A presente pesquisa avalia o comportamento da ocupação do terreno, no período de 1956 a 1996, na província de Ciudad de La Habana, Cuba, através de dados orbitais e informações temáticas dentro de um ambiente SIG. Ainda faz um estudo sobre a localização de áreas suscetíveis de escorregamentos no município de Habana del Este. Para o estudo da dinâmica de ocupação de Ciudad de La Habana, o desenvolvimento desta pesquisa baseia-se na possibilidade de verificação das mudanças, das classes de ocupação do terreno selecionadas, ocorridas no período de análise, através da utilização de fotografias aéreas de 1956, de imagem XS-SPOT de 1987 e de imagem TM-LANDSAT de 1996. A partir da análise multitemporal-multiproduto foi possível a identificação das transformações ocorridas no espaço urbano. As composições coloridas XS-SPOT (3/2/1-RGB) e TM4/TM3/TM2 (RGB) e TM3/TM2/TM1, conjuntamente com os resultados dos índices de vegetação, e em menor medida, a classificação pelo método da máxima verossimilhança, permitiram separar os diferentes tipos de ocupação do terreno (classes muito urbanizada, pouco urbanizada e rural, principalmente) e gerar os mapas de ocupação de 1987 e 1996, os que foram comparados em ambiente SIG para a análise da dinâmica. As operações de divisão de bandas utilizadas na determinação dos índices de vegetação permitiram verificar as reduções de cobertura vegetal acontecida entre os anos de 1987 e 1996. O estudo das ameaças de escorregamentos no município de Habana del Este foi feito a partir dos fatores condicionantes, a dizer, grau de declividade, tipos de ocupação, assim como profundidade e grau de saturação dos solos. Essas informações foram analisadas num Sistema de Informação Georreferenciada (SIG-IDRIS), gerando o mapa de ameaças potenciais de escorregamentos, o qual mostra, de forma geral (devido à escala de trabalho), as áreas mais suscetíveis à ocorrência de instabilidade de encostas. Verificou-se que esses locais estão localizados pontualmente, ocupando pequenas áreas dispersas pelo território, principalmente sob os Planaltos tectonico-estruturais (Fig. 5) que se localizam paralelos à costa em toda a área do município. / The dissertation evaluates the behavior of land occupation, from 1956 to 1996, of Ciudad de La Habana county, Cuba, through remote sensing data (orbital and aerial data) and thematic information in a Geographical Information System (GIS). It still presents a study about the location of landslides susceptible areas in the Habana del Este district. For the study of the Ciudad de La Habana occupation dynamics, the research was based on the verification possibility of changes in the selected land classes of occupation, occurred in the studied period, through the use of panchromatic aerial pictures of 1956, XS-SPOT 1987 image and TM-LANDSAT 1996 image. Based on multitemporal - multiproduct analysis was possible to recognize the transformations occurred in the urban space. The false-color compositions XS-SPOT (3/2/1-RGB) and TM-Landsat (4/3/2 and 3/2/1 - RGB), jointly with the vegetation indexes results, and, secondarily, with maximum likehood classifications, allowed to separate the different types of land occupation (very urbanized, urbanized, not very urbanized and rural classes, mainly) and to generate the occupation maps of 1987 and 1996. These maps were compared among them and with the 1956 occupation map, obtained by visual interpretation of the aerial pictures, in GIS environment, for the urban dynamic analysis. The study of the landslides hazards in the district of Habana del Este was based in the main conditioning factors: declivity degree, occupation types and depth and saturation degree of the soil. Those information were analyzed in a GIS environment, generating a regional map of potential landslides hazards, which shows, in a general view (due to the work scale), the most susceptible areas to the occurrence of slope instabilities. It was verified those locals are punctual, occupying small dispersed areas in the whole territory, mainly under the tectonic-structural Plateau, that are located parallel to the coast.

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.

Nenhuma / The Weather Station (EMET) at the Center for Development of Nuclear Technology (CDTN), located in Belo Horizonte - Minas Gerais, was designed in the 80s in order to provide training to the operation of other stations that belonged to the former Nuclebrás staff. Subsequently contributed to provide local weather information, aimed at enabling processes and environmental licensing of nuclear installations CDTN. This EMET started its operation automatically in September 1996, a number of parameters investigated: temperature and humidity, atmospheric pressure, wind speed and direction, rainfall and global and net solar radiation. The investigations of these parameters are performed divided into three levels: 1.5 m, 10 m and 40 m above the ground. The set of information EMET has attracted many researchers, many of these mainly from Federal University of Minas Gerais (UFMG), the neighboring CDTN. This scenario highlights the importance of the quality of the data is ensured through a system of research data. This paper presents a study aiming to improve the quality of information EMET to contribute to the realization of studies of atmospheric dispersion of pollutants, for the evaluation of extreme weather events, and other applications outside the nuclear area. To do so, we elaborated a methodology for treatment of meteorological data based on experience with the operation of EMET / CDTN and techniques found in the existing literature. The main results, concerning the EMET / CDTN, is the description of the data acquisition system, a procedure for processing the data generated, the evaluation of the quality of the data generated between 1996 and 2012, the identification of extreme weather events occurred and selection of the best periods for contribution in studies of atmospheric dispersion. / A Estação Meteorológica (EMET) do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), localizado em Belo Horizonte Minas Gerais, foi concebida na década de 80 de forma a oferecer treinamento ao pessoal de operação de outras Estações que pertenciam à extinta Nuclebrás. Posteriormente, contribuiu para prover informações meteorológicas locais, visando a viabilização de processos de licenciamento ambiental e nuclear das instalações do CDTN. Esta EMET iniciou sua operação de forma automática em setembro de 1996, são diversos os parâmetros investigados: temperatura e umidade do ar, pressão atmosférica, direção e velocidade do vento, precipitação pluviométrica e radiação solar global e líquida. As investigações desses parâmetros são realizadas distribuídas em três níveis: 1,5 m, 10 m e 40 m do solo. O conjunto de informações da EMET tem atraído diversos pesquisadores, muitos destes provenientes principalmente da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), vizinha ao CDTN. Este cenário evidencia a importância de que a qualidade dessas informações seja garantida por meio de um sistema de investigação de dados. Este trabalho apresenta o estudo realizado com o objetivo de melhorar a qualidade das informações da EMET de forma a contribuir para a realização de estudos de dispersão atmosférica de poluentes; para a avaliação de eventos meteorológicos extremos, além de outras aplicações fora do âmbito da área nuclear. Para tanto, elaborou-se uma metodologia de tratamento de dados meteorológicos baseada na experiência adquirida com a operação da EMET/CDTN e em técnicas encontradas na bibliografia existente. Os principais resultados apresentados, referentes à EMET/CDTN, são: a descrição do sistema de aquisição de dados; um procedimento para tratamento dos dados gerados; a avaliação da qualidade dos dados gerados entre 1996 e 2012; a identificação dos eventos extremos meteorológicos ocorridos e a seleção dos melhores períodos para contribuição em estudos de dispersão atmosférica.

Diversas pesquisas estudam ambientes de programação que auxiliem os usuários de máquinas paralelas a re-estruturarem seus programas, obtendo com isso uma melhor paralelização e um maior desempenho de execução. Os ambientes existentes ainda abordam poucos aspectos da re-estruturação e atendem apenas a classes particulares de usuários. Este trabalho consiste na concepção de um ambiente de programação paralela que permita atender às necessidades de re-estruturação de usuários de características dispares. Para isto são feitos inicialmente estudos das características dos usuários de máquinas paralelas e dos ambientes existentes, nos quais é mostrada a necessidade de ferramentas, recursos e formas de operação. Estas necessidades são relacionadas entre si, tendo como resultado a estrutura do ambiente e aos sues modos básicos de operação. A seguir é mostrada a implementação da proposta através da expansão de um ambiente existente. É mostrado também um compilador Fortran em implementação que é parte do ambiente proposto.

As imagens do satélite Landsat, disponívies desde 1972, têm sido extensivamente utilizadas pelos especialistas da área de sensoriamento remoto. Em algumas aplicações, há a necessidade de gerar as imagens em grades de amostragem mais fina. Normalmente, utilizam-se técnicas de interpolação que reduzem a resolução espacial da imagem processada. Neste trabalho, é utilizada a técnica de restauração combinada com o processo de reamostragem para gerar imagens, em taxas de amostragem diferentes da original, com qualidade espacial melhor. As funções de transferência dos sensores MSS e TM foram determinadas a partir de um modelo teórico, utilizando dados de especificação de projeto. A avaliação dos resultados indicou resoluções espaciais piores que as resoluções nomiais dos sistemas. O algoritmo de restauração é baseado no método da Compensação da Função de Transferência (CFT) ou do Filtro Inverso Modificado (FIM), usando filtros FIR através da técnica de janelamento. Uma aproximação do filtro de Wiener é também utilizada. O filtro é projetado no domínio de Fourier. Subsequentemente, um operador linear no dominio espacial é derivado para ser aplicado na restauração da imagem. O filtro da restauração FIM é utilizado para reamostrar imagens do sensor TM do satélite Landsat-5 em uma grade de amostragem de 15 m ("pixel" original = 30 m). A avaliação dos resultados da restauração é feita através da comparação qualitativa e quantitativa entre as imagens do sensor TM remostradas pelos métodos da restauração combinada com a interpolação, e Convolução Cúbica Paramétrica (CCP). A comparação é feita visualmente, através do perfil radiométrico ao longo de uma linha da imagem, por meio da diferença de imagens, de medidas estatística e análise de Fourier. Resultados melhores são obtidos com o método de restauração proposto.

Este trabalho desenvolve condicoes exatas para a aplicacao de estrategias de paralelizacao a lacos sequenciais. A teoria de dependencias com sua atual formulacao nao consegue isoladamente responder com precisao sobre a paralelizacao de certos trechos de programas sequenciais. Faltam criterios para decidir quais dependencias desses trechos tem realmente utilidade nesse processo. Algumas delas podem ser violadas sem comprometer a correcao dos programas, enquanto outras, como aquelas relativas as variaveis de controle dos lacos, sao usadas em pouquissimos casos e avolumam muito o grafo de dependencias. Alem disso, essa teoria nao consideraa estrategia de paralelizacao escolhida. Este trabalho estabelece dispositivos matematicos (condicoes exatas) que respondem com precisao se um laco pertencente ao universo de lacos sequenciais unicos com um ou dois comandos de atribuicao em seus escopos pode ser paralelizado, considerando algumas estrategias de paralelizacao bem conhecidas. A determinacao das condicoes exatas para lacos genericos e um problema estruturalmente complexo. Isso impos limitacoes a este trabalho, reduzindo sua abordagem para uma familiarestrita do referido universo. Alem do estabelecimento das condicoesexatas, este trabalho apresenta relacoes entre os conjuntos de lacosparalelizaveis, nas estrategias estudadas, comparando a aplicabilidade dessas estrategias aos lacos sequenciais. Por fim, este trabalho compara a atual forma de utilizacao da teoria de dependencias na paralelizacao de lacos sequenciais com as condicoes exatas estabelecidas, evidenciando a imprecisao da utilizacao dessa teoria.

Este trabalho apresenta um sistema integrado de hardware + software de aquisicao e processamento de imagens para aplicacao na educacao e formacao de recursos humanos na area de processamento de imagens e visao computacional. O sistema de aquisicao de imagens apresentado e modular, expansivel, de baixo custo e opera em alta velocidade, introduzindo uma nova tecnica para a operacao dos canaisd e DMA de microcomputadores da linha IBM-PC. O sistema de processamento de imagens e aberto, orientado a objetos e prove ao usuario as principais tecnicas classicas de processamento de imagense visao computacional como exemplos ilustrativos de aplicacao do sistema. Uma ferramenta importante do sistema e que o diferencia de outros sistemas de processamento de imagem e a ferramenta de visaoes tereoscopica que e detalhada neste trabalho.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de dois esquemas de relaxação aplicados a um algoritmo de direção de bordas: um com base probabilística e outro com base em consulta a dicionário. O algoritmo detentor de bordas utilizado foi desenvolvido a partir de uma formulação estatística do problema. O sinal e o ruído são modelados como gaussianos aditivos independentes e auto-regressivos sem duas dimensões. A classificação e feita em termos de testes de hipóteses de configuração de níveis de cinza em um conjunto de quatro pixels denominado quadriplete, buscando minimizar o risco médio de erro. Os dois esquemas de relaxação foram desenvolvidos tendo como objetos os quadripletes, e utilizando procedimento heurístico de atualização iterativa das probabilidades de rótulos. E feita uma serie de testes em imagens sintéticas com adição controldada de ruído. Os esquemas são analisados experimentalmente quanto a convergência a uma classificação consistente e não ambiguae velocidade de convergência, e comparados. E verificada qualitativamente a variação na eficiência dos esquemas com o nível de ruído adicionado. E verificado o comportamento dos esquemas ante uma situação não prevista na definição do problema. E proposta implementada uma maneira de alterar o dicionário para reduzir o numero de classificações erradas. Seu desempenho e analisado juntamente com os outros dois esquemas e comparado.

Esta dissertação apresenta alguns algoritmos rápidos para o processamento morfológico de imagens binárias baseados no contorno dos elementos que as compões. Tais algoritmos são implementados em uma linguagem de programação orientada por objetos, utilizando microcomputadores. Esta dissertação também descreve o sistema MOPHO sobre o qual os algoritmos rápidos são implementados bem como a interface gráfica com o usuário do sistema. Os algoritmos propostos são comparados com algoritmos clássicos de processamento morfológico de imagens binárias, sob o ponto de vista teórico, com a intenção de apresentar as vantagens e desvantagens dos mesmos. De posse deste estudo, realiza-se uma avaliação de desempenho entre os algoritmos propostos e a implementação tradicional, utilizada no sistema MORPHO.

A representação atributo-valor de documentos usada no processo de mineração de textos é uma estrutura adequada à maioria das tarefas de classificação e agrupamento de documentos. No contexto de algoritmos de aprendizado de máquina, a representação atributo-valor de documentos freqüentemente utiliza a abordagem bag-of-words. Essa abordagem é caracterizada pela alta dimensionalidade na representação dos dados, pois toda palavra presente no documento pode ser um possível atributo. Deve ser considerado, portanto, que uma boa representação de documentos tem uma influência fundamental no desempenho dos algoritmos de aprendizado (supervisionado ou não supervisionado). Como uma das principais contribuições deste trabalho, é apresentada uma ferramenta para pré-processamento que eficientemente decompõe textos em palavras usando a abordagem bag-of-words, bem como o uso de métodos para reduzir a dimensionalidade da representação gerada. Essa ferramenta transforma os documentos em um formato acessível à maioria dos algoritmos de aprendizado, nos quais os dados são descritos como um vetor de dimensão fixa. A ferramenta computacional implementada, entre as diversas funcionalidades, reduz a dimensionalidade da representação de documentos com o objetivo de obter um melhor desempenho dos algoritmos de aprendizado de máquina utilizados. A escolha do algoritmo de aprendizado a ser utilizado, supervisionado e não supervisionado, é dependente do problema em questão. Algoritmos de aprendizado supervisionado podem ser aplicados a documentos rotulados, enquanto algoritmos de aprendizado não supervisionado são freqüentemente aplicados a dados não rotulados. No caso do aprendizado não supervisionado, para avaliar se um dado cluster corresponde a um certo conceito, neste trabalho é utilizada uma abordagem usando algoritmos de aprendizado indutivo para auxiliar na interpretação dos clusters. Nesta abordagem o interesse consiste em compreender como o sistema representa e raciocina sobre o conhecimento adquirido. Essa compreensão é necessária tanto para o usuário aceitar a solução gerada pelo sistema quanto para analisar o raciocínio utilizado.