Ocean wave imaging mechanism by imaging radar

Analytical representations of the high frequency spectra of ocean wave and its variation due to the variation of ocean surface current are derived from the wave-number spectrum balance equation. The ocean surface imaging formulation of real aperture radar (RAR) is given using electromagnetic wave backscattering theory of ocean surface and the modulations of ocean surface winds, currents and their variations to RAR are described. A general representation of the phase modulation induced by the ocean surface motion is derived according to standard synthetic aperture radar (SAR) imaging theory. The detectability of ocean current and sea bottom topography by imaging radar is discussed. The results constitute the theoretical basis for detecting ocean wave fields, ocean surface winds, ocean surface current fields, sea bottom topography, internal wave and so on.

A parametric method of retrieving ocean wave spectra from synthetic aperture radar images

A parametric method that extracts the ocean wave directional spectra from synthetic aperture radar (SAR) image is presented. The 180 degrees ambiguity of SAR image and the loss of information beyond the azimuthal cutoff can be overcome with this method. The ocean wave spectra can be obtained from SAR image directly by using iteration inversion mapping method with forward nonlinear mapping. Some numerical experiments have been made by using ERS-1 satellite SAR imagette data. The ocean wave direction retrieved from SAR imagette data is in agreement with the wind direction from the scatterometer data.

Numerical simulation and validation of ocean waves measured by an Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar

A new nonlinear integral transform of ocean wave spectra into Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar (ATI-SAR) image spectra is described. ATI-SAR phase image spectra are calculated for various sea states and radar configurations based on the nonlinear integral transform. The numerical simulations show that the slant range to velocity ratio (R/V), significant wave height to ocean wavelength ratio (H-s/lambda), the baseline (2B) and incident angle (theta) affect ATI-SAR imaging. The ATI-SAR imaging theory is validated by means of Two X-band, HH-polarized ATI-SAR phase images of ocean waves and eight C-band, HH-polarized ATI-SAR phase image spectra of ocean waves. It is shown that ATI-SAR phase image spectra are in agreement with those calculated by forward mapping in situ directional wave spectra collected simultaneously with available ATI-SAR observations. ATI-SAR spectral correlation coefficients between observed and simulated are greater than 0.6 and are not sensitive to the degree of nonlinearity. However, the ATI-SAR phase image spectral turns towards the range direction, even if the real ocean wave direction is 30 degrees. It is also shown that the ATI-SAR imaging mechanism is significantly affected by the degree of velocity bunching nonlinearity, especially for high values of R/V and H-s/lambda.

A new method for the estimation of oceanic mixed-layer depth using shipboard X-band radar images

Shipboard X-band radar images acquired on 24 June 2009 are used to study nonlinear internal wave characteristics in the northeastern South China Sea. The studied images show three nonlinear internal waves in a packet. A method based on the Radon Transform technique is introduced to calculate internal wave parameters such as the direction of propagation and internal wave velocity from backscatter images. Assuming that the ocean is a two-layer finite depth system, we can derive the mixed-layer depth by applying the internal wave velocity to the mixed-layer depth formula. Results show reasonably good agreement with in-situ thermistor chain and conductivity-temperature-depth data sets.

Measurements of ocean wave and current field using dual polarized X-band radar

A new ocean wave and sea surface current monitoring system with horizontally-(HH) and vertically-(VV) polarized X-band radar was developed. Two experiments into the use of the radar system were carried out at two sites, respectively, for calibration process in Zhangzi Island of the Yellow Sea, and for validation in the Yellow Sea and South China Sea. Ocean wave parameters and sea surface current velocities were retrieved from the dual polarized radar image sequences based on an inverse method. The results obtained from dual-polarized radar data sets acquired in Zhangzi Island are compared with those from an ocean directional buoy. The results show that ocean wave parameters and sea surface current velocities retrieved from radar image sets are in a good agreement with those observed by the buoy. In particular, it has been found that the vertically-polarized radar is better than the horizontally-polarized radar in retrieving ocean wave parameters, especially in detecting the significant wave height below 1.0 m.

ELISA com MSP5 recombinante truncada para detecção de anticorpos contra Anaplasma marginale em bovinos.

Os objetivos buscados pelos autores neste estudo foram produzir e solubilizar a proteína MSP5 recombinante truncada de Anaplasma marginale e avaliar seu desempenho em um ensaio de imunoadsorção enzimática indireto para detecção de anticorpos contra a riquétsia. O gene msp5, exceto a região N-terminal hidrofóbica, foi amplificado por reação em cadeia da polimerase, clonado em plasmídeo pTrcHis-TOPO e expresso em Escherichia coli. A solubilização da proteína recombinante foi avaliada em diferentes pHs e concentrações de uréia. A sensibilidade e a especificidade do ensaio foram avaliados testando-se 66 soros de animais infectados experimentalmente com A. marginale e 96 soros negativos, com o estado de infecção desses animais confirmado por reação em cadeia da polimerase. Um total de 1.666 amostras de soros bovinos, provenientes do Brasil - Rio Grande do Sul (73), Mato Grosso do Sul (91), Pernambuco (86), Bahia (314) e Minas Gerais (267), assim como do Uruguai (32) e Costa Rica (803) foram testadas nos ELISAs com MSP5 truncada e com MSP1a recombinantes, e a concordância entre os dois testes foi avaliada. O ELISA indireto com MSP5 truncada foi capaz de detectar animais infectados com 96,97% de sensibilidade e 100% de especificidade. Nos animais infectados experimentalmente, o ELISA detectou anticorpos do 12o dia após a inoculação (DPI) até o último dia de observação (37o DPI). Os ELISAs para MSP5 e MSP1a apresentaram concordância de 95,67%, com índice kappa de 0,81. Os resultados discordantes apresentaram uma diferença significativa (P < 0,001). Anticorpos contra A. marginale foram detectados em animais de todas asregiões estudadas. O ELISA com MSP5 recombinante truncada apresentou bom desempenho na detecção de anticorpos contra A. marginale, com alta sensibilidade e especificidade, representando uma importante ferramenta para o diagnóstico da anaplasmose bovina em estudos epidemiológicos.

Detecção do melon yellowing associated virus (MYaV) em áreas produtoras de melão na Região Nordeste.

2009

Armadilha CNPMF: detecção, monitoramento e controle da broca-da-haste da mandioca gênero Sternocoelus.

A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é afetada por inúmeras pragas, dentre as quais estão duas espécies de broca-da-haste Sternocoelus spp. (Curculianidae) e Tropidozineus fulveolus (Lameere) (Cerambycidae). Até o momento, o método de controle recomendado era destruir restos de plantas infestadas no campo.

Detecção de vírus transmitidos por ácaros Brevipalpus em seus vetores.

A importância dos ácaros do gênero Brevipalpus vem crescendo, tornando-se evidente seu potencial como praga de plantas, especialmente por sua capacidade de transmitir vírus (CHILDERS et al., 2003; KITAJIMA et al., 2010). Os vírus transmitidos por Brevipalpus sp. (VTBs) têm em comum, além do vetor, a morfologia das partículas e semelhanças em sintomas e efeitos citopatológicos que induzem nas plantas hospedeiras (KITAJIMA et al., 2003). Os sintomas nos hospedeiros consistem de lesões locais (cloróticas, necróticas, manchas verdes ou ainda manchas anelares) em folhas e ramos afetados (KITAJIMA et al., 2003). Ao contrário de outros vírus que invadem sistemicamente seus hospedeiros, as partículas dos VTBs permanecem concentradas nas lesões, não sendo capazes de circular nas plantas que infectam. A relação dos VTBs com seus vetores não é completamente conhecida. A otimização dos protocolos de extração de ácidos nucleicos e a possibilidade de se utilizar primers específicos não apenas para a sua detecção nos hospedeiros, mas também em seus vetores, são passos importantes para os estudos da interação vetor-patógeno-hospedeiro. Podem também ser úteis para o manejo de culturas com relação às doenças causadas pelos VTBs, como a mancha anular do cafeeiro, a leprose dos citros e a pinta verde do maracujazeiro, pois, em alguns casos, é possível a detecção precoce dos vírus nos ácaros antes mesmo do aparecimento dos sintomas no campo.

Otimização do método de Elisa indireto não competitivo para detecção e quantificação de aflatoxina B1 em cereais.

2007

Modelo de difusão anisotrópica para detecção de bordas.

Modelo de difusão anisotrópica. Estudo de caso . Referências bibliográficas. Conclusões.

Filtro de difusão linear complexa para detecção de bordas: implementação Java.

O objetivo deste comunicado é mostrar a implementação Java do filtro de difusão linear complexa para a detecção de bordas.

Filtro Schen-Castan (ISEF) para detecção de borda.

Com esta publicação, dá-se prosseguimento na implementação de algoritmos úteis para a detecção de bordas, atividade importante também no campo de visão por computador. O objetivo maior dessas implementações é a constituição de uma biblioteca de processamento de imagens em Java, como software livre, sob a General Public License - GNU, conforme publicada pela Free Software Foundation. Todas as implementações encontram-se disponíveis no diretório da Rede Agrolivre ().

Implementação Java do filtro de Marr e Hildreth para detecção de bordas.

O objetivo desta publicação é apresentar a implementação Java do algoritmo de Marr e Hildreth (Marr & Hildreth, 1980) para a detecção de bordas. O objetivo maior das implementações é a construção de uma biblioteca de processamento de imagens em Java, como software livre, sob a licença GPL (General Public License) conforme publicada pela Free Software Foundation.

Filtro de Canny para detecção de bordas: implementação Java.

O objetivo deste comunicado é apresentar a implementação JavaTM do filtro para detecção de bordas de Canny (Canny, 1986). A implementação é uma necessidade de uso em projetos desenvolvidos na Embrapa Informática Agropecuária na área de processamento de imagens aplicado à agropecuária.