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@MastersThesis{Souza:1999:DeNoMe,
               author = "Souza, Mariza Pereira de",
                title = "Desenvolvimento de uma nova metodologia para 
                         determina{\c{c}}{\~a}o da cobertura de nuvens",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "1999",
              address = "Sao Jose dos Campos",
                month = "1999-09-03",
             keywords = "ci{\^e}ncia espacial e atmosf{\'e}rica, radia{\c{c}}{\~a}o 
                         solar, cobertura de nuvens, processamento de imagens, 
                         instrumenta{\c{c}}{\~a}o, sensor por transfer{\^e}ncia de 
                         cargas, CCD, solar radiation, cloud cover, image processing, 
                         instrumentation, charge coupled devices.",
             abstract = "Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma nova metodologia 
                         para estimar o {\'{\i}}ndice de cobertura de nuvens. O 
                         m{\'e}todo emprega uma base de dados obtida em 
                         superf{\'{\i}}cie, atrav{\'e}s de uma c{\^a}mara digital com 
                         sensor tipo Charge Coupled Device (CCD), na faixa de 
                         radia{\c{c}}{\~a}o do vis{\'{\i}}vel e aquisi{\c{c}}{\~a}o 
                         de imagens em vermelho, verde e azul (RGB). Para analisar as 
                         imagens coletadas foi desenvolvido um algoritmo cuja 
                         fun{\c{c}}{\~a}o {\'e} a de classificar os p{\'{\i}}xeis, com 
                         base em um processo de decis{\~a}o preestabelecido empiricamente 
                         por observadores de campo, determinando, assim, a 
                         fra{\c{c}}{\~a}o de c{\'e}u encoberto por nuvens. Para isso foi 
                         empregada a transforma{\c{c}}{\~a}o do espa{\c{c}}o de 
                         atributos RGB para Intensity, Hue and Saturation (IHS) utilizando 
                         a satura{\c{c}}{\~a}o (S) na separa{\c{c}}{\~a}o dos 
                         p{\'{\i}}xeis que correspondem a c{\'e}u e a nuvens. A 
                         metodologia foi testada com imagens coletadas na 
                         Esta{\c{c}}{\~a}o Ant{\'a}rtica Brasileira Comandante Ferraz. 
                         Os resultados obtidos com a aplica{\c{c}}{\~a}o do algoritmo 
                         desenvolvido sobre essas imagens mostram que a t{\'e}cnica usada 
                         {\'e} adequada para o trabalho proposto. A valida{\c{c}}{\~a}o 
                         da metodologia foi realizada por compara{\c{c}}{\~a}o com os 
                         dados oriundos da inspe{\c{c}}{\~a}o visual do c{\'e}u no local 
                         e das respectivas imagens obtidas. Foram testados 2 blocos com 25 
                         imagens, representando cenas de c{\'e}u claro e encoberto e um 
                         bloco com 29 imagens referentes a c{\'e}u parcialmente encoberto. 
                         O percentual de acerto para os p{\'{\i}}xeis das imagens do 
                         grupo classificado visualmente como c{\'e}u claro ficou entre 94% 
                         e 99%, para o grupo de c{\'e}u classificado como totalmente 
                         encoberto entre 99,96% e 100%. O percentual de acerto para 
                         c{\'e}u parcialmente encoberto apresenta uma grande dificuldade 
                         de valida{\c{c}}{\~a}o pela pr{\'o}pria caracter{\'{\i}}stica 
                         subjetiva do processo de identifica{\c{c}}{\~a}o visual, 
                         normalmente empregado nas esta{\c{c}}{\~o}es 
                         meteorol{\'o}gicas. Portanto, a avalia{\c{c}}{\~a}o dos 
                         resultados da classifica{\c{c}}{\~a}o autom{\'a}tica realizada 
                         pelo m{\'e}todo, foi obtida pela an{\'a}lise de {"}estudo de 
                         casos{"} (case studies) com base em diversos estados de cobertura 
                         do c{\'e}u. Esses casos foram escolhidos de forma a representar: 
                         (1) padr{\~o}es de cobertura de nuvens no c{\'e}u bem definidos 
                         (contornos das nuvens bem definidos) e; (2) c{\'e}u com 
                         padr{\~o}es pouco definidos e grande quantidade de nebulosidade 
                         (bordas de nuvens pouco definidas e/ou estados de cobertura 
                         indefinidos). Para essas condi{\c{c}}{\~o}es, o programa de 
                         reconhecimento tamb{\'e}m exibe resposta coerente com o processo 
                         subjetivo de classifica{\c{c}}{\~a}o baseado na 
                         inspe{\c{c}}{\~a}o visual. Foram classificadas pelo m{\'e}todo 
                         imagens, coletadas para diferentes valores de angulo zenital e de 
                         estados de cobertura de nuvens. O algoritmo de 
                         classifica{\c{c}}{\~a}o dividiu os resultados em tr{\^e}s casos 
                         distintos: (1) efetivamente nuvens (11% a 82,93%); (2) estado 
                         indefinido (10% a 23,41%) e (3) c{\'e}u claro (13,82% a 85,32%). 
                         Todos os grupos foram testados com n{\'{\i}}vel de 
                         confian{\c{c}}a de 99,73%. ABSTRACT: This work describes the 
                         development of a new methodology to field-estimate the sky cloud 
                         coverage percentage. This method employs as data base digital 
                         images collected by a Charge Coupled Device (CCD) camera, in the 
                         visible range of the solar spectra as Red - Green - Blue (RGB) 
                         compositions. An algorithm was developed to classify each pixel 
                         according to a decision process. This process was derived from 
                         empirical methods used by the meteorologists to classify the sky 
                         according to its cloud cover status. The method transforms the 
                         image attributes from the RGB space to the Intensity - Hue - 
                         Saturation (IHS) space. This allows the identification of the 
                         pixel contamination by clouds by using the information of the 
                         saturation (S) component of the IHS space. This methodology was 
                         tested at the Brazilian Antarctic Station, Ferraz (62º 05'S 58º 
                         23',5W). The classification results obtained by applying this new 
                         methodology are adequate for the aim of this project, which is the 
                         automatic ground determination of the cloud fraction index. The 
                         validation of the methodology was made by comparing the results of 
                         the method with the field-observation of the sky, and with the RGB 
                         images. For the validation process we used two blocks of 25 images 
                         each, representing clear-sky, and overcast-sky and one block with 
                         29 images representing images with intermediate sky conditions. 
                         The accuracy of the method for clear-sky was between 94% and 99%. 
                         For overcast conditions, the accuracy was between 99.96% and 100%. 
                         For intermediate conditions, this validation was somewhat more 
                         empirical and was applied to some {"}case studies{"}. Several 
                         cloud sky conditions were selected in order to (1) represent 
                         well-defined clouds (sharp boundaries between cloud and 
                         clear-sky), and (2) represent sky conditions where the boundaries 
                         between clouds and sky were not well defined and/or with random 
                         nebulosity or thin clouds. For these two types of skies the 
                         classification algorithm yielded three distinct classes of 
                         results: (1) effectively clouds (11% to 82.93%); (2) undefined 
                         situation (10% to 23.41%); and clear sky (13.82% to 85.32%). All 
                         these groups were tested within the level of confidence of 
                         99.97%.",
            committee = "Takahashi, Hisao (presidente) and Pereira, Enio Bueno (orientador) 
                         and Pinto Junior, Osmar and Setzer, Alberto Waingort and Silva, 
                         Heitor Evangelista da",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Development of a new method to determine the effective cloud-cover 
                         index",
                label = "8977",
             language = "pt",
                pages = "108",
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        urlaccessdate = "27 abr. 2024"
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