Um método para classificação de imagens de satélite usando Transformada Cosseno Discreta com detecção e remoção de nuvens e sombras

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 (INPE).

Interações entre nuvens, chuvas e a biosfera na Amazônia

Apresenta-se uma revisão dos resultados já obtidos no Projeto LBA, na componente de Física do Clima, referente ao efeito da interação entre a biosfera e a formação de nuvens e de chuva em diferentes estações do ano e regiões da Bacia Amazônica. O efeito do desmatamento e das queimadas na atmosfera é abordado assim como mecanismos atmosféricos que foram caracterizados a partir das diversas campanhas do projeto LBA. Uma visão da complexidade das interações e do progresso que tem sido feito com base nos dados colhidos é apresentada.

Uma abordagem híbrida e semiautomática para estimativa de regiões cobertas por nuvens e sombras em imagens de satélite: análise e avaliação

Os principais objetivos deste trabalho são propor um algoritmo eficiente e o mais automático possível para estimar o que está coberto por regiões de nuvens e sombras em imagens de satélite; e um índice de confiabilidade, que seja aplicado previamente à imagem, visando medir a viabilidade da estimação das regiões cobertas pelos componentes atmosféricos usando tal algoritmo. A motivação vem dos problemas causados por esses elementos, entre eles: dificultam a identificação de objetos de imagem, prejudicam o monitoramento urbano e ambiental, e desfavorecem etapas cruciais do processamento digital de imagens para extrair informações ao usuário, como segmentação e classificação. Através de uma abordagem híbrida, é proposto um método para decompor regiões usando um filtro passa-baixas não-linear de mediana, a fim de mapear as regiões de estrutura (homogêneas), como vegetação, e de textura (heterogêneas), como áreas urbanas, na imagem. Nessas áreas, foram aplicados os métodos de restauração Inpainting por suavização baseado em Transformada Cosseno Discreta (DCT), e Síntese de Textura baseada em modelos, respectivamente. É importante salientar que as técnicas foram modificadas para serem capazes de trabalhar com imagens de características peculiares que são obtidas por meio de sensores de satélite, como por exemplo, as grandes dimensões e a alta variação espectral. Já o índice de confiabilidade, tem como objetivo analisar a imagem que contém as interferências atmosféricas e daí estimar o quão confiável será a redefinição com base no percentual de cobertura de nuvens sobre as regiões de textura e estrutura. Tal índice é composto pela combinação do resultado de algoritmos supervisionados e não-supervisionados envolvendo 3 métricas: Exatidão Global Média (EGM), Medida De Similaridade Estrutural (SSIM) e Confiança Média Dos Pixels (CM). Finalmente, verificou-se a eficácia destas metodologias através de uma avaliação quantitativa (proporcionada pelo índice) e qualitativa (pelas imagens resultantes do processamento), mostrando ser possível a aplicação das técnicas para solucionar os problemas que motivaram a realização deste trabalho.

A estrutura da brincadeira e a regulação das relações

A brincadeira tradicional de rua é um fenômeno paradigmático da organização social de crianças e da cultura infantil. O estudo das brincadeiras tradicionais infantis possibilita a investigação de um fenômeno "espontâneo", sem o planejamento adulto e sem o recurso da escrita. Cada brincadeira, em cada cultura, possui uma estrutura peculiar que a define. A estrutura da brincadeira, no geral determina o desenrolar dos acontecimentos no jogo, prevendo padrões, estratégias e sanções típicas. Apesar desta estrutura ter sua origem histórica nas relações, constitui um elemento supra-relacional, ritualizado. Cada característica estrutural, verbalmente codificada, existe independente das relações, é um dos seus determinantes. Na verdade, a estrutura de uma brincadeira não determina totalmente e linearmente as interações entre os sujeitos de modo a eliminar as peculiaridades das relações; a estrutura interage com as relações anteriormente dadas. As interações nas brincadeiras serão fruto do institucionalmente dado e das relações entre seus membros. A partir de exemplos de brincadeiras tradicionais tais como, peteca (bola de gude), papagaio, tratos, elástico e outras, serão analisados aspectos estruturais que condicionam e interagem com as relações. Acredita-se que a investigação de tais fatores seja importante tanto para melhor descrição da brincadeira quanto para compreensão das relações entre os membros do grupo bem como da transmissão da cultura da brincadeira.

A transmissão da cultura da brincadeira: algumas possibilidades de investigação

Este trabalho esboça possibilidades de investigar fatores relacionados à transmissão da cultura do brinquedo. A brincadeira pressupõe uma aprendizagem social, aprendem-se as formas, o vocabulário típico, os tipos de interações condizentes, as regras, o momento de enunciá-las etc. A investigação de tais categorias e dos fatores envolvidos em sua produção é importante para uma melhor descrição da brincadeira e da ocorrência de aprendizagem em situação natural e também para criar indicadores para a compreensão das relações entre os membros dos grupos de crianças, da socialização, da constituição do sujeito e da transmissão da cultura.

Processos de saúde e doença entre crianças institucionalizadas: uma visão ecológica

Este artigo discute aspectos do processo de saúde e doença entre crianças assistidas em um abrigo infantil de Belém, entre 2004 a 2005. Os dados foram coletados em fontes documentais e por meio de entrevista com técnicos da instituição. De um total de 287 crianças, constatou-se que 49,47% apresentavam doenças, deficiências e lesões corporais quando do seu encaminhamento ao abrigo, que podem ser associadas à situação de pobreza e negligência familiar experimentadas desde o nascimento. Em relação ao período de permanência na instituição, verificou-se que as crianças contraíram doenças infecto-contagiosas (42,5%) e manifestaram problemas de ordem emocional (18,83%), que podem estar relacionados às características ambientais da instituição proporção adulto/criança inadequada (1:8), superlotação do espaço (75/mês). Os resultados permitem concluir que a condição de saúde das crianças traduz as situações de privação material e emocional a que foram submetidas no convívio com a família e ao longo de sua permanência no abrigo. Nesses termos, os processos de saúde e doença são discutidos a partir de uma perspectiva ecológica, que reconhece fatores biológicos, sociais e culturais que constituem a família e o abrigo como contextos de desenvolvimento da criança institucionalizada.

New records of Fredius denticulatus (H. Milne-Edwards, 1853) and F. reflexifrons (Ortmann, 1897), and the eastern limits of the distribution of pseudothelphusid crabs (Crustacea: Decapoda) in Brazil

É registrada pela primeira vez a ocorrência de Fredius reflexifrons (Ortmann, 1897), um caranguejo da família Pseudothelphusidae de ampla distribuição na Amazônia e nas Guianas, no estado do Ceará, Nordeste do Brazil. São feitos registros adicionais de dessa espécie e de Fredius denticulatus (H. Milne-Edwards, 1853) para a região amazônica. É feita uma discussão sobre os limites orientais da distribuição da família Pseudothelphusidae no Brasil.

Caretaking behavior among siblings in children's shelters

Este estudo analisou 742 eventos envolvendo comportamento de cuidado entre crianças abrigadas com e sem irmão na mesma instituição. Foram aplicados testes estatísticos para avaliação intergrupal na comparação entre os sujeitos focais. As crianças com irmão manifestaram a maior proporção desses comportamentos e foram dirigidos principalmente a parceiros não-Irmãos (companheiros de dormitório) ou adultos (cuidadores). O estudo revelou ainda que o comportamento Brincar de cuidar foi mais freqüente no grupo de crianças Com Irmão na instituição enquanto que entre os participantes Sem Irmão predominou Estabelecer contato afetuoso e comportamentos direcionados mais a adultos do que aos pares. Conclui-se que o comportamento de cuidado está presente entre irmãos, mas assume formas particulares em razão da complexa dinâmica social que caracteriza o ambiente pesquisado.

Spatial and temporal distribution in density and biomass of two Pseudodiaptomus species (Copepoda: Calanoida) in the Caeté river estuary (Amazon region - North of Brazil)

A distribuição espacial e temporal da densidade e biomassa dos copépodos planctônicos Pseudodiaptomus richardi e P. acutus, ao longo de um gradiente de salinidade, foi estudada no Estuário do Rio Caeté (Norte do Brasil) durante os meses de junho e dezembro de 1998 (estação seca) e fevereiro e maio de 1999 (estação chuvosa). A biomassa dos copépodos foi estimada a partir de parâmetros da regressão baseada na relação entre o peso seco e o comprimento do corpo (prossoma) de organismos adultos. O Estuário do Rio Caeté caracterizou-se por uma grande variação espacial e sazonal na salinidade (0,8-37,2). A relação peso-comprimento para ambas as espécies de Pseudodiaptomus foi do tipo exponencial. Os valores de densidade e biomassa oscilaram entre 0,28-46,18 ind. m^-3 e 0,0022-0,3507 mg DW. m^-3 para P. richardi; e entre 0,01-17,02 ind. m^-3 e 0,0005-0,7181 mg DW. m^-3 para P. acutus. Os resultados revelaram que a contribuição de P. richardi para a produção secundária no Estuário do Rio Caeté é mais importante na zona liminética que em outras zonas onde foram dominantes os regimes eurihalino-polihalino. Contudo, para P. acutus não foi possível observar de forma clara um padrão de distribuição espacial e temporal para a área estudada.

Seasonal variation in the copepod community structure from a tropical Amazon estuary, Northern Brazil

O presente estudo teve como objetivo principal avaliar a variação sazonal na estrutura da comunidade dos copépodos durante os meses de julho, setembro e novembro de 2003 (período seco) e janeiro, março e maio de 2004 (período chuvoso) no estuário do Curuçá, Norte do Brasil. As amostras foram coletadas nas marés de quadratura com auxílio de uma rede de plâncton com 200µm de abertura de malha, rebocada por meio de uma pequena embarcação a motor. As medidas de condutividade da água foram realizadas in situ utilizando-se um condutivímetro eletrônico e a salinidade foi posteriormente obtida através da transformação dos valores de condutividade. Os valores de salinidade variaram sazonalmente de 7, 2 ± 0, 1a 39, 2 ± 1, 8 (média ± desvio padrão), tendo sido principalmente influenciados pelas diferenças nas taxas de precipitação entre os períodos de amostragem estudados. Foram identificados no total 30 táxons, com Acartia tonsa constituindo a espécie mais representativa durante todo o período de estudo,seguida por Acartia lilljeborgii, Subeucalanus pileatus e Paracalanus quasimodo. Durante este trabalho, os valores de densidade, índices ecológicos e dominância das espécies de copépodos apresentaram um padrão sazonal claro, mostrando que a área estudada pode ser considerada sazonalmente heterogênea em relação a estes parâmetros investigados.

Insights of meso and micro-scale processes for the Caxiuanã forest region from high resolution simulation

Dados meteorológicos e simulações numéricas de alta resolução foram usados para estimar campos espaciais na região leste da Amazônia onde se situam a Floresta e a Baía de Caxiuanã, no Estado do Pará. O estudo foi feito para o período de Novembro de 2006, quando foi realizado o experimento de campo COBRA-PARÁ. Análises de imagens do sensor MODIS mostram a ocorrência de vários fenômenos locais como avenidas de nuvens, sistemas convectivos precipitantes, e importante influência das interfaces entre a floresta e as superfícies aquáticas. Simulações numéricas para o dia 7 de novembro de 2006 mostraram que o modelo representou bem as principais variáveis meteorológicas. Os resultados mostram que a Baía de Caxiuanã provoca importante impacto nos campos meteorológicos adjacentes, principalmente, através da advecção pelos ventos de nordeste que induzem a temperaturas do dossel mais frias a oeste da baía. Simulações de alta resolução (LES) produziram padrões espaciais de temperatura e umidade alinhados com os ventos durante o período diurno e mudanças noturnas causadas principalmente pela presença da baía e chuvas convectivas. Correlações espaciais entre os ventos de níveis médios e os fluxos verticais de calor latente mostraram que existe uma mudança de correlações negativas para as primeiras horas do dia passando para correlações positivas para o período da tarde e início da noite.

Processo de attachment, densidade de raios e a ocorrência de flashover em linhas de transmissão de eletricidade

Esta tese refere-se ao uso de modelos de attachment de lideres (Leader Progression Model – LPM) para estimativa da distancia de salto, que, junto com dados de densidade de raios como coletado pelo sistema de detecção de raios do SIPAM, são usados para estimar a taxa de flashover em linhas de transmissão de eletricidade na Amazônia. O modelo de progressão de líder desenvolvido nesta tese é denominado ModSalto, que, para estimar a distancia de salto: 1- integra a densidade linear de cargas elétricas devida ao líder, proporcional a prospectiva corrente de primeira descarga (1º stroke) Ip, para determinar o campo elétrico produzido pelo líder descendente na estrutura sob estudo (para-raios, arestas, condutores, etc.); 2 – integra a distribuição imagem do líder descendente, fazendo uso da característica de poder das pontas como fator de estimulo e intensificação do campo elétrico devido a streamers nas partes aguçadas das estruturas sob estudo, para temporizar o momento do processo de attachment. O gatilho para o líder descendente, por hipótese, se deve a ejeção aleatória de pacotes de cargas elétricas em domínios turbulentos no interior das nuvens que recebem energia por processos de cascata da turbulência geral, e o comportamento do líder descendente, deve obedecer à equação da força de Lorentz, no espaço de campos cruzados elétrico devido às nuvens a cima e o campo magnético da Terra, que obriga as cargas do líder a desenvolverem movimentos cicloidais que podem explicar a natureza tortuosa do trajeto do líder descendente. Com o objetivo de formalizar dados consistentes de densidade de raios é feita uma reanalise do conjunto de dados coletado pelo LLS SIPAM de outubro de 2006 a julho de 2008 na região amazônica, com cerca de 3 milhões de eventos, comparando-os com dados de torres instrumentadas para evidenciar-se sua qualidade e usabilidade. Dados de elevação de terreno do SRTM da NASA são usados para gerar formula do raio de atração (Ra) das estruturas passiveis de serem atingidas por raios e para gerar formulas de área de atração, usadas para quantificar o numero de raios que provavelmente atingirão determinada estrutura, baseado no valor de densidade de raios (raios/km2/ano) na área em estudo.

Influências das condições termodinâmicas nos eventos extremos de precipitação na cidade de Belém e região metropolitana

O objetivo desta dissertação foi verificar a importância dos fatores termodinâmicos na ocorrência de eventos extremos de precipitação na Cidade de Belém (PA) e região metropolitana, no período de agosto de 2008 a dezembro de 2009. Para tal, foram utilizados dados de precipitação e radiossondagens. Para análise das condições termodinâmicas e dinâmicas foram utilizadas imagens de satélite, cartas de superfície e análise do diagrama SKEW T LOG P. O estudo da termodinâmica da atmosfera foi realizado a luz das teorias da Energia Potencial Disponível para a Convecção (CAPE) e, também, da Energia de Inibição da Convecção (CINE). Foi utilizado o método dos decis para classificar os eventos extremos de precipitação a fim de associá-los aos valores da CAPE e da CINE com o objetivo de verificar o valor destes índices quando da ocorrência dos eventos extremos. Verificou-se que a região estudada possui forte atividade convectiva durante todo o ano, haja vista que seus valores médios mensais variam entre 900 J/kg e 1900 J/kg. Foi visto, também, que nem sempre CAPE alta e CINE baixa determinam precipitação. Esta situação determina o potencial para a convecção profunda, mas para converter este potencial em precipitação existe a necessidade da forçante dinâmica. Os resultados mostraram que quando o processo de precipitação dependeu, exclusivamente, da CAPE, foi necessário haver um valor alto para poder gerar convecção profunda e por consequência precipitação, enquanto, que no processo de precipitação com contribuição dinâmica não foi necessário um valor tão significativo da CAPE, neste caso, não ultrapassou a 1000 J/kg. A CINE esteve, sempre, menor no período chuvoso apresentando valores médios mensais menores que 300 J/kg. Isto não quer dizer que quanto menor a CINE maior será a precipitação. Quando a inibição está presente a instabilidade vai crescendo ao longo do dia determinando, com isso, nuvens com um desenvolvimento vertical mais acentuado, assim os pontos onde os inibidores enfraquecem primeiro, serão os pontos preferenciais para o disparo da tempestade. Logo, quando a instabilidade estiver alta e existir o mecanismo inibidor (CINE), em uma grande área, os locais mais propícios aos disparos das tempestades são os pontos onde a CINE e o NCE começam a diminuir e a inversão térmica, que por vezes acontece, começa a ser quebrada. Durante a execução desta pesquisa ficou claro que para a ocorrência de eventos extremos de precipitação, no período chuvoso, existe necessidade da influência da ITCZ e no período seco, conforme se observa no estudo de caso realizado para o mês de outubro o fator dinâmico que mais influencia é a Linha de Instabilidade (LI).