Temporal Analysis of Macrohabitats in the Pantanal via Aerial Photography Processing and Data from Remote Piloted Aircraft Systems

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, Gustavo Manzon
Data de Publicação: 2020
Outros Autores: de Siqueira, Thais Marcela Duarte
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Biodiversidade Brasileira
Texto Completo: https://revistaeletronica.icmbio.gov.br/BioBR/article/view/759
Resumo: Las aplicaciones y la generación de productos a través de teledetección orbital para mapear humedales debido a la baja resolución temporal y espacial pueden no producir los resultados esperados, especialmente en áreas pequeñas. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo utilizar los datos obtenidos por un Sistema de Aeronaves Pilotadas a Distancia y aeronaves tripuladas para analizar y caracterizar los cambios en el paisaje durante los últimos 50 años en una región del Pantanal de Poconé/MT en nivel de detalle, así como definir los macrohábitats existentes y espacialmente escalar la proliferación de especies invasoras en la región . Para la base de datos utilizada en el estudio, se obtuvieron fotografías aéreas con avion tripulado de la Fuerza Aérea Americana (USAF), que realizaron vuelos en la región del Pantanal en los años 1965/1966. Como base de datos actual, las misiones se han programado con un Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (RPAS) de ala fija, modelo ECHAR 20B en agosto de 2015. A partir de la obtención de procesamiento de datos digital y se realizaron calibraciones geométricas necesarias para comparación temporal de los datos obtenidos en 1965/1966 (USAF) y 2015 (RPAS). Más tarde, em el software eCognition Developer se llevó a cabo la segmentación y Análisis de Imágenes Basado en Objetos (OBIA), se adoptó como parámetros de las reglas de clasificación, los algoritmos existentes en el software y también la diferencia normalizada índice de vegetación. A través de los resultados obtenidos, fue posible delimitar los macrohábitats existentes y verificar los cambios en el paisaje en el período de 50 años. Los cambios específicos y estructurales causados por la expansión de especies de arbustos / árboles en el área se cuantificaron y calificaron, involucrando principalmente a Combretum spp. (Pombeiro) y en algunos sitios Voshysia divergens (Cambará). El análisis temporal, el uso de OBIA y la llegada de sensores acoplados en RPAS para realizar mapeos, presentaron resultados compatibles con escalas de 1:1000. Los resultados proporcionan subsidios que ayudan en la comprensión de las áreas dinámicas en el Pantanal y sus macrohábitats, además de permitir avances en la frontera geotecnológica para el desarrollo de nuevos estudios en otras regiones, teniendo en cuenta las normas en términos de resolución espacial y temporal.
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spelling Temporal Analysis of Macrohabitats in the Pantanal via Aerial Photography Processing and Data from Remote Piloted Aircraft SystemsAnálisis temporal de macrohábitats en el Pantanal mediante procesamiento de fotografía aérea y datos de sistemas de aeronaves pilotadas a distanciaAnálise Temporal de Macro-habitat no Pantanal via Processamento de Fotografias Aéreas e Dados Obtidos por Sistemas de Aeronaves Remotamente Pilotadas Las aplicaciones y la generación de productos a través de teledetección orbital para mapear humedales debido a la baja resolución temporal y espacial pueden no producir los resultados esperados, especialmente en áreas pequeñas. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo utilizar los datos obtenidos por un Sistema de Aeronaves Pilotadas a Distancia y aeronaves tripuladas para analizar y caracterizar los cambios en el paisaje durante los últimos 50 años en una región del Pantanal de Poconé/MT en nivel de detalle, así como definir los macrohábitats existentes y espacialmente escalar la proliferación de especies invasoras en la región . Para la base de datos utilizada en el estudio, se obtuvieron fotografías aéreas con avion tripulado de la Fuerza Aérea Americana (USAF), que realizaron vuelos en la región del Pantanal en los años 1965/1966. Como base de datos actual, las misiones se han programado con un Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (RPAS) de ala fija, modelo ECHAR 20B en agosto de 2015. A partir de la obtención de procesamiento de datos digital y se realizaron calibraciones geométricas necesarias para comparación temporal de los datos obtenidos en 1965/1966 (USAF) y 2015 (RPAS). Más tarde, em el software eCognition Developer se llevó a cabo la segmentación y Análisis de Imágenes Basado en Objetos (OBIA), se adoptó como parámetros de las reglas de clasificación, los algoritmos existentes en el software y también la diferencia normalizada índice de vegetación. A través de los resultados obtenidos, fue posible delimitar los macrohábitats existentes y verificar los cambios en el paisaje en el período de 50 años. Los cambios específicos y estructurales causados por la expansión de especies de arbustos / árboles en el área se cuantificaron y calificaron, involucrando principalmente a Combretum spp. (Pombeiro) y en algunos sitios Voshysia divergens (Cambará). El análisis temporal, el uso de OBIA y la llegada de sensores acoplados en RPAS para realizar mapeos, presentaron resultados compatibles con escalas de 1:1000. Los resultados proporcionan subsidios que ayudan en la comprensión de las áreas dinámicas en el Pantanal y sus macrohábitats, además de permitir avances en la frontera geotecnológica para el desarrollo de nuevos estudios en otras regiones, teniendo en cuenta las normas en términos de resolución espacial y temporal. Applications and product generation by orbital remote sensing for the mapping of wetlands due to low temporal and spatial resolution may not yield the expected results, especially in small areas. Thus, this work aimed to use data obtained by a Remotely Piloted Aircraft System and manned aircraft to analyze and characterize the landscape changes over 50 years, in a region of the Pantanal of Poconé/MT in detail level, as well as delimit the existing macrohabitats and spatially dimension the advance of Encroaching Species in the study area. For the database used in the study, aerial photographs were obtained with manned aircraft of the American Air Force (USAF), which carried out flights in the Pantanal Region in the years 1965/1966. As a current database, missions were programmed with a Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS), of the fixed wing model ECHAR 20B in August 2015. From the data collection, digital processing and geometric calibrations were performed temporal comparison of data obtained in 1965 (USAF) and 2015 (RPAS). Later, in the eCognition Developer software segmentation and Object-based Image Analysis (OBIA) in both data (USAF and RPAS), classification parameters, algorithms in the software were used as parameters and also the Normalized Difference Vegetation Index adapted to RPAS data. Through the results obtained, it was possible to delimit the existing macrohabitats and to verify the changes in the landscape in the period of 50 years. The specific and structural changes caused by the expansion of shrub / tree species in the area were quantified and qualified, mainly involving Combretum spp. (Pombeiro) and in some places Voshysia divergens (Cambará). The temporal analyzes, the use of OBIA and the advent of sensors coupled in RPAS for aerial surveys, presented excellent results compatible with scales of 1: 1000, providing subsidies that helped to understand the dynamics of the areas in the Pantanal and its macrohabitats, besides allowing advances in the geotechnical frontier for the development of new studies considering the standards in terms of spatial and temporal resolution. As aplicações e a geração de produtos via sensoriamento remoto orbital para o mapeamentode áreas úmidas, devido à baixa resolução temporal e espacial, podem não gerar os resultados esperados, sobretudo em pequenas áreas. Sendo assim, este trabalho objetivou, com o uso de dados obtidos por um Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada e de aeronave tripulada, analisar e caracterizar as mudanças temporais da paisagem no intervalo de 50 anos, em uma região do Pantanal de Poconé/MT, em nível de detalhe, bem com delimitar os macro-habitat existentes e dimensionar espacialmente a proliferação de espécies invasoras na região. Para a base de dados utilizada no estudo foram obtidas fotografias aéreas com aeronave tripulada da Força Aérea Americana (USAF), que realizou voos na região do Pantanal nos anos de 1965/1966. Como base de dados atual, foram programadas missões com um Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (RPAS) de asa fixa, modelo ECHAR 20B, no mês de agosto de 2015. A partir da obtenção dos dados, foram realizados processamentos digitais e calibrações geométricas necessárias para a comparação temporal dos dados obtidos em 1965/1966 (USAF) e 2015 (RPAS). Posteriormente, no software eCognition Developer foi feita a segmentação e a Análise de Imagens Baseada em Objetos (OBIA), sendo adotados, como parâmetros, regras de classificação, algoritmos existentes no software e também o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada. Por meio dos resultados obtidos, foi possível delimitar os macro-habitat existentes e verificar as alterações na paisagem no período de 50 anos. Quantificaram-se e qualificaram-se as modificações específicas e estruturais causadas pela expansão de espécie arbustiva/arbórea na área, envolvendo principalmente Combretum spp. (Pombeiro) e, em alguns locais, Voshysia divergens (Cambará). As análises temporais, o uso de OBIA e o advento de sensores acoplados em RPAS para a realização de aerolevantamentos apresentaram resultados compatíveis com escalas de 1:1000. Os resultados fornecem subsídios que auxiliam no entendimento da dinâmica de áreas no Pantanal e seus macro-habitat, além de permitirem avanços na fronteira geotecnológica para desenvolvimento de novos estudos em outras regiões, tendo-se em vista os padrões em termos de resolução espacial e temporal.Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio)2020-08-13info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistaeletronica.icmbio.gov.br/BioBR/article/view/75910.37002/biodiversidadebrasileira.v9i2.759Biodiversidade Brasileira ; v. 9 n. 2 (2019): Diagnóstico e Manejo de Áreas Úmidas em Áreas Protegidas; 71-85Biodiversidade Brasileira ; Vol. 9 No. 2 (2019): Diagnóstico e Manejo de Áreas Úmidas em Áreas Protegidas; 71-85Biodiversidade Brasileira ; Vol. 9 Núm. 2 (2019): Diagnóstico e Manejo de Áreas Úmidas em Áreas Protegidas; 71-852236-288610.37002/biodiversidadebrasileira.v9i2reponame:Biodiversidade Brasileirainstname:Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBIO)instacron:ICMBIOporhttps://revistaeletronica.icmbio.gov.br/BioBR/article/view/759/pdf_6Copyright (c) 2019 Biodiversidade Brasileira - BioBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessNunes, Gustavo Manzonde Siqueira, Thais Marcela Duarte2023-05-09T13:03:29Zoai:revistaeletronica.icmbio.gov.br:article/759Revistahttps://revistaeletronica.icmbio.gov.br/BioBRPUBhttps://revistaeletronica.icmbio.gov.br/BioBR/oaifernanda.oliveto@icmbio.gov.br || katia.ribeiro@icmbio.gov.br2236-28862236-2886opendoar:2023-05-09T13:03:29Biodiversidade Brasileira - Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBIO)false
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