Orientadores : Prof. Dr. Pedro Luis Faggion, Prof. Dr. Luis Augusto Koenig Veiga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 19/03/2015 / Inclui referências : fls. 109-115 / Resumo: Com o objetivo de desenvolver uma metodologia para a monitoramento do assoreamento de determinada área do reservatório da Usina Hidrelétrica Mauá, situada no rio Tibagi, entre as divisas dos municípios de Ortigueira e Telêmaco Borba no estado do Paraná, executou-se o levantamento batimétrico à montante da barragem em uma área de 170382,44m². Na coleta de dados, foram realizadas linhas de sondagens regulares, perpendiculares ao curso d'água, para obter a superfície do fundo do lago; e linhas de sondagens de verificações, longitudinais ao fluxo do rio, para calcular as incertezas verticais e o Padrão de Exatidão Cartográfica dos produtos gerados. O volume assoreado foi calculado comparando os dados provenientes do levantamento batimétrico com a superfície de referência obtida pelo recobrimento aéreo feito com a levantamento Laser antes do enchimento do reservatório. A redução das sondagens batimétricas com relação ao nível instantâneo da água do reservatório foi feito por três técnicas distintas de coleta de dados. As diferenças volumétricas dos Modelos Digitais do Terreno, da malha triangular foram calculas no sistema de informações geográficas ArcGIS. As análises das diferenças entre as superfícies do fundo foram feitas através processamento digital de imagens utilizando a interpolação dos modelos digitais pelo método da Vizinhança Natural, estrutura de dados matricial. Após a análise das diferenças entre os modelos, constatou-se que elas não representam apenas o volume assoreado do reservatório, mas também diferenças de elevação observadas em locais em que a presença de vegetação arbórea prejudica a definição real do fundo do lago. A aplicação de diferentes métodos (nível d' água observado por régua linimétrica, nível d' água rastreado com RTK estático e nível d' água coletado com RTK em movimento) de redução das sondagens batimétricas demonstrou que os dois primeiros métodos apresentaram resultados equivalentes, mostrando a viabilidade da aplicação dos mesmos para UHE Mauá. O conjunto de experimentos permitiu o estabelecimento de uma metodologia a ser aplicada na usina. Palavras-Chave: Monitoramento do Assoreamento, Levantamento Batimétrico e Modelo Digital do Terreno. / Abstract: In order to develop a methodology for the monitoring of silting of a particular area of the Mauá Hydroelectric Power Plant reservoir, located on the Tibagi River, between the currencies of the cities of Ortigueira and Telemaco Borba in the state of Paraná, it was executed the bathymetric survey upstream of the dam in an area of 170382,44m². In data collection were carried out regular surveys lines, perpendicular to the water course, to generate the surface of the lake bottom, and verification survey lines, longitudinal to river flow, to calculate the vertical uncertainties and the Cartographic Accuracy Standard of the products generated. The silted volume was calculated by comparing the descendant data of the bathymetric survey with the reference surface obtained by the aerial flight done with the Laser Scanner technology before filling the reservoir. The reduction of bathymetric surveys with respect to the instantaneous level of the reservoir water it was made by three different techniques of data collection. The volumetric differences of Digital Terrain Models, triangular network were calculated in the geographic information system ArcGIS. The analysis of the differences between the surfaces of the fund were made through digital image processing using the interpolation of digital models by the method of Natural Neighbor in matrix format. After analyzing the differences between the models, it was found that they not only represent the silted volume of the reservoir, but also differences in elevation observed in places in which the presence of arbustive vegetation affect the definition studies of the lake bottom. The application of different methods of reducing bathymetric surveys (water level measured by limnimetric scale, water level tracked with Estatic RTK and water level collected with Moving RTK) showed that the first two methods presented equivalents results, showing the feasibility of application of them for the Maua hydroeletric power plant silting surveying. The experiments allowed the establishment of a methodology to be applied in UHE Maua. Key words: Monitoring of Sedimentation, Bathymetric Survey and Digital Terrain Model.

Orientador : Prof. Dr. Jorge Antonio Silva Centeno / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 28/09/2015 / Inclui referências : f. 97-103 / Resumo: Um dos recentes equipamentos desenvolvidos para o Sensoriamento Remoto são as câmeras de distância, conhecidas como range cameras ou TOF cameras. Tais câmeras também obtém a distância sensor-alvo, assim como os aparelhos de laser scanning, entretanto não possuem equipamentos de varredura, capturando imagens quadro a quadro. A medidas obtidas com tais câmeras estão sujeitas à diversas fontes de erros instrumentais e ambientais. Dentre as fontes de erros existentes, esta Tese focou no estudo dos erros causados pela iluminação ambiente, pela refletividade do alvo e pela distância câmera-alvo, além de verificar o tempo de aquecimento necessário para se atingir maior precisão/exatidão nas medidas da câmera. Foi utilizado uma câmera PMD Camcube 3.0, que permite obter imagens de intensidade, distância e amplitude, com 200 x 200 pixels, em um sensor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Para medir a distância para cada pixel da imagem, este equipamento utiliza o princípio time-of-flight (TOF) com base no método de diferença de fase. Os experimentos mostraram que a câmera necessita de, pelo menos, 40 minutos de aquecimento para atingir a estabilidade das medidas. A distância câmera-alvo influenciou o erro das medidas através de um comportamento oscilatório atenuada com o aumento da distância, sendo modelado pela equação da onda, com amplitude atenuada. Os erros devido à iluminação ambiente apresentaram variação linear proporcional à intensidade da iluminação ambiente. Por último, quanto à refletividade do alvo, verificou-se que alvos mais escuros apresentaram maior ruído e que, comparando com alvo de cor branca, a mudança na refletividade do alvo, por meio das cores cinza ou preta, aumentou significativamente os erros dos valores da distância. / Abstract: One of the latest equipment developed for Remote Sensing distance are the cameras, known as range camera or TOF cameras. Such cameras also obtains the distance between the sensor and its target, as well as laser scanning devices, however have no scanning equipment, capturing images frame by frame. The measurements obtained with this camera are subject to several sources of instrumental and environmental errors. Among these errors sources, this thesis focused on the study of the errors caused by ambient lighting and by reflectivity of the target (environmental) by the camera target distance, and checking the heating time required to achieve higher precision / accuracy in measurements camera. A PMD Camcube 3.0 camera that obtains intensity images was used, distance and amplitude, with 200 x 200 pixels on a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). To measure the distance for each pixel in the image, this equipment uses the time-of-flight (TOF) principle, based on the phase difference method. The experiments showed that the camera needs, at least, 40 minutes heating to achieve stable measurements. The error due to distante between camera and the target behaves as an attenuated wave, that decreases as the distance get higher. The errors due to ambient lighting showed a linear variation, proportional to the intensity of the ambient lighting. Finally, about the errors of target reflectivity, the darker the target, the greater the noise. Compared with white target, the change in reflectivity of the target, by means of gray or black color, significantly increased distance values.

Orientador : Claudia Robbi Sluter / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 25/02/2016 / Inclui referências : f. 92-97-112 / Resumo: A utilização da informação geográfica por usuários não especialistas pode resultar em produtos e análises com diversos problemas, como informações equivocadas, problemas de comunicação da informação cartográfica apresentada e análises espaciais erradas. Dentre os diferentes usuários de informação espacial estão os planejadores urbanos e técnicos das prefeituras municipais, responsáveis pela análise e aplicação de impostos sobre a propriedade, como a Contribuição de Melhoria. Estas análises precisam estar corretas, pois a cobrança de tributos atinge diretamente o contribuinte e a sociedade. Assim, a utilização de sistemas de geoinformação, por parte destes usuários deve atender às suas necessidades. A engenharia de requisitos auxilia no planejamento de sistemas computacionais por considerar as necessidades dos usuários nos projetos de tais sistemas. No entanto, apesar de ser bastante utilizada no desenvolvimento de softwares e sistemas computacionais, a engenharia de requisitos ainda é pouco trabalhada e documentada nas geociências. Poucos trabalhos científicos apresentam contribuições referentes a metodologias e aplicações de técnicas de engenharia de requisitos na construção de sistema de geoinformação. Dessa forma, buscou-se definir como as particularidades da geoinformação devem ser consideradas no projeto das interfaces de interação do usuário com o sistema de geoinformação para o cálculo da Contribuição de Melhoria, instrumento utilizado para a recuperação de mais-valias fundiárias urbanas. Partiu-se do pressuposto de que se os requisitos dos usuários forem levantados de acordo com técnicas e procedimentos de engenharia de requisitos, considerando as necessidades em análise espacial e as características da geoinformação, e se o projeto das interfaces do sistema considerar estas características de maneira clara e compreensível ao usuário, então o sistema a ser criado pode atingir seus objetivos, proporcionando ao usuário a interatividade necessária para obter resultados corretos no cálculo da Contribuição de Melhoria. O trabalho de definição dos requisitos foi dividido em quatro etapas: elicitação dos requisitos e informações relevantes sobre os usuários e o contexto de aplicação do sistema para o cálculo Contribuição de Melhoria; análise e negociação das informações levantadas; documentação dos requisitos, onde as informações são escritas; e validação dos requisitos, onde os mesmos são apresentados aos usuários e validados. Através do levantamento das informações junto aos envolvidos foi possível observar as diferentes necessidades em geoinformação dos usuários e suas interações e atividades realizadas junto ao sistema proposto. Dessa forma, cada uma destas necessidades em geoinformação pôde ser trata e analisada individualmente, possibilitando o planejamento das interfaces de maneira a atingir os objetivos dos usuários. Palavras-chave: Sistemas de geoinformação. Engenharia de requisitos. Contribuição de Melhoria. / Abstract: The use of geoinformation by non expert users may result in products and analysis with different kinds of problems, including misleading information, cartographic communication problems and incorrect spatial analysis. One of many different users of spatial information are urban planners and municipalities technicians, responsible for analysis and calculation of land taxation policies, such as the betterment tax. Those analysis need to be correct, since the collection of taxes directly affects taxpayers and, therefore, the whole society. So, the use of geoinformation systems by these users must achieve their needs. Requirements engineering helps planning and designing computer system, by considering users needs in the design of those systems. However, despite being widely used in system and software development, the requirements engineering is poorly used and documented in geosciences. Few scientific works present sound contributions on methodologies and applications of requirements techniques in the design of geoinformation systems. Thereby, we sought to define how geoinformation particularities must be considered in the design of users interaction interfaces for geoinformation systems, particularly in the problem of betterment tax calculation. We assume that, if users requirements are elicited accordingly to requirements engineering techniques and procedures; if we consider these users spatial analysis and geoinformation needs in the requirements engineering process; and if the design of the system interfaces is planned considering those information and needs, so the system to be built will achieve desired goals, providing users with the necessary interactions for correct results in the problem of betterment tax calculation and analysis. The requirements definition process was divided into four steps: requirements elicitation; requirements analysis and negotiation; requirements documentation; and requirements validation. Through the gathering of information from the stakeholders we observed the users different geoinfomation needs, and the interactions required to achieve the desired goals by using the proposed system. Thus, each geoinformation need could be treated and analyzed individually, allowing the proper design of the system interfaces in each case. Key-words: Geoinformation systems. Requirements engineering. Betterment taxes

Orientadora : Daniel Rodrigues dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 12/11/2015 / Inclui referências : f. 106-112 / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor um método robusto para modelagem 3D de ambientes internos usando dados RGB-D. Basicamente, a modelagem 3D de ambientes está dividida em quatro tarefas, a saber: a escolha do sensor de imageamento; o problema do registro de nuvem de pontos 3D adquiridos pelo sensor de imageamento em diferentes pontos de vista; o problema da detecção de lugares anteriormente visitados (loop closure); e o problema da análise de consistência global. Atualmente, o Kinect é o sensor RGB-D mais empregado na aquisição de dados para modelagem de ambientes internos, uma vez que é leve, flexível e de fácil manuseio. A etapa de registro consiste em determinar os parâmetros de transformação relativa entre pares de nuvens de pontos e, neste trabalho, é dividida em duas partes: a primeira parte consiste em executar o registro inicial dos dados 3D usando pontos visuais e o modelo de corpo rígido 3D; na segunda parte, os parâmetros iniciais são refinados empregando um modelo matemático baseado numa abordagem paralaxe-a-plano, o que torna o método robusto. Para minimizar os efeitos da propagação de erros provocados na etapa de registro dos pares de nuvens de pontos 3D, o método proposto detecta lugares anteriormente visitados usando uma imagem de (frame-chave). Basicamente, é feita uma busca por imagens com grau de similaridade com a imagem de referência e, por fim, é obtida uma nova restrição espacial. A etapa de consistência global cria um grafo dirigido e ponderado, sendo cada vértice do grafo representado pelos parâmetros de transformação obtidos na etapa de registro dos dados, enquanto suas arestas representam as restrições espaciais definidas pelos parâmetros de transformação obtidos entre os lugares revisitados. A otimização deste grafo é feito através do método GraphSLAM. Experimentos foram realizados em cinco ambientes internos e o método proposto propiciou uma acurácia relativa em torno de 6,85 cm. . Palavras-chave:sensor RGB-D; modelagem 3D; Otimização da trajetória baseado em grafos; registro de pares de nuvens de pontos; análise de consistência global. / Abstract: The objective of this paper is to propose a robust method for 3D modeling indoors using RGB-D data. Basically, the 3D modeling environment is divided into four problems, namely: the choice of the imaging sensor; the cloud Registration problem of 3D points acquired by the imaging sensor in different views; the problem of detection places previously visited (loop closure); and the problem of global consistency analysis. Currently, Kinect is the RGB-D sensor more employed in data acquisition for modeling indoor environments, since they are lightweight, flexible and easy to use. The registration step is to determine the transformation parameters relating between pairs of point cloud and in this paper is divided into two parts: the first part is to run the initial registration of 3D data using visual points and rigid body model 3D; in the second part, the initial parameters are refined using a mathematical model based on a parallax-the-plan approach, which makes the robust method. To minimize the effects of propagation of errors caused in the 3D point cloud pairs registration step, the proposed method detects previously visited places using a reference image (key-frame). Basically, a search for images with degree of correlation is made with the reference image, and finally, a new spatial constraint is obtained. The overall consistency of step creates a directed and weighted graph, each nodes in the graph represented by the transformation parameters obtained in the data registration step, whereas its edges represent the spatial constraints defined by the transformation parameters obtained between Revisited places. The optimization of the graph is made by GraphSLAM method. Experiments were carried out in five indoor and the proposed method provided a relative accuracy around 6,85 cm.. Keywords: RGB-D sensor; mapping 3D; GraphSLAM; pairs registration of point clouds; consistency global analysis.

Orientadores : Prof. Dr. Alzir Felippe Buffara Antunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 27/01/2015 / Inclui referências : f. 98-104 / Área de concentração : Fotogrametria / Resumo: O embarque de sensores em Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT's) para a aquisição de informação espacial, com vistas à elaboração de produtos cartográficos, fotointerpretação e atualização de bases cadastrais, teve um grande avanço a partir do século XXI, através de modernas etapas de processamento digital entre as fotografias aéreas adquiridas com câmeras digitais. Este trabalho teve como objetivo propor uma metodologia capaz de gerar ortofotos, de forma semiautomática, a partir de dados brutos oriundos de um VANT, bem como avaliar sua exatidão absoluta, através de distintas configurações quanto a utilização de pontos de controle para o processamento. Em outras palavras, buscou-se avaliar a aplicabilidade da tecnologia VANT, com vistas à atualização de bases cartográficas. A metodologia previu o estudo da área a ser imageada; a elaboração do plano de voo a ser seguido pelo VANT; a pré-sinalização dos pontos de controle no terreno e, posterior, rastreio GNSS dos mesmos; a aquisição dos dados e das fotografias aéreas; o processamento das imagens, através de algoritmos computacionais de classificações de padrões e reconstrução tridimensional do terreno, através das operações de aerotriangulação, geração do Modelo Digital de Elevação e das ortofotos. O controle de qualidade considerou as análises estatísticas de tendência e precisão através de pontos de verificação no terreno e o enquadramento das ortofotos pelo Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC). O recobrimento aerofotogramétrico foi realizado com altura de voo média de 300 metros. As fotografias aéreas foram automaticamente obtidas comum a câmera Sony NEX-3 16Mp, com resolução espacial no terreno de 8,9 cm. A melhor configuração obtida considerou 12 pontos de apoio no seu processamento e 15 pontos de verificação. A análise de tendência e de precisão em suas componentes posicionais resultaram em uma carta acurada para a escala 1:10.000 na planimetria. Dessa forma,pode-se concluir que os VANT's de baixo custo podem ser perfeitamente utilizados em mapeamentos temáticos, atualização de bases cartográficas. Entretanto, não apresentam exatidão dos parâmetros de orientação exterior através da determinação direta, extraídos da integração GNSS/INS.Palavras-chave: Ortofotos. MDE. VANT. Exatidão. / Abstract: The boarding of sensors in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for the acquisition of spatial information, with the intention of preparing cartographic products, photo interpretation and updating of data bases, had a breakthrough at the beginning of the twenty-first century, by modern processing steps between digital aerial photographs acquired with digital cameras. The present study's aim was to propose a methodology able to generate orthophotos, by a semiautomatic process, from raw data from a UAV, and to evaluate its absolute accuracy, using different settings such as the use of control points for processing. In other words, the study's purpose was to evaluate the applicability of UAV technology, in order to update cartographic databases. The methodology of the study encompassed the area to be imaged, the elaboration of the flight plan to be followed by the UAV, pre-signaling of the control points on the ground and then, the their GNSS tracking, the acquisition of data and aerial photographs, the processing of the images through computer algorithms ratings patterns and the three-dimensional reconstruction ofthe ground by the operations of aerial triangulation, the generation of Digital Elevation Model and orthophotos. Quality control analysis considered statistical analysis of trends and accuracy through checkpoints on the ground and the framework of the orthophotos Cartographic Accuracy Standard (CAS).The aero photogrammetric coverage was insured with an average flight height of 300 meters. Aerial photos were automatically taken by a Sony NEX-3 16MP camera, with a spatial resolution on the ground of 8.9 cm. The best obtained configuration considered 12 support points in its processing and 15 checkpoints. The statistical analysis of trends and accuracy in their positional components resulted inan accurate letter for the 1:10.000 scale in planimetry. Thereby, it can be concluded that the low cost UAVs can be perfectly used in thematic mapping, and updates of cartographic databases, however, They lack accuracy of exterior orientation parameters by direct determination, extracted from the GNSS/INS integration. Key words: Ortophoto. DEM. UAV. Accuracy.

Esta dissertação tem como objetivo o estudo da altimetria e do modelo geoidal no Estado de São Paulo. Para isso, uma abordagem detalhada do Problema de Valor de Contorno da Geodésia foi realizada. Além disso, são apresentados conceitos relacionados ao sistema de altitudes e a determinação das ondulações geoidais. Uma investigação do movimento e deslocamento vertical da crosta terrestre por meio do processamento preciso por ponto de duas estações de monitoramento contínuo (Cananeia NEIA e Ubatuba UBAT), localizadas no litoral paulista, foi efetuada. Constatou-se uma similaridade nos resultados por meio da comparação com o processamento feito pelo IBGE. A comparação envolvendo o Nível Médio dos Mares de duas estações maregráficas com relação ao nivelamento advindo de Imbituba foi outro estudo executado, onde a diferença após algumas correções foi de 0,34 cm. Uma análise a partir de 199 estações GPS sobre nivelamento foi realizada para comparação da ondulação geoidal com as anomalias de altura. As anomalias foram calculadas a partir dos modelos do geopotencial (EIGEN-GL04, EIGEN-5C e EGM08 para diferentes valores de grau e ordem). Os modelos que apresentaram melhor consistência com as estações GPS sobre nivelamento foram o EIGEN-GL04C e EIGEN-5C grau e ordem 360 e o EGM08 grau e ordem 360 e 2160. O modelo geoidal do Estado de São Paulo foi gerado para um modelo digital de 5. Utilizou-se a integral modificada de Stokes a partir do pacote computacional canadense SHGEO para o cálculo da componente de curto comprimento de onda. Foram empregados dados gravimétricos já existentes e dados advindos dos trabalhos de campo referentes ao Projeto Temático da FAPESP. No cálculo da componente de médio e longo comprimento de onda foi utilizado o modelo do geopotencial EGM08 (grau e ordem 150). A comparação com os dados GPS sobre nivelamento apresentou média de -0,22 m e RMSD 0,21 m. A escolha do Estado de São Paulo está relacionada à grande quantidade de trabalhos geodésicos e atividades na área da engenharia e que necessitam da utilização de um sistema altimétrico. Além disso, a grande quantidade de dados gravimétricos e de estações GPS/RN é mais uma justificativa para a realização do trabalho no Estado. / The investigation of the altimetry and the geoid model in São Paulo state is the aim of this dissertation. A detailed study concerning the Geodetic Boundary Value Problem was carried out. Moreover, the concepts related to the height system are presented. The analysis of the crust vertical displacement involving two continuous monitoring GPS stations (Cananeia NEIA and Ubatuba UBAT) in the coast of the state was performed. It was detected similar results between the comparison involved IBGE processing. A comparison involving the mean sea level of two tide gauge stations with respect to levelling from Imbituba was carried out. After some corrections the difference found was 0.34 m. A comparison between height anomalies by the Global Geopotential Models (EIGEN-GL04, EIGEN-5C and EGM08 for different degree and order) and 199 GPS observations on Bench Marks of the spirit leveling network was performed. The Global Geopotential Models that presented consistency with GPS on Bench Marks were: EIGEN-GL04C and EIGEN- 5C degree and order 360 and EGM08 degree and order 2160. São Paulo state geoid model was computed in 5 digital model. The modified Stokes integral by the Canadian package SHGEO to compute the short wavelength component was used, from Helmert gravity anomalies derived. Existing gravity data and data from FAPESP Thematic Project was processed. EGM08 model was used as a reference field restricted to degree and order 150 to obtain the long and medium wavelength components. The comparison with GPS on Bench Marks presented mean -0.22 m and RMSD 0.21 m. The reason for the choice of São Paulo state is that there are a lot of geodetic activities and important engineering works that require the use of a height system. Furthermore, there are a lot of gravimetric and GPS/BM data all around the state.

Orientador : Prof. Daniel Rodrigues dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 26/08/2010 / Bibliografia: fls. 110-122 / Resumo: Este trabalho propõe uma estratégia semi-automática para extração do cruzamento de vias onde são determinados pontos sementes de cruzamentos em vias utilizados como ponto de partida para a definição do delineamento das bordas do encontro das vias, denominado cruzamento de vias. A extração do cruzamento de vias é realizada com o uso de ortoimagem de alta resolução espacial em cenas correspondentes a áreas urbanas densas. Na aplicação da estratégia proposta é realizada a coleta manual de pixels, sobre a ortoimagem, que dá origem ao conjunto de dados de treinamento (amostras) utilizado no software WEKA para gerar a árvore de decisão que contem as faixas de valores de tons de cinza que permitem a segmentação da imagem e a separação dos pixels pertencentes à classe vias, onde, são aplicados operadores morfológicos e algoritmos para a geração de eixos de vias (esqueletos), a detecção de hipóteses de cruzamentos, à detecção de pontos sementes dos cruzamentos de vias e o delineamento e extração das bordas dos cruzamentos das vias. A estratégia proposta foi testada com dados reais e os resultados foram analisados permitindo uma avaliação global da estratégia, bem como, das situações potencialmente problemáticas. Os resultados apresentados nos experimentos demonstram a viabilidade da extração do cruzamento de vias, simples e complexos, em cenas de áreas urbanas densas. Este trabalho apresenta detalhes da metodologia, os experimentos realizados e os resultados obtidos. / Abstract: This paper proposes a semi-automatic strategy for crossroads extraction where crossroads seed points are determined in pathways to be used as starting point for defining the outline of the edges of the streets meeting, called crossing channels. The extraction of the routes intersection is performed by using high spatial resolution orthoimage in scenes corresponding to dense urban areas. To implementing the proposed strategy the manual pixels collection on the orthoimage is performed, which gives rise to a set of training data (samples) used in WEKA software to generate the decision tree that contains the ranges of grey tones to allow image segmentation and pixels separations belonging to roads class, to which morphological operators and algorithms for shafts parts generating (skeletons), the detecting of possible intersections, the detection of crossroads seed points and definition of the outlines and edges of the streets meeting edges. Are applied the proposed strategy was tested with real data and the results were analyzed allowing an overall evaluation of the strategy, as well as potentially problematic situations. The results presented in the experiments demonstrate the feasibility of the crossroads extraction, both simple and complex, in dense urban areas scenes. This paper presents the methodology details, the experiments and the results.

Orientador : Prof. Dr. Sílvio Rogério Correia de Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 25/08/2011 / Inclui referências / Resumo: A avaliação do modelo geoidal oficial do Brasil, o MAPGEO2010 apresenta suas menores resoluções nos estados do Maranhão e do Piauí, com discrepâncias variando de -1 m a +1 m em cerca de 500 km. Também, não possui avaliação na região amazônica. Este fato é preocupante, pois exatamente em tais regiões se faz necessário um melhor modelo geoidal em vista das limitações de informações geodésicas existentes. No entanto, as novas missões gravimétricas por satélite permitiram uma grande evolução dos Modelos Globais do Geopotencial (MGGs) e em particular, os modelos baseados unicamente nestas missões apresentam consistência global, pois independem de sistemas de referência locais. Estes modelos são promissores para uma melhoria de informações geodésicas em regiões com carência de dados convencionais. Em vista do problema evidenciado nas regiões destacadas, buscou-se avaliar o comportamento das alturas geoidais oriundas de diversas fontes para uma área de estudos envolvendo os estados do Piauí e Maranhão. Na região, considera-se como base de referência, observações de altitude elipsóidica com GPS em pontos da Rede Altimétrica Fundamental do Brasil (RAFB), designando-se esta operação de GPS/NIV. Foram utilizados para a avaliação, dados do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) e alturas geoidais dos modelos AIUB-GRACE03S da missão GRACE; GO_CONS_GCF_2_TIM_R2 da missão GOCE e para os MGGs combinados foram utilizados o EGM2008 nos graus 360, 720 e 2190 e EIGEN-05C que são modelos combinados de dados de satélites (GRACE, Lageos), altimetria e gravimetria. Neste estudo foram selecionadas 47 Estações Geodésicas EG - GPS/NIV do IBGE distribuídas na região. Para cada estação foi calculado o valor da altura geoidal a partir de diversos MGGs em função das informações disponíveis no sítio do International Center for Global Earth Models (ICGEM). Também efetivaram-se algumas análises relativas ao MAPGEO2010. Com base nas análises efetivadas conclui-se que existem modelos globais com boa adequação na região de estudos. / Abstract: The evaluation of the official geoid model of Brazil, MAPGEO2010, presents its lowest resolutions in the States of Maranhao and Piauí with differences ranging from -1 to +1 m at about 500 km. In addition, it has no evaluation in the Amazon region. This is alarming, because exactly in such regions it is necessary an accurate geoid model in view of the limitations of existing geodetic bases. However, new satellite gravity missions have allowed a major evolution of the Global Geopotential Models (GGMs) and in particular, models based only on these missions have global consistency. These models are promising for the improvement of geodetic bases in regions with lack of conventional information of the Earth’s gravity field. In view of the problem evidenced in the highlighted regions we carried out the evaluation of the geoid heights derived from multiple sources into a study area involving the States of Piauí and Maranhão. In this region, it is considered as a base of reference, observations of ellipsoidal height with GPS at points of the Brazilian Fundamental Altimetric Network (BFAN), by designating the operation of GPS/Leveling. Data from the Brazilian Geodetic System (BGS) as well as geoid heights from the best resolution of the GGMs AIUB-GRACE03S (GRACE mission); GO_CONS_GCF_2_TIM_R2 (GOCE mission) and EGM2008 developed up to the degrees, 360, 720 and 2190 and EIGEN_05C combined models of satellite data (GRACE, Lageos), altimetry and gravimetry were used. For the study were selected 47 geodetic stations GS - GPS/Leveling of Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE) distributed in the study area, and for each station was calculated the value of the geoid height from the various GGMs according to the information available on the website of the International Centre for Global Earth models (ICGEM). In addition was accomplished some concerning analysis on the MAPGEO2010. Based on the analysis presented it follows that there are global models with good fit in the region of study.

Co-Orientador : Henrique Firkowski / Orientador : Edson Aparecido Mitishita / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 28/08/2009 / Bibliografia: fls.138-144 / Área de concentração / Resumo: Os modelos digitais de terreno (MDT) têm sido empregados nas mais diversas áreas do conhecimento em que se necessita de visualização e análise da superfície geográfica em três dimensões. O formato de grade regular tem sido largamente empregado para o armazenamento de dados de MDT por sua simplicidade de algoritmo e rapidez de processamento. Os sistemas de laser scanner permitem a obtenção de modelos digitais de terreno de alta resolução e com grande acurácia. Este trabalho tem por objetivo verificar o comportamento da transformada wavelet na generalização de modelos digitais do terreno sob a forma de grades regulares, obtidas a partir de dados do laser scanner. Este trabalho justifica-se pelo fato de que, em pesquisa feita sobre o assunto, observou-se que a transformada wavelet tem sido largamente utilizada para o tratamento multiescalar (multirresolução) em áreas tão diversas como matemática, geofísica, astronomia, física, processamento de sinais e imagens, engenharia elétrica, medicina, entre outras. Entretanto, a quantidade de trabalhos publicados na área de Geociências é ainda muito pequena, apesar das propriedades da transformada wavelet, que a tornam uma ferramenta matemática natural para generalização e análise em diferentes escalas. As transformadas wavelets foram implementadas em programas na linguagem Matlab. Foram utilizadas as wavelets de Haar, Daubechies e Symlets. A generalização por Krigagem foi utilizada para a comparação dos resultados. Os resultados obtidos nos experimentos realizados permitem afirmar que a transformada wavelet pode ser utilizada como alternativa para a generalização de MDT em razão da facilidade de implementação, baixo custo computacional, alta velocidade de processamento e acurácia compatível com a resolução obtida no MDT generalizado, além de ser um método natural de análise multirresolução. / Abstract: The digital terrain models (DTM) have been used in several areas of knowledge for the visualization and analysis of geographic surface in three dimensions. The regular grid format has been widely used for data storage of DTM due to its algorithm simplicity and fast processing. The laser scanner systems allow obtaining digital elevation models with high resolution and great accuracy. This work aims at studying the behavior of the wavelet transform for digital terrain models generalization in form of regular grids, obtained from laser scanner data. This work is justified because it was observed in papers available that the wavelet transform has been widely used for treating multiscale (multiresolution) in areas as mathematics, geophysics, astronomy, physics, signal and images processing, electrical engineering, medicine, among others. However, the number of published studies of Geosciences is still very small, although the properties of the wavelet transform, which makes it a natural mathematical tool for generalization and analysis at different scales. The wavelet transforms were implemented in Matlab language programs. Haar, Daubechies and Symlet wavelets were used. The Kriging generalization was used for the comparison of the results. The experiments shown that the wavelet transform can be used as an alternative for generalization of DTM due to the implementation facility, low computational cost, high processing speed and accuracy compatible with the resolution obtained in the generalized DTM, and be a natural method for multiresolution analysis.

Orientadora : Prof. Dr. Pedro Luís Faggion / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 16/02/2017 / Inclui referências : f. 128-131 / Resumo: Um dos problemas encontrados durante levantamentos topográficos é a obstrução de visada dos pontos de interesse, um exemplo disto é verificado em ambientes industriais, onde geralmente existem tubulações e equipamentos que não permitem o estabelecimento de linhas de visada direta. Uma alternativa para aplicação de técnicas topográficas convencionais é o uso de espelhos planos para o desvio de linhas de visada, onde os pontos de interesse são observados indiretamente. Trabalhos anteriores desenvolveram soluções para observações indiretas de pontos baseadas em diversas transformações de sistemas, com uso de espelho, bem como verificaram a influência da configuração do levantamento na qualidade dos resultados. Neste contexto, o presente estudo é uma continuidade destes trabalhos, no qual é apresentada uma nova abordagem para o problema cuja modelagem matemática desenvolvida visa à determinação de coordenadas tridimensionais de pontos ocultos. A solução apresentada fundamenta-se nos princípios da Topografia e da Ótica Geométrica e é realizada em um referencial único, sem a necessidade de transformações recorrentes. Após a proposição inicial, foram realizados aprimoramentos durante o processo de validação, até alcançar sua forma final. Os resultados obtidos indicam a viabilidade do modelo proposto, nos quais a precisão posicional relativa alcançada é de ordem submilimétrica, enquanto no posicionamento absoluto do ponto são da ordem milimétrica. Aliado à isto, testes de consistência foram executados para avaliar o comportamento do modelo em situações heterogêneas da solução, com variação da posição e atitude dos elementos da modelagem matemática proposta. Palavras-chave: Topografia Industrial. Ponto oculto. Espelho plano. / Abstract: One of the problems encountered during surveys is obstruction of points to be monitored, an example of this can be found in industrial environments where there are usually pipes and equipment that do not allow the establishment of straight lines. An alternative to the application of topographic survey techniques is the use of plane mirrors to diversion of straight lines where the points of interest are observed indirectly. Previous works have developed solutions for indirect observations of points based on system transformations, using a mirror, as well as verifying of the influence of the configuration of the survey on the quality of the results. In this context, the present study is continuity to these works, in which a new approach is presented to the problem whose mathematical modeling is aimed at the determination of threedimensional coordinates of hidden points. The solution presented is based on the principles of Surveying and Geometric Optics and is performed in a unique frame, without the need for recurring transformations. After the initial proposition, improvements were made to the solution during validation processes until achieving its final form. The results indicate the feasibility of the proposed model, which the relative positional accuracy achieved in the validation tests is submillimetric order, and the absolute positional accuracy is millimetric order. In addition, consistency tests were performed to evaluate the behavior of the model in heterogeneous situations of the solution, with variation of the position and attitude of the elements of the proposed mathematical modeling. Keywords: Industrial surveying. Hidden points. Plane mirror.