Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:15:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (NPE). / This work proposes a supervised algorithm for classi cation of remote sensing images. It is composed by three stages: removal or smoothing of clouds, segmentation and classi cation. The removing clouds method uses homomorphic ltering to deal with obstructions caused by the presence of clouds and the Inpainting method to remove or soften the presence of dense clouds and shadows. The proposed segmentation and classi cation approaches are based on AC power coe cients of the Discrete Cosine Transform (DCT). Classi cation is used in the supervised mode. An image database is used to evaluate the implemented algorithm. This database is composed by 14 images obtained from various sensors, which 12 have some kind of obstruction. The Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and Kappa coe cient metrics are used to evaluate the removal or smoothing of clouds and shadows method. In this stage, several high-pass lters were compared to choose the most e cient. The image segmentation task is evaluated by the Edge Border Con dence (EBC) and the classi cation task is evaluated by the measure of the relative entropy and by the mean squared error (MSE). The resulting images are presented to allow the subjective evaluation by visual comparison. The experimental results show the e ciency of the proposed algorithm, especially when compared to the Spring software, distributed by the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

Esta tese investiga se eventos anômalos de precipitação pluviométrica (PP) na Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) estão relacionados a modos de variabilidade climática e como essa relação pode afetar o ambiente costeiro. A PP e suas anomalias foram estatisticamente correlacionadas aos modos de variabilidade climática, o Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM) e El Niño - Oscilação Sul (ENOS). O índice do ENOS utilizado foi o Multivariate ENSO Index (MEI) e do SAM foi o de Nan e Li (2003). Para o cálculo das anomalias de PP foram utilizados dados do satélite Tropical Rainfall Measurement Mission, entre 1998 e 2013. As correlações foram calculadas por meio de matrizes de classificação, e suas significâncias pelo teste-t de Student. A área de estudo foi dividida em costas sul (33°44’39” – 32°09’36”S), central (32°09’36” – 30°10’12”S) e norte (30°10’12” – 29°19’34”S) e para cada uma delas foi escolhido um geoindicador (sangradouros ou lagunas), examinados em imagens de satélite. Comparouse os geoindicadores em períodos de PP anomalamente positiva e negativa. Para destacar as variações nos geoindicadores foram utilizadas composições RGB 543 dos sensores Thematic Mapper (TM) e Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) do Landsat. Os resultados apontam para correlação negativa entre as anomalias de PP nas costas sul e central com o SAM e correlação positiva das anomalias de PP da costa sul com o MEI. A PP na costa norte não apresenta correlação com nenhum dos dois índices. Foram identificados 28 eventos anômalos de PP no período 1998-2013. Nas imagens de satélite todos geoindicadores apontaram para variações morfológicas e hídricas entre os períodos PP acima e abaixo da média, sendo a costa norte a que apresenta menor variação visível. A costa sul tem a menor média de PP e o maior número de eventos anômalos de PP, dos quais 67% eram de PP negativa. A maioria dos eventos são de PP negativa (78%) e podem estar relacionados simultaneamente ao SAM positivo e MEI negativo, ou somente ao MEI positivo. Todos eventos de PP positiva foram concomitantes ao MEI positivo. As costas sul e central mostram uma redução na PP média. Essa tendência pode estar relacionada as mudanças climáticas globais, pela intensificação do SAM positivo e de eventos El Niño e La Niña. As variações observadas nos geoindicadores (sangradouros ou lagunas) indicam que a redução na PP média resulta em menor volume de sedimentos transportados do pós praia para a zona de arrebentação e face praial, alterando o balanço sedimentar. As areias secas dos campos de dunas transportadas pelo vento podem assorear lagos e lagunas da área de estudo, desequilibrando o ecossistema. / This thesis investigates whether anomalous events of precipitation (PP) in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul (RGSCP) are related to climate variability modes and how this relationship can affect the coastal environment. The PP and its anomalies were statistically correlated to climate variability modes, the Southern Annular Mode (SAM) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The used ENSO index was the Multivariate ENSO Index (MEI) and SAM is the one defined by Nan and Li (2003). For the calculation of the PP anomalies, we used data from the Tropical Rainfall Measurement Mission satellite, from 1998 to 2013. Correlations were calculated using classification matrices, and their significance by the the Student t-test. The study area was divided into south (33°44'39" – 32°09'36"S), central (32°09'36"– 30°10'12"S) and north (30°10'12"– 29°19'34"S) coasts and for each one it was chosen a geoindicador (washouts or lagoons), examined on satellite images. This investigation compared the geoindicators in positive and negative anomalous PP periods. To highlight variations in the geoindicators, it was used the RGB 543 composition of the Thematic Mapper (TM) and Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Landsat sensors. The results point to a negative correlation of the PP anomalies in the southern and central coasts with the SAM and a positive correlation of PP anomalies in the south coast with the MEI. The north coast PP is not correlated with any of the two indexes. Twenty-eight anomalous PP events were found in the 1988–2013 period. In satellite images, all geoindicators pointed to morphological and hydrological variations between periods of PP above and below the mean, the northern coast has the least visible variations. The south coast has the lowest mean PP and the largest number of anomalous events, of which 67% were negative PP. The majority of events are negative PP (78%), they could be simultaneously connected to a positive SAM and a negative MEI, or only to a positive MEI. All positive PP events were concomitant to a positive MEI. The central and southern coasts show a decrease in the men PP. This trend may be related to global climate change, by the intensification of the positive SAM and of El Niño and La Niña events. The variations observed in geoindicators (washouts or lagoons) indicate that the reduction in the mean PP results in lower volume of sediments transported from the backshore to the surf zone and the shoreface, changing the sedimentary balance. The dry sands from the wind-transported dune fields could silt up lakes and lagoons of the study area, unbalancing the ecosystem.

Muitos dos severos impactos causados ao ambiente nos dias atuais estão intimamente relacionados com a total ou parcial retirada da cobertura vegetal nativa do solo. Com o crescimento acelerado da população humana, a vegetação nativa bem como outros recursos naturais está sofrendo uma crescente pressão. Esta, por sua vez, influencia diretamente a perda e fragmentação de habitats, repercutindo em danos significativos na biodiversidade local e regional. Nestas condições, a sub-bacia hidrográfica do arroio Retiro, localizada nos municípios de Veranópolis, Vila Flores, Cotiporã e Nova Prata, estado do Rio Grande do Sul, apresenta grande fragmentação florestal, principalmente em função do elevado nível de desmatamento para fins agropecuários e para a silvicultura. O arroio Retiro possui grande importância devido ao seu potencial hídrico, sendo ele o maior fornecedor de água potável para os municípios do entorno. A sub-bacia hidrográfica está inserida em sua totalidade no Bioma Mata Atlântica, mais especificamente na região fitoecológica denominada Floresta Ombrófila Mista (FOM). Desta forma, este estudo tem o objetivo de analisar temporalmente a estrutura da paisagem da sub-bacia do Arroio Retiro e identificar as áreas prioritárias à conservação, por meio de análise multicritério enfocando características ideais para o incremento da biodiversidade local e regional. Para a análise da estrutura da paisagem foram utilizadas séries temporais do satélite Landsat 5 e 8, além de índices de ecologia de paisagem. Para a identificação de áreas prioritárias foi utilizada a abordagem multicriterial, através do Método de Média Ponderada Ordenada, para a combinação dos fatores. Os fatores utilizados são: proximidade a cobertura florestal; proximidade aos fragmentos de maior área nuclear; proximidade à rede hidrográfica; distância aos centros urbanos; distância a malha viária e distância aos processos de mineração existentes. Os mapas de prioridades foram reclassificados de maneira a apresentar cinco classes de prioridades: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Em relação à fragmentação, a sub-bacia apresentou melhoras entre os anos de 1990 para 2005, com diminuição de fragmentos e acréscimo de áreas para os já existentes. Após 2005, houve um intenso processo de fragmentação, onde novos pequenos fragmentos foram criados e alguns fragmentos maiores obtiveram incremento de áreas. Este dado é comprovado pelo aumento de 11,61 km² na classe de mata nativa e pelo surgimento de 119 fragmentos a mais que em 1990. Em relação ao maior fragmento da paisagem, este contava com 3275 há em 1990 e passou para 5003 há em 2016. A área nuclear deste fragmento também teve incremento, estando com 2473.47 há em 1990 e passando para 3745.62 há em 2016. A maior parte das áreas de maior prioridade foram escolhidas simultaneamente próximas aos melhores fragmentos em relação as suas áreas nucleares e além de estarem próximos a rede hidrográfica. O mapa de áreas prioritárias para conservação que mais se adaptou a área foi o de risco alto, devido as suas características. Desta forma, a abordagem multicriterial bem como o método da média ponderada ordenada, foi eficiente para a definição de áreas prioritárias para a conservação, utilizando pesos de compensação e ordenação. / Many of the severe impacts on the environment nowadays are closely related to the total or partial remove of native ground vegetation. With the accelerated growth of human population, the native vegetation as other natural resources are suffering increasing pressure. And this, in turn, directly influences the lost and fragmentation of habitats, reflecting in significant damages to local and regional biodiversity. In this conditions, the hydrographic mycro-basin of the Arroio Retiro, located in the cities of Veranópolis, Vila Flores, Cotiporã and Nova Prata, at Rio Grande do Sul State, has a big forest fragmentation, mainly in function of the high level of deforestation for agriculture and sylviculture. Arroio Retiro has a big value due to its water potencial, being the biggest drinking water provider to the cities surrounding. The hydrographic mycro-basin is included in its totality at Mata Atlântica Biome, more specifically in the phytoecological region called Mixed Rain Forest (MRF). By this way, this search has the purpose of analyze temporally the landscape structure from Arroio Retiro mycro-basin and identify priority areas for conservation using the multicriteria analysis focusing ideal characteristics for the local and regional biodiversity development. For landscape structure analysis were used time series from Landsat 5 and 8 satellite, as well as landscape ecology rates. For the identification of priority areas was used multicriteria approach through the ordered weighted average method for the combination of factors. The factors used are: forest cover proximity; largest nuclear area fragments proximity; hydrographical network proximity; distance to urban centers; road distance and minig process distance. The maps of priorities were reclassified in order to present five priority groups: very low, low, medium, high and very high. Related to fragmentation, the mycro-basin showed progess between the years 1990 to 2005, with fragments reduction and areas addition to the already existing. After 2005, there was na intense process of fragmentation, where small new fragments were created and some larger fragments got area increase. This fact is evidenced by the increase of 11,61km2 of native forest and the appearance of 119 fragments more than in 1990. About the biggest landscape fragmente, that it has 3275ha in 1990, now it passed to 5003ha in 2006. The nuclear area of this fragment also had increase, in 1990 it had 2473.47ha and now, in 2016 it has 3745.62ha. The most part of the areas with big priority were chosen close to the best fragments for its nuclear areas in addition to be next to hydrographic net. The map of priority areas for conservation that best adapted to the area was high risk, due to their characteristics. Therefore, this multicriteria approach and the ordered weighted average method, was eficient for the definition of priority areas for conservation, using compensation and ordering weights.

Cidades Inteligentes são sistemas urbanos que usam as Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) para tornar a infraestrutura e os serviços públicos de uma cidade mais interativos, acessíveis e eficientes aos seus habitantes. Com isso, surge a necessidade de proporcionar novos tipos de serviços que busquem auxiliar na organização da cidade, no bem-estar das pessoas e auxiliem a melhorar a governança da cidade. Nesse contexto, o Sensoriamento Urbano é um paradigma emergente, situado no escopo de Cidades Inteligentes, que combina a ubiquidade de smartphones e de diferentes tipos de sensores para coletar dados que retratam diferentes aspectos da cidade. Um aspecto importante nesse processo de sensoriamento é a transmissão dos dados coletados para serem processados por um sistema centralizado remoto. Isso demanda uma ampla e constante cobertura de infraestrutura de rede de comunicação, fato que nem sempre é possível. As Redes Oportunistas surgem como uma alternativa complementar e inovadora para situações como essa, onde as aplicações precisam transmitir dados porém a infraestrutura de rede é intermitente ou mesmo inexistente. Entretanto, com o uso de Redes Oportunistas, as aplicações além de herdarem os seus benefícios também herdam os desafios existentes na área relacionados à tomada de decisão de encaminhamento das mensagens. Dessa forma, a presente tese busca responder ao questionamento de como intensificar a disseminação de conteúdo e o encaminhamento de mensagens em aplicações de Sensoriamento Urbano que fazem uso de Redes Oportunistas como paradigma complementar de comunicação. Para isso é proposto o Situs, um componente de software baseado em Redes Oportunistas que utiliza Sensibilidade à Situação com vistas à proatividade nas tomadas de decisões de roteamento para com isso intensificar a entrega de mensagens. Ele emprega Lógica Fuzzy para a compreensão da situação e uma rede neural chamada Echo State Network (ESN) para efetuar a projeção de situações. Os resultados experimentais demonstraram que a sua performance supera algumas das principais iniciativas existentes na literatura. Por fim, pode-se concluir que ele é capaz de preencher as lacunas do estado da arte apresentadas durante o desenvolvimento da tese sendo capaz de proporcionar um comportamento proativo com o uso de Sensibilidade à Situação. / Smart cities are urban systems that uses Information and Communication Technologies (ICTs) to make infrastructure and public services in a more interactive, accessible and efficient city to its inhabitants. With this comes the need to provide new types of services that seeks to assist in the organization of the city, the well-being of people and assist to improve the governance of the city. In this context, urban sensing is an emerging paradigm, sited in the Smart Cities scope, combining the ubiquity of smartphones with the capability of measuring o sensors to collect data that depict different aspects of the city. This ecosystem consists of different types of mobile and fixed devices orchestrated by a computational architecture that encompass the full sensing process. An important aspect of this process is the transmission of data collected for processing by a remote central system. This requires a broad and constant coverage of communication network infrastructure, a fact that is not always possible. The Opportunistic Networks emerge as an innovative and complementary alternative for situations like this where the applications needs to transmit data but the network infrastructure is intermittent or unavailable. However, using Opportunistic Networks, applications as well as inherit its benefits also inherit the existing challenges in the area related to decision-making of messages forwarding. Thus, this thesis seeks to answer the question of how to improve the dissemination of content and message routing of urban sensing applications that makes use of Opportunistic networks as complementary communication paradigm. Therefore, it proposes Situs, a software component based on Opportunistic Networks that uses Situation Awareness towards a proactivity in making routing decisions. For such task, it applies fuzzy logic for situation comprehension and a king of neural network called Echo State Network (ESN) for situation projection. The results of the experiments showed that their performance outperforms some existent initiatives in literature. Finally, we argue it fullfills the gaps of state of art presented in this thesis and could provide a proactive behaviour with usage of situation awareness.

Novas regiões vitícolas estão se estabelecendo em muitas regiões brasileiras. Em especial, no estado do Rio Grande do Sul diversos empreendimentos estão instalados ou em fase de projeto de instalação em várias regiões. No contexto da moderna vitivinicultura nacional, um fator importante de agregação de valor aos produtos resultantes da atividade é a sua associação a uma identidade regional, tendência próxima ao conceito de terroir. Tratando-se de regiões produtoras novas, faz-se necessário um complexo levantamento de características de cada região produtora, de modo que sejam definidos parâmetros de diferenciação que confiram, a cada região, a necessária tipicidade tão próxima à ideia de terroir. Este trabalho propõe-se a trazer uma contribuição à caracterização de algumas novas regiões vitícolas do Rio Grande do Sul, tentando mostrar que é possível evidenciar fatores físicos que diferenciam cada região. Foram escolhidas três áreas na metade sul do estado, sendo duas na Campanha Gaúcha (Almadén em Santana do Livramento e Seival em Candiota), e uma na Serra do Sudeste (Chandon em Encluzilhada do Sul); também foi estudada uma área na Serra Gaúcha (Boscato em Nova Pádua). Como ferramentas de estudo, foram utilizadas técnicas de espectrorradiometria para levantamento de dados de campo nas quatro regiões, onde foram tomados espectros de reflectância foliar no visível e no infravermelho próximo e médio. Foram selecionadas parcelas de parreirais das variedades Cabernet Sauvignon, Merlot, Pinot Noir, Chardonnay e Riesling Itálico. Também foram utilizadas imagens de satélite (ASTER) para estudar as áreas da Almadén e Seival, com dados de reflectância no visível e no infravermelho de diversos cultivares de Vitis vinifera. Os dados foram analisados usando-se diversas técnicas de separação, como algoritmos de classificação supervisionada e Análise Discriminante. Os resultados, tanto para os dados de radiometria de campo quanto para os dados orbitais, mostraram que a partir da reflectância de folhas e de dossel é possível separar cada uma das regiões, com acurácias da ordem de 80% ou mais, sendo esta separabilidade atribuída à influência do meio físico sobre as plantas. Conclui-se que a utilização de dados e técnicas de Sensoriamento Remoto, com o apoio de técnicas de análise estatística, constitui relevante ferramenta de apoio à caracterização de regiões vitícolas no Rio Grande do Sul, e provavelmente para qualquer região produtora. / New viticultural regions are being created in several regions across Brazil. For instance, in Rio Grande do Sul State many wineries are already established, are being installed or are in project phase. In the context of modern Brazilian viticulture, an important factor for added value to products from the activity is its association to a regional identity, a tendency which is akin to the terroir concept. Being new regions, a comprehensive survey of the characteristics of each producing area is necessary, a step leading to the definition of parameters of differentiation, which will give to each region the required typicity, crucial to the terroir idea. Presently, we carry out a contribution to the characterization of some new viticultural regions of Rio Grande do Sul, trying to show that it is possible to bring to light physical factors which will differentiate each region. Three areas in the State’s Metade Sul (southern half) were selected, being two in the Campanha Gaúcha region (Almadén in Santana do Livramento and Seival in Candiota), and another one at the Serra do Sudeste (Chandon in Encruzilhada do Sul); we also selected a winery at the Serra Gaúcha (Boscato in Nova Pádua). As tools for this study, we used techniques of spectroradiometry to collect field data in all four regions, acquiring spectra of leaf reflectance in visible, wavelengths, and at near and mean infrared as well. We selected vineyards of the grape varieties Cabernet Sauvignon, Merlot, Pinot Noir, Chardonnay and Riesling Itálico. Satellite images (ASTER product) were also taken to study the Almadén and Seival wineries, using reflectance data in visible and infrared for some varieties of Vitis vinifera. All data were analyzed through several techniques intended for differentiation, as algorithms for supervised classification and, in Statistics, Discriminant Analysis. The results, from radiometry field data and from satellite data as well, showed that from the reflectance of leaves and canopy it is possible to separate each region, with accuracies as high as 80% and even more. This separability is believed to be due to the influence of the physical environment on plants. It is concluded that the use of data and techniques from Remote Sensing, associated with techniques of statistical analysis, are relevant tools to support the characterization of viticultural regions in Rio Grande do Sul and probably in any producing region.

O Lago Guaíba é um importante corpo d’água localizado na porção leste do estado do Rio Grande do Sul. É a principal fonte de abastecimento de água para a região metropolitana de Porto Alegre, além de exercer outras funções sociais primordiais, como de estocar água para usos futuros, abastecimento agrícola e industrial, navegação, entre outros. Com os recentes avanços na tecnologia de Sensoriamento Remoto, espectrorradiômetros com altíssima resolução espectral e radiométrica são cada vez mais utilizados na discriminação de diferentes elementos presentes na natureza. Paralelamente, estão os sensores orbitais que possibilitam, por meio de sua visão sinótica, ampliar a representatividade espacial dos elementos na superfície terrestre. Este trabalho tem como objetivo caracterizar as águas do Lago Guaíba, quanto as suas propriedades ópticas, a partir da integração de dados de sensoriamento remoto orbital e de espectrorradiometria de campo. Para tanto foram coletadas variáveis limnológicas (totais de sólidos em suspensão, clorofila-a, turbidez) e espectrais em 9 de fevereiro de 2015, utilizando uma rede de 25 estações de coleta sobre o Lago, e adquiridos dados complementares: precipitação pluviométrica e direção de ventos. Foi utilizada uma série temporal da banda 4, sensor OLI/Landsat-8, e estabelecida correlação entre precipitação e reflectância. Foram adquiridos espectros com o espectrorradiômetro e aplicadas técnicas de suavização, derivada e remoção do contínuo, buscando identificar os constituintes opticamente ativos que determinam as características da água. As variáveis limnológicas foram espacializadas e relacionadas com os dados espectrais por meio de correlações e modelos de dispersão. Uma imagem do sensor LISS-III/ResourceSat-2 foi utilizada para estimativa empírica dos parâmetros limnológicos. Os resultados mostraram que a precipitação de 16 dias anteriores à aquisição da imagem influência de forma significativa nas características ópticas da água em diferentes épocas do ano. A máxima reflectância da água foi na faixa espectral do verde (0,18%). As regiões onde se observou as maiores reflectâncias na série estão ligadas aos ambientes onde predominam condições de erosão ou não deposição de sedimentos finos. Regressões empíricas explicaram que 23% da reflectância em 708 nm é devida a presença de sólidos na água. A concentração de Chl-a não apresentou correlações significativas (α = 0,05) com a reflectância. A análise dos dados espectrais demonstrou que os dois métodos de derivada e remoção do contínuo apresentaram bons resultados. Observou-se o aumento das correlações após a derivação evidenciando que esta técnica aumenta o contraste espectral e assim a precisão das estimativas. A primeira derivada em 772 nm explicou 44% da variação devido ao totais de sólidos em suspensão. Já em 690 nm, a primeira derivada explicou 32% da variação na concentração de clorofila-a. Os melhores resultados foram observados nas variáveis turbidez e transparência. A partir da remoção do contínuo se verificou as maiores profundidades de bandas em comprimentos de onda mais longos. Correlações fortes foram encontradas para as variáveis turbidez e transparência (r = 0,86 e -0,86, respectivamente) na faixa de 690-750 nm. Devido à baixa concentração tanto de sólidos em suspensão quanto de clorofila-a, houve dificuldade no estabelecimento de relações fiáveis entre parâmetros espectrais e a qualidade da água do Lago Guaíba. As imagens LISS-III mostraram-se potenciais para mapear a composição da água do Lago Guaíba. / Guaíba Lake is an important body of water located in the east portion of Rio Grande do Sul. It is the main source of water supply to Porto Alegre metropolitan region, besides exercising other primary social functions such as storing water for future use, agricultural and industrial supply, shipping, among others. With the recent advancements in technology of Remote Sensing, spectroradiometers with the highest spectral and radiometric resolution are each time more used to the distinction of different elements presented in nature. In parallel, there are the orbital sensors, which allow, through it’s synoptic view, to amplify the spatial representativity of the elements on earth’s surface. This work aims to characterize the waters of Guaíba Lake- RS, in terms of its optical properties, from the data integration of remote orbital sensing and spectroradiometry of the area. To achieve this, limnologic (total of suspended solids, chlorophyll-a, and turbidity) and spectral variables were collected on February 9th 2015, by the use of a 25 station collection network on the lake, and acquired complementary data: rain fall and wind direction. One temporal series of band 4 and sensor OLI/Landsat 8 were used, and the correlation between rain falls and reflectance was established. Spectra were acquired with the spectroradiometer and smoothing, derivation and continuum removal techniques were applied in order to identify the optically active constituents which determine the characteristics of the water. The limnologic variables were spatialized and related to the spectral data by correlations and dispersion models. An image of the sensor LISS-III/ResourceSat-2 was used for the empirical estimation of the limnologic parameters. The results showed that the 16 days rain falls previous to the image acquisition influenced in a significant way in the optical characteristics of the water in different seasons of the year. The maximum reflectance of water was in the green spectral range (0, 18%). The regions where the highest reflectance in the series was observed are connected to the environments where prevail the erosion conditions or nondeposition of fine sediments. Empirical regressions explained that 23% of the reflectance in 708 nm is due to the presence of solids in the water. The concentration of Chl-a did not present significant correlations (α = 0, 05) with the reflectance. The analysis of spectral data showed that the two methods of derivation and continuum removal presented positive results. The increase of correlations after the derivation was observed, highlighting the fact that this technique increases the spectral contrast and so the estimation accuracy. The first derivation in 772 nm explained 44% of the variation in the concentration of chlorophyll-a. The best results were observed in the variables TUR and DS. From the removal of the continuum, the highest band depth was verified in longer wavelength. Strong correlations were found to the turbidity and transparency variables (r = 0,86 and -0,86, respectively) in the range of 690-750 nm. Due to low concentration of suspended solids as much as chlorophyll-a, there was difficulty in the establishment of reliable relations between the spectral parameters and the quality of water in Guaíba River. The images LISS-III showed themselves to be potentials to map Guaíba River’s composition.

Conhecer a altitude de um ponto é muito importante em diversas aplicações, como a implantação de uma rede de água ou para determinar se certa área está sujeita à inundação por exemplo. Esta altitude, altitude ortométrica, está referenciada ao nível médio do mar e é determinada a partir do transporte de um ponto com altitude conhecida até o ponto o qual se deseja saber a altitude. O geoide, é a superfície que representa o nível médio do mar e o seu cálculo tem sido objeto dos geodesistas há muito tempo. Devido a irregularidade da forma da Terra, utiliza-se uma figura matemática para representar a Terra, o elipsoide, onde são realizados os cálculos matemáticos. Ao elipsoide está relacionada a altitude geométrica, a qual é determinada utilizando receptores do sistema global de posicionamento por satélite. A altitude ortométrica e a altitude geométrica, relacionam-se através da ondulação geoidal, a qual é a separação geoide-elipsoide. O transporte das altitudes ortométricas exige uma densa rede com altitudes conhecidas, o que é algo difícil de ocorrer em países de dimensões continentais como o Brasil. Uma das soluções encontradas é cálculo de geoides com precisão que atenda as necessidades na determinação da altitude ortométrica. Este trabalho calculou um geoide para o município de Porto Alegre e foi avaliado a partir das alturas geoidais obtidas do posicionamento GNSS sobre referencias de nível (RRNN) as quais possuem precisão milimétrica. No cálculo do geoide utilizou-se o modelo geopotencial global EGM2008 de grau 360, para a representação dos longos comprimentos de onda; e observações gravimétricas terrestres, totalizando 277 pontos distribuídos por todo o munícipio. Para o cálculo do geoide utilizou-se da integral de Stokes, resultando em um geoide com resolução de 3” x 3” e erro médio quadrático de 7,7 centímetros. Em uma segunda fase o geoide (GEOIDEPOA2016) foi avaliado em relação ao modelo de ondulação geoidal oficial do Brasil, o MAPGEO2015 e seu antecessor, o MAPGEO2010, assim como com o modelo de alturas geoidais o qual a prefeitura municipal de Porto Alegre (NPMPA) possui. Os modelos de alturas geoidais que apresentaram melhores resultados para determinar a altitude ortométrica foram o GEOIDEPOA2016 e o NPMPA, com erro médio quadrático de 7,7 e 8,1 centímetros respectivamente. / The knowledge of an altitude point is very important in several applications, such as the implantation of a water network or to determine if a certain area is subject to flooding for example. This altitude, ortometric altitude, is referenced to the mean sea level and is determined from the transport of a point with known altitude to the point where the altitude is desired. The geoid is the surface that represents the average level of the sea and its calculation has long been object of the geodesists. Due to the irregularity of the shape of the Earth, a mathematical figure is used to represent the Earth, the ellipsoid, where the mathematical calculations are performed. The ellipsoid is related to geometric altitude, which is determined using receivers of the global satellite positioning system. The orthometric altitude and the geometric altitude are related through the geoidal undulation, which is the geoid-ellipsoid separation. The transportation of orthometric altitudes requires a dense network with known altitudes, which is difficult to achieve in countries with continental dimensions such as Brazil. One of the solutions found is accurately calculating geoids that meet the needs in determining orthometric altitude. This work calculated a geoid for the municipality of Porto Alegre and was evaluated from the geoid heights obtained from the GNSS positioning on level references (RRNN) which have millimetric precision. In the calculation of the geoid, the EGM2008 global geopotential model was used for the representation of the long wavelengths with terrestrial gravimetric observations, totaling 277 points distributed throughout the municipality. For the calculation of the geoid was used of the integral of Stokes, resulting in a geoid with resolution of 3 "x 3" and RMS 7.7 centimeters. In a second phase the geoid (GEOIDEPOA2016) was evaluated in relation to the Brazil official geoidal model, MAPGEO2015 and its predecessor, MAPGEO2010, as well as the geoid heights model, which the municipal government of Porto Alegre (NPMPA) has. The geoid heights models that presented the best results to determine the orthometric altitude were GEOIDEPOA2016 and NPMPA, with a RMS 7.7 and 8.1 cm respectively.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-26Bitstream added on 2014-06-13T18:41:27Z : No. of bitstreams: 1 mendes_tsg_dr_prud.pdf: 8128354 bytes, checksum: 5a91c3eee9237bea69903fcda9e6ddc1 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O problema de extração automática da malha viária urbana é extremamente complexo, uma vez que em cenas urbanas as vias apresentam forte interação com outros objetos, como obstruções provocadas por árvores, veículos e sombras de edificações e árvores. Esse problema pode ser simplificado se regiões que correspondem às vias forem previamente isoladas. Na sequência, a malha viária urbana pode ser extraída baseando-se apenas nessas regiões detectadas, obtendo resultados mais confiáveis e com redução da área de busca e do esforço computacional. A classificação de imagens pode ser usada no intuito de isolar as regiões de via, mas em cenas urbanas complexas a utilização de apenas dados espectrais pode não ser suficiente para separar com confiabilidade classes com comportamento espectral similar, por exemplo, vias e edificações de telhado cinza. Com a evolução tecnológica dos sistemas de Varredura a LASER Aerotransportado (VLA), os dados provenientes destes sistemas possuem potencial para serem usados como informações complementares contribuindo para a distinção entre essas classes. O método proposto baseia-se em duas etapas principais. A primeira etapa consiste da detecção e isolamento da classe via por meio de um método de classificação por Redes Neurais Artificiais (RNA) integrando dados... / The problem of automated urban road network extraction is extremely complex, as roads in urban scenes interact strongly with other object such as occlusions caused by trees, vehicles and shadow of buildings and trees. This problem can be simplified if regions corresponding to roads were previously isolated. Next, the urban road network can be extracted using the detected road regions, providing more reliable results and reducing the search area and the computational effort. The classification procedure can be used in order to isolate the road regions, but in complex urban scenes the use of only spectral data may not be sufficient for a reliable separation of classes with similar spectral characteristics, like roof and road classes. With the technological evolution of the Airborne LASER Scanning (ALS) systems, data from these systems has potential to be used as additional information contributing to distinction between these classes. The proposed method is based on two stages. The first stage consists in detecting and isolating the road class by means of image classification method by the Artificial Neural Network... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: José Luiz Stape / Coorientador : Iraê Amaral Guerrini / Banca: Magali Ribeiro da Silva / Banca: Kelly Cristina Tonello / Resumo: A disponibilidade de água e nutrientes são os fatores abióticos que tem maior influência no crescimento de plantações nos trópicos. O projeto BEPP estabeleceu no ano 2001 uma rede experimental instalada em oito locais do Brasil, cujo objetivo foi determinar as taxas de crescimento potencial em plantações de eucalipto quando as limitações nutricionais e hídricas são removidas. A unidade florestal da empresa Vallourec incorporou-se ao projeto no ano 2005, estabelecendo na região de Bocaiúva (MG) dois experimentos compostos por quatro clones de interesse comercial. O primeiro foi estabelecido seguindo um esquema fatorial 2x2, avaliando dois níveis de disponibilidade hídrica (controle e irrigado) e de fertilização (tradicional e extra). No segundo, avaliou-se a influência da disponibilidade hídrica no crescimento incorporando mais um tratamento: redução da água de chuva, e mantendo as doses de fertilização da empresa. Dados climáticos foram extraídos da estação meteorológica Carbonita (INMET) localizada na região. Para atingir os objetivos do trabalho, foi desenvolvida uma equação para o cálculo de matéria seca do fuste com base na cubagem rigorosa feita em 2013. Através de técnicas de sensoriamento remoto foi feito o processamento de imagens do satélite LANDSAT 5 TM+ e LANDSAT 7 ETM+ estimando o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) e o Índice de Área Foliar (IAF) mensal para cada tratamento no período entre 2007 e 2008. Tratamentos com irrigação apresentaram incrementos de 62% em matéria seca quando comparados com o tratamento controle. A fertilização extra não influenciou o crescimento, indicando que as demandas nutricionais foram supridas com a fertilização da empresa. No Experimento 1, não houve diferenças significativas no IAF entre tratamentos. No Experimento 2, a diminuição de 16% do IAF do tratamento com redução da água de ... / Abstract: The availability of water and nutrients are the abiotic factors that have most influence on the growth of plantations in the tropics. The BEPP project established in 2001 an experimental network installed in eight locations in Brazil, aimed to determining the potential growth rates in eucalyptus plantations when the nutritional and water limitations are removed. The forest department of the company "Vallourec" joined the project in 2005, establishing in the region of Bocaiúva (MG) two experiments, including four clones of commercial interest. The first experiment was established following a 2x2 factorial design, evaluating two levels of water availability (control and irrigated) and fertilization (traditional and extra). The second experiment evaluated the influence of water availability incorporating one more treatment: reduction of rainwater, while kept the traditional doses of fertilizer of the company. Climatic data were obtained from the meteorological station Carbonita (INMET) located in the region. In order to achieve the objectives of this study, biomass equations were developed based on cubing. Through remote sensing techniques, we analyzed and processed de satellite images from LANDSAT 5 TM + and LANDSAT 7 ETM +; estimating the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Leaf Area Index (LAI) for each month, during 2007 and 2008. Irrigation treatments showed increases of 62% dry matter when compared to the control treatment. Extra doses of fertilization did not influence growth, indicating that the nutritional demands were satisfied with the traditional fertilization rate of the company. Experiment 1 did not registered significant differences in LAI between treatments. In Experiment 2, a decrease of 16% of the LAI showed in the irrigated plots, generated 23% of losses in timber growing. The light use efficiency (LUE) varied between 0.72 and 0.73 g MJ-1 in the treatments without ... / Mestre

Orientador: Lincoln Gehring Cardoso / Banca: Luciano Nardini Gomes / Banca: Bruna Soares Xavier de Barros / Resumo: O presente trabalho objetivou comparar distâncias horizontais e áreas de um polígono considerando pontos homólogos obtidos através de levantamento topográfico convencional realizado por Estação Total Nikon Nivo 322d, levantamento georreferenciado por receptor GNSS AshTech Pro Mark 200 e imagem do Google Earth. O processamento do levantamento topográfico foi realizado através programa computacional DataGeosis versão Office que acusou elevada precisão, constituindo-se em referência. Os dados obtidos através do receptor GNSS foram pós-processados pelo software GNSS Solution e os obtidos pelo Google Earth foram submetidos ao software AutoCAD 13 para desenho. Os dados assim obtidos permitiram a geração de plantas e de cálculo de distâncias horizontais e áreas nos três casos. Foi possível se plotar as três plantas em único desenho por se considerar para o primeiro ponto da poligonal obtida por levantamento topográfico convencional, o mesmo par de coordenadas que o obtido pelo receptor GNSS. Concluiu-se que valor de área obtida através do Google Earth ficando próximo do valor da referência, bem como seu entorno, não significa a precisão do polígono visto que comprometedoras diferenças em distâncias ora à maior ora à menor podem estar sendo compensadas, no entanto pode-se admitir esse procedimento para uso em planejamento rural generalizado. / Abstract: The purpose of this study was to compare horizontal distances and areas of a polygon considering homologous points obtained through conventional survey using a Nikon Nivo total station 322d, a GNSS receiver AshTech Pro Mark 200 for georeferenced survey and Google Earth image. The processing of the survey made by computer program Datageosis Office version accused high precision constituting as the reference. The data obtained from the GNSS receiver were post-processed by the GNSS software Solution and the data obtained by Google Earth was submitted to the 13 AutoCAD software for drawing. The data obtained enabled the maps generation and calculation horizontal distances and areas in all three cases. It was possible to plot the three maps in a unique design by considering for the first point of the polygon obtained by conventional surveying, the same pair of coordinates obtained by the GPS receiver. It was concluded that the area value obtained through Google Earth being next to the reference value, does not means the polygon precision due to the fact of differences in distances sometimes the largest and sometimes the smallest being compensated, however it is possible to admit this procedure for use in general rural planning / Mestre