Classificação híbrida: pixel a pixel e baseada em objetos para o monitoramento da condição da superfície dos pavimentos rodoviários

Monitorar a condição de uso de toda a extensão das rodovias brasileiras é tarefa dispendiosa e demorada. Este trabalho trata de novas técnicas que permitem o levantamento da condição da superfície dos pavimentos rodoviários de forma ágil utilizando imagens hiperespectrais de sensor digital aeroembarcado. Nos últimos anos, um número crescente de imagens de alta resolução espacial tem surgido no mercado mundial com o aparecimento dos novos satélites e sensores aeroembarcados de sensoriamento remoto. Propõe-se uma metodologia para identificação dos pavimentos asfálticos e classificação das principais ocorrências dos defeitos na superfície do pavimento. A primeira etapa da metodologia é a identificação da superfície asfáltica na imagem, utilizando uma classificação híbrida baseada inicialmente em pixel e depois refinada por objetos. A segunda etapa da metodologia é a identificação e classificação das ocorrências dos principais defeitos nos pavimentos flexíveis que são observáveis nas imagens de alta resolução espacial. Esta última etapa faz uso intensivo das novas técnicas de classificação de imagens baseadas em objetos. O resultado final é a geração de índices da condição da superfície do pavimento a partir das imagens que possam ser comparados com os indicadores vigentes da condição da superfície do pavimento já normatizados pelos órgãos competentes no país.

A comparison for a multiscale study of structural lineaments in southern Brazil: LANDSAT-7 ETM+ and shaded relief images from SRTM3-DEM

This paper presents a comparison of descriptive statistics obtained for brittle structural lineaments extracted manually from LANDSAT images and shaded relief images from SRTM 3 DEM at 1:100, 000 and 1:500, 000 scales. The selected area is located in the southern of Brazil and comprises Precambrian rocks and stratigraphic units of the Paraná Basin. The application of this methodology shows that the visual interpretation depends on the kind of remote sensing image. The resulting descriptive statistics obtained for lineaments extracted from the images do not follow the same pattern according to the scale adopted. The main direction obtained for Proterozoic rocks using both image types at a 1:500, 000 scale are close to NS±10, whereas at a 1:100, 000 scale N45E was obtained for shaded relief images from SRTM 3 DEM and N10W for LANDSAT images. The Paleozoic sediments yielded the best results for the different images and scales (N50W). On the other hand, the Mesozoic igneous rocks showed greatest differences, the shaded relief images from SRTM 3 DEM images highlighting NE structures and the LANDSAT images highlighting NW structures. The accumulated frequency demonstrated high similarity between products for each image type no matter the scale, indicating that they can be used in multiscale studies. Conversely, major differences were found when comparing data obtained using shaded relief images from SRTM 3 DEM and Landsat images at a 1:100, 000 scale.

Fotopedologia, espectroscopia e sistema de informação geográfica na caracterização de solos desenvolvidos do Grupo Barreiras no Amapá

O presente trabalho utilizou ferramentas de sensoriamento remoto e sistema de informação geográfica, aliadas às informações espectrais do solo e quantitativas e qualitativas do relevo, para a caracterização e discriminação das classes de solos desenvolvidos do Grupo Barreiras na região do município de Porto Grande, Amapá. Após o mapeamento semidetalhado de solos, realizou-se a caracterização pontual das amostras dos perfis por meio de espectroscopia de visível e infravermelho (400-2500 nm), e a análise espacial das redes de drenagem e relevo a partir de fotos aéreas e imagens de radar. As informações quantitativas do relevo foram mais eficientes na caracterização e discriminação dos solos estudados do que as qualitativas, enquanto as informações espectrais permitiram caracterizar os solos em nível pontual. Métodos espaciais utilizando redes de drenagem e relevo e métodos espectrais utilizando amostras pontuais complementam-se na caracterização e discriminação de solos na paisagem.

Long-term effects of oil pollution in mangrove forests (Baixada Santista, Southeast Brazil) detected using a GIS-based multitemporal analysis of aerial photographs

Oil spills are potential threats to the integrity of highly productive coastal wetlands, such as mangrove forests. In October 1983, a mangrove area of nearly 300 ha located on the southeastern coast of Brazil was impacted by a 3.5 million liter crude oil spill released by a broken pipeline. In order to assess the long-term effects of oil pollution on mangrove vegetation, we carried out a GIS-based multitemporal analysis of aerial photographs of the years 1962, 1994, 2000 and 2003. Photointerpretation, visual classification, class quantification, ground-truth and vegetation structure data were combined to evaluate the oil impact. Before the spill, the mangroves exhibited a homogeneous canopy and well-developed stands. More than ten years after the spill, the mangrove vegetation exhibited three distinct zones reflecting the long-term effects of the oil pollution. The most impacted zone (10.5 ha) presented dead trees, exposed substrate and recovering stands with reduced structural development. We suggest that the distinct impact and recovery zones reflect the spatial variability of oil removal rates in the mangrove forest. This study identifies the multitemporal analysis of aerial photographs as a useful tool for assessing a system's capacity for recovery and monitoring the long-term residual effects of pollutants on vegetation dynamics, thus giving support to mangrove forest management and conservation.

Mapeamento do índice de vegetação da diferença normalizada em lavoura de algodão

Os dados de sensoriamento remoto em campo podem fornecer informações detalhadas sobre a variabilidade de parâmetros biofísicos ligados à produtividade em grandes áreas e apresentam potencial para o monitoramento destes parâmetros, ao longo de todo o ciclo de desenvolvimento da cultura. Este trabalho objetivou mapear a variabilidade espacial do índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) e seus componentes, em duas lavouras comerciais de algodão (Gossipium hirsutum L.), utilizando sensor óptico ativo, em nível terrestre. Os dados foram coletados utilizando-se sensor instalado em um pulverizador autopropelido agrícola. Um receptor GPS foi acoplado ao sensor, para a obtenção das coordenadas dos pontos de amostragem. As leituras foram realizadas em faixas espaçadas em 21,0 m, aproveitando-se as passadas do veículo no momento da pulverização de agroquímicos, e os dados submetidos à análise estatística clássica e geoestatística. Mapas de distribuição espacial das variáveis foram elaborados pela interpolação por krigagem. Observou-se maior variabilidade espacial do NDVI e da reflectância espectral da vegetação na região do infravermelho próximo (IVP) (880 nm) e do visível (590 nm) na lavoura com maior estresse fisiológico, devido ao ataque do percevejo castanho [Scaptocoris castanea (Hem.: Cydnidae)], em relação à lavoura sadia.

Identificação de ondas de Rossby a partir de diagramas de Hovmoller da concentração de clorofila entre as latitudes de 25o S e 45o S do Oceano Atlântico

Ondas de Rossby são ondas planetárias oceânicas de ocorrência quase global com comprimentos de onda da ordem de centenas a milhares de quilômetros, períodos da ordem de meses a anos e amplitudes superficiais da ordem de centímetros, causando anomalia da altura da superfície do mar (AASM). Transportando grandes quantidades de energia e influenciando diretamente a circulação de larga escala e o clima global, sua propagação de fase acontece sempre para oeste e sua velocidade é predominantemente uma função da latitude. É sabido que relações entre AASM e concentração de clorofila (CC) podem ser encontradas em todas as bacias oceânicas, evidenciando uma clara influência de fenômenos físicos em fenômenos biológicos. O presente trabalho visa a identificação de ondas de Rossby através da visualização de dados de CC, que, quando comparados a de AASM, apresentaram comprimento, período e velocidade de fase conforme previsto teoricamente para ondas de Rossby baroclínicas do primeiro modo vertical. A região de estudo, entre as latitudes de 25o S e 45o S, é caracterizada pela presença da Corrente do Atlântico Sul, da convergência subtropical e da faixa de rotacional nulo do vento e é, portanto, sede de importantes fenômenos oceanográficos de larga escala. Ambos os conjuntos de dados foram obtidos por sensoriamento remoto e submetidos a uma cadeia de filtros bidimensionais de resposta impulsiva finita (FIR2D) cujo funcionamento de baseia no princípio de convolução entre a série temporal e uma matriz-filtro. Os sinais filtrados foram decompostos em componentes propagantes e não-propagantes e entre os propagantes foi feita a separação das componentes em diversas bandas espectrais definidas por seus períodos centrais. Diagramas de Hovmoller foram confeccionados e as velocidades de fase foram obtidas através da transformada de Radon. A conclusão do trabalho evidenciou uma clara influência das ondas de Rossby sobre a distribuição de clorofila ao longo da região estudada.

Identificação de ondas de Rossby a partir de diagramas de Hovmoller da concentração de clorofila entre as latitudes de 25o S e 45o S do Oceano Atlântico

Ondas de Rossby são ondas planetárias oceânicas de ocorrência quase global com comprimentos de onda da ordem de centenas a milhares de quilômetros, períodos da ordem de meses a anos e amplitudes superficiais da ordem de centímetros, causando anomalia da altura da superfície do mar (AASM). Transportando grandes quantidades de energia e influenciando diretamente a circulação de larga escala e o clima global, sua propagação de fase acontece sempre para oeste e sua velocidade é predominantemente uma função da latitude. É sabido que relações entre AASM e concentração de clorofila (CC) podem ser encontradas em todas as bacias oceânicas, evidenciando uma clara influência de fenômenos físicos em fenômenos biológicos. O presente trabalho visa a identificação de ondas de Rossby através da visualização de dados de CC, que, quando comparados a de AASM, apresentaram comprimento, período e velocidade de fase conforme previsto teoricamente para ondas de Rossby baroclínicas do primeiro modo vertical. A região de estudo, entre as latitudes de 25o S e 45o S, é caracterizada pela presença da Corrente do Atlântico Sul, da convergência subtropical e da faixa de rotacional nulo do vento e é, portanto, sede de importantes fenômenos oceanográficos de larga escala. Ambos os conjuntos de dados foram obtidos por sensoriamento remoto e submetidos a uma cadeia de filtros bidimensionais de resposta impulsiva finita (FIR2D) cujo funcionamento de baseia no princípio de convolução entre a série temporal e uma matriz-filtro. Os sinais filtrados foram decompostos em componentes propagantes e não-propagantes e entre os propagantes foi feita a separação das componentes em diversas bandas espectrais definidas por seus períodos centrais. Diagramas de Hovmoller foram confeccionados e as velocidades de fase foram obtidas através da transformada de Radon. A conclusão do trabalho evidenciou uma clara influência das ondas de Rossby sobre a distribuição de clorofila ao longo da região estudada

Estimativa do índice de área foliar e temperatura em uma área de eucalipto

It is known that the presence of large masses of vegetation is a factor that can influence the microclimate of a region. In this paper we analyzed the correlation between leaf area index (LAI) and land surface temperature (LST), both estimated from remote sensing images from Landsat-5 TM in an area of eucalyptus plantation, and these estimates were compared to the observed data. The correlation between LAI and LST was not significant (16%), which indicates that there is no necessarily a direct influence of vegetation in the local temperature. The comparison between estimated and observed data shows that the application of remote sensing techniques in the estimative of interested variables is efficient, because the estimatives followed consistently the observed values.