Orientador: Erivaldo Antonio da Silva / Banca: Almir Olivette Artero / Banca: José Roberto Nogueira / Banca: Wallace Correia de Oliveira Casaca / Banca: Miriam Maria Pedrosa / Resumo: Crateras de impacto são as estruturas mais estudadas na área de ciências planetárias, devido à grande quantidade de informações que podem revelar sobre o passado, a geologia e os processos físicos de um corpo planetário. Apesar de haver várias propostas de algoritmos para automatizar o processo de detecção de crateras, esta tarefa ainda não é realizada de maneira completamente automatizada. A necessidade de investigações por métodos eficientes para detecção automática dessas estruturas é cada vez maior, visto que muitas missões estão sendo enviadas ao espaço e com os dados adquiridos cada vez mais ricos em detalhes e mais abundantes, o trabalho manual tem se tornado inviável. Nesse sentido, a presente pesquisa propõe o desenvolvimento de uma abordagem para detectar e delinear automaticamente crateras de impacto em imagens de alta resolução espacial da superfície de Marte. A abordagem baseia-se nos princípios da morfologia matemática e na utilização de técnicas e estratégias de processamento morfológico de imagens, com foco na detecção de crateras de impacto subquilométricas. Do ponto de vista metodológico, quatro etapas principais são realizadas: i) pré-processamento visando a remoção de ruídos e o realce de bordas das estruturas presentes nas cenas; ii) detecção e delineamento das estruturas candidatas a crateras de impacto, a partir da transformação watershed e estratégias da dinâmica dos contornos; iii) pós-processamento com foco no refinamento da detecção das crateras de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Impact craters are the most studied structures in planetary sciences, due to the large amount of information they can provide about the history, geology and physical processes of a planet. Although there are several approaches to automate the crater detection, such a task is not fully automated. The need for investigations of efficient methods to automate crater detection is increasing, as many missions have been launched into space, so as to acquire rich and detailed data, thus making the manual work impossible. In this thesis, we develop approach to detect and delineate automatically impact craters in high spatial resolution images of the surface of Mars. The particular proposed is based on the principles of mathematical morphology and the use of techniques and strategies of morphological image processing, with focuses on the detection of subkilometric craters. From the methodological point of view, four main steps are performed: i) pre-processing for noise removal and edge enhancement of structures present in the images; ii) detection and segmentation of crater candidates from the watershed transformation and contour dynamic strategies; iii) post-processing focusing on the refinement of impact crater detection and the removal of irrelevant structures; and (iv) evaluation of detection performance. Two experiments are performed, the first one for the HRSC images with spatial resolution of 12.5 m/pixel and the second for the HiRISE images with spatial resolution of 1 m/pixel.... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Luiz Sergio Amarante Simões / Coorientador: Alvaro Penteado Crósta / Banca: Claiton Marlon dos Santos Scherer / Banca: Adriana Alves / Banca: Amarildo Salina Ruiz / Banca: Norberto Morales / Resumo: A estrutura do Cerro do Jarau está localizada no Estado do Rio Grande do Sul, nas proximidades da cidade de Quarai, divisa com o Uruguai. A origem de sua feição circular é motivo de indagações há décadas. Neste trabalho foi realizado o aprofundamento do conhecimento geológico dessa estrutura que gerou uma nova compreensão da estratigrafia local e da estruturação das rochas que compõem esse astroblema. A estrutura era interpretada como um domo estrutural formado por tectônica após a deposição dos arenitos da Formação Botucatu e antes dos derrames basálticos da Formação Serra Geral, autores ressaltam que a estrutura circular se destaca na região, com a ocorrência de arenitos da Formação. Botucatu, soerguidos no centro, e basaltos da Formação. Serra Geral, na borda, com estratigrafia com os arenitos por baixo e o basalto por cima. Esta tese apresenta novos dados de cartografia geológica que demonstram que os arenitos da região do Cerro do Jarau encontram-se estruturados na forma de uma bacia, e não de um domo, e que o pacote de arenitos que ocorre na porção central encontra-se sobreposto aos basaltos situados em seu entorno. Foram realizados trabalhos de campo e o mapeamento de detalhe em escala 1:10.000, que permitiu a identificação das atitudes preferenciais dos planos de acamamento que evidenciam o mergulho para o centro da estrutura, configurando uma forma côncava, tipo bacia. Tal interpretação foi possível através das observações diretas no campo e pelo desenho do contato arenito/basalto (regra dos Vs) que evidenciam que o pacote de arenitos encontra-se sobreposto aos basaltos. Análises petrográficas permitiram separar as Unidades Litológicas em três unidades principais, dentre elas Unidades da Formação Serra Geral, com basaltos, brechas ígneas e arenitos intertrapa, Unidade dos Arenitos Homogêneos e Unidade dos Arenitos Laminados. Análises de microscopia eletrônica de varredura permitiram... / Abstract: The Cerro do Jarau structure is located in the Rio Grande do Sul state, nearby the Quaraí city, in the limit with Uruguai. The origin of its circular feature has been a source of question for decades. In this work the deepening of the geological knowledge of this strucuture was done and generated a new understanding of the local stratigraphy and the rock structuring that compose this astroblem. The structure was interpreted as a structural dome formed by tectonic after the Botucatu Formation sandstone deposition and before the basalt flows of the Serra Geral Formation, authors point out that the circular structure is highlighted in the region, with the occurence of the Botucatu Formation sandstones uplifted in the center and Serra Geral Formation basalts on the edge. This Thesis present new geological mapping data that demonstrate that the Cerro do Jarau region sandstones are structured in a basin shape, not a dome, and the sandstone package that occurs in the central portion is superimposed to basalts located in its surroundings. Detailed field and mapping work at 1: 10 000 scale were realized and allowed the identification of the preferred bedding plans attitudes that points the dip to the center of the structure, setting a concave shape, as a basin shape. Such interpretation was possible by the direct field observation and by the drawing of the sediment/basalt contact (V rule) which show that the sandstone package is overlapped to basalts. Petrographic analysis allowed to separate the lithological units in three main units, among them the Serra Geral Formation Unit with basalt, igneous breccias and intertrap sandstones, Homogeneous Sandstone Unit and Laminated Sandstone Unit. Analysis of scanning electron microscopy allowed the characterization of the intragranular fractures in the sandstones and characterization of the veining observed in the basalts. Geochemical analysis of the basalts allowed the comparison of the internal and... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-11Bitstream added on 2014-08-13T17:59:44Z : No. of bitstreams: 1 000774121.pdf: 16607216 bytes, checksum: aa5232dd14b85be140278927cb8b2a29 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A estrutura do Cerro do Jarau está localizada no Estado do Rio Grande do Sul, nas proximidades da cidade de Quarai, divisa com o Uruguai. A origem de sua feição circular é motivo de indagações há décadas. Neste trabalho foi realizado o aprofundamento do conhecimento geológico dessa estrutura que gerou uma nova compreensão da estratigrafia local e da estruturação das rochas que compõem esse astroblema. A estrutura era interpretada como um domo estrutural formado por tectônica após a deposição dos arenitos da Formação Botucatu e antes dos derrames basálticos da Formação Serra Geral, autores ressaltam que a estrutura circular se destaca na região, com a ocorrência de arenitos da Formação. Botucatu, soerguidos no centro, e basaltos da Formação. Serra Geral, na borda, com estratigrafia com os arenitos por baixo e o basalto por cima. Esta tese apresenta novos dados de cartografia geológica que demonstram que os arenitos da região do Cerro do Jarau encontram-se estruturados na forma de uma bacia, e não de um domo, e que o pacote de arenitos que ocorre na porção central encontra-se sobreposto aos basaltos situados em seu entorno. Foram realizados trabalhos de campo e o mapeamento de detalhe em escala 1:10.000, que permitiu a identificação das atitudes preferenciais dos planos de acamamento que evidenciam o mergulho para o centro da estrutura, configurando uma forma côncava, tipo bacia. Tal interpretação foi possível através das observações diretas no campo e pelo desenho do contato arenito/basalto (regra dos Vs) que evidenciam que o pacote de arenitos encontra-se sobreposto aos basaltos. Análises petrográficas permitiram separar as Unidades Litológicas em três unidades principais, dentre elas Unidades da Formação Serra Geral, com basaltos, brechas ígneas e arenitos intertrapa, Unidade dos Arenitos Homogêneos e Unidade dos Arenitos Laminados. Análises de microscopia eletrônica de varredura permitiram... / The Cerro do Jarau structure is located in the Rio Grande do Sul state, nearby the Quaraí city, in the limit with Uruguai. The origin of its circular feature has been a source of question for decades. In this work the deepening of the geological knowledge of this strucuture was done and generated a new understanding of the local stratigraphy and the rock structuring that compose this astroblem. The structure was interpreted as a structural dome formed by tectonic after the Botucatu Formation sandstone deposition and before the basalt flows of the Serra Geral Formation, authors point out that the circular structure is highlighted in the region, with the occurence of the Botucatu Formation sandstones uplifted in the center and Serra Geral Formation basalts on the edge. This Thesis present new geological mapping data that demonstrate that the Cerro do Jarau region sandstones are structured in a basin shape, not a dome, and the sandstone package that occurs in the central portion is superimposed to basalts located in its surroundings. Detailed field and mapping work at 1: 10 000 scale were realized and allowed the identification of the preferred bedding plans attitudes that points the dip to the center of the structure, setting a concave shape, as a basin shape. Such interpretation was possible by the direct field observation and by the drawing of the sediment/basalt contact (V rule) which show that the sandstone package is overlapped to basalts. Petrographic analysis allowed to separate the lithological units in three main units, among them the Serra Geral Formation Unit with basalt, igneous breccias and intertrap sandstones, Homogeneous Sandstone Unit and Laminated Sandstone Unit. Analysis of scanning electron microscopy allowed the characterization of the intragranular fractures in the sandstones and characterization of the veining observed in the basalts. Geochemical analysis of the basalts allowed the comparison of the internal and...

Made available in DSpace on 2018-07-27T17:13:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T17:16:51Z : No. of bitstreams: 1 000897073.pdf: 4562740 bytes, checksum: 671b2f233c5b8e084f91fb4fa5539f8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Crateras de impacto são estruturas formadas pela colisão de meteoritos com a superfície de corpos planetários rochosos. O estudo de crateras de impacto é um ponto chave para o entendimento da história do sistema solar, visto que o processo de colisão está presente desde a formação dos planetas até os dias atuais. Desta forma, existem inúmeros trabalhos realizados que envolvem crateras de impacto; dentre eles estão os desenvolvidos na tentativa de realizar a detecção automática dessas feições. A maioria dos trabalhos utilizam imagens da Lua e de Marte, devido à grande quantidade de imagens disponíveis para esses dois corpos planetários. Em contrapartida, a realização desta tarefa para Mercúrio só se tornou possível há poucos anos atrás, com o envio da sonda Messenger. Por esse motivo, existem poucos trabalhos desenvolvidos na tentativa de realizar a detecção de crateras em Mercúrio. Neste sentido, este trabalho apresenta uma metodologia para detecção de crateras em Mercúrio em imagens digitais MDIS-NAC. As imagens utilizadas possuem diferentes resoluções espaciais e pertencem a três bacias da superfície de Mercúrio. A metodologia é dividida em quatro etapas principais, sendo a primeira a construção do mosaico de imagens, em seguida realiza-se a seleção de áreas candidatas a crateras, por meio de operações morfológicas e análise da forma. Posteriormente, as características das áreas candidatas são extraídas pelas máscaras Haar-like. Por fim, utiliza-se SVM (do inglês, Support Vector Machine) para classificar as áreas candidatas em crateras e não crateras... / Impact craters are geological structures formed by the collision of a meteorite with rocky planetary surfaces. The study of impact craters is a key point in understanding the history of solar system as the collision process has been present from the planet's formation until the present day. Consequently, several works have been carried out involving impact craters. Among them, some have been developed with the aim of identifying these features automatically. However, the vast majority deal only with images from the surfaces of Mars and the Moon. This is directly related to the huge amount of image data available for these two bodies, in comparison with other surfaces. However, just a couple of years ago it became possible to carry out this work for the planet Mercury. Images of the whole of the planet's surface have been obtained only after the Messenger probe. For this reason, few attempts have been made to make automated crater detections on Mercury. This work, presents a methodology to detect impact craters on Mercury from MDISC-NAC images. The images cover three of Mercury's basins and they have different spatial resolutions. The methodology is divided into four main steps. The first consists of creating image mosaics of the areas of interest; the second of finding crater candidates on the mosaics by using morphological operation and shape analysis. Subsequently, the set of features is extracted from the candidates by a Haar-like mask...

Orientador: Erivaldo Antônio da Silva / Coorientador: Pedro Miguel Berardo Duarte Pina / Banca: Álvaro Penteado Crósta / Banca: Thiago Statella / Banca: José Roberto Nogueira / Banca: Aylton Pagamisse / Resumo: Crateras de impacto são estruturas formadas pela colisão de meteoritos com a superfície de corpos planetários rochosos. O estudo de crateras de impacto é um ponto chave para o entendimento da história do sistema solar, visto que o processo de colisão está presente desde a formação dos planetas até os dias atuais. Desta forma, existem inúmeros trabalhos realizados que envolvem crateras de impacto; dentre eles estão os desenvolvidos na tentativa de realizar a detecção automática dessas feições. A maioria dos trabalhos utilizam imagens da Lua e de Marte, devido à grande quantidade de imagens disponíveis para esses dois corpos planetários. Em contrapartida, a realização desta tarefa para Mercúrio só se tornou possível há poucos anos atrás, com o envio da sonda Messenger. Por esse motivo, existem poucos trabalhos desenvolvidos na tentativa de realizar a detecção de crateras em Mercúrio. Neste sentido, este trabalho apresenta uma metodologia para detecção de crateras em Mercúrio em imagens digitais MDIS-NAC. As imagens utilizadas possuem diferentes resoluções espaciais e pertencem a três bacias da superfície de Mercúrio. A metodologia é dividida em quatro etapas principais, sendo a primeira a construção do mosaico de imagens, em seguida realiza-se a seleção de áreas candidatas a crateras, por meio de operações morfológicas e análise da forma. Posteriormente, as características das áreas candidatas são extraídas pelas máscaras Haar-like. Por fim, utiliza-se SVM (do inglês, Support Vector Machine) para classificar as áreas candidatas em crateras e não crateras... / Abstract: Impact craters are geological structures formed by the collision of a meteorite with rocky planetary surfaces. The study of impact craters is a key point in understanding the history of solar system as the collision process has been present from the planet's formation until the present day. Consequently, several works have been carried out involving impact craters. Among them, some have been developed with the aim of identifying these features automatically. However, the vast majority deal only with images from the surfaces of Mars and the Moon. This is directly related to the huge amount of image data available for these two bodies, in comparison with other surfaces. However, just a couple of years ago it became possible to carry out this work for the planet Mercury. Images of the whole of the planet's surface have been obtained only after the Messenger probe. For this reason, few attempts have been made to make automated crater detections on Mercury. This work, presents a methodology to detect impact craters on Mercury from MDISC-NAC images. The images cover three of Mercury's basins and they have different spatial resolutions. The methodology is divided into four main steps. The first consists of creating image mosaics of the areas of interest; the second of finding crater candidates on the mosaics by using morphological operation and shape analysis. Subsequently, the set of features is extracted from the candidates by a Haar-like mask... / Doutor

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-21T15:12:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_JoséVianneyMendonçaDeAlencastroJr.pdf: 648691 bytes, checksum: f2fbc98e547f0284f5aef34aee9249ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T15:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_JoséVianneyMendonçaDeAlencastroJr.pdf: 648691 bytes, checksum: f2fbc98e547f0284f5aef34aee9249ca (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / A lei de Newcomb-Benford, também conhecida como a lei do dígito mais significativo, foi descrita pela primeira vez por Simon Newcomb, sendo apenas embasada estatisticamente após 57 anos pelo físico Frank Benford. Essa lei rege grandezas naturalmente aleatórias e tem sido utilizada por várias áreas como forma de selecionar e validar diversos tipos de dados. Em nosso trabalho tivemos como primeiro objetivo propor o uso de um método substituto ao qui-quadrado, sendo este atualmente o método comumente utilizado pela literatura para verificação da conformidade da Lei de Newcomb-Benford. Fizemos isso pois em uma massa de dados com uma grande quantidade de amostras o método qui-quadrado tende a sofrer de um problema estatístico conhecido por excesso de poder, gerando assim resultados do tipo falso negativo na estatística. Dessa forma propomos a substituição do método qui-quadrado pelo método de Kolmogorov-Smirnov baseado na Função de Distribuição Empírica para análise da conformidade global, pois esse método é mais robusto não sofrendo do excesso de poder e também é mais fiel à definição formal da Lei de Benford, já que o mesmo trabalha considerando as mantissas ao invés de apenas considerar dígitos isolados. Também propomos investigar um intervalo de confiança para o Kolmogorov-Smirnov baseando-nos em um qui-quadrado que não sofre de excesso de poder por se utilizar o Bootstraping. Em dois artigos publicados recentemente, dados de exoplanetas foram analisados e algumas grandezas foram declaradas como conformes à Lei de Benford. Com base nisso eles sugerem que o conhecimento dessa conformidade possa ser usado para uma análise na lista de objetos candidatos, o que poderá ajudar no futuro na identificação de novos exoplanetas nesta lista. Sendo assim, um outro objetivo de nosso trabalho foi explorar diversos bancos e catálogos de dados astronômicos em busca de grandezas, cuja a conformidade à lei do dígito significativo ainda não seja conhecida a fim de propor aplicações práticas para a área das ciências astronômicas. / The Newcomb-Benford law, also known as the most significant digit law, was described for the first time by astronomer and mathematician Simon Newcomb. This law was just statistically grounded after 57 years after the Newcomb’s discovery. This law governing naturally random greatness and, has been used by many knowledge areas to validate several kind of data. In this work, the first goal is propose a substitute of qui-square method. The qui-square method is the currently method used in the literature to verify the Newcomb-Benford Law’s conformity. It’s necessary because in a greatness with a big quantity of samples, the qui-square method can has false negatives results. This problem is named Excess of Power. Because that, we proposed to use the Kolmogorov-Smirnov method based in Empirical Distribution Function (EDF) to global conformity analysis. Because this method is more robust and not suffering of the Excess of Power problem. The Kolmogorov-Smirnov method also more faithful to the formal definition of Benford’s Law since the method working considering the mantissas instead of single digits. We also propose to invetigate a confidence interval for the Kolmogorov-Smirnov method based on a qui-square with Bootstrapping strategy which doesn’t suffer of Excess of Power problem. Recently, two papers were published. I this papaers exoplanets data were analysed and some greatness were declared conform to a Newcomb-Benford distribution. Because that, the authors suggest that knowledge of this conformity can be used for help in future to indentify new exoplanets in the candidates list. Therefore, another goal of this work is explorer a several astronomicals catalogs and database looking for greatness which conformity of Benford’s law is not known yet. And after that , the authors suggested practical aplications for astronomical sciences area.