Actualment, la comunitat científica ja disposa de les primeres mesures radiomètriques a banda L, polarimètriques i multi-angulars fetes de l’espai. Això és gràcies al recent llançament de la missió de la Eurepean Space Agency (ESA) anomenada Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS). Es sabut que a partir de la temperatura d’antena es possible recuperar salinitat superficial marina (Sea Surface Salinity, (SSS)) i humitat del sòl (Soil Moisture (SM)). Els beneficis de mesurar aquests dos paràmetres geofísics son múltiples, essent especialment profitosos en els camps de la oceanografia i la climatologia. La raó principal que va motivar la presentació del projecte Passive Advanced Unit (PAU) a la European Science Foundantion (ESF) va ser per estudiar la relació entre brillantor de temperatura i observables Global Navigation Satellite System Reflectometry (GNSS/R) per a millorar la recuperació de la SSS i SM. A més a més, els objectius tècnics del projecte PAU incloïen el desenvolupament de nous conceptes de radiòmetres en banda L, com a base tecnològica per a nous sistemes radiomètrics. La present tesi doctoral estén el coneixement adquirit en els últims anys en el desenvolupament del radiòmetre SMOS i és una contribució al desenvolupament d'una nova generació de sensors passius. Per primera vegada – pel que fa els coneixements de l'autor – s’ha desenvolupat amb èxit un radiòmetre amb una agrupació d’antenes capaç de formar feixos en temps real. Aquest sistema és capaç de dirigir múltiples i simultanis feixos en diferents angle d'incidència, sense cap m moviment mecànic, proporcionant així un nou mètode per a obtenir mesures multi-angulars. El projecte PAU ha estat desenvolupat en el Remote Sensing Lab, del Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions de la Universitat Politècnica de Catalunya. La present tesi doctoral descriu la tasca realitzada entre 2005 i 2010, tant en aspectes teòrics i de hardware com en el camp de la radiometria de banda L. Aquesta tesi consisteix en un estudi teòric realitzat en radiòmetres correlació amb la formació de feix digital des del punt de vista dels radiòmetres d'obertura sintètica i una anàlisi exhaustiva del impacte del sistema de digitalització. D'altra banda, han estat definits els requisits per a construir un radiòmetre de correlació amb la formació de feix digital en temps real i amb síntesi de la polarització. Un instrument amb aquestes característiques s'ha construït, a nivell intern va igualar per l'amplitud i fase de cada receptor, provat i es caracteritza a la cambra anecoica, i, finalment, s’ha realitzat campanya de camp per obtenir valors de l'emissivitat del sòl per a una gamma d’angles d'incidència. / With the recent launch of the ESA’s Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission the scientific community is provided with the first polarimetric and multi-angular L-band radiometric measurements from the space. From the antenna temperature is possible to retrieve Sea Surface Salinity (SSS) and Soil Moisture (SM), which benefits both the oceanographic and climatologic studies. It is well known that it exists angular and polarization dependence for the radiometric measurements. Using this dependence, it is possible to use multi-angular and polarimetric measurements to retrieve geophysical parameters. The main rationale that motivated the submission of the Passive Advanced Unit (PAU) project to the European Science Foundation (ESF) was to study the relationship between the brightness temperatures and some Global Navigation Satellite System Reflectometry (GNSS/R) observables, so as to improve the SSS retrievals. Also, the technical objectives of the PAU project included the development of new L-band radiometer concepts, such as a technological bed for providing new radiometer systems. The present PhD dissertation extends the knowledge acquired in the recent years in the development of the SMOS radiometer, and is a contribution to the development of a new generation of passive sensors. For the first time – to author’s knowledge – real-time digital beamforming and polarization synthesis have been successfully implemented in a real system. The system is able to steer multiple and simultaneous beams in different incidence angles without mechanical scan of the antenna, providing a new method to obtain multi-angular measurements combining an L-band radiometer with the concept of digital beamformer. The PAU project has been developed by the Passive Remote Sensing Group of the Remote Sensing Lab, at the Department of Signal Theory and Communications of the Universitat Politècnica de Catalunya. The present PhD dissertation describes the work undertaken between 2005 and 2010 in both theoretical and hardware issues within the field of L-band radiometry with real-time digital beamforming with polarization synthesis. This dissertation consists of a theoretical study performed on digital correlation radiometers with beamforming from the point of view of the synthetic aperture radiometers and an extended analysis of the impact of the digitization scheme. Moreover, the requirements to build a correlation radiometer with real-time digital beamforming and polarization synthesis have been stated. The new concept instrument has been built, internally equalized for the amplitude and phase of each receiver, tested and characterized in the anechoic chamber, and in a field campaign obtaining soil emissivity values for a range of incidence angles.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T13:24:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Elaíze Nídia de Lima Morais.pdf: 888190 bytes, checksum: 48fe802b57c5a35a3dfb0f150ef30d80 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Elaíze Nídia de Lima Morais.pdf: 888190 bytes, checksum: 48fe802b57c5a35a3dfb0f150ef30d80 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES / No Nordeste do Brasil, mais precisamente na região que compreende a costa do estado de Pernambuco à Paraíba, com 150 km de extensão e 4 km de largura, pesquisadores descobriram em meados da década de 40, a presença de fosforitos marinhos com altos teores de fosfato. Atualmente, o local onde era realizada a mineração, encontra-se completamente habitado. Tendo em vista as evidentes modificações antrópicas da área, este estudo objetivou a monitoração radiométrica in situ nas cidades do norte da região metropolitana do Recife - Pernambuco, sendo elas: Abreu e Lima, Igarassu, Olinda e Paulista, estimando-se a dose efetiva ambiental na qual a população local está sujeita. Para obtenção dos resultados foi utilizado um detector do tipo discriminador, modelo Gamma Surveyor®, da marca GF Instruments®. Foram monitorados noventa e um pontos, cada um em triplicata, ao longo das quatro cidades, padronizando-se as medidas no ar a 1 m da superfície do solo, com um tempo de contagem de 190 segundos para cada medida. Os dados obtidos para as taxas de dose ambiental foram tratados no Departamento de Energia Nuclear – UFPE, no período de 2012 a 2013. Os resultados variaram de 1,99 a 7,59 mSv.a-1, com uma média de 2,60 ± 0,69 mSv.a-1. Apesar dos valores se apresentarem discrepantes, quando vistos de maneira geral percebe-se que a região apresenta-se bastante homogênea, no que diz respeito à média da taxa de dose efetiva para cada cidade. Em se tratando de radioatividade natural e considerando a taxa de dose mundial média como sendo de 2,4 mSv.a-1, os resultados obtidos neste estudo mostram que a região não está mais sob influência das atividades de extração do fosfato, apresentando valores dentro do limite de normalidade previsto pelo Comitê Científico das Nações Unidas para os Efeitos da Radiação Atômica.

A ocupação de áreas naturais por espécies exóticas invasoras é um problema crescente, e segundo contribuinte mais importante para perda de biodiversidade no planeta. Esta problemática tem atingido inclusive áreas protegidas, caso do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), uma Unidade de Conservação (UC) localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul. O crescimento da área ocupada pela exótica invasora Pinus spp no Parque chegou a proporções tais que motivou órgãos de controle a intervir e cobrar providências quanto à erradicação e controle do Pinus spp no interior e entorno da UC. Esta dissertação teve como objetivo geral estudar a evolução espaço-temporal da área ocupada por invasoras do gênero Pinus na parte norte do PNLP através de técnicas de sensoriamento remoto, e apoiadas em um estudo de radiometria dos alvos areia e Pinus. Dois artigos científicos foram produzidos, detalhando o processo de invasão na área de estudo e analisando o comportamento espectral de amostras de areia e acículas de Pinus spp presentes no local. Utilizaram-se imagens dos satélites Landsat entre os anos 1985 e 2017, e Rapid Eye entre 2011 e 2017, o que possibilitou obter uma série histórica de imagens e compreender o processo de invasão desde seu início Para identificação dos pixels Pinus, empregou-se o classificador Spectral Angle Mapper, cujo desempenho na identificação de áreas de Pinus teve exatidão acima de 80%. O estudo de radiometria foi realizado a partir de assinaturas espectrais medidas em laboratório e comparadas com assinaturas dos mesmos alvos obtidas por imagens do satélite Landsat. Os resultados confirmaram a capacidade invasora do Pinus spp, com crescente ocupação de áreas e uma leve aceleração na taxa de expansão. Verificou-se que o vento foi o principal fator de dispersão de sementes na área de estudo, e que as manchas de Pinus spp estão crescendo no sentido do vento NESO, que é dominante na região. A invasão nos campos de dunas inicialmente dependeu de sementes vindas de áreas próximas, mas atualmente é alimentada por sementes oriundas de árvores adultas existentes no local, o que agrava o problema. É importante ter ciência de que a presença do Pinus seguirá crescendo, com tendência de ocupar todos os espaços existentes na área de estudo, excluindo-se apenas as lagoas permanentes e topos de dunas. Portanto, as ações necessárias à erradicação são urgentes, e o atraso nestas ações vai ocasionar prejuízos ainda maiores à biodiversidade do Parque. / The occupation of natural areas by invasive alien species is a growing problem, and second most important contributor to biodiversity loss on the planet. This problem has also reached protected areas, such as the National Park of Lagoa do Peixe (NPLP), a Conservation Unit (CU) located on the coastal plain of Rio Grande do Sul. The growth of the area occupied by the exotic invader Pinus spp in the Park has arrived to such proportions that it motivated control agencies to intervene and demand measures regarding the eradication and control of the exotic in and around the Park. This dissertation aimed to study the space-time evolution of the area occupied by the exotic species Pinus spp in the northern part of the NPLP through remote sensing techniques, and supported by a study of radiometry of sand and Pinus targets. Two scientific articles were produced, detailing the invasion process in the study area and analyzing the spectral behavior of samples of sand and Pinus spp needles present at the site. Images from the satellites Landsat were used between 1985 and 2017 and from Rapid Eye between 2011 and 2017, which allowed to obtain a historical series of images and to understand the process of invasion from the beginning To identify the Pinus pixels, the Spectral Angle Mapper classifier was used, whose performance in the identification of Pinus areas had an accuracy above 80%. The radiometry study was performed from spectral signatures measured in the laboratory and compared with signatures of the same targets obtained by Landsat satellite images. The results confirmed the invasive capacity of Pinus spp, with increasing occupation of areas and a slight acceleration in the rate of expansion. It was verified that the wind was the main seed dispersion factor in the study area, and that Pinus spp spots are growing towards the NE-SW wind, which is dominant in the region. The invasion in the dune fields initially depended on seeds coming from nearby areas, but is currently fed by seeds from existing local adult trees, which aggravates the problem. It is important to be aware that the presence of Pinus will continue to grow, tending to occupy all spaces in the study area, excluding only lakes and dune tops. Therefore, the actions necessary for the eradication are urgent, and the delay in these actions will cause even greater damages to the biodiversity of the Park.

A ocupação de áreas naturais por espécies exóticas invasoras é um problema crescente, e segundo contribuinte mais importante para perda de biodiversidade no planeta. Esta problemática tem atingido inclusive áreas protegidas, caso do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), uma Unidade de Conservação (UC) localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul. O crescimento da área ocupada pela exótica invasora Pinus spp no Parque chegou a proporções tais que motivou órgãos de controle a intervir e cobrar providências quanto à erradicação e controle do Pinus spp no interior e entorno da UC. Esta dissertação teve como objetivo geral estudar a evolução espaço-temporal da área ocupada por invasoras do gênero Pinus na parte norte do PNLP através de técnicas de sensoriamento remoto, e apoiadas em um estudo de radiometria dos alvos areia e Pinus. Dois artigos científicos foram produzidos, detalhando o processo de invasão na área de estudo e analisando o comportamento espectral de amostras de areia e acículas de Pinus spp presentes no local. Utilizaram-se imagens dos satélites Landsat entre os anos 1985 e 2017, e Rapid Eye entre 2011 e 2017, o que possibilitou obter uma série histórica de imagens e compreender o processo de invasão desde seu início Para identificação dos pixels Pinus, empregou-se o classificador Spectral Angle Mapper, cujo desempenho na identificação de áreas de Pinus teve exatidão acima de 80%. O estudo de radiometria foi realizado a partir de assinaturas espectrais medidas em laboratório e comparadas com assinaturas dos mesmos alvos obtidas por imagens do satélite Landsat. Os resultados confirmaram a capacidade invasora do Pinus spp, com crescente ocupação de áreas e uma leve aceleração na taxa de expansão. Verificou-se que o vento foi o principal fator de dispersão de sementes na área de estudo, e que as manchas de Pinus spp estão crescendo no sentido do vento NESO, que é dominante na região. A invasão nos campos de dunas inicialmente dependeu de sementes vindas de áreas próximas, mas atualmente é alimentada por sementes oriundas de árvores adultas existentes no local, o que agrava o problema. É importante ter ciência de que a presença do Pinus seguirá crescendo, com tendência de ocupar todos os espaços existentes na área de estudo, excluindo-se apenas as lagoas permanentes e topos de dunas. Portanto, as ações necessárias à erradicação são urgentes, e o atraso nestas ações vai ocasionar prejuízos ainda maiores à biodiversidade do Parque. / The occupation of natural areas by invasive alien species is a growing problem, and second most important contributor to biodiversity loss on the planet. This problem has also reached protected areas, such as the National Park of Lagoa do Peixe (NPLP), a Conservation Unit (CU) located on the coastal plain of Rio Grande do Sul. The growth of the area occupied by the exotic invader Pinus spp in the Park has arrived to such proportions that it motivated control agencies to intervene and demand measures regarding the eradication and control of the exotic in and around the Park. This dissertation aimed to study the space-time evolution of the area occupied by the exotic species Pinus spp in the northern part of the NPLP through remote sensing techniques, and supported by a study of radiometry of sand and Pinus targets. Two scientific articles were produced, detailing the invasion process in the study area and analyzing the spectral behavior of samples of sand and Pinus spp needles present at the site. Images from the satellites Landsat were used between 1985 and 2017 and from Rapid Eye between 2011 and 2017, which allowed to obtain a historical series of images and to understand the process of invasion from the beginning To identify the Pinus pixels, the Spectral Angle Mapper classifier was used, whose performance in the identification of Pinus areas had an accuracy above 80%. The radiometry study was performed from spectral signatures measured in the laboratory and compared with signatures of the same targets obtained by Landsat satellite images. The results confirmed the invasive capacity of Pinus spp, with increasing occupation of areas and a slight acceleration in the rate of expansion. It was verified that the wind was the main seed dispersion factor in the study area, and that Pinus spp spots are growing towards the NE-SW wind, which is dominant in the region. The invasion in the dune fields initially depended on seeds coming from nearby areas, but is currently fed by seeds from existing local adult trees, which aggravates the problem. It is important to be aware that the presence of Pinus will continue to grow, tending to occupy all spaces in the study area, excluding only lakes and dune tops. Therefore, the actions necessary for the eradication are urgent, and the delay in these actions will cause even greater damages to the biodiversity of the Park.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-22T18:41:31Z No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-29T16:35:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T16:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) Previous issue date: 2018-06-22 / A área de estudo localiza-se em Faina-GO, no Greenstone Belt Faina, especificamente dentro do Bloco Arqueano de Goiás, o qual por sua vez está inserido dentro da Faina de Dobramentos Brasília, Província Tocantins. No final dos anos 90, diversos projetos geofísicos sobrepostos foram realizados no Alvo Sertão, dentre os quais estão os levantamentos: magnetométrico, radiométrico, transiente eletromagnético e susceptibilidade magnética. Esse trabalho propôs o reprocessamento e integração desses dados, além da aplicação do método polarização induzida no domínio da frequência, até então não testado na área, objetivando: (i) atestar a importância da utilização de métodos geofísicos na exploração mineral, (ii) verificar a potencialidade do método da polarização induzida no domínio da frequência na identificação de zonas mineralizadas segundo o contexto geológico em questão, (iii) auxiliar através de delimitação das anomalias em ambiente 3D os trabalhos de modelamento geológico do corpo mineralizado e (iv) orientar os trabalhos de sondagem e atestar o potencial de crescimento do alvo. Primeiramente são apresentados os resultados de testes de aquisições 2D com diferentes parâmetros, realizados com o método da polarização induzida no domínio da frequência em uma área com confirmação de mineralização aurífera sulfetada. No campo foram realizados testes de razão sinal-ruído em função de número de leituras por ponto e de configuração de eletrodos (Dipolo dipolo, Wenner e Wenner-Schlumberger) com períodos de injeção de corrente com 2 e 8 segundos, o que possibilitou o cálculo das resistividades, das porcentagens de frequência efetiva e dos fatores metal indicados por diferentes bibliografias. A análise dos dados de campo indicou os parâmetros de aquisição de dados mais efetivos para se obter uma resposta geofísica de qualidade. Os resultados com os diferentes arranjos eletródicos indicam que, apesar de ter uma baixa razão sinal/ruído, o método Dipolo dipolo apresentou contraste lateral mais marcante em todos os parâmetros testados (resistividade, porcentagem do efeito de frequência e fator metal), além de possuir o menor tempo de aquisição, o que o torna mais viável. A reanálise e integração dos dados antigos antecederam a campanha completa de polarização induzida no domínio da frequência e foi fundamental na definição da área do levantamento, disposição das linhas e parâmetros de aquisição. Todos os dados de geofísica fornecidos indicaram um corredor com sinal e geometria coincidente à área de ocorrência dos halos de alteração hidrotermal, onde a mineralização está inserida (área da antiga lavra), as tendências das anomalias geofísicas indicam potencial de mineralização em aberto segundo a direção sudoeste. Essa informação foi validada pelas seções de eletrorresistividade, fator metal e porcentagem de frequência efetiva realizadas nesse projeto. Foram realizadas um total de 15 linhas de aquisição de resistividade, seguidos do processamento, inversão, integração dos dados e, por fim, realizada a modelagem direta do pacote potencialmente mineralizado. / The study area is located in Faina-GO, under a Greenstone Belt, called Greenstone Belt Faina. At the end of the 1990s, several contiguous and overlapping geophysical projects were carried out at the Sertão Range, among which the geophysical surveys were: magnetometric, radiometric, transient electromagnetics and magnetic susceptibility. This work proposed the reprocessing and integration of these data, besides the application of induced polarization method (frequency domain), not yet tested in the area, to attest the importance of geophysics in mineral exploration, and to verify the potentiality of the polarization method induced in the identification of mineralized zones in the Sertão target geological context. Firstly, this work presents the results of 2D acquisitions carried out with the frequency domain induced polarization method in an area with confirmation of sulfided gold mineralization. In the field, tests of signal-to-noise ratio were performed according to the number of readings per point, and electrode configuration (Dipole dipole, Wenner and Wenner-Schlumberger) with current injection periods of 2 and 8 seconds. the calculation of resistivities, percentages of effective frequency and metal factors indicated by different bibliographies. Field data analysis indicated the most effective data acquisition parameters to obtain a quality geophysical response. The results with different electrode arrangements indicate that, despite having a low signal-to-noise ratio, the Dipole dipole method showed more marked lateral contrast in all the parameters tested (resistivity, percent frequency effect and metal factor), in addition, it has the shortest acquisition time, which makes it more feasible. After tests, the reanalysis and integration of the old data preceded the induced polarization (frequency domain) campaign and was fundamental in the definition of the survey area, lines layout and acquisition parameters. All geophysical data provided indicated a corridor with sign and geometry coincident to the area of previous mineralization (area of the old mining), the trend follows to the southwest that should be verified later. This information was validated by the sections of electroresistivity, metal factor and percentage frequency effect performed in this project. A total of 15 lines of resistivity acquisition were performed, followed by processing, inversion, data integration and direct modeling of the potentially mineralized package.

A ocupação de áreas naturais por espécies exóticas invasoras é um problema crescente, e segundo contribuinte mais importante para perda de biodiversidade no planeta. Esta problemática tem atingido inclusive áreas protegidas, caso do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), uma Unidade de Conservação (UC) localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul. O crescimento da área ocupada pela exótica invasora Pinus spp no Parque chegou a proporções tais que motivou órgãos de controle a intervir e cobrar providências quanto à erradicação e controle do Pinus spp no interior e entorno da UC. Esta dissertação teve como objetivo geral estudar a evolução espaço-temporal da área ocupada por invasoras do gênero Pinus na parte norte do PNLP através de técnicas de sensoriamento remoto, e apoiadas em um estudo de radiometria dos alvos areia e Pinus. Dois artigos científicos foram produzidos, detalhando o processo de invasão na área de estudo e analisando o comportamento espectral de amostras de areia e acículas de Pinus spp presentes no local. Utilizaram-se imagens dos satélites Landsat entre os anos 1985 e 2017, e Rapid Eye entre 2011 e 2017, o que possibilitou obter uma série histórica de imagens e compreender o processo de invasão desde seu início Para identificação dos pixels Pinus, empregou-se o classificador Spectral Angle Mapper, cujo desempenho na identificação de áreas de Pinus teve exatidão acima de 80%. O estudo de radiometria foi realizado a partir de assinaturas espectrais medidas em laboratório e comparadas com assinaturas dos mesmos alvos obtidas por imagens do satélite Landsat. Os resultados confirmaram a capacidade invasora do Pinus spp, com crescente ocupação de áreas e uma leve aceleração na taxa de expansão. Verificou-se que o vento foi o principal fator de dispersão de sementes na área de estudo, e que as manchas de Pinus spp estão crescendo no sentido do vento NESO, que é dominante na região. A invasão nos campos de dunas inicialmente dependeu de sementes vindas de áreas próximas, mas atualmente é alimentada por sementes oriundas de árvores adultas existentes no local, o que agrava o problema. É importante ter ciência de que a presença do Pinus seguirá crescendo, com tendência de ocupar todos os espaços existentes na área de estudo, excluindo-se apenas as lagoas permanentes e topos de dunas. Portanto, as ações necessárias à erradicação são urgentes, e o atraso nestas ações vai ocasionar prejuízos ainda maiores à biodiversidade do Parque. / The occupation of natural areas by invasive alien species is a growing problem, and second most important contributor to biodiversity loss on the planet. This problem has also reached protected areas, such as the National Park of Lagoa do Peixe (NPLP), a Conservation Unit (CU) located on the coastal plain of Rio Grande do Sul. The growth of the area occupied by the exotic invader Pinus spp in the Park has arrived to such proportions that it motivated control agencies to intervene and demand measures regarding the eradication and control of the exotic in and around the Park. This dissertation aimed to study the space-time evolution of the area occupied by the exotic species Pinus spp in the northern part of the NPLP through remote sensing techniques, and supported by a study of radiometry of sand and Pinus targets. Two scientific articles were produced, detailing the invasion process in the study area and analyzing the spectral behavior of samples of sand and Pinus spp needles present at the site. Images from the satellites Landsat were used between 1985 and 2017 and from Rapid Eye between 2011 and 2017, which allowed to obtain a historical series of images and to understand the process of invasion from the beginning To identify the Pinus pixels, the Spectral Angle Mapper classifier was used, whose performance in the identification of Pinus areas had an accuracy above 80%. The radiometry study was performed from spectral signatures measured in the laboratory and compared with signatures of the same targets obtained by Landsat satellite images. The results confirmed the invasive capacity of Pinus spp, with increasing occupation of areas and a slight acceleration in the rate of expansion. It was verified that the wind was the main seed dispersion factor in the study area, and that Pinus spp spots are growing towards the NE-SW wind, which is dominant in the region. The invasion in the dune fields initially depended on seeds coming from nearby areas, but is currently fed by seeds from existing local adult trees, which aggravates the problem. It is important to be aware that the presence of Pinus will continue to grow, tending to occupy all spaces in the study area, excluding only lakes and dune tops. Therefore, the actions necessary for the eradication are urgent, and the delay in these actions will cause even greater damages to the biodiversity of the Park.

Entende-se como balanceamento de imagens o procedimento capaz de atenuar as discrepâncias radiométricas entre regiões de uma mesma imagem, bem como entre imagens contíguas. De modo geral, as principais conseqüências sofridas são de caráter visual, em especial na composição de mosaicos, realçando as discrepâncias de coloração, brilho e contraste entre diferentes porções da imagem ou entre imagens distintas. O desenvolvimento da pesquisa contou inicialmente com o levantamento detalhado das causas e dos efeitos ocorridos nas imagens, seguido do levantamento das técnicas e dos instrumentos necessários a sua correção, envolvendo as técnicas analógicas, eletrônicas e a evolução para os procedimentos computacionais. Desta forma, foram relatadas as principais soluções digitais empregadas no balanceamento, tendo as técnicas de processamento digital de imagens como base do processo. O objetivo deste trabalho é apresentar o atual “estado da arte", as necessidades e as principais soluções relacionadas ao balanceamento de imagens, desenvolvendo análises comparativas e descritivas entre diferentes técnicas e diferentes aplicativos. Como etapa final, a pesquisa contou com a avaliação qualitativa os benefícios obtidos pela adoção do balanceamento de imagens nas atividades da Fotogrametria, relatando melhorias significativas na composição de mosaicos e ortofotos a partir de imagens balanceadas, se comparados aos mosaicos compostos de imagens convencionais.

Entende-se como balanceamento de imagens o procedimento capaz de atenuar as discrepâncias radiométricas entre regiões de uma mesma imagem, bem como entre imagens contíguas. De modo geral, as principais conseqüências sofridas são de caráter visual, em especial na composição de mosaicos, realçando as discrepâncias de coloração, brilho e contraste entre diferentes porções da imagem ou entre imagens distintas. O desenvolvimento da pesquisa contou inicialmente com o levantamento detalhado das causas e dos efeitos ocorridos nas imagens, seguido do levantamento das técnicas e dos instrumentos necessários a sua correção, envolvendo as técnicas analógicas, eletrônicas e a evolução para os procedimentos computacionais. Desta forma, foram relatadas as principais soluções digitais empregadas no balanceamento, tendo as técnicas de processamento digital de imagens como base do processo. O objetivo deste trabalho é apresentar o atual “estado da arte”, as necessidades e as principais soluções relacionadas ao balanceamento de imagens, desenvolvendo análises comparativas e descritivas entre diferentes técnicas e diferentes aplicativos. Como etapa final, a pesquisa contou com a avaliação qualitativa os benefícios obtidos pela adoção do balanceamento de imagens nas atividades da Fotogrametria, relatando melhorias significativas na composição de mosaicos e ortofotos a partir de imagens balanceadas, se comparados aos mosaicos compostos de imagens convencionais.

Orientador: Erivaldo Antônio da Silva / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: Rodrigo Affonso de Albuquerque Nobrega / Resumo: Novas possibilidades para o mapeamento urbano vêm sendo criadas com o aumento no detalhamento das imagens. A alta resolução espacial, espectral e radiométrica fornecem benefícios na identificação de elementos individuais em áreas urbanas, como casas, árvores, edifícios, entre outros. Contudo, as imagens acabam sofrendo com informações indesejadas ocasionadas por esses objetos elevados, como é o caso das regiões de sombras, responsáveis por influenciar na resposta espectral dos alvos e degradação visual das imagens. Como forma de reduzir as diferenças radiométricas ocasionadas pelas sombras, este trabalho tem como principal objetivo estabelecer uma metodologia capaz de detectar e restaurar sombras em imagens digitais de áreas urbanas de alta resolução espacial. O algoritmo proposto e implementado no Matlab utiliza propriedades de operadores morfológicos combinados para detectar as sombras, a partir do baixo padrão de respostas que elas apresentam nas imagens. O top-hat por fechamento de área permite realçar as sombras que são detectadas na sequência pela binarização automática... / Abstract: New possibilities for urban mapping have been created by improved level of detailing in images. High spatial, spectral and radiometric resolution provides advantages in identifying individual elements in urban areas, such as houses, trees, buildings, etc. However, these tall objects often throw up unwanted information as shadows, which influence visual image degradation and the spectral response of targets. This research aims to establish a methodology to detect and restore shadows in high spatial resolution digital images in urban areas in order to reduce radiometric differences caused by shadows. The proposed algorithm was implemented in Matlab and applies morphological operators based on the low intensity property they present in the images. The black top-hat by area closing is used to highlight shadows detected in the following with automatic binarization. In the restoration step, objects defined by the labelling of binary images are corrected by local histogram matching, which combines statistical parameters extracted from each shadow area and their neighborhood non-shadow areas... / Mestre

Orientador: Erivaldo Antonio da Silva / Banca: Sebastião Milton Pinheiro da Silva / Banca: Wallace Correa de Oliveira Casaca / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: José Roberto Nogueira / Resumo: Imagens orbitais com alta resolução espacial abriram uma nova era na extração de informações, especialmente em ambientes urbanos, em que valiosas informações sobre as superfícies tornaram-se disponíveis e de forma detalhada. No entanto, a obtenção de informação em áreas urbanas complexas pode ser comprometida pela presença de sombras, que chegam a ocupar uma parte significativa da imagem, causando sérias interferências na sua análise. A remoção de sombras é, portanto, um tema importante e ainda não resolvido devido à dificuldade da tarefa, sendo necessária na etapa de pré-processamento de diversas aplicações. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova abordagem automática para a restauração de áreas de sombras em imagens de satélite multiespectrais com alta resolução espacial. A abordagem se divide em três etapas principais e sequenciais, sendo a primeira o pré-processamento, que consiste na conversão das imagens para reflectância aparente e na fusão das bandas para a geração de índices espectrais. Na segunda etapa, a detecção das áreas de sombras é realizada pela combinação do top-hat por fechamento com a injunção de um parâmetro de área, calculado em função do índice de sombras NSDVI (Normalized Saturation-Value Difference Index). As regiões de sombras são refinadas para a geração da máscara de sombras, a qual é utilizada na terceira etapa, como guia na restauração pelo inpainting automático. A estratégia de restauração pelo inpainting híbrido, adaptado para o conte... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High resolution satellite images has played an important role in information extraction especially in urban areas, since valuable information and higher level of details from surface become available with these images. Nevertheless, the task of extracting information from complex urban environment can be hampered by shadows, which can occupy a significant part into the image and, thus negatively affecting the image analysis. Therefore, due to the complexity of the problem, shadow removal is a crucial as one of the first pre-processing steps to enhance the performance of many subsequent steps and applications. The main goal of this thesis is to present a new automatic method for shadow removal in high spatial resolution satellite multispectral images. The proposed method comprises three main steps: the first one is the pre-processing, which includesthe conversion of the target image to the top of atmosphere (TOA) reflectance and the image pansherpening to spectral indices generation. Secondly, a shadow pixels candidates' identification is performed, combining black-top-hat (BTH) transformation with area injunction driven by the normalized saturation-value difference index (NSDVI) mask. The obtained output is a shadow mask, which is used to properly guide our automatic inpainting-inspired strategy in the restoration step. In the third step, a hybrid inpainting-based strategy specifically adapted for the multispectral imagery context is applied to recover shadow areas, which uni... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor