@PhDThesis{Maciel:2018:SpInLo,
author = "Maciel, Adeline Marinho",
title = "Spatiotemporal interval logic for reasoning about land use change
dynamics",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2017-12-12",
keywords = "events, spatiotemporal, logic formalism, big Earth observation
data, land use change, eventos, espa{\c{c}}o-temporal, formalismo
l{\'o}gico, grandes conjuntos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o
da Terra, mudan{\c{c}}a de uso da terra.",
abstract = "With the global population growth, the food production will need
to rise, potentially causing extensive environmental damage. In
Brazil, the demand for farmland is the key immediate driver of
land use change, which has influence in public policies. For
example, the soy and beef moratorium, that aim at reducing the
advance of soybean cropping and pasture areas expansion over the
Amazon biome. Currently, Earth observation satellites form part of
a comprehensive Earth observation system due to their higher
spatial, temporal and spectral resolutions, providing continuous
and consistent information about Earths surface. It is the era of
big Earth observation data. It has been creating new perspectives
in remote sensing data analysis that enable the development of
land use and land cover maps at higher spatial resolution and with
high temporal frequency. Given this scenery, this thesis
introduces a spatiotemporal interval logic mechanism that can be
used for reasoning about land use change dynamics, from big Earth
observation data systems. The main contribution of this mechanism
is to use the concept of events to reason about land use change.
Building on this view this thesis extends Allens interval temporal
logic to the spatial context, resulting in a formal calculus that
allows users to express queries about the land use dynamics. The
calculus allows scientists to manipulate large sets of land use
data in a flexible way, to understand the environmental and
economic effects of land use change. The formalism was applied in
three cases studies to identify and quantifying land use
transitions in Mato Grosso state in Brazil. RESUMO: Com o
crescimento da popula{\c{c}}{\~a}o mundial, a
produ{\c{c}}{\~a}o de alimentos precisar{\'a} aumentar
potencialmente causando grandes danos ambientais. No Brasil, a
demanda por terras agr{\'{\i}}colas {\'e} o principal condutor
imediato da mudan{\c{c}}a de uso da terra, que influ{\^e}ncia
pol{\'{\i}}ticas p{\'u}blicas. Por exemplo, a morat{\'o}ria da
soja e da carne que visam reduzir o avan{\c{c}}o da expans{\~a}o
de {\'a}reas de cultivo de soja e pastagem sobre o bioma
Amaz{\^o}nia. Atualmente, sat{\'e}lites de
observa{\c{c}}{\~a}o da Terra fazem parte de um sistema
abrangente de observa{\c{c}}{\~a}o da Terra devido {\`a}s suas
maiores resolu{\c{c}}{\~o}es espaciais, temporais e espectrais,
fornecendo informa{\c{c}}{\~o}es cont{\'{\i}}nuas e
consistentes sobre a superf{\'{\i}}cie terrestre. {\'E} a era
dos grandes conjuntos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o da Terra.
Isso tem criado novas perspectivas na an{\'a}lise de dados de
sensoriamento remoto que permitem o desenvolvimento de mapas de
uso e cobertura da terra com maior resolu{\c{c}}{\~a}o espacial
e com alta frequ{\^e}ncia temporal. Dado este cen{\'a}rio, esta
tese introduz um mecanismo de l{\'o}gica de intervalo
espa{\c{c}}o-temporal que pode ser usado para raciocinar sobre as
din{\^a}micas de mudan{\c{c}}a de uso da terra, a partir de
sistemas de grandes conjuntos de dados de observa{\c{c}}{\~a}o
da Terra. A principal contribui{\c{c}}{\~a}o deste mecanismo
{\'e} usar o conceito de eventos para raciocinar sobre
mudan{\c{c}}a de uso da terra. Com base nesta perspectiva, essa
tese estende a l{\'o}gica temporal de intervalos de Allen para o
contexto espacial, resultando em um c{\'a}lculo formal que
permite usu{\'a}rios expressar consultas sobre a din{\^a}mica de
uso da terra. O c{\'a}lculo permite aos cientistas manipular
grandes conjuntos de dados de uso da terra de uma maneira
flex{\'{\i}}vel para entender os efeitos ambientais e
econ{\^o}micos da mudan{\c{c}}a de uso da terra. O formalismo
foi aplicado em tr{\^e}s estudos de casos para identificar e
quantificar transi{\c{c}}{\~o}es de uso da terra no estado de
Mato Grosso, Brasil.",
committee = "Santos, Rafael Duarte Coelho dos (presidente) and Vinhas,
L{\'u}bia (orientadora) and C{\^a}mara, Gilberto (orientador)
and Monteiro, Ant{\^o}nio Miguel Vieira and Sanches, Ieda
Del'Arco and Carvalho, Alexandre Xavier Ywata de and Carneiro,
Tiago Garcia de Senna",
englishtitle = "L{\'o}gica de intervalo espa{\c{c}}o-temporal para raciocinar
sobre din{\^a}mica de mudan{\c{c}}a de uso da terra",
language = "en",
pages = "131",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3Q44DE8",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3Q44DE8",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}