researchers have being studying Martian dust devils in an attempt to better understand the phenomena. Generally, the research fields comprise mechanic and numerical simulation of dust devils in laboratories, methodologies for recognition of dust devils plumes from rovers on Mars surface, detection of plumes and tracks from orbital images. Despite the number of papers regarding the subject, none of them addresses the automatic detection of dust devil tracks which is an important issue as the amount of images taken grows at a rate greater than the human capability to analyze them. This Thesis describes a novel method to detect Martian dust devil tracks automatically. The dataset comprises 200 images (90 MOC and 110 HiRISE), distributed over the regions of Aeolis, Noachis, Argyre, Eridania and Hellas. The method is strongly based on Mathematical Morphology and uses transformations such as morphological surface area closing and opening, morphological path closing and Otsu's method for automatic image binarization, among others. The method was applied to the dataset and results were compared... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Erivaldo Antônio da Silva / Banca: Pedro Miguel Bernardo Duarte Pina / Banca: Messias Meneguette Júnior / Resumo: Devido às modificações que estão ocorrendo nas cidades, rodovias e zona rural, a atualização cartográfica aparece como elemento fundamental para o mapeamento dos perímetros urbano e rural bem como da malha rodoviária. A detecção de feições é útil para atualização cartográfica bem como para aquisição e atualização de dados para Sistemas de Informação Geográfica. O presente trabalho tem como finalidade detectar feições cartográficas do tipo rodovia e corpos d'água através de uma imagem de alta resolução. Para isso foram usados dois métodos distintos, e, após os processamentos, os mesmos foram comparados. A área de estudo corresponde à região metropolitana de São Paulo (as cidades presentes na cena são: Barueri, Osasco e Carapicuíba), onde foram extraídas oito subimagens de todo o trecho do Rodoanel, e ainda, uma subimagem da lagoa Carapicuíba e outra do rio Tietê. As subimagens pertencem a uma cena do satélite de alta resolução Quickbird, sendo uma imagem pancromática, com resolução espacial de 0,60 metros. A etapa inicial do trabalho consistiu em realizar alguns recortes na imagem original gerando subimagens, visto que, os processamentos serão todos realizados através do software Matlab e da caixa de ferramentas de morfologia matemática SDC Morphology Toolbox, e, os mesmos são ineficientes para imagens com grandes dimensões. A segunda etapa consistiu no processamento dessas imagens através dos dois métodos que foram comparados, para posteriormente realizar a análise de correspondência através do Sistema de Análise de Feições Cartográficas Extraídas. Após os processamentos necessários, foram realizadas análises para indicação do melhor método. E por fim, o objetivo do trabalho de propor a metodologia mais adequada visando o melhor resultado no processo de detecção de feições cartográficas em imagens digitais foi alcançado / Abstract: Due to the changes that are occurring in cities, highways and rural areas, the cartographic update appears as a fundamental element for mapping the urban and rural perimeters as well road network. The detection of features is useful for cartographic updating as well as acquisition and updating of data for Geographical Information Systems. The present work aims to detect cartographic features like road and water bodies through a high resolution image. For this we used two different methods, and, after processing, they were compared. The study area corresponds to the metropolitan region of São Paulo (cities in the scene are: Barueri, Osasco and Carapicuíba), which resulted in eight subimagens the entire stretch of the Beltway, and yet, a subpicture of the pond and one river Carapicuiba and Tietê. The subimagens belong to a scene of high-resolution satellite Quickbird, with a panchromatic image with a spatial resolution of 0.60 meters. The initial stage of the work was to make some cuts in the original image generating subimagens, since the processes are all performed using the software Matlab and toolbox of mathematical morphology SDC Morphology Toolbox, and they are inefficient for images with large dimensions. The second step in processing these images using the two methods were compared to later perform the correspondence analysis using the Analysis System Features Extracted Cartography. After processing the necessary analyzes were performed to indicate the best method. And finally, the main goal of proposing the most appropriate methodology in the best result in the detection process of cartographic features in digital images has been reached / Mestre