Avaliação de técnicas de segmentação e classificação automática de imagens landsat-tm no mapeamento do uso do solo na Amazônia1

O mapeamento do uso da terra é fundamental para o entendimento dos processos de mudanças globais, especialmente em regiões como a Amazônia que estão sofrendo grande pressão de desenvolvimento. Tradicionalmente estes mapeamentos têm sido feitos utilizando técnicas de interpretação visual de imagens de satélites, que, embora de resultados satisfatórios, demandam muito tempo e alto custo. Neste trabalho é proposta uma técnica de segmentação da imagens com base em um algoritmo de crescimento de regiões, seguida de uma classificação não-supervisionada por regiões. Desta forma, a classificação temática se refere a um conjunto de elementos (pixels da imagem), beneficiando-se portanto da informação contextual e minimizando as limitações das técnicas de processamento digital baseadas em análise pontual (pixel-a-pixel). Esta técnica foi avaliada numa área típica da Amazônia, situada ao norte de Manaus, AM, utilizando imagens do sensor "Thematic Mapper" - TM do satélite Landsat, tanto na sua forma original quanto decomposta em elementos puros como vegetação verde, vegetação seca (madeira), sombra e solo, aqui denominada imagem misturas. Os resultados foram validados por um mapa de referência gerado a partir de técnicas consagradas de interpretação visual, com verificação de campo, e indicaram que a classificação automática é viável para o mapeamento de uso da terra na Amazônia. Testes estatísticos indicaram que houve concordância significativa entre as classificações automáticas digitais e o mapa de referência (em tomo de 95% de confiança).

Mapeamento do uso e cobertura da terra a partir da segmentação e classificação de imagens-fração solo, sombra e vegetação derivadas do modelo linear de mistura aplicado a dados do sensor TM/Landsat5, na região do reservatório de Tucuruí - PA

Técnicas de sensoriamento remoto são fundamentais para o monitoramento das mudanças de uso da terra, principalmente em áreas extensas como a Amazônia. O mapeamento de uso da terra, geralmente é realizado por métodos de classificação manual ou digital pixel a pixel, os quais consomem muito tempo. Este estudo aborda a aplicação do modelo linear de mistura em uma imagem Landsat-TM segmentada para o mapeamento das classes de uso da terra na região do reservatório de Tucuruí-PA para os anos de 1996 e 2001.

Exploring TM image texture and its relationships with biomass estimation in Rondônia, Brazilian Amazon

Many texture measures have been developed and used for improving land-cover classification accuracy, but rarely has research examined the role of textures in improving the performance of aboveground biomass estimations. The relationship between texture and biomass is poorly understood. This paper used Landsat Thematic Mapper (TM) data to explore relationships between TM image textures and aboveground biomass in Rondônia, Brazilian Amazon. Eight grey level co-occurrence matrix (GLCM) based texture measures (i.e., mean, variance, homogeneity, contrast, dissimilarity, entropy, second moment, and correlation), associated with seven different window sizes (5x5, 7x7, 9x9, 11x11, 15x15, 19x19, and 25x25), and five TM bands (TM 2, 3, 4, 5, and 7) were analyzed. Pearson's correlation coefficient was used to analyze texture and biomass relationships. This research indicates that most textures are weakly correlated with successional vegetation biomass, but some textures are significantly correlated with mature forest biomass. In contrast, TM spectral signatures are significantly correlated with successional vegetation biomass, but weakly correlated with mature forest biomass. Our findings imply that textures may be critical in improving mature forest biomass estimation, but relatively less important for successional vegetation biomass estimation.

Cerambycidae (Coleoptera) coletados à luz a 45 metros de altura, no dossel da floresta amazônica, e a descrição de quatro espécies novas

É apresentada uma relação das 69 espécies de Cerambycidae coletados a 45 m numa torre metálica de 50 m que ultrapassa a maioria das copas das árvores, num platô de terra firme, na bacia do Rio Cueiras, Estação Experimental de Silvicultura Tropical, km 14 do núcleo ZF-2 em Manaus, Amazonas, Brasil. As coletas foram realizadas de janeiro a dezembro de 2004, durante três noites de transição lunar minguante/nova de cada mês, das 18 às 6 horas. Os insetos foram capturados em um lençol iluminado com lâmpada de 250 watts, luz mista de vapor de mecúrio e lâmpada de 20 watts BLB. Foram coletados Prioninae (12 espécies), Disteniinae (uma espécie), Cerambycinae (27 espécies) e Lamiinae (29 espécies). Novas espécies descritas: Physopleurus rafaeli, sp. nov. (Prioninae, Macrotomini); Oncideres tuberosa sp. nov. (Lamiinae, Onciderini), Plistonax rafaeli sp. nov. (Lamiinae, Acanthoderini) e Hemiloapis mena sp. nov. (Lamiinae, Hemilophini). São apresentadas notas em Oncideres phaetusa Dillon & Dillon, 1946, chave que modifica aquela para as espécies de Physopleurus Lacordaire, 1869 e chave para as espécies de Hemiloapis Galileo & Martins, 2004.

Produção de matéria seca e eficiência nutricional para P, Ca e Mg em leguminosas herbáceas

As leguminosas para adubação verde têm sido introduzidas nos sistemas agrícolas para a recuperação de solos desgastados pelo uso intensivo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta de leguminosas herbáceas à aplicação de calcário e fósforo sobre a produção de biomassa e eficiência nutricional para o P, Ca e Mg. O experimento foi desenvolvido em casa-de-vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal Rural da Amazônia, utilizando-se um Latossolo Amarelo distrófico coletado na profundidade de 0 - 20 cm, em Belém, PA. O delineamento experimental usado foi o de blocos ao acaso, com arranjo de tratamentos em um fatorial 3³, onde foram comparadas três espécies de leguminosas: mucuna preta (Stizolobium atterrimum), mucuna cochinchinensis (Stilozobium cochinchinensis) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformes); três níveis de calagem: de calcário dolomítico (0, 4 e 8 t.ha-1) e de fósforo (0, 25 e 45 mg.dm-3), com quatro repetições cada um. Mucuna cochinchinensis e o feijão de porco produziram maiores quantidades de biomassa vegetal do que a mucuna preta, sendo que a primeira espécie acumulou maior quantidade de P e a segunda maior quantidade de Ca. Mucuna cochinchinensis apresentou maior eficiência de utilização de P, Ca e Mg na ausência da calagem. Nos solos intemperizados com baixa concentração de P, Ca e Mg, o feijão-de-porco e a mucuna cochinchinensis poderão ter melhor desempenho do que a mucuna preta, visto que apresentaram maior eficiência de translocação e de utilização desses nutrientes, respectivamente.

Produção de protease colagenolítica por Bacillus stearothermophillus de solo amazônico

As proteases colagenolíticas são enzimas capazes de hidrolisar as ligações peptídicas de vários tipos de colágeno e têm grande importância na medicina e em aplicações terapêuticas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a produção de proteases colagenolíticas por Bacillus stearothermophilus. Os tratamentos foram realizados por meio de um planejamento fatorial completo 2³, a fim de avaliar a significância dos efeitos e interações das variáveis - pH inicial, concentração de substrato e temperatura - sobre a produção de protease colagenolítica. O ponto central foi executado em quadruplicata para fornecer uma estimativa dos erros experimentais. Ensaios enzimáticos com colágeno e azocaseína como substratos foram realizados para determinação das atividades colagenolítica e proteolítica respectivamente. A maior atividade enzimática colagenolítica foi 79,38 U mL-1, correspondendo a atividade específica de 136,86 U mg-1, em condições iniciais de fermentação, na concentração de substrato a 1% (p/v), pH 7,2 e 25 °C. A atividade proteolítica da enzima foi mais ativa em pH 9,0 e 50 °C e foi estável nas faixas de pH (6,0 - 9,0) e temperatura (45 °C - 50 °C). Bacillus stearothermophilus apresenta viabilidade para a produção de proteases colagenolíticas e a obtenção dessas enzimas tem grande importância para aplicações biotecnológicas.

Multi-temporal analysis of radiometric changes in satellite images of forest edges to infer selective-logging areas in the Amazon forest

Radiometric changes observed in multi-temporal optical satellite images have an important role in efforts to characterize selective-logging areas. The aim of this study was to analyze the multi-temporal behavior of spectral-mixture responses in satellite images in simulated selective-logging areas in the Amazon forest, considering red/near-infrared spectral relationships. Forest edges were used to infer the selective-logging infrastructure using differently oriented edges in the transition between forest and deforested areas in satellite images. TM/Landsat-5 images acquired at three dates with different solar-illumination geometries were used in this analysis. The method assumed that the radiometric responses between forest with selective-logging effects and forest edges in contact with recent clear-cuts are related. The spatial frequency attributes of red/near infrared bands for edge areas were analyzed. Analysis of dispersion diagrams showed two groups of pixels that represent selective-logging areas. The attributes for size and radiometric distance representing these two groups were related to solar-elevation angle. The results suggest that detection of timber exploitation areas is limited because of the complexity of the selective-logging radiometric response. Thus, the accuracy of detecting selective logging can be influenced by the solar-elevation angle at the time of image acquisition. We conclude that images with lower solar-elevation angles are less reliable for delineation of selecting logging.

Land cover classification of Lago Grande de Curuai floodplain (Amazon, Brazil) using multi-sensor and image fusion techniques

Given the limitations of different types of remote sensing images, automated land-cover classifications of the Amazon várzea may yield poor accuracy indexes. One way to improve accuracy is through the combination of images from different sensors, by either image fusion or multi-sensor classifications. Therefore, the objective of this study was to determine which classification method is more efficient in improving land cover classification accuracies for the Amazon várzea and similar wetland environments - (a) synthetically fused optical and SAR images or (b) multi-sensor classification of paired SAR and optical images. Land cover classifications based on images from a single sensor (Landsat TM or Radarsat-2) are compared with multi-sensor and image fusion classifications. Object-based image analyses (OBIA) and the J.48 data-mining algorithm were used for automated classification, and classification accuracies were assessed using the kappa index of agreement and the recently proposed allocation and quantity disagreement measures. Overall, optical-based classifications had better accuracy than SAR-based classifications. Once both datasets were combined using the multi-sensor approach, there was a 2% decrease in allocation disagreement, as the method was able to overcome part of the limitations present in both images. Accuracy decreased when image fusion methods were used, however. We therefore concluded that the multi-sensor classification method is more appropriate for classifying land cover in the Amazon várzea.

Similar understorey structure in spite of edaphic and floristic dissimilarity in Amazonian forests

Forest structure determines light availability for understorey plants. The structure of lowland Amazonian forests is known to vary over long edaphic gradients, but whether more subtle edaphic variation also affects forest structure has not beenresolved. In western Amazonia, the majority of non-flooded forests grow on soils derived either from relatively fertile sediments of the Pebas Formation or from poorer sediments of the Nauta Formation. The objective of this study was to compare structure and light availability in the understorey of forests growing on these two geological formations. We measured canopy openness and tree stem densities in three size classes in northeastern Peru in a total of 275 study points in old-growth terra firme forests representing the two geological formations. We also documented variation in floristic composition (ferns, lycophytes and the palm Iriartea deltoidea) and used Landsat TM satellite image information to model the forest structural and floristic features over a larger area. The floristic compositions of forests on the two formations were clearly different, and this could also be modelled with the satellite imagery. In contrast, the field observations of forest structure gave only a weak indication that forests on the Nauta Formation might be denser than those on the Pebas Formation. The modelling of forest structural features with satellite imagery did not support this result. Our results indicate that the structure of forest understorey varies much less than floristic composition does over the studied edaphic difference.

Mortalidade precoce por doenças do coração no brasil. Comparação com outros países

OBJETIVO: Comparar a mortalidade por doenças do coração e pela doença coronária (DC) nas faixas etárias dos 45 aos 64 anos, no período 1984-87, em capitais brasileiras com outros países. MÉTODOS: Foram utilizadas as estatísticas oficiais de mortalidade de 8 capitais com boa qualidade de informação: Belém, Recife, Salvador, Belo Horizonte, Rio de Janeiro, São Paulo, Curitiba e Porto Alegre e analisadas as doenças do coração [DC (410-414), mais insuficiência cardíaca (428), mais hipertensão (401-404)] e, isoladamente, a DC. A população foi a determinada nos Censos Demográficos de 1980 e 1991. RESULTADOS: A comparação com outros países mostrou que: a) as taxas de mortalidade por doenças do coração situam algumas cidades brasileiras na posição intermediária (Hungria, Rio de Janeiro, Finlândia, Porto Alegre e Polônia) e entre as mulheres no topo (Rio de Janeiro, Curitiba, Hungria, Porto Alegre, Inglaterra e Gales); b) DC apresentou o mesmo padrão (intermediário alto) das doenças do coração entre os homens (Finlândia, Hungria, Inglaterra e Gales, Porto Alegre e Rio de Janeiro). Entre as mulheres, repetiu-se a situação das doenças do coração (Rio de Janeiro, Curitiba, Hungria, Porto Alegre, Inglaterra e Gales). CONCLUSÃO: A comparação com outros países das taxas de mortalidade ajustadas por idade na faixa etária dos 45-64 anos no período 1984-87 mostrou que as cidades brasileiras estudadas têm altas taxas de mortalidade para as doenças do coração, principalmente entre as mulheres, em valores tão ou mais elevados do que os da Europa e dos Estados Unidos.

Anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary trunk in a 45-year-old woman

We report a rare case of anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary trunk in a 45-year-old woman. The approach and technique used for selective catheterization of an anomalous left coronary artery arising from the pulmonary trunk are described. Six years after diagnosis, echocardiography showed left ventricular disfunction, and surgical treatment was indicated again. The origin of the left coronary artery from the pulmonary trunk was closed, and the postoperative period was uneventful, with recovery of left ventricular function and disappearance of ischemic features on stress myocardial perfusion imaging with 99m Tc-sestamibi, performed 4 weeks after surgery.

Síndrome da hipoplasia do coração esquerdo: a influência da estratégia cirúrgica nos resultados

OBJETIVOS: Relatar uma estratégia cirúrgica para a operação de Norwood na síndrome de hipoplasia do coração esquerdo (SHCE), que possibilite tempo curto de parada circulatória hipotérmica e reconstrução do arco aórtico com pericárdio autólogo. Comparar os resultados das técnicas anastomose de Blalock-Taussig modificado (B-Tm) e tubo ventrículo direito para artéria pulmonar (VD-AP) no restabelecimento da circulação pulmonar. MÉTODOS: Estudo retrospectivo compreendendo 71 neonatos portadores de SHCE, consecutivamente operados entre março de 1999 e fevereiro de 2006. Foi usada a mesma técnica de reconstrução da neo-aorta e duas técnicas diferentes de restabelecimento da circulação pulmonar: anastomose de B-Tm nos primeiros 37 neonatos e tubo VD-AP nos últimos 34. A canulação do canal arterial para a perfusão arterial foi a parte principal da estratégia cirúrgica para diminuir o tempo de parada circulatória hipotérmica. RESULTADOS: A sobrevida geral foi de 74,64%, sendo de 67,57% no grupo B-Tm e de 82,35% no grupo tubo VD-AP (p = 0,1808). Os índices de mortalidade entre o primeiro e o segundo estágios foram de 40% e de 4,4%, respectivamente, nos grupo B-Tm e tubo VD-AP (p = 0,0054). Os tempos de parada circulatória hipotérmica foram, respectivamente, de 45,79 + 1,99 minutos e de 36,62 + 1,62 minutos (p = 0,0012). Coarctação tardia da aorta ocorreu em cinco pacientes (7,2%). CONCLUSÃO: Essa estratégia cirúrgica resultou em tempo curto de parada circulatória, baixa mortalidade e boa morfologia da neo-aorta, com baixa incidência tardia de coarctação aórtica. A maior sobrevida ao primeiro estágio com o tubo VD-AP não foi significante, mas a mortalidade interestágios foi estatisticamente menor na comparação com o procedimento B-Tm.

Mortalidade precoce por doenças cardiovasculares e desigualdades sociais em Porto Alegre: da evidência à ação

FUNDAMENTO: Duas perspectivas, a econômica (doença causando empobrecimento) e a social (pobreza causando adoecimento), têm disputado internacionalmente a justificação de políticas públicas de saúde. OBJETIVO: Investigar a relação entre mortalidade precoce por doenças cardiovasculares (DCV) e condições socioeconômicas (SE) em Porto Alegre (PA), e discutir fundamentos e estratégias para a prevenção das DCV. MÉTODOS: Análise ecológica da associação entre mortalidade por DCV aos 45-64 anos e condições SE de 73 bairros de PA. Estimou-se o risco relativo (RR) e a fração do risco atribuível (FRA) às desigualdades entre bairros agrupados em 4 estratos SE. RESULTADOS: A mortalidade precoce por DCV foi 2,6 vezes maior nos bairros classificados no pior comparado ao melhor de 4 estratos SE. Entre bairros extremos, o RR chegou a 3,3 para as DCV e 3,9 para as doenças cerebrovasculares. Comparada à mortalidade no melhor estrato, 62% dos óbitos precoces do pior estrato e 45% dos da cidade como um todo seriam atribuíveis à desigualdade socioeconômica. CONCLUSÃO: Quase a metade da mortalidade por DCV antes do 65 anos pode ser atribuída à pobreza. A doença, por sua vez, contribui para a pobreza e reduz a competitividade do país. É preciso reduzir o adoecimento e recuperar a saúde dos mais pobres com investimentos que resultem em desenvolvimento econômico-nacional e melhoria das condições sociais da população.

Por que os portadores de cardiomiopatia chagásica têm pior evolução que os não-chagásicos?

FUNDAMENTO: A insuficiência cardíaca é uma doença de alta prevalência, com prognóstico dependente de diferentes fatores preditores. OBJETIVO: A doença de Chagas é um preditor de mau prognóstico em pacientes com insuficiência cardíaca (IC) crônica. O objetivo deste estudo é analisar se ela também prediz pior evolução para pacientes agudamente descompensados. MÉTODOS: Estudamos 417 pacientes hospitalizados por IC descompensada. A idade média foi de 51,8 anos, sendo 291 (69,8%) homens. Os pacientes foram divididos em dois grupos: 133 (31,9%) chagásicos (CH) e 284 com outras etiologias. Num subgrupo de 63 pacientes (15,1% com doença de Chagas), dosaram-se citocinas e noradrenalina. RESULTADOS: Na internação, 24,6% necessitaram de inotrópicos, e em um ano a mortalidade foi de 54,7%. Os CH apresentaram maior mortalidade (69,2% vs. 47,9%, p < 0,001). Na comparação de dados, os CH eram mais jovens (47,6 vs. 53,8 anos, p < 0,001) e apresentavam, em média, PA sistólica (96,7 vs. 111,2 mmHg, p < 0,001), fração de ejeção (32,7 vs. 36,4%, p < 0,001), Na sérico (134,6 vs. 136,0, p = 0,026) mais baixos e TNF-alfa mais elevado (33,3 vs. 14,8, p = 0,001). A presença de hipotensão necessitando de inotrópicos, o diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (VE), os dados de função renal, os níveis de interleucina-6 e os de noradrenalina não diferiram nos dois grupos. CONCLUSÃO: Os pacientes chagásicos hospitalizados com IC descompensada tiveram pior prognóstico quando comparados com aqueles de outras etiologias. Esse fato pode dever-se ao maior comprometimento cardíaco (fração de ejeção mais baixa), maior instabilidade hemodinâmica (pressão sistólica e freqüência cardíaca mais baixas) e maior ativação do sistema renina angiotensina (sódio mais baixo) e das citocinas (TNF-alfa).