Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Numerous issues that are highlighted today, both in the media and in the scientific community refers to natural disasters, focusing to urban flooding. From this, it is emphasized that the aim of this study is to develop a mapping methodology of risk areas to flooding, with the spatial area the city of Jaguari/RS. Among the events of floods that have occurred in the city, it is highlighted as the most severe and catastrophic, the event that occurred in 1984. Thus, in order to achieve the proposed objective, it has gone through several methodological steps. Initially it is make up the collection points with GNSS signal receiver, there was the generation of a DEM with the application of photogrammetric processes and in the end, it is obtained the planialtimetric modeling of the study area. This modeling was of fundamental importance for the definition of areas susceptible to flooding, along with another variable: the return time. Also, from these bases, structured if the hazard map, segmenting the mapping of susceptibility as the return times of 2, 10 and 73 years, coinciding such urban areas. In the next step it is created the vulnerability map, in which the correlation of information residences density was used together detailed information of all buildings arranged in the area susceptible. Thus, it obtained the zoning of the risk to flooding, with the intersection of the hazard mapping by the vulnerability, generating four risk classes. All information was stored in a database and analyzed using an application developed with Visual Basic programming language, the BZMAPS. Susceptibility area corresponds to 15.3% of the urbanized area of the city, with a total of 401 homes. The danger area synthesized, for the most class (high hazard), 18 residences. Already in vulnerability mapping, it was found, for the most class (high vulnerability), a total of 46 residences. Finally, with the mapping of risk in the class "very high risk" it is numbered 7 homes in an area of 1.50 ha, and for the class "high risk" it is quantified 21 homes in an area 2.26 ha. The main conclusions regarding this dissertation refers to all the methodological implementation of this research, with the use of GNSS receivers, photogrammetry, data organized in GIS, database construction, among others, were of great importance, therefore, it generated a paper scientific technical about the detailed mapping of flooding of Jaguari/RS city. / Inúmeros assuntos que estão em destaque atualmente, tanto na mídia como na comunidade científica referem-se aos desastres naturais, com foco às inundações urbanas. A partir disso, destaca-se, que o objetivo geral desse trabalho é o de desenvolver uma metodologia de mapeamento das áreas de risco à inundação, tendo como recorte espacial o município de Jaguari/RS. Dentre os eventos de inundações que já ocorreram no município, ressalta-se, como o mais severo e catastrófico, o ocorrido no ano de 1984. Assim, a fim de atingir o objetivo proposto, passou-se por várias etapas metodológicas. Inicialmente fez-se a coleta de pontos com receptor de sinal GNSS, houve a geração de um MDE junto a aplicação de processos fotogramétricos e ao final, obteve-se a modelagem planialtimétrica da área de estudo. Essa modelagem foi de fundamental importância para a definição das áreas suscetíveis a inundação, junto a outra variável: o tempo de retorno. Também, a partir dessas bases, estruturou-se o mapa de perigo, segmentando a cartografia da suscetibilidade conforme os tempos de retorno de 2, 10 e 73 anos, coincidindo tais áreas com a mancha urbana. Na próxima etapa criou-se o mapa de vulnerabilidade, no qual foi utilizada a correlação das informações da densidade de residências do município junto às informações detalhadas de todas as construções dispostas na área suscetível. Com isso, obteve-se o zoneamento do risco à inundação, com o cruzamento da cartografia do perigo junto à vulnerabilidade, gerando quatro classes de risco. Todas as informações foram armazenadas em um banco de dados e analisadas por meio de um aplicativo desenvolvido com a linguagem de programação Visual Basic, o BZMAPS. A área de suscetibilidade correspondeu a 15,3% da área urbanizada do município, com um montante de 401 residências. A área de perigo sintetizou em sua maior classe (alto perigo) 18 residências. Já no mapeamento da vulnerabilidade, constatou-se, na sua maior classe (alta vulnerabilidade), um total de 46 residências. Por fim, com o mapeamento do risco, na classe "risco muito alto", numerou-se 7 residências, em uma área de 1,50 ha, e para a classe "alto risco" quantificou-se 21 residências em uma área de 2,26 ha. As principais conclusões a respeito dessa dissertação refere-se que toda a implementação metodológica dessa pesquisa, com utilização de receptores GNSS, fotogrametria, dados organizados em SIG, construção de banco de dados, entre outros, foram de grande importância, pois, gerou um trabalho altamente técnico-científico acerca do mapeamento detalhado das inundações do município de Jaguari/RS.

Submitted by HENRIQUE CANDIDO DE OLIVEIRA null (henrique.cartografia@gmail.com) on 2016-06-20T14:13:55Z No. of bitstreams: 1 [2016]OLIVEIRA_HC_tese.pdf: 4404064 bytes, checksum: 0993dde10f9daa72330a53e2281c1c45 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-22T16:34:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveria_hc_dr_prud.pdf: 4404064 bytes, checksum: 0993dde10f9daa72330a53e2281c1c45 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T16:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveria_hc_dr_prud.pdf: 4404064 bytes, checksum: 0993dde10f9daa72330a53e2281c1c45 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A utilização de ortoimagem verdadeira, em projetos executados em áreas urbanas, é essencial para certas aplicações. Para a geração de tal produto é necessária a detecção de áreas de oclusão, assim como a compensação destas áreas, usando-se imagens adjacentes. Este trabalho apresenta um novo método de detecção de oclusão denominado SGBM (Surface- Gradient-Based Method), por meio da identificação de gradientes de superfície sobre representação poliédrica. A diferença desse método para os demais encontrados na literatura, como estado da arte, é a utilização de um conjunto de pontos, organizados de acordo com a estrutura de dados TIN (Triangulated Irregular Network). Essa representação, por ser formada por pontos tridimensionais irregularmente espaçados, permite o uso de uma nuvem de pontos com diferentes densidades e, em determinadas situações, a obtenção de bons resultados por meio do uso de um modelo digital de superfície composto por uma quantidade menor de pontos, o que implica menor tempo de processamento. Nesta tese, apresentam-se diferentes experimentos para validar a metodologia proposta, por meio de análise quantitativa (índice de completude, alinhamento de feições lineares e tempo de processamento) e qualitativa (coerência visual dos resultados obtidos). Foram utilizados três conjuntos de dados aéreos obtidos por plataformas à baixa altura de voo. Esses dados são oriundos de sistemas acoplados a veículos aéreos não tripulados e helicóptero. Os conjuntos de pontos tridimensionais foram obtidos por sistemas de varredura a LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) aerotransportado e por técnicas fotogramétricas. Selecionou-se esse conjunto de dados, devido à grande presença de áreas de oclusão, ao aumento da utilização destas plataformas em levantamentos fotogramétricos e à atual qualidade da extração de nuvem de pontos via correspondência densa de imagens. Os resultados, assim como comparações com métodos existentes, indicam que o método proposto apresenta contribuição ao estado da arte na detecção de oclusão visando à geração de ortoimagem verdadeira, visto que a utilização de uma malha triangular, para análise da superfície, evita certas limitações encontradas nos métodos atuais, assim como, permite uma representação mais eficiente dos elementos presentes na área de interesse. / The usage of true-orthophoto in projects performed over urban areas is essential for certain applications. To generate this type of product it is necessary a procedure for occlusion detection, as well as, a proper radiometric compensation for the occluded areas, using adjacent images from the aerial image block. The main objective of this thesis is to present a new method for occlusion detection named SGBM (Surface-Gradient-Based Method), using a surface gradient identification over a polyhedral surface. The main difference among this method and the others, presented as state of the art, is the usage of a point cloud arranged as a triangular data structure (TIN: Triangulated Irregular Network). This surface representation is formed by an irregularly-spaced 3D point cloud, which allows the use of different point density along the surface. This characteristic supports obtaining good results by using a less dense point cloud - situation that requires a reduced computational effort. Several experiments were carried out, seeking for the validation of the proposed method, by using quantitative analyzes (completeness index, mosaic alignment and time of processing) and qualitative analyzes (visual coherence of the obtained results). Three datasets were used, being all acquired by a low-altitude flight configuration (helicopter and unmanned aerial vehicles), which make possible the identification of large occlusion areas. The point cloud was obtained by airborne LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) scanning system and by dense image matching. These dataset were used due to the incidence of occlusions and the growth of unmanned platform usage. The results indicate that the proposed method has some contribution to the state of the art in occlusion detection, aiming the generation of true-orthophoto. The use of an irregularly-spaced point cloud avoids some limitations found on the other methodologies, along with, a better representation of objects in the surface of interest. / FAPESP: 2013/21647-2

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Daniel Rodrigues dos Santos / Banca: Mauricio Galo / Resumo: A utilização de imagens adquiridas por sensores CCD de médio formato, em plataformas aéreas, é uma alternativa para a redução de custos em projetos de aerolevantamento. Porém, alguns inconvenientes, como a pequena área de cobertura e a limitação às bandas do visível restringem algumas aplicações. Para resolver estes problemas podem ser usados vários sensores CCD simultaneamente, sendo necessária uma etapa posterior de fusão e registro destas imagens. Neste trabalho foram utilizados dois sistemas compostos por múltiplas câmaras, o Sistema de Aquisição e Pós-Processamento de Imagens Tomadas com Câmaras Digitais (SAAPI) e o Sistema de Câmaras Fuji. O sistema SAAPI permite diferentes configurações entre os sensores que o compõem, podendo estar nos modos duplooblíquo ou nadiral à área fotografada. A metodologia desenvolvida no trabalho trata duas questões envolvidas com a configuração de sistemas de múltiplas câmaras: o registro entre imagens IR e RGB e a fusão entre imagens RGB oblíquas, tendo como objetivo o aumento da resolução espectral e geométrica da imagem final produzida. Para isto são utilizados processos como a retificação e reamostragem de imagens. Estes, por sua vez, necessitam dos dados de calibração do sistema de câmaras, pois os parâmetros de orientação interior e exterior (POI e POE) são imprescindíveis para corrigir os efeitos das distorções nas imagens e o efeito da inclinação do sistema de câmaras. Experimentos realizados com imagens áreas, utilizando a metodologia proposta, demonstram que a discrepância nas coordenadas de pontos comuns às imagens registradas foi menor que 1 pixel. Este resultado é dependente da qualidade da calibração do sistema de câmaras / Abstract: The use of images acquired by medium format CCD sensors from aerial platforms, is a cost effective alternative for aerial surveying projects. However, some drawbacks, as small coverage area and limitation to the visible spectrum bands restrict some applications. To solve these problems multiple CCD sensors can be used simultaneously, requiring a later stage for registration and fusion of these images. In this study, two systems with multiple cameras, the System for Airborne Acquisition and Processing of Digital Images (SAAPI) and Fuji Camera System were used. The SAAPI system allows different configurations between the sensors that can be either double-oblique or nadir to the area photographed. The methodology developed in this study approached two issues involved with systems with multiple cameras: the registration between IR and RGB images and oblique RGB images fusion, aiming at increasing the geometric and spectral resolution of the final image to be produced. There were used processes such as rectification and images resampling. These processes require the previous camera and system calibration, because inner and exterior orientation parameters (IOP and EOP) are essential to correct the effects of distortions in the images and the effect of camera convergence within the system. Experiments performed with real terrestrial and aerial images using the proposed methodology, showed that the discrepancy in the coordinates of common points in the registered images were less than 1 pixel. This result is dependent on the quality of the system and camera calibration / Mestre

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Coorientador: Ivana Ivánová / Banca: Jorge Pimentel Cintra / Banca: Júlio Kiyoshi Hasegawa / Resumo: No século XVIII, afloravam na Europa, no contexto da Revolução Francesa e das Expansões Napoleônicas, as primeiras preocupações com relação à preservação do Patrimônio Arquitetônico, dentre elas a documentação adequada. Em 1885, os primeiros trabalhos do precursor da Fotogrametria Terrestre, Albrecht Meydenbauer, mostraram que a técnica de realizar medidas através de imagens era uma boa alternativa para a documentação de qualidade. A documentação fotogramétrica do patrimônio arquitetônico é instrumento de preservação à medida que permite registrar o estado físico e temporal dos bens arquitetônicos, sendo uma das formas de documentação mais completa e adequada às necessidades dos projetos de intervenção. Em vista dessa relevância, em 1987, o ICOMOS recomendou aos países membros, isto inclui o Brasil, a constituição do acervo fotogramétrico de seus monumentos e sítios arqueológicos. Desde então, a Fotogrametria vem sendo uma das técnicas mais utilizada para o levantamento do patrimônio arquitetônico. Essa técnica tornouse mais rápida e acessível com o avanço das câmaras digitais, o desenvolvimento de plataformas fotogramétricas digitais e soluções automatizadas. No Brasil, além das contribuições tecnológicas, o avanço na documentação fotogramétrica do Patrimônio Arquitetônico ocorreu em decorrência da busca pela valorização e educação patrimonial da história brasileira, em meio ao mundo moderno, onde a arquitetura como representação da história, principalmente do patrimônio edificado, é desvalorizada em função de interesses políticos e especulação imobiliária... / Abstract: The first attempts to preserve cultural heritage, visible already in the 18th century Europe, include architectural heritage documentation. In 1885, in his first work, Albrecht Meydenbauer (considered as one of the pioneers of terrestrial photogrammetry), showed that photogrammetry was an efficient technique for the documentation of architectural heritage. The architectural heritage documentation with photogrammetric technique allows recording physical and temporal features of objects of the cultural heritage, and completes the documentation for the needs of the cultural heritage preservation. Given this, in 1987, ICOMOS (International COuncil of MOnuments and Sites) recommended that every ICOMOS member country would constitute a photogrammetric record of theirs monuments and archaeological sites. Since then, the photogrammetry has been one of the most used techniques for the documentation of architectural heritage. This technique has become faster and more affordable with the advancement of digital cameras, the development of digital photogrammetric platforms and automated solutions. In Brazil, architecture as representation of history has been devalued due to low political interests. In addition to the technological contributions, efforts to valorize Brazilian cultural heritage, such as the education of the population on heritage preservation, are also necessary; the architectural heritage documentation helps with these efforts... / Mestre

Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Resumo: Pesquisas em extração de rodovias em imagens digitais não são recentes, sendo as primeiras da década de 70. Os métodos desenvolvidos normalmente são classificados em duas classes: semi-automático e automático. Esta última classe não prevê a intervenção de um operador. Neste contexto, a extração automática de cruzamentos de rodovias é fundamental, embora muito poucos trabalhos são encontrados na literatura sobre extração de rodovias. A razão principal é a grande diversidade de cruzamentos de rodovias, gerando algumas dificuldades para construir um conhecimento a priori sobre cruzamentos. Esta pesquisa propõe uma metodologia automática para resolver este problema, combinando segmentos de rodovias extraídos de uma imagem de alta resolução (pixel < 0,7 m), com linhas extraídas numa imagem de baixa resolução (pixel > 2m), reamostrada da imagem original de alta resolução. A metodologia proposta foi testada em um conjunto de imagens de alta resolução, mostrando-se confiável e eficiente. Desde que as bordas das rodovias sejam satisfatoriamente definidas, o método se mostrou capaz de extrair totalmente os cruzamentos de rodovias. Além disso, gerou uma significante melhora na malha viária (aproximadamente 16%) extraída pela metodologia automática de extração de segmentos de rodovias. / Abstract: Researches on road extraction from digital images are not recent, being the first one from 70's. The methods developed are usually classified into two classes, i.e., semiautomatic and automatic. Concerning this last class, no intervention with the operator is expected. In this context, the road crossing extraction is fundamental, although very few works are found in the relevant literature. The main reason is the great diversity of road crossings, bringing some difficulties to build up a priori knowledge of them. This research proposes a methodology for solving this problem combining road segments extracted from a high - resolution image (pixel < 0.7 m), with lines extracted from a low - resolution image (pixel > 2m) resampled from the original, high - resolution image. The proposed methodology was tested with a set of high - resolution image, showing that it is reliable and efficient. Whenever the road edges were well - defined the method was able to totally extract the road crossings. In addition it provided road networks with completion significantly better (about 16%) than the corresponding ones previously extracted by the automatic road segment extraction method. / Mestre

Resumo: O trabalho apresenta uma aplicação das geotecnologias (Sensoriamento Remoto e SIG) na seção do alto curso da bacia hidrográfica do Ribeirão Cachoeirinha, à montante da cidade de Iracemápolis, S.P.. O objetivo foi indicar a importância da aplicação daquelas técnicas, com o suporte do modelo EUPS, como subsídio ao planejamento sustentável do uso das terras, com ênfase na ocupação agrícola. Apresenta-se, também, neste estudo, uma discussão referente à inserção destas técnicas no âmbito dos estudos geográficos, bem como suas limitações. A partir da análise dos dados, foram geradas cartas de síntese referentes aos indicadores da erosão hídrica do solo: potencial natural de erosão (PNE), riscos e expectativa de erosão em relação à ocupação agrícola das terras. Além disso, a série de fotos, obtidas através do trabalho de campo, possibilitaram avaliar as limitações do modelo EUPS em determinadas situações e tecer algumas considerações reflexivas a partir dos resultados obtidos. / Abstract: This paper shows na application of the geotecnologies (Remote Sensing and GIS) in the section, of the high course of the basin of the River Cachoeirinha, above the town of Iracemápolis, S.P. The objective was to indicate the importance of the application of those techniques, with the support the USLE (Universal Soil Loss Equation) model, as a subside to the sustainable planning of the land use emphasizing the agricultural occupation. It is also shown, in this study, a discussion referring to the insertion of the techniques in the scope of geographic studies, as well as their limitations. From the analysis of the data syntheses maps were produced refering to the indicators of hidric erosion of the soil: natural potential of erosion (NPE), risksand expectancy of erosion in relation to the agricultural occupation of the lands. More over, the series of photos, obtained though the field work, made it possible to evaluate the limitations of the USLE model in some situations and made some reflexive considerations from the results. / Orientador: Sérgio dos Anjos Ferreira Pinto / Coorientador: Francisco Lombardi Neto / Banca: Magda Adelaide Lombardo Fruehauf / Banca: Maria Isabel Castreghini de Freitas / Banca: Teresa Gallotti Florenzano / Banca: Manuel Enrique Gamero Guandique / Doutor

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Resumo: Algumas das tarefas mais significativas em Visão Computacional e em Fotogrametria Digital à curta distância estão associadas à segmentação, ao reconhecimento de objetos na imagem e à posterior reconstrução. Esta dissertação apresenta uma metodologia para a identificação e para a medição automáticas de alvos projetados em imagens tomadas à curta-distância, usando o sistema ativo denominado luz estruturada. Para a classificação de tais padrões, dois métodos de correspondência são comparados: correspondência por padrão (template matching) e por assinatura. O método de correspondência por padrão consiste na classificação por correlação, que mede a similaridade entre as janelas de referência e de busca utilizando uma função de correlação adequada. Os problemas existentes neste método estão relacionados com os ruídos na imagem, variações de brilho, distorções geométricas, o grande número de padrões a serem comparados e a escolha do tamanho do padrão. O método de assinatura consiste na comparação da representação funcional unidimensional da fronteira do padrão. Este método de assinatura não varia em relação à translação, mas depende da rotação e da mudança de escala. Para a localização precisa, dois métodos foram comparados: correspondência por mínimos quadrados e detector de cantos. O método de correspondência por mínimos quadrados refina a correspondência obtida por correlação, estimando os parâmetros de transformação radiométricos e geométricos entre as janelas de referência e de pesquisa, de acordo com o critério de erro dos mínimos quadrados. Já o detector de cantos determina as coordenadas subpixel usando uma combinação dos operadores de Moravec e de Förstner. Experimentos realizados com dados simulados e reais foram conduzidos com o objetivo de verificar a eficácia da metodologia...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some of the main tasks in computer vision and close range Photogrammetry are related to the processes of segmentation, object recognition in the image and later reconstruction. The aim of this work is to study an automatic recognition system to identify and to measure targets projected with a structured light system. For target recognition two methods are compared: template matching and the signature method. The template matching method consists in the detection of area similarity by correlation. The idea of correlation is to compare the gray level distribution of a small sub image with its homologous in the search image. In this paper, the function used is the modified cross covariance which presented the best results. The problems in this method are related to illumination differences between the two images, geometric distortions, noise, the great number of templates to be compared and determination of template size. The signature method is based in the analysis of the onedimensional representation of target border. The signature depends on the rotation and the scale changes of the target. Two methods were compared for precise localization: LSM (least square matching) and corner detection. The idea of least squares matching is to minimize the gray level differences between the image patch and the matching window; the geometric and radiometric parameters from the template to the matching window are determined in the adjustment process. The corner detection consists in the determination of the subpixel coordinates of corners using the Förstner and Moravec operators. Experiments were performed, in order to verify the performance of the methodology for detection and precise localization. The results showed that the classification works appropriately, identifying 98% of targets in plane surfaces and 93% in oblique surfaces. Besides, the results of precise localization were equivalent in both methods: LSM and corner detection. / Mestre

Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Banca: Antônio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Francisco Henrique de Oliveira / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para a predição de sombras projetadas por edifícios em vias urbanas usando imagens aéreas de alta-resolução e modelos digitais de elevações (MDE). Elementos de sombra podem ser usados na modelagem de informação contextual para, por exemplo, a extração semi-automática ou automática da malha viária a partir de imagens aéreas ou de satélite, principalmente em áreas urbanas densas. O contexto modela as relações entre os objetos numa imagem, como por exemplo, as relações entre edifícios e vias adjacentes. O uso de conhecimento contextual tem se tornado cada vez mais comum em processos de análise de imagem, principalmente em se tratando de cenas complexas. Este trabalho foi inspirado nas atuais possibilidades de se obter modelos digitais de elevações densos e acurados de áreas urbanas complexas a partir de dados de sistemas aerotransportados de varredura a laser. A metodologia proposta consiste de três etapas seqüenciais. Primeiramente, os contornos de telhados de edifícios são extraídos manualmente a partir de uma imagem altimétrica obtida pela transformação do MDE/laser. De maneira similar, os contornos dos limites das vias são extraídos, agora a partir da imagem de intensidade de retorno do pulso laser. Na etapa seguinte, os polígonos dos contornos de telhado são projetados nas vias adjacentes através do uso da projeção paralela. A direção das retas de projeção paralela é calculada a partir de dados de efemérides solares e do instante de tomada da imagem aérea. Finalmente, as partes dos polígonos de sombra que estão livres de obstruções perspectivas de edifícios são determinadas a partir da separação das regiões afetadas pela perspectiva de tomada. / Abstract: This research presents a methodology for prediction of building shadows cast on urban roads using high-resolution aerial images and Digital Elevation Models (DEM). Shadow elements can be used in the modeling of contextual information, as e. g., in the semiautomatic or automatic road network extraction from satellite or aerial images, mainly in dense urban areas. Context models the relations among objects in an image, as e. g., the relations among buildings and adjacent roads. The use of contextual knowledge has become more common in image analysis processes, mainly if complex scenes are present. This research drew inspiration from the present possibilities of obtaining accurate and dense DEM from airborne laser scanning data of complex urban areas. The proposed methodology consists in three sequential steps. First, the building roof contours are manually extracted from an intensity image generated from the laser DEM. In similar way, the road side contours are extracted, now from the radiometric information of the laser scanning data. Second, the roof contour polygons are projected onto the adjacent roads by using the parallel projection. The direction of the parallel straight lines is computed from the solar ephemeris, which depends on the taken time of the aerial photograph. Finally, the parts of shadow polygons that are freed of building perspective obstructions are determined, given rise to new shadow polygons. / Mestre

Resumo: Atualmente, sensores de posição e orientação podem ser adquiridos e integrados com um custo relativamente baixo, fornecendo resultados promissores em aplicações como o mapeamento. Neste contexto, câmaras digitais de pequeno e médio formato proporcionam novos horizontes aos processos de mapeamento, devido às diversas vantagens sobre sistemas convencionais, como custo reduzido, pequenas dimensões, menor peso e fácil manejo. Mas, fatores como estabilidade geométrica e resolução dos sensores ainda podem se tornar limitantes para determinadas aplicações, devendo ser observados e corrigidos nos processos de produção. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo o estudo e implementação de hardware e software para permitir o sincronismo entre o receptor GPS e câmaras digitais para aplicações de mapeamento. O sincronismo baseou-se no uso do sistema operacional Linux com modificações em seu núcleo, juntamente com o software NTP, responsável por sincronizar o relógio do computador usando uma referência de tempo externa, no caso o PPS de um receptor GPS. A validação foi realizada comparando-se diretamente os instantes registrados pelo sistema comercial SPAN-CPT e a técnica proposta neste trabalho. Além disto, os Centros Perspectivos determinados pelas técnicas implementadas foram usados em experimentos com fototriangulação de um bloco de imagens, possibilitando a análise das discrepâncias da fototriangulação nos pontos de verificação. O resultado do sincronismo apresentou pequenas discrepâncias em relação ao sistema comercial, implicando na determinação das coordenadas dos CPs com boa qualidade, permitindo seu uso em mapeamento e em outras aplicações. / Abstract: Currently, position and orientation sensors can be acquired and integrated with affordable costs, providing valuable results in mapping applications. In this context, small and medium format digital cameras are offering new horizons in mapping processes, due to several advantages when compared to conventional systems, like: low cost, low size, less weight and easy of handling. However, its internal stability and resolutions can limit use in some applications. This work aims at the study and implementation of hardware and software components for synchronization of a GPS receiver and digital cameras for mapping applications. Synchronization was based on Linux operational system with a modified kernel, and NTP software, used to synchronize computer time with the GPS reference time, through the 1 PPS pulse. The validation of the implemented system was done by comparing directly the recorded events from a commercial navigation system (SPAN-CPT) and from the proposed techniques. Furthermore, the PC coordinate determined by these techniques were used in an aerial triangulation, enabling the analysis of discrepancies in the checkpoints. The result of the synchronization showed small discrepancies with the commercial system, resulting in the determination of the PC coordinates with good quality, enabling its use in mapping and several other applications. / Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Coorientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Banca: Julio Kiyoshi Hasegawa / Mestre

Resumo: Atividades inerentes à Fotogrametria e ao Sensoriamento Remoto que utilizam dados extraídos de imagens aéreas estão em constante desenvolvimento, seja pela inserção de novas tecnologias relacionadas com a aquisição desses dados, seja pelo estabelecimento de novos conceitos e métodos que permitem computá-los, transformando-os em informação. Essa transformação, dados-informação, é feita por vários processos entre os quais, alguns foram automatizados e outros necessitam da supervisão e da interação com um operador humano para realizá-la. Um dos fatores que impede a completa automação desses processos é a falta de conhecimento contextual prévio sobre a natureza dos dados. A detecção e a discriminação de elementos específicos em dados de imageamento aéreo constituem uma forma de adquirir esse conhecimento contextual. Este trabalho aborda esse problema de detectar e discriminar elementos específicos em dados de imageamento aéreo de regiões urbanas, especificamente: sombras, vegetação verde, corpos d'água, rodovias pavimentadas e telhados de edificações, bem como discriminar a natureza da elevação desses elementos, de forma que seja possível inferir se determinado elemento tem elevação própria, ou se estáao nível da superfície do terreno. / Abstract: Inherent activities to Photogrammetryand Remote Sensingthat use data acquired byaerial images are in constant development, due the useful of new hardware to acquire such data, or due the establishment of new concepts and methods that allow computing those data, transforming them in information. That transformation, data-to-information, is done by several processes. Some of these processes were automated and others still need the supervision and the interaction with a human operator to accomplish that transformation. A factor that obstruct the complete automation those processes is the lackof previous context-knowledge about the nature of those data. The detection and the discrimination of specific elements in aerial imagingdata constitute a wayto acquire that context-knowledge. This work approaches the problem related with the automatic detection and discrimination of specific elements in aerial imagingdata of urban areas, specifically: shadows; green vegetation; water bodies, paved-roads and roofs buildings, besides determiningthe nature of the elevation of those elements, in order to allow infer if a specific element has own elevation, or it is been at the level of the terrain surface. In order, to detect those elements, this workproposes new metrics, designed as enhancements indexes, to treat the elements of interest. / Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Coorientador: Antonio Garcia Tommaselli / Banca: José Alberto Quintanilha / Banca: Flávio Bortolozzi / Banca: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Banca: Júlio Hasegawa / Doutor