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).

Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia

A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processada visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas.

Utilização de dados MODIS para a detecção de queimadas na Amazônia

O objetivo do presente artigo foi o de avaliar o produto MOD14 quanto à sua performance para detectar áreas queimadas na Amazônia, mais específicamente no norte do Estado do Mato Grosso, considerando o período entre 21/06/2004 e 07/07/2004, comparando os resultados fornecidos pelo MOD14 e interpretações visuais de áreas queimadas obtidas de imagens TM/Landsat-5. O produto MOD14 detectou 51,58% do total de áreas queimadas, cujo tamanho médio foi de 83,14 ha; os restantes 48,42% não detectados tinham tamanho médio de 38,74 ha. O produto MOD14 superestima a quantidade de áreas queimadas ao classificar solos expostos, florestas e outros tipos de coberturas da terra como pixels "hot spots"; além disso, este produto não detecta áreas queimadas de dimensões pequenas (< 100 ha), proporcionando erros de classificação em grandes áreas de solos expostos.

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.

Análise de registros eletrocardiográficos associados ao infarto agudo do miocárdio

OBJETIVO: Avaliar correlações entre as variações do eletrocar­diograma (ECG) e o infarto agudo do miocárdio. MÉTODOS: Uso de software de baixo custo para digitalização de ECG impressos e/ou em formato "pdf". Cálculo de área do segmento ST e das amplitudes dos pontos J e Y RESULTADOS: A amplitude do ponto Y possui máxima correlação com a concentração da enzima troponina. O supradesnivelamento do segmento ST não se constitui bom indicador estatístico da gravidade do infarto. Existe uma forte correlação negativa entre a amplitude do ponto J e a quantidade de íons magnésio, mas nenhuma correlação estatística com os íons sódio ou cálcio. Os dois métodos de cálculo da área do segmento ST (contagem de pixels e interpolação) não mostraram diferenças significativas nos resultados. CONCLUSÃO: O software utilizado mostrou-se viável do ponto de vista econômico e funcional. A amplitude do ponto Y é um marcador sensível à ocorrência do infarto, tendo cálculo mais simples e menos sujeito a erros do que o cálculo da área de supradesnivelamento do segmento ST.

Sleep Apnea and Nocturnal Cardiac Arrhythmia: A Populational Study

Background: The mechanisms associated with the cardiovascular consequences of obstructive sleep apnea include abrupt changes in autonomic tone, which can trigger cardiac arrhythmias. The authors hypothesized that nocturnal cardiac arrhythmia occurs more frequently in patients with obstructive sleep apnea. Objective: To analyze the relationship between obstructive sleep apnea and abnormal heart rhythm during sleep in a population sample. Methods: Cross-sectional study with 1,101 volunteers, who form a representative sample of the city of São Paulo. The overnight polysomnography was performed using an EMBLA® S7000 digital system during the regular sleep schedule of the individual. The electrocardiogram channel was extracted, duplicated, and then analyzed using a Holter (Cardio Smart®) system. Results: A total of 767 participants (461 men) with a mean age of 42.00 ± 0.53 years, were included in the analysis. At least one type of nocturnal cardiac rhythm disturbance (atrial/ventricular arrhythmia or beat) was observed in 62.7% of the sample. The occurrence of nocturnal cardiac arrhythmias was more frequent with increased disease severity. Rhythm disturbance was observed in 53.3% of the sample without breathing sleep disorders, whereas 92.3% of patients with severe obstructive sleep apnea showed cardiac arrhythmia. Isolated atrial and ventricular ectopy was more frequent in patients with moderate/severe obstructive sleep apnea when compared to controls (p < 0.001). After controlling for potential confounding factors, age, sex and apnea-hypopnea index were associated with nocturnal cardiac arrhythmia. Conclusion: Nocturnal cardiac arrhythmia occurs more frequently in patients with obstructive sleep apnea and the prevalence increases with disease severity. Age, sex, and the Apnea-hypopnea index were predictors of arrhythmia in this sample.

Ecological niche models and patterns of richness and endemism of the southern Andean genus Eurymetopum (Coleoptera, Cleridae)

Eurymetopum is an Andean clerid genus with 22 species. We modeled the ecological niches of 19 species with Maxent and used them as potential distributional maps to identify patterns of richness and endemicity. All modeled species maps were overlapped in a single map in order to determine richness. We performed an optimality analysis with NDM/VNDM in a grid of 1º latitude-longitude in order to identify endemism. We found a highly rich area, located between 32º and 41º south latitude, where the richest pixels have 16 species. One area of endemism was identified, located in the Maule and Valdivian Forest biogeographic provinces, which extends also to the Santiago province of the Central Chilean subregion, and contains four endemic species (E. parallelum, E. prasinum, E. proteus, and E. viride), as well as 16 non-endemic species. The sympatry of these phylogenetically unrelated species might indicate ancient vicariance processes, followed by episodes of dispersal. Based on our results, we suggest a close relationship between these provinces, with the Maule representing a complex area.