Os complexos alcalinos de forma geral geralmente apresentam trabalhos de cunho geológico. Raramente são apresentados estudos que englobam vários complexos alcalinos. Almeida e Ulbrich são autores que conseguiram realizar o estudo de vários complexos do ponto de vista tectônico e petrográfico. Este trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista geofísico, vários complexos alcalinos. Como o número de complexos localizados no Brasil é enorme, houve uma dificuldade em analisar um numero muito grande, haja visto que para analisar os complexos é necessário coletar dados sobre os corpos. Nesse trabalho são apresentados dados gravimétricos e magnéticos sobre 12 complexos alcalinos. Em alguns casos não houve resposta gravimétrica de alguns complexos alcalinos, no entanto o magnético geralmente apresentou resposta, já que a maior parte desses complexos é enriquecido em minerais ferrimagnéticos. Poços de Caldas foi uma exceção não apresentando resposta magnética equivalente aos demais complexos estudados. Alguns parâmetros como massa e volume foram determinados através do modelamento 3D dos dados gravimétricos e magnéticos. A distribuição de massa para cada complexo alcalino modelado indica a tendência de alojamento de cada corpo ao longo de estruturas como falhas, zonas de charneira, arcos, entre outros. Cada complexo foi estudado independentemente formando capítulos independentes. / The alkaline complexes are show in this work, bring of geophysical analyses. Rarely are presented studies that encompass several alkaline complexes. Almeida and Ulbrich are authors who have achieved the study of various complexes of the viewpoint, and tectonic petrographic. This study aimed to analyze several complex using geophysical methods, as well as, gravity, magnetics, radiometric and remote sensor. As the number of complex located in Brazil is enormous, there a difficulty in analyzing a very large number, knowing that to analyze complexes is necessary to collect data on the bodies. In this work are presented on gravity and magnetic data 12 alkaline complexes. In some cases there was no response gravimetric some complexes alkali, but the magnetic usually presented response, since most of these complexes is enriched in minerals ferrimagnetic. Wells Caldas was an exception showing no response magnetic equivalent to the other complexes studied. Some parameters such as mass and volume were determined via 3D modeling of gravity and magnetic data. The mass distribution for each modeled alkaline complex indicates the tendency of each housing body over structures such as faults, zones hinge arches, among others. Each complex was studied independently forming chapters independente.

O monitoramento do meio ambiente e suas mudanças requer a análise de uma grade quantidade de imagens muitas vezes coletadas por satélites. No entanto, variações nos sinais devido a mudanças nas condições atmosféricas frequentemente resultam num deslocamento da distribuição dos dados para diferentes locais e datas. Isso torna difícil a distinção dentre as várias classes de uma base de dados construída a partir de várias imagens. Neste trabalho introduzimos uma nova abordagem de classificação supervisionada, chamada Classifica-Normaliza-Classifica (CNC), para amenizar o problema de deslocamento dos dados. A proposta é implementada usando dois classificadores. O primeiro é treinado em imagens não normalizadas de refletância de topo de atmosfera para distinguir dentre pixels de uma classe de interesse (CDI) e pixels de outras categorias (e.g. floresta versus não-floresta). Dada uma nova imagem de teste, o primeiro classificador gera uma segmentação das regiões da CDI e então um vetor mediano é calculado para os valores espectrais dessas áreas. Então, esse vetor é subtraído de cada pixel da imagem e portanto fixa a distribuição de dados de diferentes imagens num mesmo referencial. Finalmente, o segundo classificador, que é treinado para minimizar o erro de classificação em imagens já centralizadas pela mediana, é aplicado na imagem de teste normalizada no segundo passo para produzir a segmentação binária final. A metodologia proposta foi testada para detectar desflorestamento em pares de imagens co-registradas da Landsat 8 OLI sobre a floresta Amazônica. Experimentos usando imagens multiespectrais de refletância de topo de atmosfera mostraram que a CNC obteve maior acurácia na detecção de desflorestamento do que classificadores aplicados em imagens de refletância de superfície fornecidas pelo United States Geological Survey. As acurácias do método proposto também se mostraram superiores às obtidas pelas máscaras de desflorestamento do programa PRODES. / Monitoring natural environments and their changes over time requires the analysis of a large amount of image data, often collected by orbital remote sensing platforms. However, variations in the observed signals due to changing atmospheric conditions often result in a data distribution shift for different dates and locations making it difficult to discriminate between various classes in a dataset built from several images. This work introduces a novel supervised classification framework, called Classify-Normalize-Classify (CNC), to alleviate this data shift issue. The proposed scheme uses a two classifier approach. The first classifier is trained on non-normalized top-of-the-atmosphere reflectance samples to discriminate between pixels belonging to a class of interest (COI) and pixels from other categories (e.g. forest vs. non-forest). At test time, the estimated COI’s multivariate median signal, derived from the first classifier segmentation, is subtracted from the image and thus anchoring the data distribution from different images to the same reference. Then, a second classifier, pre-trained to minimize the classification error on COI median centered samples, is applied to the median-normalized test image to produce the final binary segmentation. The proposed methodology was tested to detect deforestation using bitemporal Landsat 8 OLI images over the Amazon rainforest. Experiments using top-of-the-atmosphere multispectral reflectance images showed that the deforestation was mapped by the CNC framework more accurately as compared to running a single classifier on surface reflectance images provided by the United States Geological Survey (USGS). Accuracies from the proposed framework also compared favorably with the benchmark masks of the PRODES program.

Os complexos alcalinos de forma geral geralmente apresentam trabalhos de cunho geológico. Raramente são apresentados estudos que englobam vários complexos alcalinos. Almeida e Ulbrich são autores que conseguiram realizar o estudo de vários complexos do ponto de vista tectônico e petrográfico. Este trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista geofísico, vários complexos alcalinos. Como o número de complexos localizados no Brasil é enorme, houve uma dificuldade em analisar um numero muito grande, haja visto que para analisar os complexos é necessário coletar dados sobre os corpos. Nesse trabalho são apresentados dados gravimétricos e magnéticos sobre 12 complexos alcalinos. Em alguns casos não houve resposta gravimétrica de alguns complexos alcalinos, no entanto o magnético geralmente apresentou resposta, já que a maior parte desses complexos é enriquecido em minerais ferrimagnéticos. Poços de Caldas foi uma exceção não apresentando resposta magnética equivalente aos demais complexos estudados. Alguns parâmetros como massa e volume foram determinados através do modelamento 3D dos dados gravimétricos e magnéticos. A distribuição de massa para cada complexo alcalino modelado indica a tendência de alojamento de cada corpo ao longo de estruturas como falhas, zonas de charneira, arcos, entre outros. Cada complexo foi estudado independentemente formando capítulos independentes. / The alkaline complexes are show in this work, bring of geophysical analyses. Rarely are presented studies that encompass several alkaline complexes. Almeida and Ulbrich are authors who have achieved the study of various complexes of the viewpoint, and tectonic petrographic. This study aimed to analyze several complex using geophysical methods, as well as, gravity, magnetics, radiometric and remote sensor. As the number of complex located in Brazil is enormous, there a difficulty in analyzing a very large number, knowing that to analyze complexes is necessary to collect data on the bodies. In this work are presented on gravity and magnetic data 12 alkaline complexes. In some cases there was no response gravimetric some complexes alkali, but the magnetic usually presented response, since most of these complexes is enriched in minerals ferrimagnetic. Wells Caldas was an exception showing no response magnetic equivalent to the other complexes studied. Some parameters such as mass and volume were determined via 3D modeling of gravity and magnetic data. The mass distribution for each modeled alkaline complex indicates the tendency of each housing body over structures such as faults, zones hinge arches, among others. Each complex was studied independently forming chapters independente.

In this work we explore two novel uses of microwave technology in biomedical applications. Introductory material on the electrical properties of biological tissues is presented to form the groundwork for the basic theory behind both techniques. First, we develop a technique that uses 60 GHz signals to detect changes in blood oxidation levels. Several atmospheric propagation models are adapted to predict oxygen resonance spectra near this frequency. We are able to predict and observe the changes in these levels as the blood ages up to 48 hours. Identical testing procedures performed using arterial blood gas (ABG) calibration samples with controlled oxygen levels show similar results to those obtained as bovine blood ages. We then discuss a potential application of this technique to the detection and diagnosis of skin cancer. The second application involves non-invasive measurement of internal body temperatures. Conventional methods of body temperature measurement provide a numerical value for a specific location on the body. This value is then applied to the remaining body systems as a whole. For example, a measurement of 37° C obtained orally can possibly lead to the erroneous conclusion that temperature is normal throughout the body. Temperature measurements made on specific internal organs can yield more information about the condition of the body, and can be invaluable as a tool for performing remote diagnostic evaluations. We explore the use of microwave radiometry in the low GHz spectrum to show that temperature information can be obtained directly and non-invasively for internal organs. We use the principles of black-body radiation theory combined with the reflection and transmission characteristics of biological tissues to predict the temperature delta that would be externally measured, given specific changes in the internal temperature. Data taken using a microwave radiometer and planar structures made with biological phantoms are compared to analytical results, showing that detection of internal temperature changes of can be performed externally in this manner.

The purpose of this paper was to develop a single assay system for the enzymes which regulate GABA and glutamate concentrations in brain and nerve tissue. Since all the enzymes produce L-glutamate, their activities were measured by coupling them to L-glutamate decarboxylase. Enzymatic activity was determined by measuring the release of co2 from radioactive substrates. The glutamate decarboxylase was obtained from a commercial acetone powder by simplifying existing procedures. The glutamate decarboxylase produced was of sufficient purity to be used in the coupled assays, which were checked with commercial preparations of each enzyme, where available, and with crude brain homogenates. All of the assays were shown to be linear with respect to both time and enzyme concentration, thus assuring the feasibility of the technique.

As NASA prepares to return humans to the moon and establish a long-term presence on the surface, technologies must be developed to access previously unvisited terrain regardless of the condition. Among these technologies is a guidance, navigation and control (GNC) system capable of safely and precisely delivering a spacecraft, whether manned or robotic, to a predetermined landing area. This thesis presents detailed research of both terrain-relative navigation using a terrain-scanning instrument and beacon-relative radiometric navigation using beacons in lunar orbit or on the surface of the moon. The models for these sensors are developed along with a baseline sensor suite that includes an altimeter, IMU, velocimeter, and star camera. Linear covariance analysis is used to rapidly perform the trade studies relevant to this problem and to provide the navigation performance data necessary to determine which navigation method is best suited to support a 100 m 3-σ navigation requirement for landing anytime and anywhere on the moon.

In this thesis work, temperature estimation algorithms based on physical and radiometric approaches are developed. Developed algorithms, firstly, tested on artificial images for different test cases. Following this, algorithms are tried out on real infrared images in order to verify that they are working properly. Finally, temperature estimations are done by including emissivity. Obtained results are compared to the temperature estimation results of a reference infrared camera. All the results and errors obtained during this study are presented and discussed.

Este trabalho apresenta a metodologia empregada para desenvolvimento e utilização de um equipamento para medir valores de emissividade hemisférica. O referido equipamento permite efetuar simultaneamente medidas de emissividade através do método calorimétrico e do método radiométrico. O calorímetro mede o fluxo de calor entre duas superfícies paralelas e horizontais, onde a superfície superior é aquecida por uma fonte de corrente elétrica de alta estabilidade. As temperaturas das duas superfícies são determinadas quando o sistema atinge o equilíbrio térmico. A superfície aquecida é protegida por uma guarda térmica fazendo com que toda a potência elétrica seja dissipada à superfície inferior, que por sua vez é refrigerada com um sistema que utiliza pastilhas Peltier. O fluxo de calor é medido e seu valor é utilizado em uma equação onde as emissividades de ambas as superfícies são participantes. O radiômetro utiliza sensores detectores térmicos que convertem em sinal elétrico o efeito de aquecimento decorrente da incidência deste fluxo de calor radiante entre as duas superfícies. A partir de experimentos com superfícies de emissividades conhecidas, parâmetros fixos do equipamento foram determinados estando o mesmo apto a medir superfícies com valores de emissividade desconhecidos. O trabalho analisa também os erros experimentais intrínsecos do instrumento. / This work presents the methodology used for development and use of an equipment to measure values of hemispherical emissivity. The equipment allows to make emissivity measurements simultaneously through the calorimetric method and of the radiometric method. The calorimeter measures the heat transfer between two parallel and horizontal surfaces, where the superior surface is heated up by a source of electric current of high sustainability. The temperatures of the two surfaces are determined when the system reaches the thermal equilibrium. The heated surface is protected by a thermal guard, wich makes all the eletrical power to be dissipated towards the inferior surface that is cooled by a Peltier system. The heat flux is measured and its value is used in an equation where the emissividades of both surfaces are important. The radiometer uses thermal detectors that convert in electric sign, the heating effect due to the incidence of this radiant heat flux between the two surfaces. Starting from experiments with surfaces of known emissivity, fixed parameters of the equipment were determined being the same capable to measure surfaces with unknown emissivity values. The work also analyzes the experimental intrinsic errors of the apparratus.

O monitoramento do meio ambiente e suas mudanças requer a análise de uma grade quantidade de imagens muitas vezes coletadas por satélites. No entanto, variações nos sinais devido a mudanças nas condições atmosféricas frequentemente resultam num deslocamento da distribuição dos dados para diferentes locais e datas. Isso torna difícil a distinção dentre as várias classes de uma base de dados construída a partir de várias imagens. Neste trabalho introduzimos uma nova abordagem de classificação supervisionada, chamada Classifica-Normaliza-Classifica (CNC), para amenizar o problema de deslocamento dos dados. A proposta é implementada usando dois classificadores. O primeiro é treinado em imagens não normalizadas de refletância de topo de atmosfera para distinguir dentre pixels de uma classe de interesse (CDI) e pixels de outras categorias (e.g. floresta versus não-floresta). Dada uma nova imagem de teste, o primeiro classificador gera uma segmentação das regiões da CDI e então um vetor mediano é calculado para os valores espectrais dessas áreas. Então, esse vetor é subtraído de cada pixel da imagem e portanto fixa a distribuição de dados de diferentes imagens num mesmo referencial. Finalmente, o segundo classificador, que é treinado para minimizar o erro de classificação em imagens já centralizadas pela mediana, é aplicado na imagem de teste normalizada no segundo passo para produzir a segmentação binária final. A metodologia proposta foi testada para detectar desflorestamento em pares de imagens co-registradas da Landsat 8 OLI sobre a floresta Amazônica. Experimentos usando imagens multiespectrais de refletância de topo de atmosfera mostraram que a CNC obteve maior acurácia na detecção de desflorestamento do que classificadores aplicados em imagens de refletância de superfície fornecidas pelo United States Geological Survey. As acurácias do método proposto também se mostraram superiores às obtidas pelas máscaras de desflorestamento do programa PRODES. / Monitoring natural environments and their changes over time requires the analysis of a large amount of image data, often collected by orbital remote sensing platforms. However, variations in the observed signals due to changing atmospheric conditions often result in a data distribution shift for different dates and locations making it difficult to discriminate between various classes in a dataset built from several images. This work introduces a novel supervised classification framework, called Classify-Normalize-Classify (CNC), to alleviate this data shift issue. The proposed scheme uses a two classifier approach. The first classifier is trained on non-normalized top-of-the-atmosphere reflectance samples to discriminate between pixels belonging to a class of interest (COI) and pixels from other categories (e.g. forest vs. non-forest). At test time, the estimated COI’s multivariate median signal, derived from the first classifier segmentation, is subtracted from the image and thus anchoring the data distribution from different images to the same reference. Then, a second classifier, pre-trained to minimize the classification error on COI median centered samples, is applied to the median-normalized test image to produce the final binary segmentation. The proposed methodology was tested to detect deforestation using bitemporal Landsat 8 OLI images over the Amazon rainforest. Experiments using top-of-the-atmosphere multispectral reflectance images showed that the deforestation was mapped by the CNC framework more accurately as compared to running a single classifier on surface reflectance images provided by the United States Geological Survey (USGS). Accuracies from the proposed framework also compared favorably with the benchmark masks of the PRODES program.

Este trabalho apresenta a metodologia empregada para desenvolvimento e utilização de um equipamento para medir valores de emissividade hemisférica. O referido equipamento permite efetuar simultaneamente medidas de emissividade através do método calorimétrico e do método radiométrico. O calorímetro mede o fluxo de calor entre duas superfícies paralelas e horizontais, onde a superfície superior é aquecida por uma fonte de corrente elétrica de alta estabilidade. As temperaturas das duas superfícies são determinadas quando o sistema atinge o equilíbrio térmico. A superfície aquecida é protegida por uma guarda térmica fazendo com que toda a potência elétrica seja dissipada à superfície inferior, que por sua vez é refrigerada com um sistema que utiliza pastilhas Peltier. O fluxo de calor é medido e seu valor é utilizado em uma equação onde as emissividades de ambas as superfícies são participantes. O radiômetro utiliza sensores detectores térmicos que convertem em sinal elétrico o efeito de aquecimento decorrente da incidência deste fluxo de calor radiante entre as duas superfícies. A partir de experimentos com superfícies de emissividades conhecidas, parâmetros fixos do equipamento foram determinados estando o mesmo apto a medir superfícies com valores de emissividade desconhecidos. O trabalho analisa também os erros experimentais intrínsecos do instrumento. / This work presents the methodology used for development and use of an equipment to measure values of hemispherical emissivity. The equipment allows to make emissivity measurements simultaneously through the calorimetric method and of the radiometric method. The calorimeter measures the heat transfer between two parallel and horizontal surfaces, where the superior surface is heated up by a source of electric current of high sustainability. The temperatures of the two surfaces are determined when the system reaches the thermal equilibrium. The heated surface is protected by a thermal guard, wich makes all the eletrical power to be dissipated towards the inferior surface that is cooled by a Peltier system. The heat flux is measured and its value is used in an equation where the emissividades of both surfaces are important. The radiometer uses thermal detectors that convert in electric sign, the heating effect due to the incidence of this radiant heat flux between the two surfaces. Starting from experiments with surfaces of known emissivity, fixed parameters of the equipment were determined being the same capable to measure surfaces with unknown emissivity values. The work also analyzes the experimental intrinsic errors of the apparratus.