Geostatistics and remote sensing methods in the classification of images of areas cultivated with citrus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mapeamento geoestatístico da vulnerabilidade do Aquífero Guarani no município de Ribeirão Bonito - SP

The Guaraní aquifer has relevant importance both as a source of water for several urban centres and the development of agriculture and livestock. In recharge areas the aquifer is free and, therefore, subject to contamination of effluents and tailings deposited on soils that cover it. Thus, it becomes crucial not only its protection at all levels, as the knowledge of its degree of natural vulnerability. The present work used geostatistics modeling techniques to study the natural vulnerability of the Guaraní aquifer in the city of Rio Bonito, State of São Paulo, southeastern Brazil, where the Guarani aquifer is exposed. These techniques, extensively used in evaluation studies of mineral deposits and oil tanks, can be adapted to produce a spatial classification or a regionalisation of probabilistic indices of vulnerability. By ordinary kriging method maps of vulnerability classification were obtained. To determine the vulnerability of the aquifer was employed the Aquifer Vulnerability Index (AVI), which requires knowledge of unsaturated zone thickness and permeability. The final product was a map with probabilistic index of vulnerability of the Guaraní aquifer, which presented values between 0 to 0.33 years, framing the area studied in AVI class extremely high vulnerability

Classificação numérica e modelo digital de elevação na caracterização espacial de atributos dos solos

One of needs of modern agriculture is the prediction of spatial variability of soil properties at more detailed scales for sustainable management and optimization of management practices. The mathematical model associated with knowledge of variability of soil attributes and mapping of relief forms has helped in agricultural planning. In this regard the aim of this study was to characterize the spatial variability of physical and chemical properties of Oxisols and Ultisols using numerical classification and the digital elevation model. Two distinct landforms: convex for the Oxisol (158 ha) and linear for the Ultisol (172 ha). 53 samples from the Oxisol and 57 samples from the Ultisol were taken. Multivariate analysis of clusters of attributes studied from their euclidean distances was performed. This analysis by dendograms along with digital elevation models for different soils characterized was more homogeneous in Ultisol groups, and less homogeneous for the Oxisol in convex landform. These quantitative methods showed that the landforms conditioned the spatial pattern of soil attributes.

Classificação dos tipos de pavimentos das vias urbanas a partir de imagem de alta resolução espacial por meio de análise orientada a objeto

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Solos do assentamento malhada do meio, Chapadinha-MA: classificação e variabilidade espacial de seus atributos

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Avaliação do método de classificação baseada no objeto em imagens de alta resolução espacial aplicado para o monitoramento de faixa de dutos: estudo de caso no entorno da refinaria de Capuava em Mauá - SP

The metropolitan region of São Paulo is the most populous of the country, this happens because of its great importance in the national economy and the job opportunities that are offered to the population. These factors result in intense population growth and urban expansion, reaching some non-habitable places of the metropolis, as areas of pipelines, which are very important for the transportation of natural gas, oil and its derivatives. Before the population growth of the region, these sites were unoccupied, do not presenting problems for the population. However, with the disorderly occupation is generated great anthropogenic pressure on the pipeline stitches, causing risks to people who are around them. Therefore it is extremely important to monitor the strip of pipelines through products and techniques of remote sensing and geoprocessing, enabling, through high spatial resolution images, identification of objects or phenomena that occur on Earth's surface that can alter the functioning and safety of pipelines. Therefore, this study aims to monitor a stretch of the area of the pipeline mesh GASPAL/OSVAT and Capuava Refinery (RECAP), located on the outskirts of the metropolitan area of São Paulo in the city of Mauá, who suffer great human pressure, proving thus the techniques of remote sensing and geographic information system (GIS) as effective tools for monitoring phenomena occurred in urban areas of great complexity. The monitoring was done by object-based classification applied in orbital images Ikonos II and RapidEye, of high spatial resolution and, image processing, detection of objects, segmentation, classification and editing were developed through the eCognition and ArcGis softwares. To determine the statistical accuracy of the mapping of the land cover of the stretch of pipeline in Maua, the results were analyzed by error matrix... (Complete abstract click electronic access below)

Sistema de classificação da gestão ambiental pública municipal baseado em lógica nebulosa

A partir da Lei n. 6.938 de 31 de agosto de 1981, que constituiu o Sistema Nacional do Meio Ambiente, criou-se o Conselho Nacional do Meio Ambiente e instituiu-se o Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental, a gestão ambiental pública ganhou um espaço cada vez maior nas administrações municipais, com a implementação de instrumentos de gestão ambiental propiciando aos municípios a possibilidade de ações efetivas que contribuam para uma melhor qualidade de vida a população. Esse trabalho propõe a criação de um método de classificação municipal que indicará qual o nível da gestão ambiental do município. Verificando o número de instrumentos de gestão ambiental constituído e o número de problemas ambientais ocorridos em cada município na visão do gestor local nos anos de 2006/2008. E ainda qual a influência do IDH tanto na implementação de tais instrumentos de gestão ambiental, como nas ocorrências dos problemas ambientais. Tal classificação tem a intenção de verificar se o município encontra-se bem aparelhado no que se refere à gestão ambiental, auxiliando para futuras decisões nas ações da política ambiental local. O foco desse trabalho serão os municípios dos estados de Minas Gerais, Piauí e Rio de Janeiro. Os resultados serão processados via o software MATLAB utilizando lógica nebulosa (fuzzy) e apresentados em um website utilizando as linguagens de programação JSP, HTML, JavaScript e esse website armazenado em um servidor TomCat e tais resultados serão apresentados nas formas de valores alfanuméricos em tabelas e espaciais através de mapas temáticos em uma solução sig-web. Os dados estão armazenados em um Sistema Gerenciador de Banco de Dados PostgreSQL com sua extensão espacial PostGIS, e o acesso aos mapas será feito através do servidor de mapas MapServer.

Análise comparada da segmentação e classificação orientada por objectos de uma imagem de alta resolução WORLDVIEW-2

Dissertação de Mestrado em Gestão do Território, Especialização em Detecção Remota e Sistemas de Informação Geográfica

Identificação de hidroformas e hidromorfologias em zonas Costeiras arenosas utilizando técnicas de classificação de Imagem

A aplicação de metodologias inovadoras no estudo da zona costeira, como as Técnicas de Informação Geográfica (TIG), utilizando fotografia aérea e imagens de satélite de alta resolução espacial, é um assunto proeminente da investigação das áreas das Ciências Geo-Espaciais e da Engenharia Costeira. Um conjunto de fotografias aéreas, entre 1958 e 2002, foi analisado visualmente num ambiente de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), com o objectivo de identificar hidroformas e hidromorfologias costeiras, no sector entre Esmoriz e Mira. Este trabalho tem como objectivo principal identificar e analisar formas/padrões morfológicas e hidrodinâmicos (hidroformas e hidromorfologias) recorrendo a algoritmos da classificação de imagem. Para alcançar esse objectivo foram aplicados diferentes métodos de classificação de imagem, nomeadamente técnicas de classificação supervisionada e não supervisionada, utilizando o software PCI Geomatica®. Foram testados diferentes algoritmos na classificação supervisionada, (paralelepípedo, distância mínima e máxima probabilidade) e na classificação não supervisionada, o K-médias e o ISODATA. Os algoritmos de classificação supervisionada apresentaram bons resultados, demonstrados pela precisão global e coeficiente Kappa, de 95.65% - 0.95661 e de 95.85% - 0.95840, para o método do paralelepípedo e para o método da máxima probabilidade respectivamente. Os algoritmos de classificação não supervisionada (K-médias e ISODATA) permitiram identificar várias classes, como por exemplo, praia, face da praia e zona de rebentação. Os resultados obtidos foram comparados (sobrepostos) com os da análise visual em ambiente SIG, mostrando uma boa concordância nas hidroformas e hidromorfologias identificadas.

Aplicação de filtros de Gabor no processo de classificação de imagens digitais com base em atributos de textura

No processo de classificação de uma imagem digital, o atributo textura pode ser uma fonte importante de informações. Embora o processo de caracterização da textura em uma imagem seja mais difícil, se comparado ao processo de caracterização de atributos espectrais, sabe-se que o emprego daquele atributo pode aumentar significativamente a exatidão na classificação da imagem. O objetivo deste trabalho de pesquisa consiste em desenvolver e testar um método de classificação supervisionado em imagens digitais com base em atributos de textura. O método proposto implementa um processo de filtragem baseado nos filtros de Gabor. Inicialmente, é gerado um conjunto de filtros de Gabor adequados às freqüências espaciais associadas às diferentes classes presentes na imagem a ser classificada. Em cada caso, os parâmetros utilizados por cada filtro são estimados a partir das amostras disponíveis, empregando-se a transformada de Fourier. Cada filtro gera, então, uma imagem filtrada que quantifica a freqüência espacial definida no filtro. Este processo resulta em um certo número de imagens filtradas as quais são denominadas de "bandas texturais". Desta forma, o problema que era originalmente unidimensional passa a ser multi-dimensional, em que cada pixel passa a ser definido por um vetor cuja dimensionalidade é idêntica ao número de filtros utilizados. A imagem em várias "bandas texturais" pode ser classificada utilizando-se um método de classificação supervisionada. No presente trabalho foi utilizada a Máxima Verossimilhança Gaussiana. A metodologia proposta é então testada, utilizandose imagens sintéticas e real. Os resultados obtidos são apresentados e analisados.

Análise espacial e temporal do estado da conservação ambiental do Parque Estadual de Itapuã - RS e sua zona de amortecimento

O presente trabalho busca avaliar o estado de conservação dos ambientes naturais do Parque Estadual de Itapuã - RS - Brasil e sua Zona de Amortecimento. Para tanto, efetuou-se uma avaliação em campo e uma avaliação por estrutura e dinâmica de paisagem, por modelagem, em sistema de informação geográfica (SIG). A avaliação em campo se deu pela aplicação de uma tabela de totalização de escores, para indicadores do grau de estresse em que se encontram os alvos de conservação, em uma malha de pontos amostrais regularmente distribuídos na área de estudo. A avaliação espacial temporal desenvolvida em SIG, exigiu a estruturação de uma base cartográfica consistente com a escala de trabalho de 1:25.000, para uma área total de 67.934ha. A dinâmica de paisagem foi desenvolvida pela classificação do uso do solo por fotografias aéreas em 16 classes, para o ano de 1.953 e 1.991, e pelo emprego destas classificações em uma tabulação cruzada, que fornece quais, quanto e onde ocorreram mudanças na composição e estrutura da paisagem. As áreas legalmente protegidas pela legislação atual foram delimitadas para ambas as paisagens estudadas. As maiores mudanças na estrutura da paisagem nesses 40 anos ocorreram pelo acréscimo de 6.797% da área de agricultura e de 988% da área de reflorestamento; pela supressão de 66% da área dos campos úmidos e de 54% das áreas de banhado. Foram delimitadas as áreas-core de biodiversidade, correspondendo às matas nativas e os banhados que permaneceram inalterados no período estudado. O tamanho e o índice de circularidade destas foram levantados. As distâncias a elementos da paisagem, chave para conservação da natureza, foram elaboradas a partir das rodovias, dos corpos hídricos, dos núcleos urbanos e das áreas core. A integração destas variáveis, visando à construção de um modelo de apoio à decisão para conservação da natureza, foi realizado pela análise por múltiplos critérios no programa Idrisi. O coeficiente de correlação entre os resultados das análises de campo e a espacial temporal foi de 0,83. Os resultados demonstram a importância da estrutura e da composição da paisagem como critérios para o planejamento e manejo que visem conservar a biodiversidade.

Indicadores de renda baseados em consumo de energia elétrica: abordagens domiciliar e regional na perspectiva da estatística espacial

Com o objetivo de avaliar o uso do consumo de energia elétrica como indicador socioeconômico, esta pesquisa analisa informações em dois níveis de agregação geográfica. No primeiro, sob perspectiva territorial, investiga indicadores de Renda e Consumo de Energia Elétrica agregados por áreas de ponderação (conjunto de setores censitários) do município de São Paulo e utiliza os microdados do Censo Demográfico 2000 em conjunto com a base de domicílios da AES Eletropaulo. Aplica modelos de Spatial Auto-Regression (SAR), Geographically Weighted Regression (GWR), e um modelo inédito combinado (GWR+SAR), desenvolvido neste estudo. Diversas matrizes de vizinhança foram utilizadas na avaliação da influência espacial (com padrão Centro-Periferia) das variáveis em estudo. As variáveis mostraram forte auto-correlação espacial (I de Moran superior a 58% para o Consumo de Energia Elétrica e superior a 75% para a Renda Domiciliar). As relações entre Renda e Consumo de Energia Elétrica mostraram-se muito fortes (os coeficientes de explicação da Renda atingiram valores de 0,93 a 0,98). No segundo nível, domiciliar, utiliza dados coletados na Pesquisa Anual de Satisfação do Cliente Residencial, coordenada pela Associação Brasileira dos Distribuidores de Energia Elétrica (ABRADEE), para os anos de 2004, 2006, 2007, 2008 e 2009. Foram aplicados os modelos Weighted Linear Model (WLM), GWR e SAR para os dados das pesquisas com as entrevistas alocadas no centróide e na sede dos distritos. Para o ano de 2009, foram obtidas as localizações reais dos domicílios entrevistados. Adicionalmente, foram desenvolvidos 6 algoritmos de distribuição de pontos no interior dos polígonos dos distritos. Os resultados dos modelos baseados em centróides e sedes obtiveram um coeficiente de determinação R2 em torno de 0,45 para a técnica GWR, enquanto os modelos baseados no espalhamento de pontos no interior dos polígonos dos distritos reduziram essa explicação para cerca de 0,40. Esses resultados sugerem que os algoritmos de alocação de pontos em polígonos permitem a observação de uma associação mais realística entre os construtos analisados. O uso combinado dos achados demonstra que as informações de faturamento das distribuidoras de energia elétrica têm grande potencial para apoiar decisões estratégicas. Por serem atuais, disponíveis e de atualização mensal, os indicadores socioeconômicos baseados em consumo de energia elétrica podem ser de grande utilidade como subsídio a processos de classificação, concentração e previsão da renda domiciliar.

Aparências da forma e forma do espaço: análise da configuração espacial de residências unifamiliares dos anos 1970 em João Pessoa PB

Assuming that the form of a building shell and its content the spatial form are distinct dimensions of architecture - however indivisible and interdependent -, this study focus, in the light of the Social Logic of Space (HILLIER; HANSON, 1984), on the intrinsic properties through which domestic space was structured in a sample of single-family dwellings built in João Pessoa (PB) during the 1970s - when the vocabulary of modern architecture still prevailed in Brazil though sharing the urban scene with other architectural trends -, in order to investigate regularities or divergences underlying their conception. These dwellings were originally classified (ARAÚJO, 2010a) in five categories defined according to the form of their building shells and to their prevailing construction techniques: (1) Brazilian modern legacy (considered as truly Brazilian modern style); (2) Paulista architecture (that refers to the modern production of São Paulo, Brazil, from the 1950s through the 1970s); (3) experiences of rationalization and prefabrication ; (4) experiences of adaptation to the climate (referring to a design strongly influenced by the hot and humid climate of North-eastern Brazil); and (5) hybrid (to account for a kind of stylistic hybridism that includes formal attributes, which evoke our colonial past). This study aims to determine, through the analyses of nineteen cases that represent each category, whether this taxonomy corresponds to distinct modes of spatial configuration. This research therefore proposes an approach to the classification of domestic architecture based on topological properties. The dwellings spatial organization was represented, quantified and analyzed, their spatial properties explored in consonance with one another and with the literature. Results pointed out that there is no evidence of a reciprocal relationship between the formal look of the built shells and their respective spatial structures

Modelo agrometeorológico na estimativa da produtividade de duas variedades de café arábica considerando a variabilidade espacial

The purpose of this study was to estimate the varieties of coffee Arabic Catucáand Catuaí productivity, in Zona da Mata, Minas Gerais, through agrometeorological mathematical models, considering the spatial variability of productivity in the area. The samplings were georrefered building an irregular grid, totalizing 50 samplings per area. After that, geostatic analysis was made to quantify spatial dependence degree of the real values and the estimated productivity. According to the classification, the models superestimated the productivity for the two varieties.

Criminalidade urbana e condições de vida na região administrativa de Campinas (SP) no ano de 2000: uma análise espacial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)