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1. Identificação
Tipo de ReferênciaTese ou Dissertação (Thesis)
Sitemtc-m21d.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34T/49AT9R8
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21d/2023/06.20.13.31
Última Atualização2023:11.23.19.44.17 (UTC) simone
Repositório de Metadadossid.inpe.br/mtc-m21d/2023/06.20.13.31.12
Última Atualização dos Metadados2023:12.04.02.36.25 (UTC) administrator
Chave SecundáriaINPE-18738-TDI/3359
Chave de CitaçãoQuevedo:2023:LaUsLa
TítuloDo land use and land cover and spatial heterogeneity influence on landslide occurrence? An analysis of susceptibility
Título AlternativoO uso do solo e a cobertura da terra e a heterogeneidade espacial influenciam a ocorrência de movimentos de massa? Uma análise de suscetibilidade
CursoSER-SRE-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR
Ano2023
Data2023-06-29
Data de Acesso13 maio 2024
Tipo da TeseTese (Doutorado em Sensoriamento Remoto)
Tipo SecundárioTDI
Número de Páginas193
Número de Arquivos2
Tamanho223404 KiB
2. Contextualização
AutorQuevedo, Renata Pacheco
BancaKörting, Thales Sehn (presidente)
Anderson, Liana Oighenstein (orientadora)
Oliveira, Guilherme Garcia de
Guasselli, Laurindo Antonio
Lucchese, Luísa Vieira
Endereço de e-Mailrenata.quevedo@inpe.br, renatapquevedo@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Histórico (UTC)2023-06-20 13:31:34 :: renata.quevedo@inpe.br -> administrator ::
2023-06-27 14:20:51 :: administrator -> pubtc@inpe.br ::
2023-06-27 14:21:19 :: pubtc@inpe.br -> renata.quevedo@inpe.br ::
2023-09-06 21:30:34 :: renata.quevedo@inpe.br -> pubtc@inpe.br ::
2023-09-11 19:33:20 :: pubtc@inpe.br -> renata.quevedo@inpe.br ::
2023-09-12 18:55:19 :: renata.quevedo@inpe.br -> pubtc@inpe.br ::
2023-11-23 13:23:08 :: pubtc@inpe.br -> simone ::
2023-11-23 13:23:48 :: simone :: -> 2023
2023-11-23 20:57:21 :: simone -> administrator :: 2023
2023-12-04 02:36:25 :: administrator -> :: 2023
3. Conteúdo e estrutura
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-Chavemass movement
slope instability
land cover changes
time-series classification
spatial non-stationarity
deslizamentos
instabilidade da encosta
mudanças na cobertura da terra
classificação de séries temporais
não-estacionaridade espacial
ResumoLandslides are hazardous phenomena that occur around the world, according to environmental characteristics, which are constantly changing due to human activities and climate extremes. For reducing disaster risk, the first step is generating landslide susceptibility maps, which predict landslide-prone areas based on conditioning factors. The susceptibility maps can be improved by including land use and land cover (LULC) changes (LUCC) information and a spatial non-stationarity approach in the modelling process. This thesis aimed to advance the knowledge of how incorporating these factors can significantly enhance landslide susceptibility analysis. For that, four objectives were pursued: i) analysing the inclusion of LULC in landslide studies through bibliometric and review {{{{{approaches;}}}}} ii) developing an adapted Random Forest (RF) with Compound Maximum a Posteriori (CMAP), named here as RF-CMAP, for LULC time-series classification, avoiding invalid {{{{{transitions;}}}}} iii) assessing the influence of LULC/LUCC classes in {{{{{landslides;}}}}} iv) evaluating the effectiveness of spatial modelling approach to deal with landslide spatial heterogeneity. For that, the methodology was based on the review of 536 articles, with their metrics assessed through bibliometric {{{{{analysis;}}}}} the adaptation of CMAP for including the RF class likelihoods for LULC classification, using Landsat imagery and three years for {{{{{analysis;}}}}} the analysis of LULC/LUCC influence in landslides using the Frequency Ratio {{{{{(FR);}}}}} and the use of Geographical Random Forest (GRF) for landslide susceptibility modelling, compared with aspatial algorithms. Results showed an increasing interest in including LULC in landslide susceptibility analysis, with a focus on LULC data characteristics, scenarios simulation, and future scenarios for both LULC and landslides. The analysis comparing how LULC are mapped demonstrated that using a temporal approach for avoiding invalid transitions can improve the map quality (overall accuracy=0.92, and corrected 99.92 km2 (12%) classified as invalid transitions by RF). Also, discordant areas were better mapped by RF-CMAP (e.g., 66% of the total area vs 21% by RF in 2000), therefore this method can avoid errors in subsequent landslide studies. The relationship between LULC and landslides revealed that for two study sites, the effects can be different. In Petrópolis, Brazil, landslides were associated with less vegetated areas, while in the Rolante river basin, Brazil, the forest had the highest FR value. Lastly, the GRF outperformed RF and XGBoost (AUC = 0.876 vs. 0.748 and 0.745, respectively) in the Kysuca River basin, Slovakia. GRF was capable to deal with spatial non-stationarity and produced a more accurate susceptibility map. In conclusion, different LULC classes have diverse effects on soil shear strength, and this influence is an expanding theme with the potential for landslide susceptibility future scenario analysis. Also, the RFCMAP integration effectively classifies LULC over time, without invalid transitions, and spatial approaches improve model performance, addressing spatial heterogeneity in landslide susceptibility mapping. RESUMO: Movimentos de massa (MM) são fenômenos adversos que ocorrem ao redor do mundo, conforme fatores ambientais, os quais estão em constante alteração devido a atividades antrópicas e extremos climáticos. O mapeamento de suscetibilidade a MM é considerado o primeiro passo na redução de risco de desastres, por indicar áreas mais propensas à ocorrência de MM. A inclusão do uso do solo e cobertura da terra (LULC) e da não-estacionaridade espacial na modelagem podem melhorar esses mapeamentos. Assim, o objetivo dessa tese foi proporcionar avanços na compreensão de como a inclusão de dados de LULC e a abordagem espacial podem melhorar as análises de suscetibilidade. Quatro objetivos específicos foram propostos: i) analisar a inclusão de dados de LULC em estudos de MM a partir de revisão e análise {{{{{bibliométrica;}}}}} ii) desenvolver uma versão adaptada dos algorithmos Random Forest (RF) e Compound Maximum a Posteriori, chamado RF-CMAP, para classificar séries temporais de LULC, evitando transições {{{{{inválidas;}}}}} iii) avaliar a influência de LULC na ocorrência de {{{{{MM;}}}}} iv) analisar a efetividade de modelos espaciais em considerar a heterogeneidade espacial em mapeamentos de suscetibilidade a MM. Para isso, a metodologia baseou-se na revisão de 536 artigos e quantificação de suas métricas usando {{{{{bibliometria;}}}}} utilização do RF-CMAP para a classificação temporal de LULC, usando imagens Landsat para três anos de {{{{{análise;}}}}} análise de influência da LULC nos MM por meio do Frequency {{{{{Ratio;}}}}} e uso do Geographical Random Forest (GRF) para mapeamento de suscetibilidade a MM, em comparação com modelos não-espaciais. Os resultados apresentaram um crescente interesse na inclusão de LULC na análise de MM. A comparação entre os mapeamentos de LULC mostrou que o uso de uma abordagem temporal para evitar transições inválidas pode melhorar a qualidade dos mapas (acurácia = 0,92 e correção de 99,92 km2 (12%) erroneamente classificados pelo RF). Além disso, o RF-CMAP mapeou corretamente a maioria das áreas discordantes entre os modelos (e.g., 66% em 2000), mostrando sua capacidade em evitar erros subsequentes em estudos de MM. A relação entre LULC e MM em duas áreas de estudo revelou que os efeitos na estabilidade da encosta podem ser diferentes. Os MM foram associados a áreas menos vegetadas, em Petrópolis, e a florestas, na Bacia Hidrográfica do Rio Rolante. Por fim, o GRF superou o desempenho do RF e XGBoost (AUC = 0,876, 0,748 e 0,745, respectivamente) na Bacia Hidrográfica do Rio Kysuca. O GRF foi capaz de lidar com a não-estacionaridade espacial e produzir mapas de suscetibilidade mais acurados. Em conclusão, as classes LULC apresentam diferentes efeitos na instabilidade da encosta e sua influência na suscetibilidade a MM é um tema em expansão. Além disso, o RF-CMAP mostrou-se eficaz na classificação de série temporal de LULC, evitando transições inválidas, e abordagens espaciais melhoram o desempenho do modelo ao lidar com heterogeneidade espacial em mapeamentos de suscetibilidade a MM.
ÁreaSRE
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Detentor dos Direitosoriginalauthor yes
Permissão de Leituraallow from all
Permissão de Atualizaçãonão transferida
5. Fontes relacionadas
Repositório Espelhourlib.net/www/2021/06.04.03.40.25
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F3NU5S
8JMKD3MGPCW/46KUATE
Acervo Hospedeirourlib.net/www/2021/06.04.03.40
6. Notas
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype


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