Sistema inteligente para detecção de manchas de óleo na superfície marinha através de imagens de SAR

Oil spill on the sea, accidental or not, generates enormous negative consequences for the affected area. The damages are ambient and economic, mainly with the proximity of these spots of preservation areas and/or coastal zones. The development of automatic techniques for identification of oil spots on the sea surface, captured through Radar images, assist in a complete monitoring of the oceans and seas. However spots of different origins can be visualized in this type of imaging, which is a very difficult task. The system proposed in this work, based on techniques of digital image processing and artificial neural network, has the objective to identify the analyzed spot and to discern between oil and other generating phenomena of spot. Tests in functional blocks that compose the proposed system allow the implementation of different algorithms, as well as its detailed and prompt analysis. The algorithms of digital image processing (speckle filtering and gradient), as well as classifier algorithms (Multilayer Perceptron, Radial Basis Function, Support Vector Machine and Committe Machine) are presented and commented.The final performance of the system, with different kind of classifiers, is presented by ROC curve. The true positive rates are considered agreed with the literature about oil slick detection through SAR images presents

Compressão Seletiva de Imagens Coloridas com Detecção Automática de Regiões de Interesse

There has been an increasing tendency on the use of selective image compression, since several applications make use of digital images and the loss of information in certain regions is not allowed in some cases. However, there are applications in which these images are captured and stored automatically making it impossible to the user to select the regions of interest to be compressed in a lossless manner. A possible solution for this matter would be the automatic selection of these regions, a very difficult problem to solve in general cases. Nevertheless, it is possible to use intelligent techniques to detect these regions in specific cases. This work proposes a selective color image compression method in which regions of interest, previously chosen, are compressed in a lossless manner. This method uses the wavelet transform to decorrelate the pixels of the image, competitive neural network to make a vectorial quantization, mathematical morphology, and Huffman adaptive coding. There are two options for automatic detection in addition to the manual one: a method of texture segmentation, in which the highest frequency texture is selected to be the region of interest, and a new face detection method where the region of the face will be lossless compressed. The results show that both can be successfully used with the compression method, giving the map of the region of interest as an input

Técnica de medição de área foliarconsumida por insetos através de digitalizador de imagens

Este trabalho teve por objetivo verificar a viabilidade do uso de digitalizador de imagens manual, acoplado a um microcomputador, para a avaliação do consumo de folhas de soja, por lagartas de 5o instar de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lep.: Noctuidae), em comparação com o método de pesagem e do planímetro, baseando-se na eficiência dos métodos e no tempo gasto para a avaliação. Os testes foram realizados utilizando-se folhas de soja `IAC 8' e lagartas criadas em dieta artificial. Foram realizados 2 tipos de teste: 1o) oferecimento de folíolos inteiros de soja às lagartas e, 2o) oferecimento de disco de folhas de área conhecida. No 1o teste comparou-se o método de pesagem com o digitalizador de imagens (scanner); no 2o experimento foram comparados o método do planímetro com o digitalizador de imagens que emprega o programa PCXAREA. Os resultados obtidos demonstraram que não existem diferenças nas medições de folíolos e discos de soja consumidos por A. gemmatalis quando comparados os métodos tradicionais (planímetro e pesagem) e o de digitalização de imagens. A medição com o digitalizador reduziu o tempo de avaliação em 88,5% e 87%, em relação ao planímetro e método de pesagem, respectivamente, sendo plenamente viável a sua utilização.

Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais

O objetivo principal desta revisão foi reunir informações a respeito da ação de compostos orgânicos produzidos por plantas na disponibilidade de nutrientes nos solos, principalmente sobre os cátions Ca, Mg e K e sobre o ânion fosfato. O sistema de cultivo adotado ocasiona mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo, especialmente na disponibilidade de nutrientes e condicionamento físico do solo. Tem-se observado o acúmulo de nutrientes nas camadas superficiais do solo no sistema de semeadura direta, pelo não-revolvimento do solo e pela deposição de resíduos de culturas na superfície. Os ácidos orgânicos provenientes de plantas podem interagir com a fase sólida e ocupar os sítios de adsorção de nutrientes, competindo diretamente com eles e aumentando sua disponibilidade no solo. A adição de resíduos vegetais pode promover, antes da humificação, a elevação do pH, por promover complexação de H e Al com compostos do resíduo vegetal, deixando Ca, Mg e K mais livres em solução, o que pode ocasionar aumento na saturação da CTC por estes cátions de reação básica. Também é normal observar o aumento na disponibilidade de P no solo com a adição de resíduos vegetais, tanto pelo P presente no resíduo como por competição de compostos orgânicos dos resíduos pelos sítios de troca no solo. A persistência dos compostos orgânicos também é fator que tem grande interferência nos processos de sorção/dessorção de cátions e ânions, dependendo da atividade microbiana, da disponibilidade metabólica do substrato carbonado e da sorção aos colóides do solo.

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Estudo da decomposição de plantas aquáticas em função das quantidades depositadas, da umidade e do tipo de disposição no solo

Um estudo foi realizado com a finalidade de avaliar a decomposição da biomassa de plantas aquáticas, incorporadas ou não ao solo, provenientes do controle mecânico, no reservatório da UHE Americana. O ensaio foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, simulando descartes de 50, 100, 150 e 200 t MF de plantas ha-1 e avaliando o processo de decomposição através da liberação de CO2, divididos em duas etapas: a primeira em solo seco e, a segunda, na seqüência, com o solo úmido. A quantificação do CO2 liberado foi realizada através de titulação de solução adicionada ao processo de incubação de 24 horas dos vasos. Os dados foram interpolados e analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. Na primeira etapa, foi observada uma rápida liberação de CO2 até o décimo dia, seguida de estabilização. O maior teor de CO2 liberado foi observado no tratamento com descarte de 200 t MF ha-1 incorporado ao solo. Os dados avaliados durante a segunda fase do ensaio representaram uma maior linearidade no processo de liberação de CO2, indicando um período mais longo do processo de degradação da biomassa descartada.

Taxas de decomposição e de liberação de macronutrientes da palhada de aveia preta em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência de silicato e calcário na decomposição de resíduos culturais e disponibilidade de nutrientes ao feijoeiro

A disponibilidade do Si pelo silicato de Ca poderá aumentar a formação de polifenóis, os quais tornariam possível a maior persistência dos resíduos culturais em superfície. Com esse intuito, procurou-se avaliar a ação do silicato e do calcário na decomposição de diferentes resíduos culturais e a liberação de nutrientes para o desenvolvimento do feijoeiro. O delineamento experimental empregado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 3 x 5, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos de três espécies de plantas de cobertura: milheto (Pennisetum americanum), braquiária (Brachiaria brizantha) e guandu-anão (Cajanus cajan L.) e cinco níveis proporcionais de silicato de cálcio: 0, 25, 50, 75 e 100 %, aplicado nas doses crescentes de 0, 2,31, 4,63, 6,96 e 9,27 g/vaso, respectivamente, balanceadas com carbonato de cálcio e carbonato de magnésio, de forma que as quantidades de Ca e Mg em cada tratamento fossem iguais, calculados para atingir uma saturação por bases no solo de 70 %. A aplicação de silicato de Ca não interferiu na decomposição do resíduo cultural de braquiária, guandu e milheto. O teor de Mg disponível no solo foi reduzido pela aplicação de silicato de Ca, o que induz menor absorção pelas plantas de cobertura e eventual disponibilização após sua decomposição. O crescimento do feijoeiro foi favorecido pela aplicação de silicato de Ca, sendo as doses de 2,31 e 6,95 g/vaso de silicato com o resíduo cultural de braquiária os tratamentos que apresentaram maior eficiência.

Registro semiautomático entre imagens infravermelhas e RGB coletadas por um par de câmaras digitais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Evolução e mapeamento do uso da terra, através de imagens aerofotogramétricas e orbitais em Santa Bárbara D'Oeste (SP)

Em Santa Bárbara D'Oeste,SP, foram realizados dois mapeamentos do uso da terra em área de 14.625 ha. No primeiro utilizou-se fotografias aéreas verticais pancromáticas (data de 25/6/78), na escala 1:35.000, e no segundo utilizou-se imagens orbitais do satélite LANDSAT-5 com sensor Thematic Mapper (data de 12/8/91), escala 1: 100.000, nas bandas 3, 4 e 5 e composição colorida 3/4/5. Para auxiliar a confecção desses mapas, obteve-se chaves de interpretação, tanto para as aerofotos como para as imagens orbitais. As fotografias aéreas proporcionaram um maior nível de detalhamento na identificação do uso da terra. A banda 3 e a composição colorida 3/4/5 foram as mais eficientes entre as imagens orbitais. Entre 1978 e 1991, a área de ocorrência de cana-de-açúcar permaneceu a mesma, as áreas de mata e pastagem diminuíram, enquanto que as áreas de reflorestamento e urbana aumentaram. Essa região teve sua capacidade de uso enquadrada, na maior parte, na classe IV: terras mais apropriadas para pastagens ou plantas perenes como a cana-de-açúcar, devendo-se aplicar técnicas intensivas de conservação, e com aptidão baseada em práticas agrícolas que refletem um alto nível tecnológico.

Aerofotos convencionais e imagens orbitais TM/LANDSAT no mapeamento morfopedológico em Santa Bárbara D'Oeste (SP)

Foram estudados, com o auxílio de fotografias aéreas, aspectos qualitativos e quantitativos do relevo e da rede de drenagem de solos de uma área de Santa Bárbara D'Oeste, SP. Esta região compreende 14.625 ha, onde foram selecionadas bacias hidrográficas de 3ª ordem de ramificação e amostras circulares de 5km². As unidades de mapeamento simples ou associações de solos são: Latossolo Vermelho Escuro, Podzólico, Litossolo + Podzólico, Terra Roxa Estruturada + Latossolo Roxo distrófico. Após a caracterização das feições fisiográficas, da área de ocorrência desses solos, foram realizados dois mapas morfopedológicos. No primeiro utilizou-se fotografias aéreas verticais pancromáticas na escala 1: 35.000 (data de 25/6/78) e no segundo imagens orbitais do sensor Thematic Mapper do LANDSAT-5, nas bandas 3, 4 e 5 e composição colorida 3/4/5 na escala 1: 100.000 (data de 12/9/91). As análises qualitativas e quantitativas do relevo (índice de declividade média) e rede de drenagem (densidade de drenagem, freqüência de rios, razão de textura) mostraram-se eficientes na diferenciação das unidades de solo estudadas, tanto em bacias hidrográficas como em amostras circulares. A utilização de fotografias aéreas, permitiu maior riqueza de detalhes na precisão dos limites das unidades de mapeamento e no maior número de unidades de mapeamento discriminadas em relação as imagens orbitais. A composição colorida 3/4/5 permitiu diferenciar os Latossolos argilosos dos Latossolos de textura média, assim como o Latossolo Húmico.

Caracterização espectral de áreas de gramíneas forrageiras infectadas com a doença mela-das-sementes da braquiária por meio de imagens CCD/CBERS-2

Imagens CCD/CBERS-2, nas bandas espectrais CCD2, CCD3 e CCD4, dos anos de 2004 e 2005, de Mirante do Paranapanema - SP, foram transformadas em reflectância de superfície usando o modelo 5S de correção atmosférica e normalizadas radiometricamente. O objetivo principal foi caracterizar espectralmente áreas de pastagens de Brachiaria brizantha em fase de florescimento, isentas e infectadas com a doença mela-das-sementes da braquiária, possibilitando a sua detecção por meio da comparação entre os valores de reflectância de superfície denominada de Fator de Reflectância Bidirecional de Superfície (FRBS). Teve-se, também, o objetivo de avaliar a eficácia das imagens CCD/CBERS-2 para a obtenção de respostas espectrais de pastagens. Os dosséis sadios e doentes da Brachiaria brizantha foram identificados por meio da análise dos valores de reflectância e dos dados observados no Índice de Estresse Hídrico Acumulativo Relativo da Cultura (ACWSI) obtidos na área de estudo. Os resultados indicaram que as principais diferenças foram a diminuição da reflectância na banda CCD3 e o aumento da reflectância na banda CCD4 nas áreas doentes. A metodologia empregada com o uso de dados do sensor CCD/CBERS-2, associados ao ACWSI, mostrou-se eficaz para discriminar dosséis infectados com a mela-das-sementes da braquiária.

Caracterização espectral da água do reservatório de Itupararanga, SP, a partir de imagens hiperespectrais hyperion e análise derivativa

The current accessibility to hyperspectral images of Hyperion/EO1 orbital sensor has brought new perspectives for studies of aquatic environments for allowing the remote estimative of several optically active constituents (OACs) in water body. The changes in the composition and concentration of OACs cause different patterns of absorption and scattering of electromagnetic radiation, likely to be detected using hyperspectral data. Therefore, an investigation was conducted taking into account the spectral characterization of water of a reservoir intended for public supply (Itupararanga Reservoir), from Hyperion/EO1 images and derivative analysis technique applied to spectral curves generated. Simultaneously to the acquisition of a Hyperion/EO1 image, a field campaign was carried out to collect limnological data in situ in georeferenced points. After radiometric correction of the image, reflectance curves of pixels were extracted for each station and the curves obtained were subjected to the technique of derivative analysis, which revealed features of absorption and scattering mainly associated to the presence of algal pigments. The results obtained show the presence of phytoplankton and algal activity, matching the field observation.

Avaliação do potencial das imagens quickbird ortorretificadas para o mapeamento das propriedades localizadas na área de expansão e vazios urbanos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Orientação de imagens CBERS-2B usando o modelo rigoroso de colinearidade com dados orbitais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)