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Data e hora local de busca: 24/11/2020 13:18.

Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3G3872B
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/03.30.15.33
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/03.30.15.33.50
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17333-TDI/2143
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoOliveira:2014:AnEsTe
AutorOliveira, Júlio César de
GrupoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloJanela de regressão: uma análise espacial e temporal para estimar valores de NDVI classificados com baixa qualidade em séries temporais MODIS
Ano2014
BancaRennó, Camilo Daleles (presidente)
Epiphanio, José Carlos Neves (orientador)
Namikawa, Laércio Massaru
Freitas, Ramon Morais de
Gleriani, José Marinaldo
Data2014-03-31
Título AlternativoWindow Regression: a spatial-temporal analysis to estimate pixels classified as low-quality in MODIS NDVI time series
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavequalidade do dado, janela espaço tempora, Redução de ruídos, MODIS, série temporal, data quality, spatial-temporal window, noise reduction, MODIS, time series.
ResumoImagens MODIS são amplamente utilizadas para análise de vários fenômenos terrestres, como a fenologia da vegetação, mudanças no uso e cobertura do solo e monitoramento do desmatamento. Em geral, os produtos MODIS destinados às análises multitemporais são compostos por mosaicos dos melhores pixels adquiridos ao longo de certo período de tempo (tipicamente duas semanas). Entretanto, a análise das séries temporais é prejudicada pela presença de pixels com baixa qualidade ao longo da composição de dados. Na presente pesquisa é apresentada uma metodologia para redução de ruídos em séries temporais que considera a qualidade da informação disponibilizada para um ponto de interesse, bem como a relação no espaço e no tempo para os vizinhos. Esta metodologia, chamada de Janela de Regressão (JR), estima o valor do ponto de interesse baseado em análises de regressão de dados selecionados por meio de uma janela espaço-temporal. A partir do produto MOD13Q1 foram selecionadas três áreas testes com o objetivo de representar a diversidade de uso e cobertura do solo presente no município de Ipuã/SP. Em cada área teste foi avaliado o desempenho do método proposto, e de mais outras técnicas de filtragem (4253H twice, Mean Value Iteration e SavitzkyGolay), na redução de ruídos simulados ao longo do tempo e do espaço. A simulação de ruídos consistiu em introduzir níveis de ruídos com base em quatro tipos de amostragem de dados (tempo; tempo e espaço; grupo de pixels ou cluster; e sequência de datas) sobre o conjunto de imagens de cada área teste. A medida de dispersão Mean Absolute Percentage Error (MAPE) e o índice Akaike Information Criterion (AIC) indicaram que o método JR apresentou um desempenho superior às demais técnicas avaliadas nas estimativas de novos valores de NDVI. As técnicas de filtragem Janela de Regressão e SavitzkyGolay forneceram os melhores ajustes na redução dos ruídos de baixa intensidade (ruídos de 10%) para todos os tipos de amostragem. Para os ruídos simulados com os níveis de 30% e 50% a técnica de filtragem JR apresentou desempenho superior à obtida pelas demais técnicas analisadas. As discrepâncias entre o dado original e filtrado obtidas pela JR foram consistentes independentemente do nível de ruído simulado, pois esta técnica não utiliza a informação de baixa qualidade (ou com ruído) nos procedimentos para a estimativa de novos valores. Porém, observou-se uma queda de desempenho na estimativa de novos valores em áreas com maior diversidade de uso e cobertura do solo, o que indica a necessidade de cautela no emprego da metodologia proposta em áreas heterogêneas. Os filtros que necessitam da definição de limiares ou janela de análises podem ter desempenhos distintos em função do comportamento da série temporal a ser analisada ou do nível de acerto do usuário em definir tais parâmetros. Os resultados obtidos nesta pesquisa indicam bom potencial da metodologia para reduzir o ruído em séries temporais NDVI/MODIS; no entanto, mais investigações são necessárias para a redução de ruído por meio de análise espaço-temporal. ABSTRACT: MODIS data is largely used in multitemporal analysis of various Earth related phenomena, such as vegetation phenology, land use/land cover change, deforestation monitoring and time series analysis. In general, the MODIS products used to undertake multitemporal analysis are composite mosaics of the best pixels over a certain period of time (typically two weeks). However, it is common the presence of bad pixels in the composition which affect the time series analysis. We present a filtering methodology that takes the pixel position (location in space) and time (location in the temporal data series) to define a new value for the bad pixel. This methodology, called Window Regression (WR), estimates the value of the point of interest based on regression analysis of the data selected by a spatial-temporal window. From the product MOD13Q1 intensities of noise were simulated over time and space, and both the method presented and other techniques (4253H twice, Mean Value Iteration (MVI) and SavitzkyGolay (SG)) were evaluated using the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and Akaike Information Criterion (AIC). The simulated noises in time series were scaled into three intensities. The Window Regression and SavitzkyGolay filtering techniques provided the best fits for the noise reduction at low intensity (10% noise), according to the MAPE and AIC values. For the 30% and 50% noise simulations, the WR presented the best performance when compared to the other techniques. It is obvious that the noise intensity in the vegetation indices affects the results obtained by the 4253H twice, MVI and SG filtering techniques. On the other hand, it does not occur in the WR filtering technique, since the NDVI value of the pixel, along with the pixels considered as of low quality, are not used in the procedure for estimating the new value of the pixel of interest. The proposed method uses spatial-temporal analysis to estimate new NDVI value for a given pixel, and the analysis between neighboring pixels will be applied with caution in heterogeneous areas, or in more fragmented landscapes. The results obtained in this research indicate good potential of the method to reduce noise in MODIS NDVI time series data; however, more investigations are needed for noise reduction of NDVI time series from spatial-temporal analysis.
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho16732 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2020:09.25.22.26.32 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 sergio
Última Atualização dos Metadados2020:09.25.22.31.03 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 sergio {D 2014}
Estágio do Documentoconcluido
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Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22
Endereço de e-Mailoliveirajc@ufv.br
e-Mail (login)sergio
Grupo de Usuáriosadministrator oliveirajc@ufv.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
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Estágio do Documentonot transferred
Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
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Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F3NU5S
Conteúdo da Pasta source
28_05_2014/@4primeirasPaginas.pdf 08/08/2014 15:14 149.6 KiB 
28_05_2014/avaliação final pagina 2 do aluno Julio César de Oliveira.pdf 26/05/2014 14:18 189.3 KiB 
28_05_2014/tese_versao_biblioteca 2.docx 28/05/2014 10:17 19.0 MiB
28_05_2014/tese_versao_biblioteca 2.pdf 28/05/2014 10:58 17.0 MiB
publicacao.pdf 25/09/2020 19:31 16.3 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
autorizacao.pdf 08/08/2014 15:27 570.3 KiB 
TERMO DE DEPOSITO ASSINADO JULIO CESAR DE OLIVEIRA DOUTORADO-1.pdf 25/09/2020 19:26 1.0 MiB
Histórico2014-05-05 21:06:25 :: oliveirajc@ufv.br -> yolanda ::
2014-05-06 10:56:57 :: yolanda -> oliveirajc@ufv.br ::
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2014-08-11 13:11:29 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2014
2020-09-14 12:09:00 :: administrator -> sergio :: 2014
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark nextedition notes number numberofpages orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3GRL7KE
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/08.15.16.59
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/08.15.16.59.38
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17455-TDI/2249
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoHirye:2014:EsCaAl
AutorHirye, Mayumi Cursino de Moura
TítuloAnálise da expansão urbana com utilização do modelo linear de mistura espectral: estudo de caso em Altamira (PA) entre 2000 e 2010
Ano2014
BancaAlves, Diógenes Salas (presidente/orientador)
Almeida, Cláudia Maria de
Kux, Hermann Johann Heinrich
Devecchi, Alejandra Maria
Data2014-08-28
Título AlternativoAnalisys of urban expansion using linear mixture spectral model: case study in Altamira (PA) between 2000 and 2010
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-ChaveLandsat, modelo linear de mistura espectral, modelo vegetação-impermeabilização-solo, cobertura da terra, áreas urbanas, TM landsat TM, linear spectral mixture model, vegetation-impervious surfaces-soil model, land cover, urban areas.
ResumoA cidade de Altamira (PA) passou por transformações importantes em seu território desde a década de 1970, quando se acelerou a expansão da fronteira agrícola na Amazônia. Novas formas de ocupação urbana foram justapostas às estruturas urbanas herdadas de períodos anteriores, ao lado da expansão da área urbanizada. Na década de 1970, a população urbana cresceu a uma taxa média de 16% ao ano. No período subsequente, o ritmo de crescimento diminuiu, chegando à média de 3% ao ano, entre 2000 e 2010. Nos anos recentes, a construção da UHE Belo Monte pode ser associada a uma nova fase de transformações na cidade. Neste trabalho, a expansão da cidade de Altamira entre os anos de 2000 e 2010 foi avaliada com base na integração de dados de diversas fontes, incluindo-se imagens do sensor Thematic Mapper (TM), ortofotos e dados coletados em campo. Foi elaborada metodologia para classificação da cobertura da terra em imagens do sensor TM de 2000 e 2010, com a utilização das técnicas de Modelos Lineares de Mistura Espectral e Vegetação-Impermeabilização-Solo (V-I-S). Diagramas triaxiais do modelo V-I-S foram utilizados para caracterizar as transformações dos bairros, indicando que a expansão urbana associou-se ao crescimento de 40% de áreas de solo ou impermeabilizadas em detrimento de áreas de vegetação. A integração de dados foi utilizada para analisar a estrutura da cidade e os processos de transformação. A estrutura é composta por um centro principal e um subcentro de comércio e serviços populares, locais específicos de desenvolvimento industrial e concentração da classe de alta renda; a expansão urbana acompanha as vias principais de acesso regional ao lado de um incipiente processo de deslocamento/expansão do centro para o setor sudoeste. Foram inferidas dinâmicas associadas à mitigação dos impactos da UHE Belo Monte, decorrentes da implantação de novos bairros para a população que será realocada e de parques nas margens dos igarapés Ambé, Altamira e Panelas. ABSTRACT: The city of Altamira (PA) underwent major territorial changes starting in the 1970s, with the acceleration of the agricultural frontier expansion in the Brazilian Amazon. New forms of urban occupation were juxtaposed to urban structures inherited from previous periods at the same time as the city area expanded. During the 1970s, urban population grew at a rate of 16% per year. In subsequent decades, the growth rate decreased, reaching an average of 3% per year between 2000 and 2010. In recent years, the construction of the Belo Monte hydroelectric power plant can be associated with new transformations in the city. In this study, urban expansion in Altamira between 2000 and 2010 is analyzed based on the integration of data from different sources, including TM imagery, orthophotos and field data. A methodology was developed for land cover classification of 2000 and 2010 images of TM sensor, using Linear Spectral Mixture Model and Vegetation-Impervious surface-Soil Model (V-I-S) techniques. Triaxial diagrams of V-I-S model were used to characterize change at the district level, showing that urban expansion in the period of study was associated with a 40% increase in areas of soil or imperviousness at the expense of vegetation cover. Data integration was performed for the identification and analysis of city structure and expansion. It was inferred that the urban structure included one central district and one additional center sheltering popular commerce and services, along with specific settlement for industrial plants and high-income housing; urban expansion took place mostly along regional roads and access corridors, as the main center appeared to expand itself towards the city southwest sector. Urban occupation along Ambé, Altamira, and Panelas creeks were subjected to flooding after Belo Monte plant construction and resulted in the creation of new neighborhoods for displaced dwellers, while new parks are planned to be created in those areas.
Número de Páginas181
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho11166 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2014:12.30.11.39.57 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator
Última Atualização dos Metadados2020:04.29.13.33.48 sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 administrator {D 2014}
Estágio do Documentoconcluido
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Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22
Endereço de e-Mailmayhirye@hotmail.com
e-Mail (login)simone
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Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
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Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F3NU5S
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas-1.pdf 31/10/2014 11:29 146.4 KiB 
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originais/Thumbs.db 05/12/2014 09:25 8.5 KiB 
Conteúdo da Pasta agreement
autorizacao.pdf 30/12/2014 09:39 615.8 KiB 
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2020-04-29 13:33:48 :: administrator -> simone :: 2014
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Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FNHJ65
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.11.14.02
Metadadossid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.11.14.02.34
Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17355-TDI/2165
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoOliveira:2014:EsEvCa
AutorOliveira, Bruno Silva
GrupoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloEstimativa da evapotranspiração da cana-de-açúcar por meio de modelagem do balanço de energia
Ano2014
BancaFormaggio, Antonio Roberto (presidente)
Moraes, Elisabete Caria (orientador)
Rudorff, Bernardo Friedrich Theodor (orientador)
Pereira, Gabriel
Benavides, Marcos Rodrigo Carrasco
Data2014-02-25
Título AlternativoEstimating sugarcane evapotranspiration through energy balance modeling
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveevapotranspiração, balanço de energia, albedo de superfície, sensoriamento remoto, MODIS, evapotranspiration, energy balance, surface albedo, remote sensing, MODIS.
ResumoA cana-de-açúcar é uma cultura agrícola de grande importância econômica no Brasil, principalmente devido à crescente demanda de etanol, decorrente tanto da mistura do etanol na gasolina quanto da popularização dos carros flex após o ano de 2003. Com a crescente expansão da cultura, é importante avaliar os impactos gerados pela mesma nos fluxos de energia na superfície e na evapotranspiração (ET). A ET é uma das variáveis mais importantes no ciclo hidrológico, estando relacionada com a energia, a disponibilidade hídrica e o clima. Além disso, a ET é uma variável fundamental em modelos agrometeorológicos de estimativa de produtividade agrícola. Medidas puntuais emph {in situ} restringem a obtenção dos fluxos de energia e da ET para pequenas áreas. Neste sentido, o uso de dados de sensoriamento remoto, em conjunto com dados de superfície, permite realizar a modelagem do balanço de energia e assim obter estimativas dos fluxos de energia e da ET para extensas áreas. Este estudo objetivou estimar as componentes do balanço de energia e a evapotranspiração real diária ($ET_{a}$) para a cultura da cana-de-açúcar na Região Administrativa (RA) de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo, utilizando dados do sensor MODIS/Terra e dados meteorológicos de superfície. O modelo utilizado foi o METRIC (emph{Mapping EvapoTranspiration at high Resolution with Internalized Calibration}). Estimativas expandidas para o Estado de São Paulo também foram realizadas, utilizando o modelo regional RegCM4 para gerar os dados meteorológicos de entrada do METRIC, buscando superar a restrição que os dados puntuais oferecem. Os resultados encontrados mostram que as variáveis estimadas pelo METRIC variaram de acordo com a energia disponível e o estádio de desenvolvimento da cana-de-açúcar, respondendo às variações biofísicas características de cada fase fenológica da cultura. No sítio experimental o saldo de radiação foi superestimado em 12% ($R^{²}$=0,94), variando entre 399 W $m^{-2}$ e 727 W $m^{-2}$, mostrando-se fortemente influenciado pelo albedo da superfície, que durante a estação seca apresentou maiores desvios em sua estimativa. Os fluxos de calor no solo e calor sensível apresentaram baixa concordância com os valores medidos em campo, diferentemente do fluxo de calor latente, que foi subestimado em 4% ($R^{²}$=0,95). Os valores do coeficiente da cultura ($K_{c}$) estimados pelo METRIC para cana-de-açúcar foram de 0,13 na brotação, 0,28 no perfilhamento, 0,66 no crescimento e 0,62 na maturação. A $ET_{a}$ foi superestimada em 4% ($R^{²}$=0,99), com raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) de 0,24 e erro absoluto médio (MAE) de 0,16 mm $dia^{-1}$ no sítio experimental, acompanhando satisfatoriamente os valores medidos in situ durante as diferentes fases fenológicas da cultura. A dificuldade de calibração do modelo ao longo da estação seca gerou valores inconsistentes de $ET_{a}$ na RA de Ribeirão Preto, porém para a estação chuvosa os resultados concordaram com os da literatura. A aplicação da estimativa de $ET_{a}$ para o Estado de São Paulo apresenta potencial, acompanhando tanto a sazonalidade quanto a variabilidade espacial quando comparada com a ET do produto MODIS. ABSTRACT: Sugarcane is a crop of great economic importance in Brazil, mainly due to the growing demand for ethanol, resulting from both the mixture of ethanol in gasoline and the popularity of flex fuel cars after the year 2003. With the growing expansion of this crop, it is important to evaluate its impacts over energy flows at the surface and in evapotranspiration (ET). ET is one of the most important variables in the hydrological cycle, and it is related with energy, water availability and climate. Moreover, ET is a fundamental variable in agrometeorological models to estimate agricultural productivity. In situ point measures restrict the energy fluxes and ET estimates for small areas. In this sense, the use of remote sensing data in conjunction with surface data allows modeling energy balance, and thereby, obtaining energy fluxes and ET for large areas. This study aimed to estimate the surface energy balance and daily actual evapotranspiration ($ET_{a}$) for sugarcane crop in the administrative region of Ribeirão Preto, São Paulo State, using MODIS/Terra products and surface meteorological data. For this purpose, the METRIC (emph{Mapping EvapoTranspiration at high Resolution with Internalized Calibration}) model was used. Expanded estimates for São Paulo State were also performed, using regional model RegCM4 to generate meteorological input data used in METRIC model, aiming to overcome the restrictions provided by point measurements. The results show that variables estimated by METRIC model varied according to the available surface energy and sugarcane development stage, responding to biophysical variations characteristics of each phenological stage of the crop. In the experimental site the net radiation was overestimated by 12% ($R^{²}$= 0.94), ranging from 399 W $m^{-2}$ and 727 W $m^{-2}$, being strongly influenced by surface albedo, which during dry season showed higher deviations in its estimate. Soil and sensible heat fluxes showed poor concordance with field measurements, unlike the latent heat flux, which was underestimated by 4% ($R^{²}$= 0.95). $K_{c}$ values for sugarcane estimated by METRIC were 0.13 during sprouting, 0.28 during tillering, 0.66 during growth and 0.62 at maturation stage. The $ET_{a}$ was overestimated by 4% ($R^{²}$= 0.99), RMSE= 0.24 and MAE= 0.16 mm $day^{-1}$ in the experimental site, satisfactorily following the values measured in situ during different phenological stages of the crop. The difficulty to calibrate the model during dry season led to inconsistent values of $ET_{a}$ in the administrative region of Ribeirão Preto, however, for rainy season the results were in accordance with the literature. The application of $ET_{a}$ estimate for São Paulo State presents potential, accompanying both seasonality and spatial variability when compared to ET of MODIS product.
Número de Páginas127
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho9243 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2014:07.01.18.05.07 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator
Última Atualização dos Metadados2018:06.05.04.15.12 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator {D 2014}
Estágio do Documentoconcluido
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Repositório Espelhosid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53
Endereço de e-Mailbrusilol@gmail.com
Grupo de Usuáriosadministrator brusilol@gmail.com tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Grupo de Leitoresadministrator brusilol@gmail.com tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br
Visibilidadeshown
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Estágio do Documentonot transferred
Licença de Direitos Autoraisurlib.net/www/2012/11.12.15.10
Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F3NU5S
Conteúdo da Pasta source
originais/@4primeirasPaginas-6.pdf 29/04/2014 16:08 802.7 KiB 
originais/Avaliação final pagina 2 - Bruno Silva Oliveira e Alexandre Don.pdf 24/04/2014 11:53 180.6 KiB 
originais/Dissertaçao_Bruno_Oliveira_final_23_04.docx 23/04/2014 11:22 19.6 MiB
originais/Dissertaçao_Bruno_Oliveira_final_23_04.pdf 23/04/2014 11:21 8.3 MiB
Conteúdo da Pasta agreement
autorizacao.pdf 26/06/2014 10:38 1.1 MiB
Histórico2014-03-06 15:32:11 :: brusilol@gmail.com -> yolanda ::
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Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readpermission resumeid secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype
Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FML92S
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.06.00.58
Metadadossid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.06.00.58.05
Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17340-TDI/2150
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoBertani:2014:InExAg
AutorBertani, Gabriel
GrupoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloInfluência da expansão agrícola no escoamento superficial e na produção de sedimentos no cerrado do meio norte do Mato Grosso
Ano2014
BancaRennó, Camilo Daleles (presidente)
Formaggio, Antonio Roberto (orientador)
Trabaquini, Kleber
Couto, Eduardo Guimarães
Data2014-02-24
Título AlternativoInfluence of agricultural expansion in runoff and sediment yield in northern half of the Mato Grosso state - Brazil
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavesensoriamento remoto, SWAT, escoamento superficial, produção de sedimentos. Remote Sensing, SWAT, runoff, sediment yield.
ResumoA expansão agrícola costuma provocar diversas consequências nos locais onde ocorre, causadas principalmente pela intensificação do processo erosivo. Considerando a importância ecológica que o Cerrado brasileiro possui e os possíveis efeitos da intensa degradação desse bioma, o presente estudo concentra-se em estudar e mensurar alguns dos impactos causados pela conversão do bioma Cerrado em áreas agrícolas na região de Sapezal MT, que se trata de um dos polos de produção agrícola do País e passou por um intenso processo de expansão agrícola nas últimas décadas. Para esse fim, foram utilizados ferramentas de Sensoriamento Remoto, Geotecnologias e o modelo SWAT para a análise da produção de sedimentos e escoamento superficial entre 1981 - 2010 na Bacia do Rio Papagaio, que abrange a maior parte da região de Sapezal. Foram realizadas duas simulações, para os períodos de 1981 a 1990 e de 2001 a 2010. Foi constatada alta correlação entre os valores de escoamento superficial e produção de sedimentos nessa área, que foram maiores nos locais onde houve expansão agrícola. Porém, as perdas de solo simuladas encontram-se dentro dos limites de tolerância estabelecidos pela FAO (1967). Isso indica que as alterações provocadas pela expansão agrícola, entre 1981 e 2010, não causaram grandes impactos sobre os recursos hídricos e solos dessa região. ABSTRACT: Agricultural expansion tends to cause various consequences in places where it occurs, caused mainly by the intensification of erosion process. Considering the ecological importance of the Brazilian Cerrado and the possible effects of intense degradation of this biome, this study focuses on studying and measuring some of the impacts caused by the conversion of the Cerrado to agricultural areas in Sapezal - MT region, which is a center of agricultural production in the Brazil and has undergone an intense process of agricultural expansion in recent decades. Remote Sensing, Geotechnologies and the SWAT Model were used to realize this task, in order to analyze the sediment production and runoff from 1981 to 2010. Two simulations were performed, representing the following periods: 1981-1990 and 2001-2010. It was observed high correlation between the values of runoff and sediment yield in this area. These values were higher where there was agricultural expansion. However, the simulated soil losses are within the tolerances established by the FAO (1967). This indicates that the changes caused by agricultural expansion between 1981 and 2010 did not have major impacts on water resources and soils of this region.
Número de Páginas111
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
DivulgaçãoBINAGRI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho3647 KiB
Número de Arquivos1
Arquivo Alvopublicacao.pdf
Última Atualização2014:06.30.14.13.00 sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 administrator
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP7W/3FHCR62
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m19/2014/01.10.18.00
Metadadossid.inpe.br/mtc-m19/2014/01.10.18.00.34
Sitemtc-m16d.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17339-TDI/2149
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoMoreira:2014:CoRaEf
AutorMoreira, Eder Paulo
GrupoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloCorreção radiométrica do efeito de iluminação solar induzido pela topografia
Ano2014
BancaRossetti, Dilce de Fátima (presidente)
Valeriano, Marcio de Morisson (orientador)
Rennó, Camilo Daleles
França, Helena
Data2014-02-13
Título AlternativoRadiometric correction of the illumination effect induced by topography
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavecorreção topográfica, efeito topográfico, SRTM, Landsat, classificação de imagens, topographic correction, topographic effect, SRTM, Landsat, image classification.
ResumoEste estudo tem como objetivo caracterizar o efeito de variação radiométrica causado pela topografia em imagens óticas de satélite e avaliar a importância de sua correção, principalmente no que se refere à classificação do uso e cobertura da terra. A área de estudo compreende uma região agrícola de relevo suave ondulado a ondulado localizada no sul do estado de Minas Gerais, Brasil. Utilizaram-se as seis bandas Landsat TM da região do espectro solar refletido e dados topográficos derivados da emph{Shuttle Radar Topography Mission} (SRTM). Foram aplicados e avaliados nove métodos de correção topográfica que utilizam como base o cosseno do ângulo de incidência solar na superfície, que é função da declividade, da orientação de vertentes e dos parâmetros relativos à geometria de iluminação solar no momento de aquisição da imagem. A classificação da cobertura da terra foi conduzida utilizando análise de imagens baseada em objetos (OBIA) e criação de árvore de decisão por mineração de dados. A avaliação dos métodos de correção considerou a análise das características espectrais expressas pela variância e média dos níveis radiométricos de classes de cobertura, a relação entre níveis radiométricos e geometria de iluminação solar controlada pelo relevo, as características dos objetos (segmentos), a estrutura da árvore de decisão, a mineração de dados e os valores obtidos a partir da matriz de confusão gerada para avaliação da classificação. Os resultados indicaram que o efeito topográfico e sua correção afetaram consistentemente a variância dos níveis radiométricos, a estrutura da árvore de decisão e a exatidão da classificação. De acordo com os resultados da mineração de dados, as bandas com correção topográfica foram mais adequadas para a classificação do que as sem correção. Os resultados concordam que o efeito topográfico restringe a capacidade das imagens óticas de satélites em fornecer informações detalhadas e confiáveis da cobertura da terra de áreas com relevo irregular e que alguns métodos são eficientes para sua correção. Concluiu-se que a correção topográfica realizada neste estudo aumentou a capacidade de distinção de classes de cobertura da terra na área de estudo pela classificação de imagens. ABSTRACT: This study aims to characterize the effect of radiometric variations due to topography on optical satellite images and to evaluate the importance of topographic corrections for land cover classification. The study area comprises an agricultural region of undulating terrain type located in the southern of the State of Minas Gerais, Brazil. We used the six Landsat TM bands of the reflected solar spectrum region and topographic data derived from Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Nine methods of topographic correction were applied and evaluated, which are based on the cosine of solar incidence angle on the surface, which is a function of slope, aspect and parameters related to solar illumination geometry at the time of satellite overpass. Land cover classification was accomplished using object-based image analysis (OBIA) and decision tree induction by data mining. The evaluation of the correction methods considered the analysis of spectral characteristics expressed by the mean and variance of radiometric values of land cover classes, the correlation between radiometric values and cosine of solar incident angle on the slope, object (segment) characteristics, decision tree structure, data mining and the error matrix generated to evaluate the land cover classification. Results indicate that the topographic effect and its correction consistently affected the variance of the radiometric values, decision tree structure and classification accuracy. According to the results of data mining, the corrected bands were more suitable for classification than uncorrected bands. The results agree that the topographic effect restricts the capability of optical satellite imagery to provide detailed and reliable information of the land cover from rugged terrain and that some methods are efficient for its correction. It was concluded that the topographic correction implemented in this study improved the capability to distinguish land cover classes in the study area through image classification.
Número de Páginas112
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3EU4MR5
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2013/10.02.11.38   (acesso restrito)
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2013/10.02.11.38.53
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoPereira::MoElTe
AutorPereira, Clayton Martins
GrupoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
TítuloModelo para elaboração de teses e dissertações
Título CurtoModelo
Data2014-06-30
Título AlternativoTemplate for thesis
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavemodelo, edição, LaTeX.
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
DivulgaçãoBNDEPOSITOLEGAL.
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
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Número de Arquivos300
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Campos Vaziosabstract academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber committee contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel doi electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark nextedition notes number numberofpages orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress resumeid rightsholder secondarydate secondarykey secondarymark session sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype year
Data de Acesso24 nov. 2020
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Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3H9N49E
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.22.19.05
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.22.19.05.11
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17452-TDI/2246
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoSantos:2014:InPeMa
AutorSantos, Juliana Silveira dos
TítuloInfluência da permeabilidade da matriz e da heterogeneidade da paisagem na conservação da biodiversidade de mamíferos terrestres
Ano2014
BancaRudorff, Bernardo Friedrich Theodor (presidente/orientador)
Ribeiro, Milton Cezar (orientador)
Kampel, Silvana Amaral
Escada, Maria Isabel Sobral
Costa, Carla Gheler
Boscolo, Danilo
Data2014-08-29
Título AlternativoInfluence of matrix permeability and landscape heterogeneity for biodiversity conservation of terrestrial mammals
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveconectividade da paisagem, permeabilidade da matriz, ecologia da paisagem, topografia do terreno, Uso da terra, landscape connectivity, matrix permeability, landscape ecology, terrain topography, Land use.
ResumoO processo de fragmentação pode causar mudanças irreversíveis nos sistemas ecológicos e na biodiversidade. Um dos principais efeitos da fragmentação é a redução da conectividade que tem uma função essencial na paisagem. A manutenção da conectividade é o principal desafio para a conservação da biodiversidade, especialmente nos trópicos, onde as áreas agrícolas estão se expandindo. Os corredores ecológicos são considerados estruturas fundamentais para a manutenção da conectividade da paisagem, no entanto, para garantir sua eficiência, outros fatores, além da quantidade de habitat, são importantes (p.ex., a permeabilidade da matriz). Entretanto, a maioria dos estudos não consideram as matrizes e acabam baseando seus modelos na teoria da biogeografia de ilhas, que simplifica as paisagens em apenas duas classes: habitat e matriz. Esses estudos caracterizam as matrizes, como ambientes homogêneos e inóspitos, ignorando que as espécies percebem a paisagem de diferentes maneiras e podem utilizar os recursos provenientes destas áreas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da permeabilidade e do percentual de habitat na conectividade da paisagem, considerando diferentes níveis de heterogeneidade da paisagem e diferentes grupos funcionais de mamíferos. Para isso foram realizadas 6 milhões de simulações de corredores ecológicos funcionais a partir de superfícies de resistência e de um algoritmo de múltiplos caminhos de menor custo, em 30 paisagens de 20 por 20 km em áreas da Floresta Atlântica de Interior e do Cerrado do Estado de São Paulo. Para a simulação dos corredores foram considerados os diferentes requerimentos de habitat das espécies e o grau de permeabilidade e de heterogeneidade da paisagem, em função das diferentes matrizes: cana-de-açúcar, pastagem, citrus, café, silvicultura, entre outras. Foram geradas e comparadas estimativas da conectividade, da permeabilidade e do percentual de habitat da paisagem e seus efeitos foram avaliados a partir de modelos GLM, GAM e piecewise. Foram considerados os melhores modelos os que tiveram $Delta$i $leq$2, e com melhor desempenho pelo emph{bootstrap} a partir de 10000 repetições. Os resultados demonstraram que, principalmente, devem ser considerados os diferentes requerimentos das espécies, e que, superfícies de resistência são sensíveis para caracterizar processos ecológicos em função de mudanças na paisagem. Métricas derivadas de paisagens com alta e média heterogeneidade apresentaram os melhores resultados. A permeabilidade e o percentual de habitat foram bons preditores da conectividade, ressaltando a importância de se considerar a influência da matriz na paisagem. Matrizes com estrutura semelhante ao habitat preferencial tendem a garantir os processos ecológicos, e o manejo dessas áreas pode melhorar essa eficiência. No entanto, em áreas com matrizes de alto contraste com o habitat, apenas o manejo não é suficiente para reestabelecer os processos ecológicos. Nestas áreas, é essencial que sejam restauradas e conservadas áreas de floresta nativa, a fim de garantir a sustentabilidade dos agroecossistemas e a manutenção dos serviços ecossistêmicos oferecidos. O cumprimento das exigências mínimas do código florestal, como a conservação de áreas de preservação permanente e de reserva legal em propriedades rurais, podem ser alternativas eficientes para manter a biodiversidade nestas áreas. ABSTRACT: Fragmentation process cause irreversible changes in ecological systems and in the biodiversity. Perhaps the most important effect of fragmentation process is the loss of connectivity, an essential element in the landscape. Conserving connectivity is the main challenge for biodiversity conservation especially in the tropics where agricultural areas are expanding. Ecological corridors are essential structures to maintain the landscape connectivity, however to ensure the efficiency of the corridors is necessary to consider beyond habitat amount others characteristics of the landscape as the matrix permeability. The most of studies dont consider the matrix characteristics and proposed their models on the Island biogeography theory, which simplifies the landscapes in only two cover types: habitat and matrix. Several studies pointed that the matrices are equivalent to homogeneous and inhospitable environments and ignore that the species perceive landscapes in different ways and use resources from several matrices. The objective of this work was evaluated the effects of matrix permeability and habitat amount in the landscape connectivity, considering different levels of landscape heterogeneity and mammals groups. First, were simulated six million of ecological functional corridors derived from resistance surface and of least cost and multi paths algorithm. The study region encompasses 30 landscapes of 20 by 20 km, in the areas of Atlantic Forest and Cerrado biomes, located in São Paulo State. For the corridors simulations were considered species with different habitat requirements and landscapes with different levels of permeability and heterogeneity from different matrices: sugarcane, pasture, citrus, coffee, tree plantation and others types. We generated and compared connectivity, permeability and habitat amount measures and evaluated the variables effects through GLM, GAM and piecewise models. Were considered the best models, models with $Delta$i $leq$2 and best performance in the bootstrap analyses, with 10000 repetitions. The results showed should be considered the different species requirements and resistance surfaces are sensible for characterize ecological process through changes in the landscapes. Landscape metrics generated from landscapes with medium and high heterogeneity showed the best results. Permeability and habitat amount were good predictors of connectivity, highlighting the importance of matrix influence in the landscape. Matrices with structure similar to preferential habitat can ensure ecological process and the management of these areas can improved this efficiency. However, in areas with matrices not similar to the habitat, only the management of these areas is not enough for provide the ecological processes. In these areas restoration programs and the conservation of natural areas are essential to ensure sustainability of agroecosystems and ecosystem services. The minimum compliance of environmental law, as the conservation of areas of permanent preservation and legal reserves in the owned land can be efficient alternatives for maintain the biodiversity in this areas.
Número de Páginas108
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Sensoriamento Remoto)
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3H9CNL5
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.20.16.08
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.20.16.08.50
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17471-TDI/2259
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoSoares:2014:VaClIn
AutorSoares, Helena Cachanhuk
TítuloVariabilidade climática interanual local e remota do Atlântico Sul sobre os Grandes Ecossistemas Marinhos brasileiros
Ano2014
BancaGherardi, Douglas Francisco Marcolino (presidente/orientador)
Pezzi, Luciano Ponzi (orientador)
Kayano, Mary Toshie
Justino, Flávio Barbosa
Camargo, Ricardo de
Data2014-11-14
Título AlternativoLocal and remote interannual climate variability of the South Atlantic on the Brazilian Large Marine Ecosystems
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavevariabilidade climática interanual, modos locais e remotos de variabilidade climática, dados de satélite aplicados a validação de modelos numéricos, grandes ecossistemas marinhos, Atlântico Sul, interannual climate variability, local and remote modes of climate variability, satellite data for validation of numerical models, large marine ecosystems, South Atlantic.
ResumoAs influências dos modos remotos e locais de variabilidade climática sobre as características oceânicas e atmosféricas do Atlântico Sul foram avaliadas neste trabalho e as análises permitiram identificar os impactos destas variações sobre os Grandes Ecossistemas Marinhos (GEM) brasileiros. Os modos remotos considerados foram o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilação Decenal do Pacífico (ODP). Os modos locais são o modo tropical do Atlântico Norte (TNA), o modo tropical do Atlântico Sul (TSA) e a Oscilação Antártica (AAO). A primeira análise foi fundamentada em análise de correlações total e parcial entre os índices climáticos, como o Niño3, TSA, TNA e AAO e as variáveis atmosféricas e oceânicas sobre o Atlântico Sul, como a temperatura da superfície do mar (TSM), tensão do vento à superfície do mar, transporte de Ekman, radiação de onda longa emergente e pressão ao nível do mar. Todas as variáveis e índices climáticos foram filtrados na escala interanual. O impacto da mudança de regime da ODP (1976/1977) foi avaliado através de diferenças de correlações durante as fases quente e fria da ODP. Após a identificação dos modos de variabilidade mais influentes foi realizada uma simulação numérica entre 1980 e 2007 utilizando o modelo regional de circulação oceânica ROMS. Com os resultados desta simulação foi possível avaliar a evolução das características oceânicas durante os eventos ENOS que ocorreram na fase quente da ODP. A validação dos resultados do modelo foi efetuada com base na comparação com dados de satélites, para isto foi empregada a TSM do sensor radiômetro AVHRR a bordo dos satélites NOAA, as velocidades de correntes geostróficas e altura do nível do mar provenientes de dados altimétricos do AVISO. Com a análise de correlações verificou-se que o GEM do Sul do Brasil é fortemente influenciado pelas relações termodinâmicas envolvidas nas interações entre oceano e atmosfera no Atlântico Sudoeste. Estas relações são fortemente impactadas pela mudança de fase da ODP. Com as correlações parciais foi identificado que o TSA reduz a influência do ENOS sobre as anomalias de TSM (ATSM) durante o período quente da ODP (1977-2008) nos GEMs do Norte e Leste do Brasil e no GEM da corrente da Guiné. O TSA também intensifica os padrões de correlações entre o AAO e as ATSM na região tropical. No GEM do Sul do Brasil foram encontradas correlações negativas entre o AAO e as ATSM e este padrão foi persistente mesmo com a remoção dos outros índices. Com a correlação entre os índices climáticos Niño3, TSA e AAO e as ATSM do ROMS foi possível verificar que o modelo é capaz de reproduzir as principais relações climáticas que explicam a variabilidade das ATSM no oceano Atlântico Sul. Esta pesquisa evidencia a complexidade das interações entre os modos locais e remotos de variabilidade climática no oceano Atlântico Sul e mostra a importância de considerá-las ao empregar os GEMs para a gestão dos recursos marinhos do Brasil. ABSTRACT: The remote and local climate variability influences on the oceanic and atmospheric South Atlantic characteristics were evaluated and the analysis allowed to identify the impacts of these variations on the Brazilian Large Marine Ecosystems (LME). The El Niño Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) are the remote climate modes. The local variability is represented by the Tropical North Atlantic (TNA), the Tropical South Atlantic (TSA) and the Antarctic Oscillation (AAO). The initial analysis was based on total and partial correlation between climate indices representing these modes as Niño3, TSA, TNA and AAO and oceanic and atmospheric variables on the South Atlantic ocean, as sea surface temperature (SST), wind stress, Ekman transport, outgoing longwave radiation and sea level pressure. All the variables were filtered on the interannual scale. The impact of the PDO regime shift (1976/1977) was assessed by the differences between the correlations during the cold and warm PDO phases. After identifying the most influential modes of variability, a numerical simulation was carried out between 1980 to 2007, using the regional ocean circulation model ROMS. With the results of this simulation it was possible to evaluate the evolution of oceanic characteristics during the ENSO events that occurred in the warm PDO phase. The validation of the model results was performed based on comparison with satellite data, for this the SST from the AVHRR radiometer aboard the NOAA satellites, geostrophic currents velocities and sea level height based on altimetry data from the AVISO were used. With the correlation analysis it was found that the South Brazil LME is strongly influenced by the thermodynamic relations involved in the ocean atmosphere interactions in the southwest of South Atlantic Ocean. These relationships are strongly affected by the PDO regime shift. With the partial correlations it was identified that TSA reduces the influence of ENSO on the sea surface temperature anomalies (SSTA) during the warm PDO period (1977-2008) in the North and East Brazil LMEs and in the Guinea current LME. The TSA also intensifies the patterns of correlations between AAO and the SSTA in the tropical region. In the South Brazil LME were found negative correlations between the AAO and the SSTA and this pattern was persistent, even with the removal of the other indices. With the correlation between the climate indices Niño3, TSA and AAO and the SSTA produced by ROMS was possible to verify that the model is able to reproduce the main climate relationships that explain the variability of SSTA in the South Atlantic Ocean. This research highlights the complexity of the interactions between local and remote climate modes on the South Atlantic ocean and shows the importance of considering them to use the LME for the management of Brazilian marine areas.
Número de Páginas148
Idiomapt
Tipo da TeseTese (Doutorado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
Tamanho5973 KiB
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3H8T2PL
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.17.18.30
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.17.18.30.15
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17456-TDI/2250
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoZoffoli:2014:AnPoIn
AutorZoffoli, Maria Laura
TítuloAnalysis of the potential of in situ hyperspectral optical data and high spatial resolution satellite imagery to map bottom types in the Abrolhos Coral Reef Bank (Brazil)
Ano2014
BancaNovo, Evlyn Márcia Leão de Moraes (presidente)
Kampel, Milton (orientador)
Lorenzzetti, João Antonio (orientador)
Barbosa, Cláudio Clemente Faria
Lentini, Carlos Alessandre Domingos
Coutinho, Ricardo
Data2014-08-29
Título AlternativoAnálise do potencial de dados hiperespectrais ópticos obtidos in situ e de imagens de satélite de alta resolução espacial para mapear tipos de fundo dos Recifes de Corais do Banco dos Abrolhos (Brasil)
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chavewater column correction, biological diversity, Worldview-2, bottom reflectance, attenuation coefficient, correção da coluna de água, biodiversidade, Worlview-2, reflectância do substrato, sensoriamento remoto.
ResumoHuman activity and natural climate trends constitute a major threat to coral reefs worldwide. Models predict a significant reduction in reef spatial extension together with a decline in biodiversity in the relatively near future. In this context, monitoring programs to detect changes in reef ecosystems are essential. In recent years, coral reef mapping using remote sensing data has benefited from instruments with better resolutions and computational advances in storage and processing capabilities. However, the water column represents an additional complexity when extracting information from submerged substrates by remote sensing, which demands a correction of its effect. Another limitation arises when focusing in complex benthic substrates, with a mixture of different taxonomic and/or functional types with the aim to detect alterations. In the first part of this work a deep study about water column correction methods was proposed, showing some inter-comparisons of different algorithms and evaluating the uncertainties associated with the determination of bottom reflectance from above water radiometry. An inter-comparison of three methods was carried out using simulated spectra and remote sensing data of the Worldview-2 (WV02) sensor over the Abrolhos Coral Reef Bank (ACRB), Brazil. The results showed that the available methods were not able to completely eliminate the water column effect, but they minimized its influence. Uncertainties in retrieving the bottom reflectance from above-water spectra increase with depths and the concentration of optically water constituents. In clear waters with low colored dissolved organic matter (CDOM) concentration, uncertainties augmented towards the red spectral bands. While in environments with high CDOM concentration, uncertainties increased both towards the blue and the red spectral ends. Choosing the best method depends on the marine environment, available input data and desired outcome for the scientific application. In the second part of this study, hyperspectral above-water radiometry sampled over natural benthic communities in the ACRB were analyzed to: (i) evaluate the ability of a water column algorithm to retrieve accurate bottom reflectance spectra from above-water radiometric measurements; and (ii) assess the separability of submerged benthic communities with subtle differences based on their reflectance spectra. Despite of the good performance to retrieve bottom reflectance from above-water radiometric measurements, benthic communities in the ACRB, whose waters were characterized as Case-2, were not spectrally separable. This implies that effective monitoring programs in the ACRB able to detect insightful alterations in the benthic coverage, necessarily have to include both complementary approaches: remote sensing and field campaigns. In the last part of this work, an area belonging to the ACRB was mapped for the first time into benthic classes using high spatial resolution orbital imagery of the WorldView-2 (WV02) sensor. This sensor has 6 bands in the visible region, but only one band at 478 nm was used because of the low performance to correct the water column effect, which represented one of the main challenges in this work. The produced map had an accuracy of 88.2% and a Kappa index of 0.81 using four classes (Reef, Sand, Macroalgae, Inter-reef areas), however new validation points are required to validate the entire scene. The isolated reefs covered an area of approximately 22 $km^{2}$ that correspond to 12.4% of the total area. emph{Chapeirões} were distributed almost in all the studied area, formed by patches with different sizes. Macroalgae were the most abundant class in the scene and was concentrated around the Archipelago and inter-reef areas. Further works regarding extensive in situ data collection to properly describe the benthic communities and their spectral behavior, as well as the water column constituents and depths surveys are recommended to improve satellite mapping of the bottoms types in the Abrolhos Coral Reef Bank. RESUMO: Atividades antrópicas e mudanças climáticas são as maiores ameaças aos recifes de corais no mundo inteiro. Modelos preveem uma redução significativa na extensão espacial dos recifes acompanhado por um declínio na biodiversidade num futuro relativamente próximo. Neste contexto, programas de monitoramento de detecção de mudanças em ecossistemas de recifes de corais são essenciais. Nos anos recentes, o mapeamento de recifes de corais usando dados de sensoriamento remoto tem se beneficiado com o advento de instrumentos com melhores resoluções e avanços computacionais em termos de capacidade de armazenamento e processamento de dados. No entanto, a coluna de água representa uma complexidade adicional quando se quer extrair informação dos substratos submersos por sensoriamento remoto, o que demanda a correção deste efeito. Outra limitação advém quando se tratam de substratos bentônicos complexos, com mistura de diferentes grupos taxonômicos e/ou tipos funcionais, quando o objetivo é detectar alterações. Na primeira parte deste trabalho foi proposto um estudo aprofundado sobre métodos de correção da coluna de água, com a comparação de diferentes algoritmos e a avaliação das incertezas associadas à determinação da reflectância de fundo da radiometria acima da água. A inter-comparação de três métodos foi realizada usando espectros simulados e dados de sensoriamento remoto do sensor Worldview-2 (WV02) sobre os Recifes de Corais do Banco de Abrolhos (RCBA), Brasil. Os resultados mostram que os métodos disponíveis não foram capazes de eliminar totalmente o efeito da coluna de água, mas minimizaram a sua influência. As incertezas na determinação da reflectância de fundo de espectros obtidos acima da água aumentam com a profundidade e concentração dos constituintes opticamente ativos. Em águas claras com baixas concentrações de matéria orgânica dissolvida colorida (MODC), as incertezas foram maiores para as bandas espectrais do vermelho. Enquanto que em águas com alta concentração de CDOM, as incertezas aumentaram tanto para as bandas do azul como do vermelho. A escolha do melhor método vai depender do ambiente marinho, da disponibilidade dos dados de entrada e da saída desejada para a aplicação científica. Na segunda parte deste estudo, dados radiométricos hyperespectrais medidos acima da água, sobre comunidades bentônicas naturais do RCBA, foram analisados para: (i) avaliar a habilidade de um algoritmo de correção da coluna de água em obter espectros de reflectância de fundo acurados, das medidas radiométricas acima da água; e (ii) verificar a separabilidade de comunidades bentônicas submersas com diferenças sutis, com base nos espectros de reflectância de fundo. Apesar do bom desempenho para a obtenção da reflectância de fundo das medidas radiométricas acima da água, as comunidades bentônicas do RCBA, com águas caracterizadas do tipo Caso-2, não foram espectralmente separáveis. Isso implica que programas de monitoramento no RCBA, eficientes para detectar alterações importantes na cobertura bentônica, necessariamente têm que incluir técnicas complementares com coleta de dados emph{in situ} e de satélite. Na última parte deste trabalho, uma área pertencente ao RCBA foi mapeada pela primeira vez em classes bentônicas, usando uma imagem de alta resolução espacial do sensor WorldView-2 (WV02). O sensor possui 6 bandas espectrais na região do visível, mas somente a banda centrada em 478 nm foi usada devido ao baixo desempenho da correção da coluna de água, que foi um dos maiores desafios encontrados no presente trabalho. O mapa resultante apresentou uma acurácia de 88,2% e um índice Kappa de 0,81 com 4 classes (Recifes, Areia, Macroalga, Áreas inter-recifais), no entanto, novos pontos de validação são necessários para cobrir a cena inteira. Os recifes isolados cobriram uma área de aproximadamente 22 $km^{2}$ que corresponderam a 12,4% da área total. Os chapeirões foram distribuídos em quase toda a área de estudo, formando manchas (ou agregados) de diferentes tamanhos. A classe mais abundante em toda a cena foi de Macroalgas, concentrada no entorno no Arquipélago e das áreas inter-recifais. Trabalhos futuros com coletas intensivas de dados emph{in situ} para descrever melhor as comunidades bentônicas e seu comportamento espectral, bem como os constituintes da coluna de água e mapeamentos batimétricos, são recomendados para melhorar o mapeamento dos tipos de fundo dos Recifes de Corais do Banco de Abrolhos, por meio de imagens de satélite.
Número de Páginas208
Idiomaen
Tipo da TeseTese (Doutorado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
CursoSER-SRE-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR
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Data de Acesso24 nov. 2020
similares 
Tipo da ReferênciaThesis
Identificador8JMKD3MGP5W34M/3GKFCBS
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21b/2014/07.08.16.52
Metadadossid.inpe.br/mtc-m21b/2014/07.08.16.52.09
Sitemtc-m21b.sid.inpe.br
Chave SecundáriaINPE-17443-TDI/2241
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Chave de CitaçãoFreitas:2014:EsVaFr
AutorFreitas, Leandro Rodrigues de
TítuloEstudo da variabilidade de frentes oceânicas a partir de imagens de temperatura da superfície do mar na costa brasileira
Ano2014
BancaLorenzzetti, João Antônio (presidente)
Kampel, Milton (orientador)
Assireu, Arcilan Trevenzoli
Bentz, Cristina Maria
Data2014-07-31
Título AlternativoA study of the variability of ocean fronts from sea surface temperature images in the brazilian coast.
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Palavras-Chaveoceanografia, sensoriamento remoto, oceano Atlântico, processos costeiros, frentes oceânicas, oceanography, remote sensing, Atlantic Ocean, coastal process, oceanic fronts.
ResumoAs frentes térmicas oceânicas exercem influência em diversos componentes do ambiente marinho e atmosférico adjacente. Desta forma, o conhecimento de sua variabilidade espaço-temporal é bastante importante. O presente trabalho testou duas bases de dados de sensoriamento remoto de temperatura da superfície do mar para mapear e caracterizar as frentes térmicas oceânicas na costa leste-sudeste-sul do Brasil. Inicialmente foi realizada a validação da base de dados de temperatura emph{Multi-scale Ultra-high Resolution}, por meio da comparação com boias de deriva, o que resultou em acurácia de 0,1$pm$0,3$^{°}$C. A validação desta base de dados de alta resolução representa um estudo inédito, além de ter gerado resultados superiores aos obtidos pela segunda base de dados de temperatura, proveniente do sensor emph{Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer}. O emprego de algoritmos computacionais representou significativo avanço comparado a estudos anteriores em dois aspectos. Primeiro houve uma ampliação da área de estudos analisada, que compreendeu a plataforma continental e a zona profunda, desde o Banco de Abrolhos até o sul do Rio Grande do Sul. Segundo, houve aumento da série temporal empregada, que compreendeu 10 anos de dados de temperatura estimada por satélites. Com este estudo foi possível detectar e caracterizar a assinatura sazonal das frentes térmicas de fenômenos conhecidos, como a intrusão da Corrente Costeira do Brasil, a frente térmica interna e os vórtices da Corrente do Brasil, ressurgências costeiras e plumas de rios. A metodologia empregada neste trabalho pode ser replicada a outras áreas ou mesmo adaptada para utilização com outras bases de dados oriundas de sensores orbitais, como clorofila-a ou salinidade. ABSTRACT: Thermal oceanic fronts exert influence on various components of the adjacent marine and atmospheric environment. Thus, the knowledge of its space-time variability is quite important. The present study tested two remote sensing databases of sea surface temperature (SST) to locate, map and characterize the oceanic thermal fronts in the south-east-southeast coast of Brazil. Initially, the Multi-scale Ultra-high Resolution (MUR) database was validated, through comparison with drifters, which resulted in an accuracy of 0.1 $pm$± 0.3 $^{°}$C. The regional validation of this high resolution database represents an unprecedented study. In addition, MUR database has also generated better front detection results than those obtained through the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) database. The use of computer algorithms represented significant improvement compared to previous studies in two aspects. Firstly there was an expansion of the studied area, which included the continental shelf and the deep zone from the emph{Abrolhos} Bank to the southern emph{Rio Grande do Sul}. Secondly, there was an increase of employed time series, which comprised 10 years of SST data. With this study it was possible to detect and characterize the seasonal signature of thermal fronts of known phenomena, such as the intrusion of the Coastal Brazil Current, the internal thermal front and the vortices of the Brazil Current, coastal upwelling and rivers plumes. The methodology used in this study can be replicated to other areas or even adapted for using with other databases derived from satellite sensors such as chlorophyll-a and salinity.
Número de Páginas158
Idiomapt
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
AreaSRE
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Data de Acesso24 nov. 2020
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