Avaliação de dados de altimetria do satélite Geosat a partir de comparação com dados do levantamento gravimétrico marinho Equant

O objetivo principal deste trabalho é avaliar o uso dos dados de altimetria de satélites para mapear a superfície do potencial gravitacional (geóide) no mar. Esta avaliação se faz por comparações da resolução e precisão entre os dados de altimetria processados numa superfície equipotencial (o mar) e dados obtidos a partir de levantamentos convencionais. Uma vez processada a superfície equipotencial, quantidades tais como a anomalia "ar livre" juntamente com o desvio vertical podem ser calculadas. Os dados altimétricos ("altura do mar") utilizados neste trabalho foram coletados pelo satélite GEOSAT. Este satélite rastreou diversas áreas oceânicas do globo processando 44 ciclos em dois anos. Alguns pesquisadores utilizaram os valores médios da "altura do mar" deste satélite para melhoramentos em precisão e resolução dos registros. Estes valores tratados estão disponíveis em NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) sendo deste modo repassados à UFPa para utilização nesta tese. Os dados de gravimetria marinha utilizados neste trabalho são aqueles obtidos do levantamento "Equatorial Atlantic" (EQUANT I e II) resultantes de uma pesquisa conjunta entre várias instituições com objetivos científicos de conhecer o comportamento da margem equatorial Brasileira. Para comparação e integração entre os dois tipos de dados obtidos através de fontes distintas (medidas de satélite e do navio), poder-se-ia obter a aceleração vertical numa superfície equipotencial partindo-se de um tratamento algébrico dos dados coletados por rastreamento altimétrico do satélite Geosat ou alternativamente poder-se-ia processar transformações dos dados de gravimetria marinha em uma superfície equipotencial equivalente. Em decorrência de diferenças no espaçamento entre as linhas dos levantamentos, ou seja, as linhas das trajetórias do satélite estão largamente espaçadas em comparação com aquelas do levantamento marinho, optou-se por transformar os dados gravimétricos do navio em uma superfície equipotencial. Neste tipo de transformação, consideraram-se vários fatores tais como efeitos "aliasing", nível de ruídos nos levantamentos do navio, redução ao geóide (correção "ar livre"), bem como erros computacionais durante as transformações. Com a supressão parcial desses efeitos (enfatizando o "aliasing") encontrou-se forte correlação entre os dois conjuntos de dados verificando-se um nível de coerência satisfatório a partir do comprimento de onda de 11 km. Comparando-se este resultado com o nível de resolução do satélite Geosat largamente estudado por outros pesquisadores enfatiza-se que de fato a resolução dos valores médios (2 anos) do satélite Geosat aproxima-se da resolução dos levantamentos do Equant I e Equant II.

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.

Complexo Convectivo de Mesoescala observado em 27/11/2002 no nordeste da Argentina

Neste trabalho foram analisadas as condições sinóticas associadas à atuação de um Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM), ocorrido no dia 27/11/02, no nordeste da Argentina. Para tal foram utilizadas imagens no canal infravermelho do satélite meteorológico GOES-8 e campos simulados pelo modelo regional BRAMS. A simulação feita com o modelo, com saídas de três em três horas, permitiu detalhar o comportamento das variáveis meteorológicas em grande escala que afetam o ciclo de vida do CCM, reproduzindo as condições favoráveis para sua iniciação, manutenção e dissipação. Os resultados mostraram que o CCM estudado apresentou características similares às observadas por diversos autores.

Análise dos efeitos térmicos de superfície na cidade de Belém-Pará-Brasil utilizando imagens de satélite

Utilizando dados observacionais de precipitação e temperatura do ar para o período de 1967 a 2008, do qual se elaborou a climatologia destas variáveis, e analisando as condições atmosféricas influenciadas pelo fenômeno ENOS, pretende-se identificar, caracterizar e analisar os efeitos térmicos espaciais na cidade de Belém-PA, a partir de dados meteorológicos de superfície e de imagens do sensor MODIS, o qual está disposto sobre a plataforma do satélite Aqua. Observou-se que, a média da precipitação anual foi de 2978,6 mm/ano, e que apresenta tendência de aumento ao longo dos anos, comportamento semelhante observou-se para a temperatura do ar. Em geral, os resultados mostram dois núcleos de maiores intensidade de temperaturas da superfície, um na cidade de Belém e outro na cidade vizinha, Ananindeua. Estes variam espacialmente e temporalmente de intensidade. Durante eventos de La Niña, o núcleo da ilha de calor fica localizado em bairros mais próximos a baía do Guajará, enquanto que durante eventos de El Niño estes bairros apresentam temperaturas mais amenas do que os bairros mais afastados dos corpos hídricos. Observou-se ainda que, a amplitude térmica da temperatura superficial entre áreas urbana e rural variam bastante, com a maior variação de 30,8°C e a menor de 16,8°C. Neste sentido, as maiores temperaturas da superfície foram observadas nos bairros com baixo NDVI, conseqüência de uma urbanização mais densa. As superfícies urbanas e as superfícies vegetadas apresentam relações de causa e efeito muito próximas, principalmente, durante o período menos chuvoso, isto pode ser percebido pela correlação que apresenta valor acima de 50%. Este estudo apresenta resultados que auxiliam no melhor entendimento do comportamento e dos efeitos térmicos espaciais e temporais na cidade de Belém, pois o uso de imagens do satélite é de fundamental importância para a identificação e caracterização das condições ambientais climáticas e ilhas de calor urbanas.

Análise multiescala de séries temporais do efeito da cintilação ionosférica nos sinais de satélite GPS a partir de wavelets não decimadas

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

Células satélite e regeneração muscular

Embora os núcleos das fibras musculares esqueléticas não se dividam, o músculo tem uma pequena capacidade de reconstituição. As células satélites são as responsáveis pela regeneração do músculo esquelético e ajustes induzidos pelo exercício. Células satélites são pequenas células miogênicas mononucleadas, fusiformes, dispostas paralelamente às fibras musculares dentro da lâmina basal que envolve as fibras e só podem ser identificadas no microscópio eletrônico. Essas células contribuem para o crescimento do músculo no embrião e no período pósnatal e são quiescentes no adulto. Têm potencial para, quando ativadas, se diferenciarem em mioblastos, se duplicarem ou migrarem para região lesionada e fundirem-se às células musculares acelerando o processo regenerativo. Vários são os fatores que estimulam essas funções (IGF-I, FGF, citocinas, etc.), sendo que o exercício pode potencializar a produção deles. A regeneração é uma adaptação que ocorre no músculo esquelético em resposta ao traumatismo. Este processo tem sido descrito desde o final do século XIX, mas somente nos últimos trinta anos foi realmente compreendida a capacidade regenerativa das fibras musculares esqueléticas. O reparo tecidual é comum a todos os tecidos do organismo e envolve ações integradas entre células, matriz e mensageiros químicos, visando restaurar, no menor período de tempo possível, a integridade do tecido e o equilíbrio biológico. A regeneração pode ser divida em três fases: fase inflamatória, fase proliferativa e fase de remodelagem. Este trabalho tem como objetivo realizar uma revisão sobre as células satélite e seu papel na regeneração muscular a fim de sistematizar o que pesquisadores de diversas tem publicado sobre o tema atualmente.

Projeto de um módulo condicionador de sinais a ser implementado no satélite universitário ITASAT

The Brazilian Environmental Data Collection System (Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais - SBCDA) has been providing reliable information regarding the monitoring of the Brazil environment to INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) and many Non-governmental organizations (NGO). This system is composed of a large number of Data Collection Plataforms (DCP), in charge of sending local data signals to satellites. Then the satellites automatically redirect each signal to reception centers located at INPE. Nowadays the SBCDA has been operating under the control of three satellites. It is important to mention that two of these satellites have already expired their life span around ten years ago. A strategy to keep the SBCDA operational is to develop a low cost satellite that involves Brazilian Universities and Public Institutions. This graduation work aims to design and simulate a signal conditioning module that enables the collection of a satellite status data, and then sending it to an onboard computer

Analisando a possibilidade de um anel ao redor de um satélite

On November 26 th, 2005, Rhea, one of Saturn's moons, is found by Cassini spacecraft approximately at 5.105 km from Saturn. Observations in situ reveal that electrons are depleted in the moon's vicinity. However, Rhea is considered massive enough to retain a thin atmosphere. Assumption was that the atmosphere of Rhea was not composed exclusively of gas, its likely contains solid material that can absorb magnetospheric particles. According to Jones et al. (2008), these particles were in a speci c position so that at the moment of observation the electrons could not be detected. In opposition to this idea there is a group, Tiscareno et al. 2010, Cornell University Library, that underwent intensive search for any material that might be orbiting Rhea using Cassini images, however the could not identify any. Second recommendation made by American researchers and other countries, and accepted by the National Board of Research the Cassini Equinox Mission will continue in orbit around Saturn until 2016.The probe will perform several maneuvers with high inclination to delve into the main ring system, and then enter in Saturn's atmosphere and collide with planet. This research is of great importance because until today no rings were found orbiting satellites. The goal of this work is to analyze the orbital evolution of a set of particles around Rhea disturbance of Saturn, J2 e J4 and check results by the numerical simulations and the possibility of a stable ring orbiting Rhea.

Imagens de satélite na análise da relação entre queimadas, aerossóis atmosféricos e precipitação

The direct and indirect effects of atmospheric aerossols in the amazonic climate have been focus of many published. This work aims to analyze a possible relation among Burns, atmospheric aerossols and precipitation above South America. It uses the avaluable data from the satellites AQUA/TERRA and TRMM and the images furnished by NOAA and GOES. These analysis can provide some explanations about the effects of emission of aerosols by burns on the composition of atmosphere and cloud formation, mainly in Amazon. We use the Aerosol Optical Depth (AOD) from MODIS/TERRA-AQUA, burns index from CPTEC and rain rate from TRMM. The data we use were obtained from 2000 until 2012. The study is divided in two parts. In the first one, it was performed a quantitative analysis between number of burns and aerosols emission. It was identified a great variability in space and time of the AOD on South America. On the north, northeast and center-west, the AOD is significant during the winter period, with peak on August and September. The southeast is affected by aerosols from center-west due to the dynamical transport. In the second part, it was evaluated the relation between AOD and precipitation in a 13-year period. The statistical analysis shows up a negative correlation of 0.72 between August and October, on Legal Amazon. These result indicate an inverse relation between AOD and rain rate. The other months present not significant correlation. These results are in a good agreement with the literature, in which in-situ methods were applied or combined with satellites data. The increasing of aerosols concentration in the atmosphere are reinforced during drier years. It can affect the increasing process of water drops, decreasing the precipitation. We also verified higher values of AOD (0.25 - 0.3) during years with El Niño, than the climatologically average (~0.15 - 0.2), ... (Complete abstract click electronic access below)

Iniciação ao estudo da dinâmica de rotação de um satélite em variáves de Andoyer

The dynamics of the rotation of a satellite is an old and classical problem, specially in the Euler formalism. However, with these variables, even in torque free motion problem, the integrability of the system is far from trivial, mainly when the three moments of the inertia are not equal. Another disadvantage occurs when the inclinations between some plans are null or close to zero, so the nodes become undetermined. In this work, we propose the use of modern Andoyer's variables. These are a set of canonical variables and therefore some significant advantages can be obtained when dealing with perturbation methods. On other the hand, the integrability of the torque free motion becomes very clear, as the system is reduced to a problem of one degree of freedom. The elimination of the singularities mentioned above, can be solved very easily, with Pincaré-type variables. In this work we give the background concepts of the Andoyer's variables and the disturbing potential is obtained for the rotational dynamics of a satellite perturbed by a planet. In the case when A = B (moments of inertia) and due to the current variables, the averaged system is trivially obtained through very simple integrations

Utilização de imagem de satélite Landsat no mapeamento da ocupação da terra e seus conflitos de uso em APPs na bacia hidrográfica do ribeirão Paraíso - São Manuel (SP)

The objectives of this study were to evaluate land use and occupation of Permanent Preservation Areas (PPA) as well as its use conflicts by TM (Thematic Mapper) image of the 2010 Landsat-5 satellite, according to the Forest Code. For that purpose, Geographic Information Systems in the Ribeirão Paraíso watershed, São Manuel, SP were used. The combination of Remote Sensing and Geographic Information System technologies allowed representation of spatial distribution of the landscape and data integration in the diagnosis of geographic interest. The 2010 mapping showed 12 use categories, and the sugar cane crop had the largest land occupation, 48.25% of the area. The areas of permanent preservation amounted to 925.74 ha, which is an ideal value based on the Brazilian legislation. Mapping of land use conflicts showed intensive anthropic actions going 80.13% forward on PPAs, with only 19.87% remaining forests, which highlights their negative impact and illegal situations in these areas.

Espacialização do uso da terra da microbacia do Córrego Monte Belo - Botucatu (SP), obtido por imagem de satélite de 2011 e fotografias aéreas coloridas de 2000

O presente trabalho teve como objetivo avaliar as variações de uso e ocupação do solo entre os cenários de 2000 e 2011 da microbacia do córrego Monte Belo – Botucatu (SP). Para tanto, utilizou-se de geotecnologias, sendo a integração de informações realizada no Sistema de Informações Geográficas (SIG) - IDRISI, aliada ao uso de cartas digitais do IBGE, escala 1:50.000, além de fotografias aéreas (2000) e imagens de satélite LANDSAT - 5 (2011). Através dos dados obtidos, foram detectadas três classes de uso do solo sendo que em 2000, elas correspondem ao reflorestamento, pastagem e mata ciliar e em 2011, reflorestamento, mata ciliar e solo exposto. Desta forma, pode-se concluir que as ferramentas de análise baseadas em SIGs trazem a possibilidade de analisar as variações no espaço e no tempo além de resultar em informações que podem subsidiar o planejamento da microbacia do Córrego Monte Belo.

Análise de variância WAVELET de séries temporais com dados faltantes: avaliação do índice de cintilação ionosférica S4 em sinais de satélite GPS

Pós-graduação em Matematica Aplicada e Computacional - FCT

Análise de variância WAVELET de séries temporais com dados faltantes: avaliação do índice de cintilação ionosférica S4 em sinais de satélite GPS

Pós-graduação em Matematica Aplicada e Computacional - FCT