Fechar

@MastersThesis{Fuckner:2007:ApImAS,
               author = "Fuckner, Marcus Andre",
                title = "Aplica{\c{c}}{\~a}o de imagens ASTER no estudo do ambiente 
                         urbano de S{\~a}o Paulo e Rio de Janeiro",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2007",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2007-10-03",
             keywords = "ASTER, S{\~a}o Paulo, Rio de Janeiro, modelo digital de 
                         eleva{\c{c}}{\~a}o, ilha urbana de calor, MESMA, qualidade do 
                         ar, uso do solo, digital elevation model, urban heat island, air 
                         quality, land use.",
             abstract = "Imagens de sensoriamento remoto constituem a base de dados para 
                         estudos urbanos, envolvendo elementos f{\'{\i}}sicos, 
                         biol{\'o}gicos e antr{\'o}picos do ambiente. O objetivo deste 
                         trabalho foi explorar o potencial de aplica{\c{c}}{\~a}o de 
                         imagens ASTER/Terra no estudo ambiental de um setor de duas 
                         regi{\~o}es metropolitanas: S{\~a}o Paulo (SP) e Rio de Janeiro 
                         (RJ), os maiores aglomerados urbanos do Brasil. Avaliou-se o uso 
                         dos algoritmos FLAASH, ISAC, AsterDTM e VIPER Tools no 
                         processamento de imagens de duas datas de cada {\'a}rea de 
                         estudo. As t{\'e}cnicas e formas de an{\'a}lise dos resultados 
                         adotadas se mostraram vi{\'a}veis para estudos de mesoescala e 
                         para a gera{\c{c}}{\~a}o de subs{\'{\i}}dios ao Planejamento 
                         Urbano e Regional. Foram gerados modelos digitais de 
                         eleva{\c{c}}{\~a}o (MDE) e imagens de reflect{\^a}ncia e de 
                         temperatura (aparente e da superf{\'{\i}}cie), aplicaram-se 
                         modelos de mistura espectral e analisou-se a 
                         correla{\c{c}}{\~a}o de dados das imagens com dados de 
                         polui{\c{c}}{\~a}o do ar. Os MDEs obtidos apresentaram alta 
                         correla{\c{c}}{\~a}o com o mapa topogr{\'a}fico de 
                         refer{\^e}ncia, entretanto, foi necess{\'a}rio o ajuste dos 
                         resultados, pois seus valores foram em m{\'e}dia 20 m inferiores 
                         aos de refer{\^e}ncia. A agrega{\c{c}}{\~a}o de dados SRTM ao 
                         processamento se mostrou outra possibilidade fact{\'{\i}}vel 
                         para minimizar estes erros. Atrav{\'e}s das imagens de 
                         temperatura foi poss{\'{\i}}vel detectar a presen{\c{c}}a tanto 
                         de ilhas de calor quanto de {"}ilhas de frio{"} no espa{\c{c}}o 
                         intra-urbano, considerando os dois m{\'e}todos utilizados: 
                         Normaliza{\c{c}}{\~a}o da Emissividade e Banda de 
                         Refer{\^e}ncia. Para decompor a mistura espectral das imagens 
                         atrav{\'e}s de um Modelo de M{\'u}ltiplos Componentes (MESMA), 
                         foram selecionados espectros representativos das categorias 
                         Vegeta{\c{c}}{\~a}o, Superf{\'{\i}}cies Imperme{\'a}veis e 
                         Solo (V-I-S). As imagens-fra{\c{c}}{\~a}o vegeta{\c{c}}{\~a}o 
                         obtidas foram semelhantes ao inverso das 
                         imagens-fra{\c{c}}{\~a}o de superf{\'{\i}}cies 
                         imperme{\'a}veis e solo, que foram agrupados devido {\`a} 
                         confus{\~a}o espectral. Foi necess{\'a}ria a 
                         constru{\c{c}}{\~a}o de bibliotecas espectrais 
                         espec{\'{\i}}ficas para cada {\'a}rea e data com criteriosa 
                         sele{\c{c}}{\~a}o de componentes. Divergindo dos resultados 
                         apresentados na bibliografia, n{\~a}o foi verificada alta 
                         correla{\c{c}}{\~a}o entre a concentra{\c{c}}{\~a}o de 
                         material particulado e os dados das imagens. Isto pode ser 
                         justificado pela baixa densidade de esta{\c{c}}{\~o}es de 
                         monitoramento da qualidade do ar, por sua localiza{\c{c}}{\~a}o 
                         inadequada, ou por particularidades das imagens de sensores 
                         remotos. Ap{\'o}s a obten{\c{c}}{\~a}o destes resultados foram 
                         selecionados planos de informa{\c{c}}{\~a}o (classes de uso e 
                         ocupa{\c{c}}{\~a}o do solo) de mapas da Empresa Paulista de 
                         Planejamento Metropolitano S/A e da Secretaria de Meio Ambiente do 
                         Rio de Janeiro. Foi analisado o comportamento da m{\'e}dia e do 
                         desvio padr{\~a}o da altitude, temperatura e fra{\c{c}}{\~o}es 
                         mapeadas por classe, bem como realizada uma an{\'a}lise integrada 
                         dos resultados atrav{\'e}s do {\'{\i}}ndice de 
                         correla{\c{c}}{\~a}o. A an{\'a}lise mostrou que a altitude, as 
                         fra{\c{c}}{\~o}es mapeadas e o uso do solo influenciam a 
                         temperatura da superf{\'{\i}}cie. Os resultados por classe 
                         indicaram um aquecimento de 3 a 4°C em S{\~a}o Paulo e de 6°C no 
                         Rio de Janeiro. Para a maioria dos casos, o sentido da 
                         correla{\c{c}}{\~a}o e o ranking por classe permaneceram 
                         inalterados, o que permitiu concluir que a rela{\c{c}}{\~a}o 
                         entre as vari{\'a}veis se mant{\'e}m. ABSTRACT: Remote Sensing 
                         images are a database for urban studies involving physical, 
                         biological and human elements of the environment. The objective of 
                         this study is to explore Terra/ASTER images applied to an 
                         environmental study of a sector from two Metropolitan Regions: Sao 
                         Paulo (SP) and Rio de Janeiro (RJ), the largest urban areas of 
                         Brazil. The FLAASH, ISAC, AsterDTM and VIPER Tools algorithms were 
                         evaluated for the processing of study area images in two different 
                         dates. The techniques used and the analysis of results are an 
                         important contribution to urban medium scale studies and to 
                         regional and urban planning. The Digital Elevation Model (DEM), 
                         top of the atmosphere and surface reflectance, and brightness and 
                         surface temperature images were obtained. The spectral mixture 
                         model was applied and the correlation between spectral data and 
                         air pollution data were analyzed. The DEM obtained showed high 
                         correlation with the topographic reference map. However, it was 
                         necessary to make adjustments to the results obtained because 
                         there were 20 meters less than the reference data. Another 
                         possibility for correction of this problem was integration with 
                         SRTM data. From the temperature images, using both methods 
                         (Emissivity Normalization and Reference Channel), it was possible 
                         to detect the urban heat islands as well {"}urban cold islands{"}. 
                         In order to unmix the spectral data, the Multiple Endmember 
                         Spectral Mixture Model (MESMA) was used. To perform this unmixing, 
                         the representative spectra of the following categories were 
                         selected: vegetation, impervious surfaces and soil (V-I-S). The 
                         vegetation fraction images are similar to inverse the impervious 
                         surface and soil fraction images. Due to this spectral confusion, 
                         impervious surface and soil were grouped together. In this sense, 
                         it is necessary for each study area and date to set up specific 
                         spectral libraries. In contrast to the results obtained in other 
                         studies, the correlation between spectral data and particulate 
                         matter was not high. The low density of the automatic air quality 
                         monitoring stations, their inadequate localization, and the remote 
                         sensing image characteristics can explain this result. The layers 
                         of the land cover/land use, along with information obtained from 
                         reference maps made by the Metropolitan Planning Agency (SP) and 
                         the Municipal Environment Agency (RJ), were selected. The mean and 
                         the standard deviation of the altitude, temperature and physical 
                         fractions mapped per class were analyzed. The integrated analysis 
                         of the results was carried out using a correlation index. This 
                         analysis showed that the temperature was influenced by altitude, 
                         the fractions mapped and the land use. The results obtained per 
                         class showed warming around 3 to 4°C in Sao Paulo, and 6°C in Rio 
                         de Janeiro. In most cases the correlation and the ranking per 
                         class did not change. We concluded that the relation among 
                         variables is stable.",
            committee = "Almeida, Cl{\'a}udia Maria de (presidente) and Moraes, Elisabete 
                         Caria (orientadora) and Florenzano, Teresa Gallotti (orientadora) 
                         and Cruz, Carla Bernadete Madureira and Souza Filho, Carlos 
                         Roberto de",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "ASTER image application in the urban environmental study of 
                         S{\~a}o Paulo and Rio de Janeiro",
             language = "pt",
                pages = "230",
                  ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/T97RK",
                  url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/T97RK",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "15 jun. 2024"
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