Orientador: Mauricio Galo / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Banca: Aluir Porfirio Dal Poz / Resumo: Esta dissertação contempla o desenvolvimento de um método que combina os dados LiDAR (Light Detection And Ranging) obtidos por sistema de varredura LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) e imagens aéreas de uma mesma região a fim de extrair os contornos de telhados de edificações, onde os parâmetros de orientação das imagens são conhecidos. O método proposto neste trabalho pode ser dividido nas seguintes etapas: extração das edificações nos dados LiDAR; extração dos contornos das edificações nos dados LiDAR; e refinamento dos contornos das edificações integrando dados LiDAR e imagens. Primeiramente, as edificações são extraídas dos dados LiDAR, seguida da determinação dos seus pontos de contorno, que por sua vez, são projetados em duas imagens que formam um modelo estereoscópico. Às imagens do par é aplicado o algoritmo de detecção de bordas de Canny com o objetivo de identificar as bordas de edificações. Tendo os contornos dos telhados de edificações (provenientes dos dados LiDAR) projetados nas imagens de bordas, é realizado um procedimento de busca dos pontos de bordas de edificações nas imagens. Com base nos pixels identificados como bordas de edificações e com o propósito de obter uma figura geométrica que represente os contornos, é aplicado o ajuste de retas 2D pelo Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) integrado à filtragem de pontos espúrios por meio do teste Tau. Para avaliar o método proposto e implementado foram utilizados dados LiDAR com dens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation proposes a methodology to extract building boundary through the integration of LiDAR data and aerial imagery where the image orientation parameters are known. The proposed method can be divided into following steps: building extraction from LiDAR data; building boundary extraction from LiDAR data; and refinement of building boundary through the integration of LiDAR data and optical imaging. Building are first extracted from LiDAR data, then building boundaries are determined in LiDAR data and projected onto the stereo pair of aerial images. These aerial images are results from the application of Canny edge detector in order to identify building boundaries from images. Since the 3D building boundaries (determined from LiDAR data) are projected onto the Canny images, a search mechanism is performed to find the building edge points in these images. A 2D line adjustment by Least Squares Method (LSM) is performed, followed by outlier detection based on Tau Statistical Test, for generating a geometric shape to represent the buildings through the building edge pixels identified. In order to evaluate the proposed approach, LiDAR data with approximate density of 6.7 pts/m² and digital aerial images with GSD around 8 cm were used. The results showed that the proposed method enabled to extract building roof boundaries with best results for isolated buildings without objects or shadow's projection on them with the root mean square error (RMSE) around 0.97 GSD and 1.80 GSD in planimetry and altimetry, respectively / Mestre

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Maurício Galo / Banca: João Fernando Custódio da Silva / Banca: Irineu da Silva / Banca: Edson Aparecido Mitshita / Resumo: Os pontos de controle são fundamentais nos processos de orientação de imagens. Mesmo com o desenvolvimento e consolidação das técnicas de levantamento aéreo pela integração de Sistemas de Posicionamento por Satélites (Global Navigation Satellite System - GNSS) e sistema inercial, que possibilitam a orientação direta do sensor, pontos de controle são necessários para corrigir erros sistemáticos e avaliar a confiabilidade e a acurácia dos dados. A localização desses pontos de controle nas imagens ainda é uma tarefa realizada por um operador, sendo uma fonte adicional de erros devido às incertezas na identificação visual. Assim, este trabalho propõe um fluxo automático para obter coordenadas de pontos de controle e localizá-las nas imagens aéreas com precisão subpixel. A abordagem baseia-se em cenas terrestres verticais de áreas com características distinguíveis, contendo um ponto levantado por receptor GNSS (como um ponto de controle). Essas cenas terrestres são usadas na correspondência com janelas em imagens aéreas para transferir o ponto levantado. Algoritmos de correspondência de imagem baseada em área e em características são aplicados nessa tarefa, além de um posterior refinamento adaptativo por mínimos quadrados. Para realizar o fluxo automático, desenvolveu-se uma técnica de coleta de imagens terrestres na forma necessária. Além dessa técnica, outras foram desenvolvidas para: preparar a cena terrestre de controle com retificação e ortorretificação; localizar o ponto de controle em janela de busca na imagem aérea e minimizar as diferenças na correspondência entre imagens terrestre e aérea, definindo melhor a posição subpixel do ponto. Vários experimentos avaliaram a viabilidade e a acurácia alcançada com as técnicas propostas usando ajustamento por feixes de raios em modelos e blocos de imagens... / Abstract: Control field is essential in image orientation procedures and is based on the determination of ground coordinates from distinguishable features. Aerial survey techniques have evolved with the integration of Global Navigation Satellite System (GNSS) and inertial systems, enabling Direct Sensor Orientation (DSO). However, even with the development and consolidation of these techniques, Ground Control Points (GCPs) are still needed to correct for systematic errors and to assess the reliability and accuracy of the orientation data. The location of GCPs over images is still a task performed by an operator, which is an additional source of errors due to the uncertainties in the visual identification. Thus, an automatic flow is proposed in this work to obtain GCP coordinates and locate them in aerial images with sub-pixel accuracy. The approach is based on vertical ground scenes from distinguishable feature areas with a point surveyed by GNSS receiver (like a GCP). These ground scenes are matched with aerial image patches to transfer surveyed points. Feature- and area-based matching algorithms are applied for this task as well as a subsequent adaptive refinement by least squares. To perform the automatic flow, a technique to acquire ground images as required was designed. In addition, other techniques were developed to: prepare control scenes by rectification and orthorectification; locate GCPs into search window in aerial images, and minimize the differences between matched image patches, improving the sub-pixel location of the match point. Different experiments assessed the feasibility and accuracy achieved with the proposed techniques using bundle adjustment in stereo-models and image blocks. The analysis of results was based on discrepancies and residuals at GPCs and independent checkpoints... / Doutor

Resumo: Atualmente, uma das mais importantes tecnologias de informação são os Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Um SIG é destinado ao armazenamento, análise e exibição tanto de dados espaciais quanto dados não espaciais. Conseqüentemente, a fim de que um SIG possa funcionar de forma eficiente, são necessárias ferramentas que forneçam dinamismo na aquisição da informação, quando de sua construção ou atualização. A Fotogrametria Digital está entre as possíveis fontes de informação espacial. A fim de aumentar a densidade e velocidade na aquisição de tais informações, um maior grau de automatização das técnicas fotogramétricas é buscado. Seguindo esta tendência, este trabalho apresenta uma metodologia de complementação automática da malha viária rural. Esta metodologia divide-se em três passos básicos: 1) ordenação dos segmentos desconexos e desordenados de rodovia que compõem cada rodovia presente na imagem, via otimização em grafos; estes segmentos são previamente extraídos por uma metodologia de extração automática de segmentos de rodovia; 2) reconstrução das falhas de extração inerentes a cada rodovia, constituída no passo 1; e 3) reconhecimento e delineamento dos cruzamentos de rodovias. Na primeira etapa, os segmentos de rodovia são ordenados em ordem decrescente de comprimento e os pontos extremos de seus eixos médios são utilizados na construção de um grafo completo, no qual os nós e arestas são, respectivamente, os pontos extremos e as possíveis ligações entre eles. A partir deste grafo inicial estruturas chamadas árvores de permutações são geradas, possuindo como raízes os pontos extremos do atual segmento de rodovia mais longo (base). A busca ocorre à esquerda e à direita do atual segmento mais longo. / Abstract: Nowadays, GIS (Geographical Information systems) is one of the most important information technologies. GIS is designed to store, analyze, and display spatial data as well non-spatial data. Consequently, in order to have a GIS working properly, it is necessary powerful tools for GIS data acquisition and updating. Digital Photogrammetry is one of the most important fields in spatial information data capture. In order to increase the density and the speed of spatial information capture processes, it is necessary to developed new photogrammetric tools with higher automation level. Following this tendency, this work proposes an automatic completion methodology of rural road networks. This methodology is subdivided into three basic steps: 1) ordering of disconnected and disordered road segments that belong to each road in the image by graph optimization; the road segments are previously extracted by a preexisting methodology for automatic road segment extraction; 2) reconstruction of the extraction gaps identified by the step 1; and 3) recognizing and delineation of the road crossings. In the first step, the road segments are ordered in decreasing order of length and the road segment centerline endpoints are used to construct a complete graph, where their nodes and edges are endpoints and relations between them, respectively. This graph are used to derive structures called permutation trees, having as roots the endpoints of the current longest road centerline segment (base). The searching is accomplished on the left and right sides of the current longest road segment. During the search procedure, two heuristics are used: the searching direction and the collinearity constraints. The tree edges that satisfy both heuristics are weighed by a weighing function that embodies geometric, radiometric, and topological road properties. / Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Coorientador: Messias Meneguette Jr. / Banca: Júlio Kiyoshi Hasegawa / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: Raul Queiroz Feitosa / Banca: Paulo Morelato França / Doutor

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Resumo: Com a disponibilidade de câmaras digitais, dados de posicionamento por satélites (GPS) e sistemas inerciais (INS), tornaram-se possíveis novas aplicações que envolvem a obtenção de produtos cartográficos em quase tempo real (após o processamento dos dados coletados em vôo), como o monitoramento de desastres ambientais. Tais aplicações necessitam de informações georreferenciadas com características de rapidez e confiabilidade, que podem ser obtidas pela técnica fotogramétrica digital, apoiada pelos sensores que fornecem a orientação direta da câmara. Em geral, os parâmetros fornecidos pelos sensores de orientação utilizados para mapeamento não possuem a acurácia necessária para eliminar totalmente a paralaxe vertical do modelo e, por conseguinte, a visualização estereoscópica da cena fica prejudicada. Para resolver este problema, propôs-se uma metodologia que é baseada na compatibilização dos parâmetros de orientação direta (GPS + INS), mediante um modelo de coplanaridade modificado, num ajustamento pelo método dos Mínimos Quadrados. Os valores observados correspondem a pontos homólogos medidos automaticamente no modelo por técnicas de correlação por área. Após o refinamento dos parâmetros de orientação exterior (OE), as imagens são normalizadas por meio de uma reamostragem epipolar, com intuito de proporcionar uma melhor visualização estereoscópica da cena e auxiliar o processo de geração automática de Modelos Digitais de Terreno. Neste sentido, módulos computacionais foram desenvolvidos em linguagem C++ para a geração totalmente automática de estereomodelos em quase tempo real. Experimentos com dados simulados e reais foram conduzidos, na ordem de verificar a eficácia da metodologia com respeito a eliminação da paralaxe vertical do modelo e a acurácia das coordenadas no espaço objeto calculadas por intersecção...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the availability of digital cameras, satellite positioning systems (GPS) and inertial navigation systems (INS), new applications such as fast cartography and real time environmental monitoring became feasible. Such applications require georeferenced information with characteristics of speed and reliability that can be obtained by digital photogrammetry, using additional data from sensors of direct orientation. Generally, the parameters supplied by the sensors are under the required accuracy to elimine the vertical parallax in the model. To solve this problem, the methodology proposed in this project is based on the reprocessing of the parameters of orientation supplied by the sensors, using a modified coplanarity model. The observations are the images coordinates automatically measured in each image using an area-based correspondence method. After the EO parameters refinement, using the modified coplanarity model, the images are normalized through an epipolar resampling, in order to provide a confortable stereoscopic visualization of the model, since vertical parallax is eliminated, and to facilitate the process of automatic Digital Terrain Model generation. In order to test the proposed approach, computational programs were developed in C++ language, enabling the full automatic generation of estereomodelos in almost real time. Experiments with simulated and real data were performed, in order to verify the performance of the method with respect to y-parallax elimination and accuracy of reconstructed object space coordinates. These experiments are presented and discussed showing the effectiveness of the proposed approach for automatic generation of stereo models. / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta um aperfeiçoamento para o Sistema de Imagens Tridimensional Híbrido (SITH) que é utilizado para obtenção de uma superfície tridimensional do relevo de uma determinada região a partir de dois aerofotogramas consecutivos da mesma. A fotogrametria é a ciência e tecnologia utilizada para obter informações confiáveis a partir de imagens adquiridas por sensores. O aperfeiçoamento do SITH consistirá na automatização da obtenção dos pontos através da técnica de Transformada de Características Invariantes a Escala (SIFT - Scale Invariant Feature Transform) dos pares de imagens estereoscópicas obtidos por câmeras aéreas métricas, e na utilização de técnicas de interpolação por splines cúbicos para suavização das superfícies tridimensionais obtidas pelo mesmo, proporcionando uma visualização mais clara dos detalhes da área estudada e auxiliando em prevenções contra deslizamentos em locais de risco a partir de um planejamento urbano adequado. Os resultados computacionais mostram que a incorporação destes métodos ao programa SITH apresentaram bons resultados. / This dissertation presents an improvement of the Three-Dimensional Hybrid Imaging System (SITH) that is used to obtain a three dimensional surface relief of a particular region from the same two consecutive air frames it. Photogrammetry is the science and technology used to obtain reliable information from images acquired by sensors. Improving the automation of the SITH will consist of points obtained using the technique of Invariant Feature Transform Scale (SIFT - Scale Invariant Feature Transform) pair of stereoscopic images obtained by aerial metric cameras, and the use of means of cubic spline interpolation for smooth surfaces produced by the same three-dimensional, providing a clearer view of the details of the study area and aiding in effective prevention against landslides in hazardous locations from an urban planning appropriate. The computational results show that the incorporation of these methods to the program SITH had good results.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-08T10:59:20Z No. of bitstreams: 1 2014_AlexandreMorenoRichwinFerreira.pdf: 2706758 bytes, checksum: d813aed32b893e949ae58cb872d8bd5b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-10T13:12:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AlexandreMorenoRichwinFerreira.pdf: 2706758 bytes, checksum: d813aed32b893e949ae58cb872d8bd5b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-10T13:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AlexandreMorenoRichwinFerreira.pdf: 2706758 bytes, checksum: d813aed32b893e949ae58cb872d8bd5b (MD5) / Este trabalho analisa a qualidade de produtos cartográficos obtidos a partir câmeras de pequeno formato (não métricas) transportadas por um micro veículo aéreo não tripulado (VANT), em comparação com resultados obtidos com câmara fotogramétrica de grande formato e levantamento com uso de LIDAR (Light Detection And Ranging) aerotransportado. Para isso, foram realizados três aerolevantamentos com um micro VANT, em áreas com condições distintas. A primeira etapa da pesquisa consistiu na calibração de uma câmera de pequeno formato, inicialmente em laboratório e em seguida em campo. Os resultados das calibrações foram comparados e refinados para teste em aerolevantamento. Na análise foi realizado um levantamento em zona rural de Minas Gerais, e os dados foram processados utilizando os parâmetros de orientação interior obtidos previamente durante a calibração. Foram obtidos 26 pontos de apoio em campo por meio do uso de receptor GNSS. Estes pontos foram distribuídos na área para a orientação exterior das imagens e controle planimétrico e altimétrico dos produtos obtidos. Verificou-se que os dados processados possuíam variação de acordo com a metodologia usada, porém com precisão suficiente para realizar mapeamentos planimétricos na escala de até 1:250 e geração de curvas de nível com equidistância de até 50cm, mantendo-se no padrão A segundo classificação do PEC. Após as análises da calibração da câmera, avaliou-se a precisão de um MDE, obtido com a mesma câmera da etapa anterior, comparando-o com modelos obtidos a partir de câmera de grande formato e LIDAR. Além da precisão, estudaram-se as características e diferenças nas nuvens de pontos obtidas pelos diferentes métodos. Por fim, foi investigada a relação entre o número de pontos de apoio em campo e a precisão do MDE, para entender e estimar um número de pontos de apoio necessários em aplicações futuras. As análises realizadas sugerem que a utilização de micro VANT e câmara de pequeno formato para a realização de aerolevantamentos é viável do ponto de vista posicional. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper analyzes the quality of cartographic products obtained from an Unmanned Air Vehicle (UAV), compared to results obtained from methods already established. Four aerial surveys were conducted with micro UAV in areas with different conditions. The first stage of the research consisted of calibrating a small-format camera with the co-linearity method, initially in the laboratory and then in the field. The results of the calibration were compared and refined to be tested in aerial survey. In the next step an aerial survey was conducted in a rural area of Minas Gerais state, and the data were processed using the interior orientation parameters previously obtained during calibration. Ground control points obtained with GNSS receiver were distributed in the area for exterior orientation of the images and planimetric and altimetric control of the products obtained. Some variations in the results were found accordingly to the methodology used, but with enough precision to perform planimetric mappings with scale of 1:250 and generate a contour interval of 50 cm, which is enough to remain in class A of PEC classification. After analysis of camera calibration, in the second stage, the precision of a DEM obtained with the small-format camera was evaluated, in comparison with models derived from large-format camera and LIDAR. Besides the precision, the characteristics and differences in the point clouds obtained by different methods were analyzed. Finally, we investigated the relationship between the number of ground control points in the field and the accuracy of the DEM, to understand and estimate the correct GCP number in future applications. The results suggest that the use of micro UAV and small-format camera for conducting aerial surveys is feasible from a positional point of view.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-09T18:45:37Z No. of bitstreams: 1 2014_MarciaSilvanoCosta.pdf: 45538360 bytes, checksum: d48ec12523a5b90b274622305e239ad6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-11T17:09:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarciaSilvanoCosta.pdf: 45538360 bytes, checksum: d48ec12523a5b90b274622305e239ad6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-11T17:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarciaSilvanoCosta.pdf: 45538360 bytes, checksum: d48ec12523a5b90b274622305e239ad6 (MD5) / Este trabalho trata do desenvolvimento do método de inspeção de danos em superfícies externas de fachadas de edificações, por meio da aplicação de um Sistema de Monitoramento Remoto (SMR) com base na Fotogrametria Digital. Esta técnica é fundamentada na geração de imagens panorâmicas de alta resolução, formadas a partir de mosaicos de fotografias individuais, capazes de produzirem um documento autêntico e que conseguem resgatar a forma exata da edificação. Normalmente, os métodos preventivos são baseados em informações coletadas em campo por meio de inspeções diretas sobre a edificação e, dependendo do local e do tipo da edificação, podem implicar em tempo e custos elevados de execução, além dos riscos de acidentes. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método capaz de identificar, localizar, mapear e fazer o levantamento dos danos existentes nas fachadas das edificações, sem a necessidade do contato direto sobre a edificação, de forma eficaz e tempo reduzido para o levantamento em campo. Com este procedimento pode-se direcionar a inspeção in loco para locais específicos que apresentem danos significativos. As imagens fotográficas foram capturadas por meio de uma câmera digital (acoplada a uma plataforma robótica fotográfica) e foram agrupadas em mosaicos e unidas (“costuradas”) com a utilização de software especializado para a formação das imagens panorâmicas de alta resolução. Os objetos de estudo foram: dois edifícios da Câmara dos Deputados (Anexo I e Anexo IV) do Congresso Nacional e um edifício residencial, todos situados em Brasília – DF (Brasil). A retificação das imagens panorâmicas, assim como a identificação, o mapeamento e o levantamento dos danos foram realizados com os softwares: Autopano GIGA, AutoCAD e ArcGIS. Os resultados obtidos foram satisfatórios e o método pode ser aplicado como uma importante ferramenta para acompanhar as manifestações patológicas ao longo do tempo em um plano de manutenção. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study deals with the development of an inspection method of damages on external surfaces of the facades of buildings, through the application of Remote Monitoring System (SMR) based on Digital Photogrammetry. This technique is based on the generation of highresolution panoramic images, formed by mosaics of individual photographs, capable of producing an authentic document that can redeem the exact form of the building. Normally preventive methods are based on information collected in the field by direct inspection on the building and, depending on the location and the type of building, may involve time and high costs of the execution and even risk of accidents. The aim of this work is to develop a method capable to identify, locate, map and make the survey of existing damage on the facades of buildings, without direct contact to the building, effectively and with reduced time of field work. With this procedure the site inspection can be targeted for specific locations presenting significant damage. The images were captured by a digital camera (coupled to robotic platform), grouped in the form of mosaics and stitched with specialized software for the processing of high-resolution panoramic images. The objects of study were two buildings of the House of Representatives (Annex I and Annex IV) of National Congress and one residential building, all located in Brasilia - DF (Brazil). The correction of panoramic images, as well as the identification, mapping and quantification of damage were performed using software such as: Autopano GIGA, AutoCAD and ArcGIS. The results were satisfactory and the method can be applied as an important tool to monitor the pathological manifestations over time in a maintenance plan.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-13T14:14:28Z No. of bitstreams: 1 2013_CarlosEduardoToniazzoPinto.pdf: 7953657 bytes, checksum: 0bc87a2e2229955ce5768b5730de279f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-13T15:03:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CarlosEduardoToniazzoPinto.pdf: 7953657 bytes, checksum: 0bc87a2e2229955ce5768b5730de279f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T15:03:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CarlosEduardoToniazzoPinto.pdf: 7953657 bytes, checksum: 0bc87a2e2229955ce5768b5730de279f (MD5) / O conhecimento do comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica e fundamental para uma gestão adequada dos seus recursos hídricos, bem como para o suporte das decisões relativas ao desenvolvimento de atividades antrópicas e ao acompanhamento de impactos como assoreamento, poluição e eutrofização. Estudos de monitoramento e gerenciamento dos recursos hídricos ainda passam por muitas dificuldades, a dimensão das regiões de estudo, que muitas vezes determinada pela extensão das bacias hidrográficas, eleva os custos dos estudos e impossibilita analises espaciais periódicas. As técnicas convencionais utilizadas para o monitoramento das águas não podem acompanhar a crescente demanda de controle da qualidade das águas, sendo necessário criar soluções alternativas. Atendendo a essa necessidade, destacam-se os sensores remotos que permitem levantar dados e monitorar alvos em um curto espaço de tempo. Assim, esse trabalho foi focado em monitorar o fluxo de entrada de sedimentos no braço do rio Indaiá no reservatório de Três Marias-MG, com base em dados das imagens de satélites e medições em campo. Foram usadas series temporais de 12 anos das imagens MODIS (Terra e Aqua), compostas a cada 8 dias. Estimativas de reflectância da superfície da água foram calculadas usando o algoritmo MOD3R, e técnicas de radiometria e coletas de sedimentos em suspensão in situ foram usadas para calibrar as respostas das imagens de satélites e simular bandas espectrais. Dados hidrossedimentométricos da estação de monitoramento do rio Indaiá foram integrados nas analises para entender a relação entre as respostas das imagens de satélites e as medições de campo. As medições da reflectância feitas por radiometria in situ ao longo do braço do rio Indaiá detectaram uma variação nas curvas de reflectância espectral, que foi relacionada com o conteúdo de sedimentos em suspensão presentes na água. A análise da série temporal de imagens MODIS mostrou boa relação com as medições hidrossedimentométrica realizadas pela CEMIG no rio Indaiá, mas variações na hidrologia do reservatório comprometeram as analises nos períodos de seca (entre os anos de 2000 e 2002). A boa correlação entre as campanhas de amostragem de sedimentos em suspensão e as bandas MODIS simuladas, possibilitam obter estimativas de concentrações de sedimentos usando dados de reflectância da série temporal das imagens MODIS. As concentrações de sedimentos gerados a partir de dados de reflectância do MODIS permitem compreender o padrão da entrada do fluxo de sedimentos ao longo do braço do rio Indaiá. Os resultados demonstram o grande potencial das imagens de satélite em monitorar a concentração de sedimentos e a deposição em diferentes regiões no braço do rio Indaiá. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Knowledge of the hydrology of a watershed is essential to the management of its water resources, as well as to support decisions regarding the development of human activities and monitoring of impacts such as sedimentation, pollution and eutrophication. Studies about monitoring and management of water resources still go through many difficulties: the size of the study areas, often determined by the extent of watersheds, raises the costs of studies and prevents the periodic spatial analysis. Conventional techniques used for water monitoring cannot keep up with the growing demand for control of water quality, so it's necessary to create alternative solutions. Due to this need, we highlight the remote sensors that allow collecting data and monitoring of targets that are on the surface in a short time. Thus, this work aimed at monitoring the sediment inflow in a stretch of the Indaiá river, located in the Tres Marias reservoir-MG, based on data from satellite images and field measurements. A 12-year time series of MODIS images (Terra and Aqua) 8-day composites was used in this study. Estimates of the water surface reflectance were calculated using the MOD3R algorithm. Field radiometry and water sampling were used to calibrate the responses of satellite images to suspended sediment concentration. Suspended sediment time series from the CEMIG monitoring station of Indaiá river were integrated in the analyzes to understand the relationship between the responses of satellite images and field measurements. The reflectance measurements, assessed by the field radiometry along the stretch of the Indaiá river, made possible to detect a variation related to the content of sediment suspended in the water. The analysis of time series of MODIS images showed good relationship with the measurement data of sediment in water, but variations in the hydrology of reservoir (i.e. dramatic dry periods) hampered the analyzes undertaken during dry periods between the years 2000 and 2002. The good correlation between the sampling campaigns suspended sediment and simulated MODIS bands, allowed to calculate suspended sediment concentrations using MODIS reflectance time series. The concentrations of suspended sediment assessed from MODIS reflectance data makes possible to understand the pattern of incoming flows of sediments along the stretch of Indaiá river. The results demonstrate the great potential of satellite imagery to monitor the sediment concentration and deposition pattern within a reservoir.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências Aplicadas, 2013. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-08-28T13:56:01Z No. of bitstreams: 1 2013_LarissaAneSousaLima_Parcial.pdf: 8292224 bytes, checksum: d11b081922566d39069a6b9b9ae31d71 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-04T14:51:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LarissaAneSousaLima_Parcial.pdf: 8292224 bytes, checksum: d11b081922566d39069a6b9b9ae31d71 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-04T14:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LarissaAneSousaLima_Parcial.pdf: 8292224 bytes, checksum: d11b081922566d39069a6b9b9ae31d71 (MD5) / O mapeamento convencional de solo vem sendo criticado ao longo do tempo por seu caráter qualitativo. Além disso, a lentidão e os altos custos no processo de produção dos mapas dificultam a obtenção das informações pedológicas. Em resposta a estas críticas, nos últimos anos, abordagens quantitativas vêm sendo desenvolvidas objetivando melhorar a precisão e qualidade do mapeamento do solo. O objetivo desse trabalho foi testar técnicas alternativas ao mapeamento tradicional de solos, para mapeamento pedológico detalhado da Bacia do Sarandi. A bacia do Sarandi foi selecionada para esse estudo, por se tratar de uma área piloto experimental do projeto Geocerrado. Essa bacia, com cerca de 30 km2, está situada na Ecorregião do Planalto Central, localiza-se ao norte do Distrito Federal, em Planaltina, e abrange parte da área experimental da Embrapa Cerrados. Foram aplicadas duas técnicas: mapeamento semi-automático e Lógica Fuzzy. O mapeamento semi-automático foi realizado de acordo com os seguintes procedimentos: levantamento dos dados pedológicos; delimitação das áreas hidromórficas por interpretação de fotografias aéreas; compartimentação de relevo por meio da composição colorida das variáveis morfométricas SRTM – TOPODATA altimetria (R), declividade (G) e curvatura horizontal (B); elaboração de mapa e legenda de solos preliminares com subsídio da compartimentação de relevo e pontos validados em campo; elaboração e ajustes do mapa e legenda final por meio da interpretação de fotografias aéreas de alta resolução, interpretação dos dados laboratoriais de física e química e validação em campo. Foram mapeadas 23 unidades pedológicas, distribuídas em sete classes de solos: Latossolo Vermelho (42,07%), Latossolo Vermelho-Amarelo (22,46%), Latossolo Amarelo (15,09%), Cambissolo Háplico (9,83%), Neossolo Quartzarênico (0,07%), Gleissolo Melânico (0,52%) e Gleissolo Háplico (9,92%). O mapeamento por meio de Lógica Fuzzy foi realizado de acordo com os seguintes procedimentos: levantamento dos dados pedológicos; construção das funções de pertinência; geração dos mapas de pertinência das variáveis morfométricas em relação às classes de solo; integração dos mapas de pertinência por meio dos operadores fuzzy para obtenção dos mapas de possibilidade fuzzy de ocorrência de classe de solo; integração dos mapas de possibilidades de classe de solo para gerar o mapa digital de solos. Foram mapeadas 5classes de solo: Latossolo Vermelho (43,76%), Latossolo Vermelho Amarelo (21,25%), Latossolo Amarelo (18,85%), Cambissolo Háplico (8,29%) e Gleissolo Háplico (5,75%). O mapa apresentou índices de acurácia geral de 63,64% e Kappa de 55,41%. O método semi-automático possibilitou a confecção do mapa de solos e legenda detalhada da bacia do Sarandi, DF, em escala 1:30.000, com o auxílio da interpretação de fotografais aéreas de alta resolução para identificação das áreas hidromórficas e unidades de mapeamento menores. A metodologia baseada em Lógica Fuzzy possibilitou a confecção do mapa de solos, identificando as classes de solo compatíveis com o mapeamento semi-automático em escala de 1:30.000 e eliminou a parte subjetiva do especialista no processo de delimitação das unidades do mapa de solos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The conventional soil mapping has been recipient of critics along time for its qualitative feature. Furthermore, the backwardness and high costs in the process of map productions harden the collection of pedological information. As a response to such critics, in recent years, quantitative approaches have been developed aiming to improve the precision and quality in soil mapping. The purpose of this work was to test alternate techniques for traditional soil mapping, for a detailed pedological mapping of the Sarandi basin. The Sarandi basin was chosen for this study due to the fact it is an experimental pilot area of the Geocerrado Project. The afore mentioned basin, which covers an area of circa 30 km², is situated in the Ecoregion of the Planalto Central, which by its turn, is located Northern Distrito Federal, in Planaltina, and covers part of the experimental area of Embrapa Cerrados. Two techniques were applied: semiautomatic mapping and fuzzy logic. The semiautomatic mapping was done in accordance with the following procedures: pedological data collection; delimitation of hydromorphic areas by interpreting air photos; subdivision of geographic relief considering the colorful composition of morphometric variables SRTM - TOPODATA: altimetry (R), slope (G), horizontal curvature (B); elaboration of map and description of preliminary soils with subsidies of geographic relief subdivision and validated spots in field; elaboration and adjustments of the final map and descriptions by interpreting high resolution air photos, physical and chemical laboratory data and by validation in field. Twenty-three pedological units were mapped, distributed in seven soil classes: Latossolo Vermelho (42.07%), Latossolo Vermelho Amarelo (22.46%), Latossolo Amarelo (15.09%), Cambissolo Háplico (9.83%), Neossolo Quartzarênico (0.07%), Gleissolo Melânico (0.52%), and Gleissolo Háplico (9.92%). The mapping via fuzzy logic was done in accordance with the following procedures: pedological data collection; establishment of concerning functions; bringing concerning morphometrical variables maps related to the soil classes; integration of the concerning maps via fuzzy operators to achieve the soil class occurrence fuzzy possibility maps; integration of the soil class possibility maps to obtain the digital map of soils. Five classes of soils weremapped: Latossolo Vermelho (43.76%), Latosolo Vermelho Amarelo (21.25%), Latosolo Amarelo (18.85%), Cambissolo Háplico (8.29%) and Gleissolo Háplico (5.75%). The map presented rates of general accuracy of 63.64% and Kappa of 55.41%. The semiautomatic method enabled the development of the map of soils and detailed description of the Sarandi basin, DF, in a scale of 1:30000, by interpreting high resolution air photos to identify the hydromorphic areas and smaller mapping units. The method based on fuzzy logic enabled the development of the map of soils, identifying the soil classes compatible with the semiautomatic mapping in scale of 1:30000 and ruled out the specialist’s subjectivity in the soil map units’ delimitation process.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2010. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2011-05-13T17:08:59Z No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-16T16:15:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-16T16:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / O Arco Magmático de Arenópolis é inserido no chamado Cinturão de Au-Cu de Arenópolis-Mara Rosa que hospeda inúmeros depósitos de ouro e cobre-ouro, desenvolvidos nos diversos estágios de evolução da Faixa de Dobramentos Brasília. A área de estudo compreende a região de Fazenda Nova, localizada na porção leste do Arco Magmático de Arenópolis, onde existem diversas ocorrências auríferas e a mina de ouro Bacilândia (Depósito de Fazenda Nova). Esta mina hospeda-se nas rochas metavulcânicas da Seqüência Vulcano-Sedimentar de Jaupaci e sua mineralização está associada à alteração hidrotermal, caracterizada por carbonatação, sericitização e sulfetação. Este estudo utilizou imagens derivadas do processamento de dados magnéticos e gamaespectrométricos aéreos para o suporte ao mapeamento geológico e à prospecção de ouro, por intermédio da identificação de zonas de alteração hidrotermais, possíveis de estarem relacionadas com a mineralização aurífera, e da integração destes dados com dados geológicos e geoquímicos para a indicação de áreas alvo para exploração mineral de ouro na região. As imagens magnéticas e gamaespectrométricas auxiliaram na caracterização geológica da área a partir da geração de um mapa lito-geofísico que apresentou a individualização de 15 unidades, com a distinção de domínios dentro das unidades geológicas, os quais podem representar diferentes associações petrológicas ou processos de lixiviação que acarretam na dispersão dos radioelementos. Estas unidades, interpretadas principalmente a partir das imagens ternárias, apresentaram forte correlação com os corpos graníticos mapeados na região e delimitaram diferentes rochas associadas à Província Alcalina de Goiás. As zonas de alteração hidrotermal foram identificadas mediante as imagens da razão K/Th, Potássio Anômalo e Fator-F geradas a partir de análises estatísticas nos dados de espectrometria gama. Estas imagens foram integradas com os dados estruturais, interpretados a partir das imagens magnetométricas, e dados de geoquímica de sedimento de corrente. Foram identificados 28 alvos para a prospecção de ouro na área, sendo que 14 apresentam maior prioridade por mostrarem anomalias positivas nas três variáveis gamaespectrométricas geradas. Os alvos para a prospecção de ouro indicados apresentam diferentes formas e tamanhos e estão hospedados tanto nas rochas vulcânicas da Seqüência Vulcano-Sedimentar Jaupaci, como nos ortognaisses e nas coberturas lateríticas e podem estar ou não associados às grandes estruturas da região e às anomalias geoquímicas dos elementos rastreadores. A espessa cobertura laterítica presente na área mascarou a geoquímica de sedimento de corrente e prejudicou a identificação da Mina Bacilândia nas imagens da razão K/Th, do Potássio Anômalo e do Fator-F. Nestas imagens não são reconhecidas anomalias que possam estar relacionadas à presença da mina de ouro devido à detecção superficial da radiação gama que realiza medições de radiação no máximo até 50 cm no solo. O enriquecimento de potássio associado ao decréscimo da amplitude magnética foi identificado como a assinatura aerogeofísica esperada para a mineralização de ouro na área de estudo. Estas características, em conjunto a fatores como geoquímica de solo, mapeamento geológico detalhado, melhor compreensão da gênese do minério da mina de Bacilândia e o follow up dos alvos aqui indicados, podem ser utilizadas em futuras pesquisas prospectivas para o sucesso da exploração de depósitos de ouro na região. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Arenópolis Magmatic Arc is included in the Arenópolis-Mara Rosa Au-Cu Belt that hosts many Au and Cu-Au deposits, developed in the stages of evolution from Brasília Fold Belt. The study area comprises the Fazenda Nova region, situated in the east portion of Arenópolis Magmatic Arc, which includes gold occurrences and the Bacilândia Mine (Fazenda nova Deposit). This mine is host in the metavolcanic rocks from Jaupaci volcanic-sedimentary sequence and its mineralization is associated with hydrothermal alteration characterized by carbonatization, sericitization and sulfidation. This study utilized images derived from the magnetometric and gamma-ray airborne data processing to aid the geological mapping and the gold mineral prospection though the identification of hydrothermal alteration zones, which can be related with gold mineralization, and the integration of these data with geological and geochemistry data aiming the identification of targets areas to gold mineral prospection in the region. Gamma-ray and magnetic images supported the geological characterization though the generation of a geology-geophysics map that displays the individualization of 15 units with the domain distinct inside the geological unites, which can represent different petrological associations or lixiviation process. These unites, interpreted mainly from ternary images, showed strong relation with the orogenic granites intrusions mapped in the area and delimited different rocks associated with the Alkaline Complex. The hydrothermal alteration zones were identified through K/Th ratio, Anomalous Potassium and Factor-F images generated by gamma-ray data statistics analyzes. These images were integrated with structural framework, interpreted from magnetometric images, and stream sediment geochemistry data. It was identified 28 gold prospection targets, being 14 priority targets by show positive anomalies in the three gamma-ray variables generated. The prospection targets indicated illustrate different shapes and size and are host in the volcanic rocks from Jaupaci Sequence, but also in the orthogneisses and in the lateritic cover and can be or not associated with major structures or geochemistry anomalies. The thick lateritic cover present in the area masked the stream sediment geochemistry and prejudiced the Bacilândia Mine identification in the K/Th ratio, Anomalous Potassium and Facto-F images. In these images are not recognized anomalies that could be related with the gold mine due the superficial gamma-ray detection, which doesn’t exceed 50 cm on soil. The potassium enrichment associated with the magnetic anomaly amplitude decrease was identified as the geophysical signature for the gold mineralization in the study area. These characteristics associated with soil geochemistry, detailed greenfield, better recognition of the Bacilândia mine gold mineralization and follow up of the targets indicated can be utilized in futures prospection surveys to the success of the gold exploration in the region.