O objetivo deste trabalho foi a geração e avaliação de ortoimagens ALOS/PRISM, utilizandose para isso MDEs (Modelos Digitais de Elevação) obtidos através das diferentes combinações de visadas desse sensor de uma imagem com nível de processamento 1B1. Na primeira etapa foram gerados os MDEs a partir das combinações das três visadas, utilizando-se para isso pontos de controle obtidos através de levantamento de campo, onde foram testados a quantidade mínima necessária de pontos de controle para geração de MDE e outros parâmetros tais como nível de processamento, tamanho de janela, entre outros. Na etapa seguinte, comparou-se o resultado da extração com os Modelos Digitais de Elevação do ASTER (GDEM) e o SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), este gerado a partir do Projeto TOPODATA do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Na etapa final avaliaram-se os MDEs com os pontos de checagem. Através de análises estatísticas selecionaram-se os melhores MDEs para ortorretificação. Os resultados demonstraram que, para este caso específico, todos os MDES da combinação de visada Backward – Foward (gerados a partir de 6 pontos de controle) seriam aprovados por apresentarem os menores valores de RMS (entre 2,94 e 3m) e que, ao se utilizar outros MDEs oriundos de outras combinações, as ortoimagens obtidas também atendem ao Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) Classe A para escala 1:25.000, bem como as ortoimagens geradas com os Modelos de Elevação Globais SRTM e GDEM. A área de estudo escolhida foi uma região rural do município de São Gabriel – RS, que possui relevo com média altimétrica de 160m, podendo ser considerado plano, o que justifica o bom desempenho do SRTM em conjunto com os MDEs gerados a partir do PRISM. / The aim of this work was the generation and evaluation of orthoimages ALOS / PRISM, using the MDEs (Digital Elevation Models) obtained using different combinations of sensor views of an image with 1B1 processing level. In the first step the MDEs were created from combinations of three views, using for it the ground control points obtained by field survey, where the minimum amount necessary of control points for DEM generation and other parameters as processing level, size of the windows, among others were tested. In the further step, the result of extraction was compared to Digital Elevation Models from ASTER (GDEM) and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), this one generated from the Project TOPODATA from INPE (National Institute for Space Research). In the final step, the MDEs were evaluated with the checkpoints. Through statistical analysis the best MDEs were selected for orthorectification. The results showed that, for this specific case, all MDEs combination of Backward - Foward (generated from 6 control points) would be approved by submitting the lowest values of RMS (between 2.94 and 3 m) and, when using other MDEs from another combinations, obtained orthoimages also satisfies the Cartographic Accuracy Standard (PEC) for Class A 1:25,000 scale, as the orthoimages generated from the SRTM and GDEM. The chosen study area was a rural region of São Gabriel - RS, which has average altitude of 160 m, can be considered plane, which explains the good performance of the SRTM in conjunction with the MDEs generated from PRISM.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2007. / Submitted by Fabrícia da Silva Costa Feitosa (fabriciascf@gmail.com) on 2009-12-15T21:23:54Z No. of bitstreams: 1 2007_MarcioBomfimPereiraPinto.PDF: 3542735 bytes, checksum: 6a9567b7e8a6e3df546a7458591f5669 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-01-06T16:05:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MarcioBomfimPereiraPinto.PDF: 3542735 bytes, checksum: 6a9567b7e8a6e3df546a7458591f5669 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-06T16:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MarcioBomfimPereiraPinto.PDF: 3542735 bytes, checksum: 6a9567b7e8a6e3df546a7458591f5669 (MD5) Previous issue date: 2007-01-19 / O Brasil adquiriu, na década de 1990 e de empresas canadenses, uma série de produtos que compõem o Sistema de Proteção da Amazônia – SIPAM. Devido ao pequeno número de técnicos brasileiros com conhecimento para fazer uma análise crítica destes produtos, alguns ainda estão por validar. Um destes é o chamado Radar Digital Elevation Model – RDEM, um Modelo Digital de Elevação – MDE, gerado por meio da técnica do Radar interferométrico. Este estudo se propôs a descrever, passo a passo, as técnicas que resultam na elaboração de um MDE por interferometria Radar. Também visa a avaliar a acurácia do RDEM usando, como referencial, um levantamento com GPS diferencial e um levantamento topográfico minucioso, com curvas de nível de dois em dois metros, da microbacia do córrego Taquara, na área da Reserva Ecológica do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE – Distrito Federal. Os dois primeiros capítulos apresentam as condições de contorno do trabalho. Os capítulos 3 e 4 discutem as bases teóricas do imageamento com Radares de abertura sintética e da interferometria, respectivamente. No capítulo 5, são mostrados os materiais e métodos utilizados. A comparação entre o RDEM e os referenciais GPS e topográfico é feita no capítulo 6. As conclusões e recomendações são apresentadas no capítulo 7. O RDEM mostrou-se próximo das especificações técnicas, com uma acurácia altimétrica que variou de 4,64m a 5,61m, dependendo da faixa de imageamento. A empresa fabricante do equipamento Radar, MacDonald Dettwiler, garante, numa faixa de 3km de largura, uma acurácia de 5m. Alguns problemas, no entanto, carecem de solução para que o produto seja útil na plenitude de sua potencialidade. Primeiramente, é preciso resolver um problema planimétrico. Outros estudos dão conta de que este problema é esporádico, mas, na imagem ora analisada, ocorreu um deslocamento de 150m para o sul e 25m para o oeste. Não foi possível detectar problemas de rotação ou escala, portanto, a análise foi feita apenas deslocando a origem das coordenadas do RDEM para que ele se encaixasse no levantamento topográfico. Assim, buscou-se isolar os erros altimétricos decorrentes do erro na planimetria. Outro problema detectado foi o surgimento de uma imagem fantasma na imagem de coerência. No entanto, não foi possível detectar a origem nem quantificar o efeito deletério desta distorção na acurácia da altimetria. Talvez esteja relacionado a ela o fato de os valores de erro médio quadrático – RMS estarem um pouco acima dos 5m esperados. Conclui-se que o RDEM apresenta um grande potencial para levantamentos altimétricos precisos e de baixo custo. Sua utilização plena, no entanto, será proporcional à solução dos problemas detectados na planimetria e na imagem de coerência. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the 90’s, Brazil acquired from Canadian companies a set of products that form the Amazon Protection System or Sistema de Proteção da Amazônia – SIPAM. Due to the small number of Brazilian technicians with enough knowledge to assess those products, many of them are waiting for validation. One of those is the so called Radar Digital Elevation Model – RDEM, which is a DEM – Digital Elevation Model produced with the technique of Radar Interferometry. The present study has the goal of describing the steps that lead to obtaining a DEM using Radar Interferometry and assess the accuracy of the RDEM using as a benchmark an accurate GPS survey and a precise topographic model, with contour interval of 2m, covering the basin of the Taquara watercourse, located in the area of the Ecological Reserve of the Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE – Federal District. The first two chapters introduce the study. Chapters 3 and 4 discuss the theoretical bases of Synthetic Aperture Radar Imagery and Interferometry, respectively. In Chapter 5 are shown the methods and materials used. The comparison between RDEM and the GPS and topographic benchmarks is done in Chapter 6. Conclusions and recommendations are presented in Chapter 7. The RDEM showed up as a product close to its technical specifications, with an accuracy varying from 4.64m to 5.61m, depending on the distance to the sensor. MacDonald Dettwiler assures an accuracy of 5m ion a strip of 3km wide. Some issues, however, need to be addressed so that the product can achieve it’s plain potential. First of all it is necessary to solve a problem in RDEM’s planimetry. Other studies have reported that this problem is not always present, but the product assessed here presented a shift of 150m towards south and 25m towards west. It was not possible to detect rotation or scale problems, thus it was made a change on the origin of the coordinate system of the RDEM so that it fitted the topographic model in order to neutralize the effect of the planimetric error in the altimetry. Another problem was a ghost image that appeared in the coherence image. It was not possible to either evaluate the origin or measure the degrading effect of this distortion in the accuracy. The fact that the errors are a bit higher than expected might be related to this ghost image. The conclusion is that RDEM is a product of great potential to produce altimetric surveys with accuracy and low cost. Its full use, however, will be proportional to the solution of the problems evidenced in the planimetry and the coherence image.

O objetivo deste trabalho foi a geração e avaliação de ortoimagens ALOS/PRISM, utilizandose para isso MDEs (Modelos Digitais de Elevação) obtidos através das diferentes combinações de visadas desse sensor de uma imagem com nível de processamento 1B1. Na primeira etapa foram gerados os MDEs a partir das combinações das três visadas, utilizando-se para isso pontos de controle obtidos através de levantamento de campo, onde foram testados a quantidade mínima necessária de pontos de controle para geração de MDE e outros parâmetros tais como nível de processamento, tamanho de janela, entre outros. Na etapa seguinte, comparou-se o resultado da extração com os Modelos Digitais de Elevação do ASTER (GDEM) e o SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), este gerado a partir do Projeto TOPODATA do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Na etapa final avaliaram-se os MDEs com os pontos de checagem. Através de análises estatísticas selecionaram-se os melhores MDEs para ortorretificação. Os resultados demonstraram que, para este caso específico, todos os MDES da combinação de visada Backward – Foward (gerados a partir de 6 pontos de controle) seriam aprovados por apresentarem os menores valores de RMS (entre 2,94 e 3m) e que, ao se utilizar outros MDEs oriundos de outras combinações, as ortoimagens obtidas também atendem ao Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) Classe A para escala 1:25.000, bem como as ortoimagens geradas com os Modelos de Elevação Globais SRTM e GDEM. A área de estudo escolhida foi uma região rural do município de São Gabriel – RS, que possui relevo com média altimétrica de 160m, podendo ser considerado plano, o que justifica o bom desempenho do SRTM em conjunto com os MDEs gerados a partir do PRISM. / The aim of this work was the generation and evaluation of orthoimages ALOS / PRISM, using the MDEs (Digital Elevation Models) obtained using different combinations of sensor views of an image with 1B1 processing level. In the first step the MDEs were created from combinations of three views, using for it the ground control points obtained by field survey, where the minimum amount necessary of control points for DEM generation and other parameters as processing level, size of the windows, among others were tested. In the further step, the result of extraction was compared to Digital Elevation Models from ASTER (GDEM) and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), this one generated from the Project TOPODATA from INPE (National Institute for Space Research). In the final step, the MDEs were evaluated with the checkpoints. Through statistical analysis the best MDEs were selected for orthorectification. The results showed that, for this specific case, all MDEs combination of Backward - Foward (generated from 6 control points) would be approved by submitting the lowest values of RMS (between 2.94 and 3 m) and, when using other MDEs from another combinations, obtained orthoimages also satisfies the Cartographic Accuracy Standard (PEC) for Class A 1:25,000 scale, as the orthoimages generated from the SRTM and GDEM. The chosen study area was a rural region of São Gabriel - RS, which has average altitude of 160 m, can be considered plane, which explains the good performance of the SRTM in conjunction with the MDEs generated from PRISM.

No âmbito da geomorfologia pressupõe-se que existe uma relação entre declividade (S) e área de contribuição (A) que condiciona o escoamento superficial necessário para ocasionar o surgimento das erosões. A relação entre estes parâmetros pode ser expressa pelo índice S = aA-b, que representa o limiar crítico de desencadeamento das erosões. Implementando este índice no SIG, pode-se elaborar produtos cartográficos com a finalidade de reproduzir espacialmente as áreas críticas sujeitas a ocorrência das erosões. O presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo sobre o desencadeamento das erosões lineares, utilizando técnicas de geoprocessamento para obtenção dos parâmetros A e S. A área em estudo compreende a Bacia do Córrego do Meio, localizada no município de São Pedro - SP, e apresenta uma área de 48,06 km². Os pontos de feições erosivas foram compilados de trabalhos realizados previamente na área, e também por meio do levantamento em imagens de satélites e ortofotos, totalizando 58 pontos de erosões. O modelo digital de elevação (MDE), mapa de área de contribuição e declividade foram elaborados em ambiente SIG, com diferentes pixels de saída, 2, 10 e 30 metros, e para processamento dos dados hidrológicos foram utilizados dois algoritmos: D8 e D-Infinity. Os parâmetros A e S foram calculados para cada uma das feições, analisadas de maneira integrada, e com base em características especificas como posição no relevo e profundidade dos canais. O tamanho do pixel de saída refletiu significativamente na obtenção dos parâmetros A e S, por isso, foram utilizados os modelos com resoluções maiores, pois corresponderam melhor às características da área. Em relação aos algoritmos de fluxo acumulado o D-Infinity apresentou dados mais condizentes com a topografia, e possibilitou o ajuste matemático do limiar crítico no gráfico S x A. O índice obtido a partir da análise integrada foi S = 0,060A-0,280, o índice para feições localizadas em encosta S = 0,0539A-0,412, e feições em drenagem S = 0,0748A-0,397. Além destes, foram obtidos outros índices específicos, determinados conforme a profundidade das feições (< 0,5; 0,5 a 1; 1 a 1,5 e > 1,5 m). A implementação dos índices no SIG possibilitou a elaboração das Cartas de Zoneamento de Áreas de Ocorrência de Erosão que apresentaram resultados consistentes, quando comparadas com outros produtos cartográficos, e podem orientar a ocupação adequada nestes locais, evitando a deflagração de novos processos. Apesar de ser um modelo de predição de erosão simples, os dados obtidos auxiliaram a compreensão dos mecanismos de desencadeamento, por isso, podem subsidiar as ações de planejamento ambiental, visando à recuperação das áreas comprometidas, com o intuito de minimizar os danos ambientais, e as perdas econômicas e sociais. / Considering the geomorphology aspects, it is assumed that there is a relationship between slope (S) and contributing area (A) which determines the runoff necessary for the onset of erosion. The relationship between the morphometric parameters can be expressed by the index S = aA-b which represents the topographic threshold for the onset of erosion. Implementing this index in the GIS, cartographic products can be performed with the purpose of reproducing spatially the critical areas subject to the erosion occurrence. The aim of this work is the study if the onset of gully erosions using geoprocessing techniques to obtain the parameters A and S. The study area is the watershed of the Córrego do Meio, located in São Pedro, São Paulo state, with an approximated area of 48.06 km². The erosion feature was compiled from previous study in the area and also through the survey on satellite images and orthophotographs, totalizing 58 erosion points. The digital elevation model (DEM), contribution area and slope were performed in GIS, with different output pixels, 2, 10 and 30 meters, and for the hydrological data processing, two algorithms were used: D8 and D-Infinity. The parameters A and S were calculated for each of the erosion feature, which were analyzed as a whole, and also based on the specific characteristics such as position in the landforms and depth of the channels. The size of the output pixel reflected significantly in obtaining the parameters A and S, therefore, models with higher resolutions were used because they better represent the characteristics of the area. In relation to the flow accumulation algorithms, D-Infinity presented more consistent data with the topography, and enabled the mathematical adjustment of the threshold in the S x A chart. The index obtained from the analysis of all erosion was S = 0.060A-0.280, the index for erosions located in hillside S = 0.0539A-0.412, and erosions in drainage S = 0.0748A-0.397. Besides these, other specific indices were determined, according to the depth of the channels (< 0.5, 0.5 to 1, 1 to 1.5 and > 1.5 m). The implementation of the indexes in the GIS made possible to perform the Zoning Map of Probable Erosion Areas, which showed consistent results when compared to other cartographic products and may direct suitable occupancy in these locations, so as to avoid the onset of new processes. Although it is a model for prediction of simple erosion, the obtained data helped to understand the mechanisms of the onset of the gully erosion, and therefore, can subsidize the actions of environmental planning, aiming at the recovery of the committed areas, with the aim of minimizing environmental damage and economic and social losses.

Nous avons défini et réalisé avec l'approche MuVarch un environnement de (méta-)modélisation orientée vers la représentation multi-vues des architectures embarquées hétérogènes (de type "smartphone" par exemple). En plus de la vue architecturale de base, support de toutes les autres, on considère les vues "performance", "consommation", "température", ainsi que la vue fonctionnelle "applicative" pour fournir des scénarios comportementaux de fonctionnement de la plate-forme. Il était important de savoir décrire en MuVarch comment les vues se raccrochent à la vue de base architecturale, et comment elle se relient également entre elles (relation entre consommation énergétique et température par exemple). L'objectif ultime est d'utiliser ce framework multi-vues et les différentes informations apportées par chacune, pour savoir supporter des politiques alternatives de mapping/allocation des tâches applicatives sur les ressources de l'architecture (la définition de ces politiques restant extérieure à nos travaux de thèse). La représentation adéquate de cette relation d'allocation forme donc un des aspects importants de nos travaux. / We introduced and realized with our MuVarch approach an heterogeneous (meta)modeling environment for multi-view representation of heterogeneous embedded architectures (of "smartphone" type for instance). In addition to the backbone architectural view supporting others, we considered performance, power, and thermal view. We introduced also the functional applicative view, to provide typical use cases for the architecture. It was important to describe in MuVarch our various views would connect to the basic one, and how they would mutually relate together as well (how temperature depends on power consumption for instance). The global objective was to let the framework consider alternative mapping/allocation strategies for applicative tasks on architectural resources (although the definition of such strategies themselves was out of the scope). The appropriate form of such an allocation relation, which may be quite involved, was thus an important aspect of this thesis.

Los objetivos de esta investigación han sido adaptar un algoritmo basado en procesos iterativos de búsqueda de elevaciones mínimas a partir de datos LiDAR para el cálculo de un MDE en zonas de montaña mediterránea, y desarrollar modelos para la estimación de parámetros de la vegetación arbustiva tanto en parcelas como en subparcelas. Para el cálculo del MDE, se estudiaron tres parámetros: tamaño de las ventanas de búsqueda, umbrales de alturas y el formato de los datos de entrada. Para la estimación de la altura, la biomasa y el volumen de la vegetación arbustiva se calcularon diferentes estadísticos a partir de los datos LiDAR y de una imagen espectral. El mejor resultado en el cálculo del MDE se obtuvo tras utilizar ventanas de 10, 5 y 2,5 m, umbrales a partir de 1,5 m y el formato imagen como datos de partida, siendo el RMSE, 0,19 m. En cuanto a la vegetación arbustiva, los modelos de predicción de altura, biomasa y volumen presentaron mayores coeficientes de determinación al considerar como unidad de estudio la parcela, siendo los valores de R2 de 0,73, 0,77 y 0,84, respectivamente. Los resultados muestran el potencial de los datos LiDAR para caracterizar la estructura de la vegetación arbustiva permitiendo estimar y realizar mapas de la biomasa para un mejor conocimiento y gestión de este tipo de vegetación frecuente en las áreas mediterráneas. / Estornell Cremades, J. (2011). Análisis de los factores que influyen en la precisión de un MDE y estimación de parámetros forestales en zonas arbustivas de montaña mediante datos LiDAR [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11517 / Palancia

Orientador: José Augusto Lollo / Resumo: A erosão é um fenômeno complexo, uma vez que envolve a ação direta ou indireta de diversos fatores, tais como tipos de solos, clima, vegetação, declividade e ações antrópicas. O estudo acerca da dinâmica, agentes desencadeadores e fatores condicionantes é uma importante ferramenta para uma tomada de decisão. A proposição de índices que indicam o limiar crítico para determinar a ocorrência de processos erosivos, é uma das vertentes dos estudos acerca de processos erosivos, cuja pressupõe-se uma relação entre a declividade (S) e área de contribuição (A), que condiciona os processos de erosão. Considerando os avanços na geração dos produtos de Sensoriamento Remoto, este trabalho objetivou realizar um estudo sobre o desencadeamento das erosões lineares, no qual propõe a avaliação da empregabilidade do Modelo Digital de Elevação (MDE) gerado por meio de imagem de radar interferométrico (ALOS/Palsar) para obtenção dos parâmetros topográficos da Bacia Hidrográfica do Rio Bonito, inserida no município de Descalvado e Porto Ferreira no estado de São Paulo. Com isso o MDE, o mapa de declividades e direção de fluxo foram elaborados em ambiente SIG, com pixels de saída de 2m, possibilitando obter os valores de A versus S, utilizando o algoritmo D-Infinity para o processamento dos dados hidrológicos. Os valores obtidos forma representados em um gráfico, permitindo identificar a declividade mínima para a ocorrência de um processo erosivo, bem como estabelecer de forma empírica o limiar top... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Erosion is a complex phenomenon as it involves the direct or indirect action of various factors such as soil types, climate, vegetation, slope and anthropic actions. The study about dynamics, triggering agents and conditioning factors is an important tool for decision making. The proposition of indices that indicate the critical threshold to determine the occurrence of erosive processes is one of the strands of studies on erosive processes, whose assumption is a relationship between slope (S) and contribution area (A), which conditions the erosion processes. Considering the advances in the generation of Remote Sensing products, this work aimed to conduct a study on the triggering of linear erosions, which proposes the evaluation of the employability of the Digital Elevation Model (MDE) generated by interferometric radar imaging (ALOS / Palsar) to obtain the topographic parameters of the Bonito River Watershed, inserted in the municipality of Descalvado and Porto Ferreira in the state of São Paulo. With this the MDE, the slope map and flow direction were elaborated in GIS environment, with 2m output pixels, allowing to obtain the values of A versus S, using the D-Infinity algorithm for the hydrological data processing. The values obtained were represented in a graph, allowing to identify the minimum slope for the occurrence of an erosive process, as well as to establish empirically the topographic threshold. The index obtained in this work from the analysis was S = 0.0333A-0.0... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Aujourd’hui, les organisations s'appuient de plus en plus sur les systèmes d'information pour collecter, manipuler et échanger leurs données. Dans ces systèmes, la sécurité joue un rôle essentiel. En effet, toute atteinte à la sécurité peut entraîner de graves conséquences, voire détruire la réputation d'une organisation. Par conséquent, des précautions suffisantes doivent être prises en compte. De plus, il est bien connu que plus tôt un problème est détecté, moins cher et plus facile il sera à corriger. L'objectif de cette thèse est de définir les politiques de sécurité depuis les premières phases de développement et d’assurer leur déploiement correct sur une infrastructure technologique donnée.Notre approche commence par spécifier un ensemble d'exigences de sécurité, i.e. des règles statiques et dynamiques, accompagnées de l'aspect fonctionnel d'un système basé sur UML (Unified Modeling Language). L'aspect fonctionnel est exprimé par un diagramme de classes UML, les exigences de sécurité statiques sont modélisées à l'aide de diagrammes de SecureUML, et les règles dynamiques sont représentées en utilisant des diagrammes d'activités sécurisées.Ensuite, nous définissons des règles de traduction pour obtenir des spécifications B à partir de ces modèles graphiques. La traduction vise à donner une sémantique précise à ces schémas permettant ainsi de prouver l'exactitude de ces modèles et de vérifier les politiques de sécurité par rapport au modèle fonctionnel correspondant en utilisant les outils AtelierB prover et ProB animator. La spécification B obtenue est affinée successivement à une implémentation de type base de données, qui est basée sur le paradigme AOP. Les affinements B sont également prouvés pour s'assurer que l’implémentation est correcte par rapport à la spécification abstraite initiale. Le programme d’AspectJ traduit permet la séparation du code lié à la sécurité sécurité du reste de l'application. Cette approche permet d’éviter la diffusion du code de l'application, et facilite ainsi le traçage et le maintien.Enfin, nous développons un outil qui génère automatiquement la spécification B à partir des modèles UML, et la dérivation d'une implémentation d'AspectJ à partir de la spécification B affinée. L'outil aide à décharger les développeurs des tâches difficiles et à améliorer la productivité du processus de développement / Nowadays, organizations rely more and more on information systems to collect, manipulate, and exchange their relevant and sensitive data. In these systems, security plays a vital role. Indeed, any security breach may cause serious consequences, even destroy an organization's reputation. Hence, sufficient precautions should be taken into account. Moreover, it is well recognized that the earlier an error is discovered, the easier and cheaper it is debugged. The objective of this thesis is to define adequate security policies since the early development phases and ensure their correct deployment on a given technological infrastructure. Our approach starts by specifying a set of security requirements, i.e. static and dynamic rules, along with the functional aspect of a system based on the Unified Modeling Language (UML). Fundamentally, the functional aspect is expressed using a UML class diagram, the static security requirements are modeled using SecureUML diagrams, and the dynamic rules are represented using secure activity diagrams. We then define translation rules to obtain B specifications from these graphical models. The translation aims at giving a precise semantics to these diagrams, thus proving the correctness of these models and verifying security policies with respect to the related functional model using the AtelierB prover and the ProB animator. The obtained B specification is successively refined to a database-like implementation based on the AOP paradigm. The B refinements are also proved to make sure that the implementation is correct with respect to the initial abstract specification. Our translated AspectJ-based program allows separating the security enforcement code from the rest of the application. This approach avoids scattering and tangling the application's code, thus it is easier to track and maintain. Finally, we develop a tool that automates the generation of the B specification from UML-based models and of the AspectJ program connected to a relational database management system from the B implementation. The tool helps disburden developers of the difficult and error-prone task and improve the productivity of the development process

Robotic platforms are becoming more complex due to the wide range of modern applications, including multiple heterogeneous sensors and actuators. In order to comply with real-time and power-consumption constraints, these systems need to process a large amount of heterogeneous data from multiple sensors and take action (via actuators), which represents a problem as the resources of these systems have limitations in memory storage, bandwidth, and computational power. Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) are programmable logic devices that offer high-speed parallel processing. FPGAs are particularly well-suited for applications that require real-time processing, high bandwidth, and low latency. One of the fundamental advantages of FPGAs is their flexibility in designing hardware tailored to specific needs, making them adaptable to a wide range of applications. They can be programmed to pre-process data close to sensors, which reduces the amount of data that needs to be transferred to other computing resources, improving overall system efficiency. Additionally, the reprogrammability of FPGAs enables them to be repurposed for different applications, providing a cost-effective solution that needs to adapt quickly to changing demands. FPGAs' performance per watt is close to that of Application-Specific Integrated Circuits (ASICs), with the added advantage of being reprogrammable. Despite all the advantages of FPGAs (e.g., energy efficiency, computing capabilities), the robotics community has not fully included them so far as part of their systems for several reasons. First, designing FPGA-based solutions requires hardware knowledge and longer development times as their programmability is more challenging than Central Processing Units (CPUs) or Graphics Processing Units (GPUs). Second, porting a robotics application (or parts of it) from software to an accelerator requires adequate interfaces between software and FPGAs. Third, the robotics workflow is already complex on its own, combining several fields such as mechanics, electronics, and software. There have been partial contributions in the state-of-the-art for FPGAs as part of robotics systems. However, a study of FPGAs as a whole for robotics systems is missing in the literature, which is the primary goal of this dissertation. Three main objectives have been established to accomplish this. (1) Define all components required for an FPGAs-based system for robotics applications as a whole. (2) Establish how all the defined components are related. (3) With the help of Model-Driven Engineering (MDE) techniques, generate these components, deploy them, and integrate them into existing solutions. The component-oriented approach proposed in this dissertation provides a proper solution for designing and implementing FPGA-based designs for robotics applications. The modular architecture, the tool 'FPGA Interfaces for Robotics Middlewares' (FIRM), and the toolchain 'FPGA Architectures for Robotics' (FAR) provide a set of tools and a comprehensive design process that enables the development of complex FPGA-based designs more straightforwardly and efficiently. The component-oriented approach contributed to the state-of-the-art in FPGA-based designs significantly for robotics applications and helps to promote their wider adoption and use by specialists with little FPGA knowledge.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Terrain attributes control many hydrological, geomorphological and pedological processes, these processes influence the solar radiation, rainfall, runoff, evapotranspiration, soil moisture and the distribution of vegetation. In this way, the terrain attributes were extracted from MDE's high resolution (0.5 m) and accuracy to explain the differentiation of the soils of northeast region in the Rio Grande do Sul State, Brazil; also, to assess the accuracy of an MDS generated and soil maps obtained by the traditional soil survey, using the Kappa index, the overall accuracy, the user accuracy and correctness of the producer. Four representative catenas soils were studied of the landscape of the northeast region in the Rio Grande do Sul State. Terrain attributes analyzed by multivariate techniques showed to be effective in the differentiation of the soil, especially elevation, slope, the moisture content of the soil and the LS factor. The accuracy of the MDS was classified as excellent. The attributes of slope upstream slope, moisture content of the soil, elevation, LS factor and plane curvature in the / Os atributos do terreno controlam muitos processos hidrológicos, geomorfológicos e pedológicos, influenciando a radiação solar, precipitação pluvial, o escoamento superficial, evapotranspiração, umidade do solo e a distribuição da vegetação. Dessa maneira, atributos do terreno foram extraídos de MDE s de alta resolução (0,5 m) e exatidão para explicar a diferenciação de solos da região nordeste do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil; também, para avaliar a acurácia entre um MDS gerado e os mapas de solos obtidos pelo método tradicional de levantamento, utilizando o índice Kappa, a exatidão global, a exatidão do usuário e a exatidão do produtor. Foram estudados solos de quatro catenas representativas da paisagem da região nordeste do Estado do Rio Grande do Sul. Os atributos do terreno analisados pelas técnicas multivariadas apresentaram-se efetivos na diferenciação dos solos, principalmente a elevação, a declividade, o índice de umidade do terreno e o fator LS. A acurácia do MDS foi classificada como excelente. Os atributos do terreno declividade a montante, declividade, índice de umidade do terreno, elevação, fator LS e curvatura planar apresentaram elevado potencial preditivo, conferindo exatidão ao MDS gerado.