Sistema de tratamento de imagens multiespectrais digitais

Orientador: Flavio Felipe KirchnerTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias AgrariasÁrea de concentração: Manejo florestalO objetivo do trabalho, foi desenvolver e operacionalizar um sistema de tratamento de imagens multiespectrais digitais sobre uma plataforma PC XT/AT de baixo custo. O sistema foi desenvolvido em linguagem de programação estruturada Turbo Pascal, cujas rotinas, foram agrupadas em 4 subsistemas a saber: subsistema de entrada, subsistema de análise, subsistema interativo e subsistema de saída. No subsistema de entrada, estão implementadas as rotinas que tratam de preparar os dados digitais de imagem, incluindo-se todas as rotinas que permitem a manipulação e o gerenciamento de arquivos imagem. No segundo subsistema, o de análise, as rotinas de processamento dos dados estão agrupadas nos seguintes módulos: transformações radiométricas; transformações geométricas; apresentação de dados; realce de imagens nos domínios espacial e espectral; análise estatística; extração de características; classificação não supervisionada; classificação supervisionada; apresentação de resultados e a compressão de dados. O subsistema interativo é composto por rotinas de recuperação de dados, apresentação nos periféricos (hardware), interface de comunicação como o usuário através de diálogos padronizados, e de rotinas que permitem o acesso às tarefas de forma distribuída no sistema. O último subsistema, está constituído de rotinas que propiciam a obtenção e o controle efetivo de cada um dos periféricos para saídas gráficas e numéricas. A avaliação da aplicabilidade do sistema de tratamento digital de imagens multiespectrais, restringiu-se ao processamento numérico e visualização das imagens geradas, obtidas pelas diferentes técnicas.The purpose of the work was to develop and operate a system of treatment of multispectral digital images on a low cost PC XT/AT platform. The system was developed in a structured programming language Turbo Pascal, whose routines were grouped in 4 subsystems namede: entrance subsystem, analysis subsystem, interactive subsystem and exit subsystem. In the entrance subsystem ate implemented the routines which prepare the digital image data, including all the routines which allow the manipulation and the managing of image files. In the seconde subsystem, analysis, the routines of data processing are grouped ind the following modules: radiometric transformations; geometric transformations; data presentation; images distinction in the spacial and spectral dominions; statistic analysis; extraction of characteristics; not supervised classification; supervised classification; results presentation and data compression. The interactive subsystem is composed by data recuperation routines; presentation in the periferic (hardware), interface of comunication with the user through standardized dialogues and of routines that allow access to the tasks in a distributed way in the system. The last subsystem is constituted of routines that provide the attainment and the effective control of each periferic to graphic and numeric exits. The evaluation of the applicability of the multispectral images digital treatment system was restricted to the numeric processing and visualization of generated images obtained by the different techniques.RESUMO O objetivo do trabalho, foi desenvolver e operacionalizar um sistema de tratamento de imagens multiespectrais digitais sobre uma plataforma PC XT/AT de baixo custo. 0 sistema foi desenvolvido em linguagem de programação estruturada Turbo Pascal, cujas rotinas, foram agrupadas em 4 subsistemas a saber: subsistema de entrada, subsistema de análise, subsistema interativo e subsistema de saída. No subsistema de entrada, estão implementadas as rotinas que tratam de preparar os dados digitais de imagem, incluindo-se todas as rotinas que permitem a manipulação e o gerenciamento de arquivos imagem. No segundo subsistema, o de análise, as rotinas de processamento dos dados estão agrupadas nos seguintes módulos: transformações radiométricas; transformações geométricas; apresentação de dados; realce de imagens nos domínios espacial e espectral; análise estatística; extração de carcaterísticas; classificação não supervisionada; classificação supervisionada; apresentação de resultados e a compressão de dados. 0 subsistema interativo é composto por rotinas de recuperação de dados, apresentação nos periféricos (hardware), interface de comunicação como o usuário através de diálogos padronizados, e de rotinas que permitem o acesso às tarefas de forma distribuída no sistema. 0 último subsistema, está constituído de rotinas que propiciam a obtenção e o controle efetivo de cada um dos periféricos para saídas gráficas e numéricas. A avaliação da aplicabilidade do sistema de tratamento digital de imagens multiespectrais, restringiu-se ao processamento numérico e visualização das imagens geradas, obtidas pelas diferentes técnicas.ABSTRACT The purpose of the work was to develop and operate a system of treatment of multispectral digital images on a low cost PC XT/AT platform. The system was developed in a structured programming language Turbo Pascal, whose routines were grouped in 4 subsystems namede: entrance subsystem, analysis subsystem, interactive subsystem and exit subsystem. In the entrance subsystem ate implemented the routines which prepare the digital image data, including all the routines which allow the manipulation and the managing of image files. In the seconde subsystem, analysis, the routines of data processing are grouped ind the following modules: radiometric transformations; geometric transformations; data presentation; images distinction in the spacial and spectral dominions; statistic analysis; extraction of characteristics; not supervised classification; supervised classification; results presentation and data compression. The interactive subsystem is composed by data recuperation routines; presentation in the periferic (hardware), interface of comunication with the user through standardized dialogues and of routines that allow access to the tasks in a distributed way in the system. The last subsystem is constituted of routines that provide the attainment and the effective control of each periferic to graphic and numeric exits. The evaluation of the applicability of the multispectral images digital treatment system was restricted to the numeric processing and visualization of generated images obtained by the different techniques

DINÂMICA DA COBERTURA FLORESTAL NO MUNICÍPIO DE CRISSIUMAL-RS DURANTE UM PERÍODO DE VINTE ANOS

http://dx.doi.org/10.5902/223611705543The present study aims to assess the dynamics of forest cover in Crissiumal-RS, throughremote sensing techniques. From the digital classification of satellite images from Landsat 5 TMsensor, between 1988 and 2008 were generated thematic maps use and land cover on therespective dates. These maps were later crossed through the Space for GIS Algebraic Language(LEGAL), which allowed determination of the following processes: maintaining forest, forestregeneration and deforestation. Among the main results is the increase in forest cover in 4756.33ha and also the occurrence of 1508.04 ha of deforestation at the end of the period. The increase inforest cover may be combined with declining rural population and the abandonment of areaspreviously occupied by agriculture to comply with the law.http://dx.doi.org/10.5902/223611705543O presente trabalho tem por objetivo avaliar a dinâmica da cobertura florestal do município de Crissiumal-RS, através de técnicas de sensoriamento remoto. A partir da classificação digital de imagens do satélite LANDSAT 5 sensor TM, dos anos de 1988 e 2008, foram gerados mapas temáticos do uso e cobertura da terra nas respectivas datas. Esses mapas foram posteriormente cruzados através da Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL), a qual possibilitou a determinação dos seguintes processos: manutenção florestal, regeneração florestal e desmatamento. Entre os principais resultados destacam-se o aumento na cobertura florestal em 4.756,33 ha e ainda a ocorrência de 1.508,04 ha de desmatamento no fim do período. O acréscimo na cobertura florestal pode estar associado à diminuição da população rural e ao abandono de áreas anteriormente ocupadas pela agricultura para o cumprimento da legislação vigente.

Metodologia para utilização de câmaras de vídeo em mapeamento florestal.

The scope of this paper is the methodological development of an imaging system, which uses conventional video cameras and spectral filters (green, red, and near infrared) as non- conventional sensor. The sensor has the purpose of forest mapping. For that purpose, a spectral study of each filter was carried out as well as a study of filters' behavior in different types of targets. As a result, it is highlight the importance of obtaining images in almost real time, low operational costs, practicality and operationality of the system, as well as the agility to obtain images.As disadvantages, the system shows the overlaping of the filters' spectral behavior and the low spatial resolution of VHS cameras. Both of these factors can be solved by using other types of filters with different wavelengths and by using S-VHS cameras.O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se  a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

METODOLOGIA PARA UTILIZAÇÃO DE CÂMARAS DE VÍDEO EM MAPEAMENTO FLORESTAL

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

COMPARAÇÃO ENTRE A DELIMITAÇÃO MANUAL E AUTOMÁTICA DA BACIA DO ARROIO CORUPÁ, RS, BRASIL

http://dx.doi.org/10.5902/223611707277Several environmental impacts such as deforestation, soil erosion, water pollution and chaoticurban occupation are related to lack of planning in land use in watersheds. For proper planningand management of water resources is critical to proper delineation of watersheds. Thus, thisstudy aimed to analyze a methodology for automatic delineation of watersheds in the basin of thecreek Corupá, Rio Grande do Sul/RS, Brazil, using design data Shuttle Radar Topographic Mission(SRTM) and compare with the values obtained in the area of manual scanning with based ontopographic maps with scale of 1:50 000. For this, the data were integrated and processed usingthe software ArcGIS 9.2 (ESRI, 2006). The methodology used in this process was divided into six stages, as follows: filling depressions ("fill sinks"), flow direction ("flow direction"), accumulatedflow ("flow accumulation"), extraction of drainage ("conditional - > con "), linking crossing stream("stream link ") and delineation of watersheds ("watershed"). The basin area delimited from thecontours of the topographical was 29.162,4 ha and for the automatic delineation met total area of28.472,2 ha, representing a difference of 2,4% of total area 690,2 ha. The results show very closevalues confirming be advantageous to automate the delineation of watersheds by several factorssuch as gratuity, the SRTM data accuracy and the great coverage of available data, since not allregions are data availability and the cartographic results may vary according to the humanperception.http://dx.doi.org/10.5902/223611707277Diversos impactos ambientais como desmatamento, erosão, poluição da água e a ocupação urbana desordenada estão relacionados à falta de planejamento no uso do solo em bacias hidrográficas. Para um bom planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos é fundamental a delimitação adequada de bacias hidrográficas. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo analisar uma metodologia de delimitação automática de bacias hidrográficas na bacia do Arroio Corupá, RS, Brasil, utilizando dados do projeto Shuttle Radar Topographic Mission(SRTM) e comparar com os valores de área obtidos na digitalização manual com base em cartas topográficas, com escala de 1:50 000. Para isso, os dados foram integrados e processados no software ArcGis 9.3. A metodologia utilizada nesse processo subdividiu-se em seis etapas, sendo: preenchimento de depressões (“fill sinks”), direção de fluxo (“flow direction”), fluxo acumulado (“flow accumulation”), extração de drenagens (“Conditional -> Con”), ligação de cruzamentos de fluxo (“stream Link”) e delimitação de bacias (“Watershed”). A área da bacia delimitada a partir das curvas de nível da carta topográfica foi de 29.162 ha e para a delimitação automática encontrou-se área total de 28.472 ha, o que representa uma diferença de 2% da área total, 690 ha. Os resultados apresentam valores muito próximos confirmando ser vantajosa a automatização da delimitação de bacias hidrográficas por diversos fatores como gratuidade, precisão dos dados do SRTM e pela grande cobertura disponível dos dados, uma vez que nem todas as regiões apresentam disponibilidade de dados cartográficos e que os resultados podem variar de acordo com a percepção humana

Geoprocesamiento aplicado al analisis del uso de la tierra en el municipio de San Pedro de Ycuamandyyú, Paraguay.

San Pedro of Ycuamandyyú is located in the northwest of the oriental region of Paraguay. The objectives of this work were the elaboration and the analysis of the map of the land use for the planning of forest activities in the place, for which were used techniques of cartography, remote sensing and (GIS) Geographical Information’s Systems, that facilitated the analysis of information coming from satellites images LANDSAT TM 5, topographical chart and (GPS) Global Position System, that allowed the processing of data in the program Idrisi 2.0 for the map manufactoring that facilitated the analysis on the situation of the land use in the municipality. Some predominant categories were distinguished as the high meadows or natural fields, agricultural use and low meadows, being the forest covering less than 25%. As general conclusion the municipality presents enough areas of natural fields and agricultural use that could be used for reforestation activities, lither native or exotic species of rapid growth with the purpose of obtaining values of forest covering in balance with the other categories of land use.El municipio de San Pedro de Ycuamandyyú está ubicado en el noroeste de la región oriental del Paraguay. Los objetivos de este trabajo constituyen la elaboración y el análisis del mapa del uso de la tierra para la planificación de actividades forestales en la zona, para los cuales se utilizaron técnicas de cartografía, sensores remotos y (SIG) Sistemas de Informaciones Geográficas, que posibilitaron el análisis de informaciones provenientes de imágenes satelitales LANDSAT TM 5, de cartas topográficas y de (GPS) Sistema de Posicionamiento Global, que permitió el procesamiento de datos en el programa Idrisi 2.0 para la confección de un mapa que posibilitó el análisis sobre la situación del uso de la tierra en el municipio. Se distinguió categorías predominantes como praderas altas o campos naturales, uso agropecuario y praderas bajas o bañados, siendo la cobertura forestal con valor inferior al 25%. Se concluyó que el municipio presenta bastantes áreas de campos naturales y uso agropecuario que podrían utilizarse para actividades de reforestación, sea con especies nativas o exóticas de rápido crecimiento con la finalidad de obtener valores de cobertura forestal en equilibrio con las demás categorías de uso de la tierra