ATRIBUTOS POLARIMÉTRICOS DE IMAGEM RADAR NA INFERÊNCIA DE PARÂMETROS MORFOLÓGICOS DE MACRÓFITAS

O propósito deste trabalho é ajustar um modelo de regressão múltipla em função de atributos de imagens de radar polarimétrico, para estimativa da variável morfológica “volume da haste” de macrófitas encontradas na planície de inundação da Amazônia, no Lago Grande de Monte Alegre (Pará - Brasil). Com esta estimativa, pretende-se avaliar o potencial dos dados polarimétricos do sensor ALOS/PALSAR, destacando a importância da informação de fase das imagens de radar. Para este estudo, foram coletados dados de campo em época próxima à aquisição do dado de radar. Variáveis morfológicas, como altura e diâmetro da haste emergente, de três espécies de macrófitas foram medidas em campo e usadas para derivar o “volume da haste”, o qual foi modelado usando atributos da imagem de radar. Dois atributos da decomposição de Freeman-Durden, dois de Touzi e um de Pope apresentaram melhor desempenho na modelagem. Apesar do modelo não ter obtido um elevado coeficiente de determinação (44%), ele apresentou boa capacidade preditiva, já que todos os elementos de validação caíram dentro do intervalo de predição de 95% de confiança. Dentre as cinco variáveis independentes do modelo, quatro foram geradas a partir da informação de fase  das imagens, o que reforça a importância dessa informação.

Estimativa de Parâmetros Biofísicos de Povoamentos de Eucalyptus Através de Dados SAREstimation of Biophysical Parameters in the Eucalyptus Stands by SAR Data

O objetivo deste trabalho foi estabelecer as relações entre os parâmetros dendométricos de florestas e a resposta da radiometria e da interferometria obtidas por sensores SAR (Synthetic Aperture Radar), utilizando técnicas de regressão multivariada. Uma área de povoamento de Eucalyptus grandis, com 6,1 anos de plantio, foi selecionada para estudo. Os resultados indicaram que o volume das parcelas foi altamente correlacionado com o logaritmo da altura interferométrica (LogHint) obtida pela diferença entre os modelos interferométricos nas bandas X e P, enquanto que o DAP (Diâmetro à Altura do Peito) apresentou melhor relação com a combinação da coerência interferométrica na banda PVV (CohPVV) e o LogHint. A altura comercial da vegetação, similarmente ao DAP, foi melhor explicada com a combinação da CohPvv e o LogHint. Os resultados obtidos demonstraram que, devido ao povoamento ser constituído de indivíduos cuja estrutura era predominantemente cilíndrica de orientação vertical, houve uma maior interação com a polarização VV. Os resultados indicaram também que a resposta radiométrica na banda P, de maior comprimento de onda, não foi tão eficaz quanto a interferometria (CohPvv e o LogHint) para estimativa dos parâmetros dendométricos estudados, obtendo índices de determinação de 84 a 88% em relação ao inventário florestal das áreas.Abstract The main goal of this paper was to establish the relationship between the forest dendrometric parameters and the interferometric and radiometric image response, obtained from a SAR sensor (Synthetic Aperture Radar), using multivariable regression techniques. A 6.1-year-old Eucalyptus grandis stand area was selected for this study. The results pointed out that the stand volume was highly correlated with the interferometric height logarithm (LogHint), obtained by the difference between interferometric models in X and P bands, whereas the DBH presented better relationship with the combination of VV coherence (CohPvv) and the LogHint. The commercial vegetation height, similar to the DBH, was better explained by the combination of CohPvv and LogHint. The results showed that due to the fact that the population of individuals whose structure was predominantly cylindrical and vertically oriented, caused a higher interaction with the vertical polarization. The higher wavelength P band radiometry efficacy wasn’t as good as the interferometry (CohPvv and LogHint) to estimate the dendometric parameters studied, which obtained 84 to 88% of determination coefficient in relation to the area forest inventory

Caracterização de uso e cobertura da terra na Amazônia utilizando imagens duais multitemporais do COSMO-SkyMed

The use of radar imagery is an alternative source of information to support the monitoring of the Amazon region, since the optical images have imaging limitations in tropical areas due to the occurrence of clouds. Therefore, the goal of this study is to analyze the radar images in X-band multi-temporal polarized obtained by COSMO-SkyMed satellite (COnstellation of small Satellites for Mediterranean basin Observation), in the intensity mode, isolated and/or combined with textural information, to thematic characterization of land use/land cover in the Humaitá, Amazonas State region. The methodology used includes: analysis of the dual images obtained during two subsequent acquisitions, in order to explore the potential of the dataset as a quad-pol intensity; extraction of textural attributes from the co-occurrence matrix (Gray Level Co-occurrence Matrix) and subsequent contextual classification; statistical assessment of the thematic performance of the intensity and textural images, isolated and in polarized groups. Within the results achieved, the group formed only by the intensity images presented a better performance if compared to those containing the textural attributes. In this discrimination, the classes involved were forest, alluvial forest, reforestation, savannah, pasture and burned areas, yielding 66% overall accuracy and a Kappa value of 0.55. The results showed that X band images, from COSMO-SkyMed, StripMap mode (Ping-Pong), multi-polarized, presents a moderate potential to characterize and monitor the dynamics of land use/land land cover in the Brazilian Amazon.A utilização de imagens de radar é fonte alternativa de informações para subsidiar o monitoramento da região amazônica, visto que as imagens ópticas têm limitações de imageamento em zonas tropicais face a ocorrência de nuvens. Por conseguinte este trabalho teve como objetivo analisar a capacidade das imagens-radar de banda X multitemporais e polarizadas obtidas pelo satélite COSMO-SkyMed (COnstellation of small Satellites for Mediterranean basin Observation), no modo intensidade, isoladamente e agregados às informações texturais, na caracterização temática de uso e cobertura da terra no município de Humaitá/AM. A metodologia empregada consistiu daanálise das imagens duais obtidas em duas aquisições subsequentes, de forma a explorar a potencialidade do conjunto de dados na forma quad-pol intensidade; extração dos atributos texturais a partir da matriz de coocorrência (Gray Level Co-occurrence Matrix) e posterior classificação contextual; avaliação estatística de desempenho temático das imagens intensidade e texturais, isoladas e em grupos polarizados. Dentre os vários resultados alcançados, foi verificado que o grupo formado somente pelas imagens intensidade apresentou o melhor desempenho, comparado àqueles contendo os atributos texturais. Nesta separabilidade, estavam envolvidas as classes de floresta, floresta aluvial, reflorestamento, savana, pasto e queimada, obtendo-se 66% de acurácia total e valor Kappa de 0,55. Os resultados mostraram que as imagens de banda X do COSMO-SkyMed, modo StripMap (Ping-Pong), multipolarizadas, têm potencial moderado para a caracterização e monitoramento da dinâmica de uso e cobertura da terra na Amazônia brasileira

Aumento da performance do SITIM-150 através de um processador numérico de alto desempenho

Pages: 555-55

Atributos polarimétricos de imagem radar na inferência de parâmetros morfológicos de macrófitas

O propósito deste trabalho é ajustar um modelo de regressão múltipla em função de atributos de imagens de radar polarimétrico, para estimativa da variável morfológica volume da haste de macrófitas encontradas na planície de inundação da Amazônia, no Lago Grande de Monte Alegre (Pará - Brasil). Com esta estimativa, pretende-se avaliar o potencial dos dados polarimétricos do sensor ALOS/PALSAR, destacando a importância da informação de fase das imagens de radar. Para este estudo, foram coletados dados de campo em época próxima à aquisição do dado de radar. Variáveis morfológicas, como altura e diâmetro da haste emergente, de três espécies de macrófitas foram medidas em campo e usadas para derivar o volume da haste, o qual foi modelado usando atributos da imagem de radar. Dois atributos da decomposição de Freeman-Durden, dois de Touzi e um de Pope apresentaram melhor desempenho na modelagem. Apesar do modelo não ter obtido um elevado coeficiente de determinação (44%), ele apresentou boa capacidade preditiva, já que todos os elementos de validação caíram dentro do intervalo de predição de 95% de confiança. Dentre as cinco variáveis independentes do modelo, quatro foram geradas a partir da informação de fase das imagens, o que reforça a importância dessa informação.This work aims at modelling the morphological variable steam-volume of the macrophyte species as a function of the attributes derived from the ALOS/PALSAR polarimetric data using multiple regression technique. The study was carried out at Monte Alegre Lake, in the Amazon floodplain area, Pará State, Brazil. The modeled variable steam-volume was evaluated and the contribution of the phase information from the radar data was highlighted. The fieldwork was performed almost simultaneously to the radar acquisition. Macrophyte morphological variables were measured in the field and used to derive the stem-volume model regarding the attributes generated from the radar data. Although the adjusted coefficient of determination was not high ( 44%), the presented predictive ability and all validation elements were expected with 95% of confidence. Among the five independent variables of the model, four were generated from the phase information, which brings about this reliable information.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Estimativa de Parâmetros Biofísicos de Povoamentos de Eucalyptus Através de Dados SAR / Estimation of Biophysical Parameters in the Eucalyptus Stands by SAR Data

O objetivo deste trabalho foi estabelecer as relações entre os parâmetros dendométricos de florestas e a resposta da radiometria e da interferometria obtidas por sensores SAR (Synthetic Aperture Radar), utilizando técnicas de regressão multivariada. Uma área de povoamento de Eucalyptus grandis, com 6,1 anos de plantio, foi selecionada para estudo. Os resultados indicaram que o volume das parcelas foi altamente correlacionado com o logaritmo da altura interferométrica (LogHint) obtida pela diferença entre os modelos interferométricos nas bandas X e P, enquanto que o DAP (Diâmetro à Altura do Peito) apresentou melhor relação com a combinação da coerência interferométrica na banda PVV (CohPVV) e o LogHint. A altura comercial da vegetação, similarmente ao DAP, foi melhor explicada com a combinação da CohPvv e o LogHint. Os resultados obtidos demonstraram que, devido ao povoamento ser constituído de indivíduos cuja estrutura era predominantemente cilíndrica de orientação vertical, houve uma maior interação com a polarização VV. Os resultados indicaram também que a resposta radiométrica na banda P, de maior comprimento de onda, não foi tão eficaz quanto a interferometria (CohPvv e o LogHint) para estimativa dos parâmetros dendométricos estudados, obtendo índices de determinação de 84 a 88% em relação ao inventário florestal das áreas

Atributos polarimétricos de imagem radar na inferência de parâmetros morfológicos de macrófitas

O propósito deste trabalho é ajustar um modelo de regressão múltipla em função de atributos de imagens de radar polarimétrico, para estimativa da variável morfológica "volume da haste" de macrófitas encontradas na planície de inundação da Amazônia, no Lago Grande de Monte Alegre (Pará - Brasil). Com esta estimativa, pretende-se avaliar o potencial dos dados polarimétricos do sensor ALOS/PALSAR, destacando a importância da informação de fase das imagens de radar. Para este estudo, foram coletados dados de campo em época próxima à aquisição do dado de radar. Variáveis morfológicas, como altura e diâmetro da haste emergente, de três espécies de macrófitas foram medidas em campo e usadas para derivar o "volume da haste", o qual foi modelado usando atributos da imagem de radar. Dois atributos da decomposição de Freeman-Durden, dois de Touzi e um de Pope apresentaram melhor desempenho na modelagem. Apesar do modelo não ter obtido um elevado coeficiente de determinação (44%), ele apresentou boa capacidade preditiva, já que todos os elementos de validação caíram dentro do intervalo de predição de 95% de confiança. Dentre as cinco variáveis independentes do modelo, quatro foram geradas a partir da informação de fase das imagens, o que reforça a importância dessa informação

Application of persistent scatterers interferometry for surface displacements monitoring in N5E open pit iron mine using TerraSAR-X data, in Carajás Province, Amazon region

ABSTRACT: Carajás Mineral Province, Amazon region, is the most important one in Brazil. Vale S.A. Company has the right to operate in the area of the N5E mine. The work is conducted on rock alteration products of low geomechanical quality related to sandstones, siltstones, and a lateritic cover. In order to monitor ground deformation, 33 TerraSAR-X images covering the period of March 2012-April 2013 were used in the investigation. An interferometric synthetic aperture radar (InSAR) approach based on permanent scatterer interferometry (PSI) using an interferometric point target analysis algorithm was applied. Results demonstrated that most of the area was considered stable during the time span of the image acquisition. However, persistent scatterers (PSs) with high deformation rates were mapped over a landfill probably related to settlements. To validate the PSI data, graphs were generated with the displaced information based on topographic measurements in the field. The graphs showed that the surface deformations during TSX-1 runway coverage are within the miner’s safety threshold and do not present a risk of major problems. The PSI data provided a synoptic and detailed view of the deformation process that affects the mining complex without the need of field campaign or instrumentation