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@MastersThesis{Lima:2022:MaÁrAl,
               author = "Lima, Deborah Lopes Correia",
                title = "Mapeamento de {\'a}reas alag{\'a}veis na bacia Amaz{\^o}nica 
                         utilizando o classificador Random Forest a partir de dados 
                         extra{\'{\i}}dos do MDE-SRTM",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2022",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2022-04-25",
             keywords = "{\'a}reas alag{\'a}veis, Random Forest, modelo digital de 
                         eleva{\c{c}}{\~a}o, SRTM, sele{\c{c}}{\~a}o de atributos, 
                         wetlands, digital elevation model, variable selection.",
             abstract = "As {\'a}reas alag{\'a}veis s{\~a}o uma fonte importante de 
                         recursos naturais, desempenham um papel significativo nos ciclos 
                         hidrol{\'o}gico e de carbono, e fornecem diversos servi{\c{c}}os 
                         ecossist{\^e}micos. A bacia Amaz{\^o}nica possui 
                         caracter{\'{\i}}sticas favor{\'a}veis {\`a} 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de grandes extens{\~o}es de {\'a}reas 
                         alag{\'a}veis. O mapeamento acurado dessas {\'a}reas {\'e} 
                         importante para dar suporte ao desenvolvimento de diferentes 
                         estudos nesses ambientes. Devido {\`a} sua vasta dimens{\~a}o e 
                         {\`a} dificuldade de acesso, o sensoriamento remoto se torna uma 
                         fonte importante de dados para o seu estudo. Por exemplo, o Modelo 
                         Digital de Eleva{\c{c}}{\~a}o (MDE) fornece 
                         informa{\c{c}}{\~o}es morfom{\'e}tricas que podem auxiliar no 
                         mapeamento das {\'a}reas alag{\'a}veis. Nesse sentido, o 
                         objetivo desta pesquisa foi propor um m{\'e}todo para o 
                         mapeamento das {\'a}reas alag{\'a}veis da bacia Amaz{\^o}nica a 
                         partir de atributos morfom{\'e}tricos e hidrol{\'o}gicos 
                         extra{\'{\i}}dos do MDE derivado do Shuttle Radar Topography 
                         Mission (SRTM). Como {\'a}rea de estudo foram utilizadas cinco 
                         sub{\'a}reas que apresentam diferentes padr{\~o}es 
                         geomorfol{\'o}gicos, distribu{\'{\i}}das ao longo da bacia 
                         hidrogr{\'a}fica. O classificador Random Forest (RF) foi 
                         utilizado para gerar o mapeamento, principalmente por oferecer 
                         duas abordagens de interesse para esta pesquisa: (i) a 
                         quantifica{\c{c}}{\~a}o da import{\^a}ncia dos atributos por 
                         meio da m{\'e}trica Mean Decrease Accuracy (MDA); e (ii) a 
                         probabilidade de o pixel pertencer a uma determinada classe. O 
                         valor do MDA foi utilizado como base do processo de 
                         sele{\c{c}}{\~a}o dos atributos. Por outro lado, o valor da 
                         probabilidade associada a cada pixel foi utilizado para calcular a 
                         incerteza da classifica{\c{c}}{\~a}o a partir da m{\'e}trica 
                         Entropia de Shannon, o que orientou o processo iterativo de 
                         amostragem. A an{\'a}lise do ranqueamento indicou que atributos 
                         que em m{\'e}dia ocuparam posi{\c{c}}{\~o}es mais altas no 
                         ranqueamento (considerando m{\'u}ltiplas itera{\c{c}}{\~o}es do 
                         RF), apresentaram uma maior estabilidade da posi{\c{c}}{\~a}o 
                         ocupada comparados aos atributos que ocuparam as menores 
                         posi{\c{c}}{\~o}es no ranqueamento. A partir do processo de 
                         sele{\c{c}}{\~a}o dos atributos, o conjunto inicial de 124 
                         atributos, foi reduzido a apenas 9. Em compara{\c{c}}{\~a}o com 
                         o modelo completo (contendo os 124 atributos), o modelo reduzido 
                         n{\~a}o apresentou diferen{\c{c}}as expressivas em 
                         rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} acur{\'a}cia de mapeamento e {\`a}s 
                         m{\'e}tricas tradicionais de avalia{\c{c}}{\~a}o (e.g. 
                         sensibilidade e precis{\~a}o). A avalia{\c{c}}{\~a}o da 
                         incerteza espacialmente distribu{\'{\i}}da, calculada a partir 
                         da entropia de Shannon, indicou que reduzir a quantidade de 
                         atributos levou o classificador a convergir para o resultado com 
                         um maior n{\'{\i}}vel de certeza. De maneira geral, o mapeamento 
                         obtido apresentou coer{\^e}ncia com o MDE-SRTM, indicando o 
                         potencial da metodologia proposta. A metodologia e os resultados 
                         apresentados nesta pesquisa contribuem para um melhor entendimento 
                         acerca da: (i) utiliza{\c{c}}{\~a}o de atributos 
                         extra{\'{\i}}dos do MDE para o processo de 
                         classifica{\c{c}}{\~a}o das {\'a}reas alag{\'a}veis; (ii) 
                         possibilidade de redu{\c{c}}{\~a}o do conjunto de atributos 
                         {\`a}queles mais importantes para a classifica{\c{c}}{\~a}o; e 
                         (iii) do impacto da redu{\c{c}}{\~a}o dos atributos sobre o 
                         mapeamento. ABSTRACT: Wetlands are important natural resources 
                         that play a key role in the hydrologic and carbon cycles and 
                         provide a wide range of ecosystem services. The Amazon basin has 
                         favorable conditions for the formation of wide-ranging wetlands 
                         which need to be accurately mapped to support different studies. 
                         Since Amazon wetlands present a huge extension and difficult 
                         access, remote sensing may be an important source of information. 
                         For example, Digital Elevation Model (DEM) may provide information 
                         about the topography, which is essential for mapping wetlands. In 
                         this sense, the main aim of this research was to develop a method 
                         for mapping wetlands in the Amazon basin using morphometric and 
                         hydrological attributes extracted from the Shuttle Radar 
                         Topography Mission (SRTM) DEM. The study area included five 
                         subareas in the watershed with different morphological patterns. 
                         The classification and mapping were carried out through the Random 
                         Forest (RF) algorithm, which provides: (i) the quantification of 
                         attribute importance using the Mean Decrease Accuracy (MDA) 
                         metric; and (ii) the probability of a pixel to be classified to a 
                         certain class. This pixel probability allowed to estimate the 
                         mapping uncertainty based on the Shannons Entropy, which guided an 
                         iterative sampling process. The stability of the attributes 
                         ranking positions was accessed and analyzed. Attributes that, on 
                         average, occupied higher ranking positions had higher ranking 
                         stability considering multiple RF runs. On the other hand, 
                         attributes that on average had lower rank had more unstable 
                         ranking. The method for selecting attributes allowed to reduce 
                         them from 124 to only 9 attributes. No significant differences 
                         were found between the mapping accuracy for the full model (with 
                         124 attributes) and the reduced model (9 attributes). The analysis 
                         of the uncertainty mapping, calculated by Shannons Entropy, 
                         indicated that the reduction of attributes provided a 
                         classification with higher level of certainty. In general, the 
                         obtained mapping was consistent with DEM-SRTM, which indicates the 
                         potential of the proposed methodology. The methodology and the 
                         results presented in this study contribute to a better 
                         understating of (i) the use of DEM attributes for wetland mapping; 
                         (ii) the possibility of reducing the dataset to only the most 
                         relevant attributes for the classification; and (iii) the impact 
                         of the reduction of attributes in the mapping.",
            committee = "Novo, Evlyn Marcia Le{\~a}o de Moraes (presidente) and 
                         Renn{\'o}, Camilo Daleles (orientador) and K{\"o}rting, Thales 
                         Sehn and Martins, Vitor Souza",
         englishtitle = "Mapping wetlands in the Amazon basin using Random Forest 
                         classifier and attributes derived from DEM-SRTM",
             language = "pt",
                pages = "83",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34T/46Q63PS",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/46Q63PS",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "05 maio 2024"
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