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@MastersThesis{Souza:2021:AvMéEx,
               author = "Souza, Felipe Carvalho de",
                title = "Avalia{\c{c}}{\~a}o de m{\'e}tricas extra{\'{\i}}das de 
                         s{\'e}ries temporais de imagens de sat{\'e}lite em 
                         aplica{\c{c}}{\~o}es de aprendizado de m{\'a}quina",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2021",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2021-06-11",
             keywords = "s{\'e}ries temporais de imagens de sat{\'e}lites, cubos de dados 
                         de observa{\c{c}}{\~o}es da Terra, extra{\c{c}}{\~a}o de 
                         m{\'e}tricas temporais, agrupamento de s{\'e}ries temporais, 
                         classifica{\c{c}}{\~a}o de s{\'e}ries temporais, satellite 
                         image time series, Earth observation data cubes, temporal metrics 
                         extraction, time series clustering, time series classification.",
             abstract = "As atividades humanas est{\~a}o impactando ecossistemas e 
                         paisagens em todo o Planeta. Pesquisadores procuram entender como 
                         esses impactos podem interferir na din{\^a}mica dos sistemas 
                         terrestres, tais como regime de chuvas e mudan{\c{c}}as 
                         clim{\'a}ticas. Uma das formas de quantificar parte desses 
                         impactos {\'e} atrav{\'e}s de mapas de uso e cobertura da terra 
                         gerados a partir de imagens de sensoriamento remoto. Com os 
                         avan{\c{c}}os tecnol{\'o}gicos que tornam as 
                         observa{\c{c}}{\~o}es da superf{\'{\i}}cie terrestre cada vez 
                         mais precisas e consistentes temporalmente, pesquisadores 
                         organizam esse grande volume de imagens de sat{\'e}lite como 
                         cubos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o da Terra, integrando a 
                         dimens{\~a}o temporal desses dados. Uma das principais 
                         aplica{\c{c}}{\~o}es de cubos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o 
                         da Terra {\'e} a an{\'a}lise de s{\'e}ries temporais de imagens 
                         de sat{\'e}lites, um importante tema de pesquisa no campo de uso 
                         e cobertura da Terra. S{\'e}ries temporais de imagens de 
                         sat{\'e}lites t{\^e}m demonstrado potencial em detectar, 
                         identificar e monitorar altera{\c{c}}{\~o}es em mudan{\c{c}}as 
                         no uso e cobertura da terra. Com a facilidade da coleta de 
                         s{\'e}ries temporais, provindas de diferentes sensores, 
                         atrav{\'e}s de cubos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o da Terra, 
                         torna-se cada vez mais necess{\'a}ria a extra{\c{c}}{\~a}o de 
                         informa{\c{c}}{\~o}es dessa grande massa de dados. Os 
                         avan{\c{c}}os na {\'a}rea de intelig{\^e}ncia artificial 
                         permitem que grandes volumes de dados sejam processados de forma 
                         autom{\'a}tica a partir de modelos de aprendizado de 
                         m{\'a}quina, o que permite que cientistas usem cada vez mais 
                         dados para entender que mudan{\c{c}}as est{\~a}o ocorrendo em 
                         nossos ecossistemas. V{\'a}rias abordagens que usam aprendizado 
                         de m{\'a}quina para a gera{\c{c}}{\~a}o de mapas de uso e 
                         cobertura da terra atrav{\'e}s de s{\'e}ries temporais foram 
                         desenvolvidas nos {\'u}ltimos anos. Duas delas s{\~a}o objeto de 
                         investiga{\c{c}}{\~a}o nesta disserta{\c{c}}{\~a}o: a 
                         abordagem que usa s{\'e}ries temporais completas e a abordagem 
                         que usa m{\'e}tricas derivadas de s{\'e}ries temporais. Nesta 
                         pesquisa, s{\~a}o conduzidos tr{\^e}s estudos de casos com 
                         diferentes aplica{\c{c}}{\~o}es para comparar essas abordagens. 
                         No primeiro objetivou-se avaliar as amostras de uso e cobertura da 
                         terra usando o m{\'e}todo de agrupamento de Mapas 
                         Auto-Organiz{\'a}veis. No segundo estudo de caso, foi realizada 
                         uma classifica{\c{c}}{\~a}o de corpos d'{\'a}gua em que se 
                         objetivou avaliar os desempenhos entre as abordagens de 
                         s{\'e}ries temporais completas e de m{\'e}tricas. Por fim, no 
                         {\'u}ltimo estudo de caso, foi realizada uma 
                         classifica{\c{c}}{\~a}o de uso e cobertura da terra a partir das 
                         duas abordagens e objetivou-se avaliar os respectivos desempenhos 
                         computacionais e de acur{\'a}cia na classifica{\c{c}}{\~a}o. Os 
                         resultados mostram que a abordagem de m{\'e}tricas de s{\'e}ries 
                         temporais produzem mapas de uso e cobertura com qualidade igual ou 
                         superior aos gerados usando s{\'e}ries temporais completas. 
                         Al{\'e}m de melhores resultados, o tempo de processamento {\'e} 
                         um fator determinante para o uso da abordagem de m{\'e}tricas de 
                         s{\'e}ries temporais. ABSTRACT: Human activities are impacting 
                         ecosystems and landscapes all over the planet. Researchers seek to 
                         understand how these impacts can interfere with the dynamics of 
                         earth systems, such as rainfall regime and climate change. One way 
                         to quantify part of these impacts is through land use and land 
                         cover maps generated from remote sensing images. Through 
                         technological advances that make observations of the Earths 
                         surface increasingly accurate and temporally consistent, 
                         researchers are organizing this large volume of satellite imagery 
                         as Earth observation data cubes, integrating the temporal 
                         dimension of this data. One of the main applications of Earth 
                         observation data cubes is the analysis of satellite image time 
                         series, an important research topic in the field of land use and 
                         land cover. Time series of satellite images have shown potential 
                         in detecting, identifying, and monitoring changes in land use and 
                         land cover. Given the ease of collecting time series from 
                         different sensors through Earth observation data cubes, it is 
                         becoming increasingly necessary to extract information from this 
                         large mass of data. Advances in artificial intelligence allow 
                         large volumes of data to be processed automatically from machine 
                         learning models, allowing scientists to use increasingly more data 
                         to understand what changes are taking place in our ecosystems. 
                         Several approaches that use machine learning for the generation of 
                         land use and land cover maps through time series have been 
                         developed in recent years. Two of these are investigated in this 
                         work: the approach that uses complete time series and the approach 
                         that uses metrics derived from time series. In this research, the 
                         authors conducted three case studies with different applications 
                         to compare these approaches. In the first one, it was aimed to 
                         evaluate the land use and land cover samples using the 
                         Self-Organizing Maps clustering method. For the second case study, 
                         the aim was to evaluate the performance of the complete time 
                         series and metric approaches in classifying water bodies. Finally, 
                         in the last case study, the aim was to evaluate the respective 
                         computational performance and accuracy in land use and land cover 
                         classification from the two approaches. The results show that the 
                         time series metrics approach produces maps of land use and cover 
                         with equal or higher quality than those generated using complete 
                         time series. Besides better results, processing time is a 
                         determining factor for using the time series metrics approach.",
            committee = "K{\"o}rting, Thales Sehn (presidente) and Gomes, Karine Reis 
                         Ferreira (orientadora) and Santos, Rafael Duarte Coelho dos 
                         (orientador) and Chaves, Michel Eust{\'a}quio Dantas and Silva, 
                         Diego Furtado",
         englishtitle = "Evaluation of metrics extracted from satellite image time series 
                         in machine learning applications",
             language = "pt",
                pages = "90",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34T/44TSDCA",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/44TSDCA",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "31 maio 2024"
}


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