Modelagem espacial dinâmica aplicada ao estudo de movimentos de massa em uma região da serra do mar paulista, na escala de 1:10.000

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Falhas de transferência da porção norte da Bacia de Santos interpretadas a partir de dados sísmicos: sua influência na evolução e deformação da bacia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Geologia, geomorfologia e morfotectônica da região de Marabá - PA

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

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).

Classificação automática de cobertura vegetal em imagens aéreas e orbitais para uso em planejamento energético

Neste trabalho é apresentado um modelo de redes neurais que será utilizado como ferramenta para uso no planejamento energético e na construção de cenários energéticos através da identificação e agrupamento de pixels representativos de classes de água, vegetação e antropização no entorno do reservatório de Tucuruí, Estado do Pará (bacia do rio Tocantins). Para o estudo, foram utilizadas fotografias aéreas ortorretificadas e um recorte da imagem do satélite Landsat, ambos obtidos em agosto de 2001 e classificados utilizando a métrica da mínima distância no software Matlab 7.3.0 (Matrix Laboratory - software de matemática aplicada) e no Arcview 3.2a (programa de Sistemas de Informações Geográficas). Para classificação da área no Matlab, foram utilizadas redes neurais competitivas, mais especificamente as redes de Kohonen que são caracterizadas por realizar um mapeamento de um espaço de dimensão n (número de entradas) para um espaço de dimensão m (número de saídas). Os resultados obtidos no classificador utilizando rede neural e no classificador do Arcview foram semelhantes, mas houve uma divergência no que diz respeito à imagem de alta e média resolução que pode ser justificada pelo fato de que a imagem de alta resolução espacial ocasiona muita variação espectral em algumas feições, gerando dificuldades nas classificações. Esse classificador automático é uma ferramenta importante para identificar oportunidades e potenciais a serem desenvolvidos na construção de cenários energéticos programados. Os resultados deste trabalho confirmam que a imagem de média resolução ainda é a mais indicada para resolver a maioria dos problemas que envolvem identificação de cobertura do solo para utilização em planejamento energético.

Geotecnologias aplicadas ao ordenamento territorial pesqueiro industrial do estuário amazônico

O presente trabalho pretende refletir geograficamente sobre a atividade pesqueira, apresentando algumas categorias de análise territorial que podem ser trabalhadas na pesca, levando em consideração os modos de vida dos pescadores; a abrangência territorial sob sua influencia da pesca e os mecanismos de representação espacial em ambiente computadorizado que estão disponíveis na atualidade, capazes de alcançar os padrões espaciais dessa abrangência. Esta análise partiu da consideração de que a atividade pesqueira é de extrema importância para o abastecimento dos centros urbanos, sendo a principal fonte de subsistência e de renda de populações de pescadores artesanais na região amazônica. Novos procedimentos metodológicos e processos tecnológicos têm engendrado à pesca uma significância cada vez maior, tanto pela aparente exaustão dos recursos, quanto pelo reconhecimento protéico e funcional, que os produtos pesqueiros têm ganhado nos últimos anos, como forma de alimentação adequada para a manutenção da qualidade de vida do consumidor. Dessa forma, o principal objetivo desse trabalho está em verificar e discutir sobre a viabilidade do uso de geotecnologias no atual modelo de ordenamento pesqueiro que se observa na região amazônica, buscando entender como esse ordenamento territorial na pesca pode integrar: geotecnologias; informações sobre equipamentos de pesca utilizados na captura do pescado; o conhecimento de pescadores e a legislação brasileira vigente. As pesquisas bibliográficas e de campo (na baía do Caeté e no rio Ituquara, estado do Pará), integradas aos trabalhos em laboratório, com utilização de técnicas de geoprocessamento sobre produtos do sensoriamento remoto permitiram mapear o momento dinâmico de algumas relações sócio-espaciais e estruturais por que passa a pesca, por isto, é importante o enfoque em mecanismos de auxilio ao ordenamento dos recursos pesqueiros. As tecnologias da chamada ciência da geoinformação, vem apresentando maior visibilidade nos estudos ambientais e por isto devem ser inseridas na atividade pesqueira como importante mecanismo de monitoramento, fiscalização e pesquisa em prol de manejos futuros.

Estoque de biomassa e carbono florestal em unidades de paisagem na Amazônia: uma análise a partir da abordagem metodológica ecologia da paisagem

O presente trabalho tem por objetivo central demonstrar a variabilidade existente na floresta no que tange aos estoques de biomassa e carbono florestal acima do solo, a partir da identificação e caracterização, com base em técnicas de sensoriamento remoto, de unidades de paisagem em uma área situada no município de Belterra, região oeste do Estado do Pará, a partir da matriz teórico-conceitual da abordagem Ecologia da Paisagem. Para o alcance de tal proposição, a metodologia empregada partiu da revisão da literatura sobre o tema, aquisição de dados cartográficos e orbitais, uso de técnicas de sensoriamento remoto, coleta de dados em campo, tratamento e análise estatística. O trabalho está dividido em quatro capítulos, seguidos pelas considerações gerais da obra. Partindo da matriz teórico-metodológica da Ecologia da Paisagem, analisa-se a dinâmica socioambiental do município de Belterra, que atualmente experimenta a expansão das atividades agrícolas, com destaque para a agricultura mecanizada da soja. A partir da análise multitemporal de imagens Landsat do município pôde-se avaliar a distribuição da cobertura florestal existente no mesmo, bem como o padrão espacial de distribuição das principais unidades de paisagem identificadas. Considerando esse recorte, realizou-se a coleta de dados em campo via inventário florestal em quatro tipologias florestais (floresta de alto platô, floresta de baixo platô, vegetação secundária e tensão ecológica) para obtenção de parâmetros morfométricos da vegetação e posterior quantificação dos estoques de biomassa e carbono contidos em cada unidade, bem como observar o comportamento estrutural da floresta nas mesmas. A adoção da paisagem como escala espacial de análise mostrou-se bastante satisfatória na quantificação dos estoques de biomassa e carbono florestal ao permitir considerar a influência da dinâmica socioeconômica na redução desses estoques. Além disso, possibilitou constatar que o reconhecimento da heterogeneidade da cobertura florestal é um elemento fundamental para a obtenção de estimativas de carbono de acordo com as características estruturais da vegetação, que varia de acordo com a topografia do terreno, com as espécies existentes e com as características geográficas, o que envolve a tipologia climática, as características geomorfológicas, pedológicas e geológicas da área.

Modelagem dinâmica espacial de mudanças no uso do solo urbano: contribuição metodológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da bacia hidrográfica e características espaço-temporais de variáveis limnológicas sobre reservatórios no Rio Jacuí - RS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise diagnóstica de indicadores de erosão do solo na bacia hidrográfica do Córrego João Dias, Aquidauana/MS

Pós-graduação em Geografia - IGCE

Perda da vegetação natural na Chapada do Araripe (1975/2007) no estado do Ceará

Pós-graduação em Geografia - IGCE

A cartografia e o geoprocessamento como instrumento de análise das propostas de redefinição dos limites territoriais da Floresta Nacional do Jamanxim - Estado do Pará

Neste trabalho, categoriza-se o território a partir do ponto de vista relacional do poder e uso do espaço, fazendo referência ao manejo de uso múltiplo sustentável dos recursos naturais da Unidade de Conservação Floresta Nacional (FLONA) do Jamanxim. Criada por decreto presidencial de fevereiro de 2006 possui uma área de 1,3 milhão de hectares, no município de Novo Progresso, próxima à BR-163, ultimamente têm sido palco de batalha no qual está sendo pleiteada a sua (re) configuração territorial. De um lado alguns Atores Sociais com o apóio de políticos da região, objetiva permanecer ocupando 46% do total da área, propondo contornos territoriais através da formação de um mosaico de unidades de conservação na área que hoje é a FLONA. Do outro lado o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade – ICMBIO que defende a permanência de toda área como Floresta Nacional, excluindo, no entanto, três das 13 regiões estudadas e avaliadas por Analistas deste instituto no ano de 2009. Este estudo objetiva analisar as proposta de redefinição territorial da FLONA, especificamente a viabilidade de implementação da mesma em cada uma das propostas, para tanto o trabalho utiliza-se da ferramenta do sensoriamento remoto, a fim de realizar mapeamento multitemporal da dinâmica de uso e ocupação do solo na Floresta Nacional de Jamanxim, com intuito de investigar a dinâmica de ocupação utilizada na área, evidenciando a convenção da Floresta em Antropismo nos anos de 1984, 1990, 2000 e 2009. O resultado indica que a FLONA do Jamanxim tem seu histórico de ocupação similarcom o restante da Região Amazônica, incentivados por programas de Colonização ofertados pelo Governo Federal, a população que reside em seu interior remonta as décadas de 70 e 80, as quais começam a usar a terra de forma a desmatar para implantar pecuária, garimpo, madeireiras e etc. A forma de ocupação territorial da área que hoje é a Floresta Nacional do Jamanxim indica que a batalha por redefinição territorial ou outras categorias de Unidade de Conservação menos restritivas será longínqua, enquanto existirem entraves por parte do órgão gestor (ICMBIO) em executar a plena gestão da FLONA do Jamanxim.

Ecologia de paisagem aplicada à análise ambiental do sítio arqueológico PA-BA-84: Alunorte em Barcarena-PA

Uma das tarefas da pesquisa em Arqueologia da Amazônia é compreender as relações entre as populações humanas pretéritas e a floresta tropical úmida. É muito importante definir as unidades de paisagem no contexto do processo de ocupação humana e assim, integrar esses dados ao contexto dos sítios arqueológicos. Este estudo tem como objetivo definir a composição de unidades de paisagem atual do sítio arqueológico PA-BA-84: ALUNORTE, em termos taxonômicos, utilizando a abordagem geográfica da Ecologia de Paisagem como uma eficiente ferramenta na política de preservação do patrimônio arqueológico. Esta abordagem sistêmica destaca a interdependência mútua dos elementos da paisagem e as interações entre estes, gerando duas unidades espaciais de análise do sítio arqueológico: o micromeio e o macromeio. A classificação taxonômica das unidades de paisagem está relacionada com a aplicação de diferentes escalas espaciais, onde o geossistema refere-se às escalas de menor detalhe para a análise do macromeio do sítio, enquanto as unidades geofácies e geótopo relacionam-se às escalas de maior detalhe referentes à análise do micromeio. O resgate das informações ambientais passa pelo uso sensoriamento remoto e o geoprocessamento da imagem SPOT, como uma ferramenta eficaz para a definição das unidades de paisagem. A classificação da imagem foi otimizada com o classificador baseado em redes neurais, com trabalhos de campo e com dados do Programa de Arqueologia Preventiva na área do Projeto Bauxita Paragominas/PA. Desta forma, a definição das unidades de paisagem do sitio Alunorte passa pela associação de classificação não supervisionada com classificação supervisionada. Os resultados mostraram que o geossistema do macromeio é constituído por oito geofácies, representadas por áreas construídas, áreas de cultivo agrícolas, rios, praias, várzea, vegetação em áreas alagadas, capoeira adulta e capoeira jovem. A delimitação espacial do geossistema obedece aos limites da bacia hidrográfica do rio Murucupi. O micromeio é definido a partir do sistema de nascente do rio Murucupi e apresenta cinco geofácies que são constituídas por áreas construídas, rios, praias, várzea, capoeira adulta e capoeira jovem. O sítio está assentado sobre rampas de colúvio, a qual é constituída por rampas inferior, média e superior, o que está diretamente relacionado com os geotópos que cobrem o relevo do micromeio. Na rampa superior foi registrada a maior concentração de vestígios arqueológicos, o que representa, certamente, o local do assentamento humano pretérito, no processo de ocupação pré-histórico, iniciado há mil anos, o que coincide com uma paleogeofácies de manguezal na praia de Itupanema. O geossistema é caracterizado por um alto grau de antropização representado a partir de ciclos cada vez mais curtos de regeneração da cobertura vegetal. Esta degradação afeta diretamente o patrimônio arqueológico, por isso, os estudos que visam preservar esse patrimônio, preocupados com o resgate do processo de ocupação da Amazônia, devem priorizar a preservação conjunta do mesmo com o geossistema em que está inserido.

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 sociedade e a natureza na paisagem urbana: análise de indicadores para avaliar a qualidade ambiental

Pós-graduação em Geografia - FCT