Classificação de séries temporais de dados de sensoriamento remoto para mapeamento de Wetlands no Norte Fluminense

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Mikaella Pereira dos
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/33711
Resumo: Compreender as dinâmicas e mudanças do uso e cobertura da terra nos diferentes recortes espaciais é uma tarefa de grande relevância para a gestão ambiental e do território. No cenário ambiental, os wetlands possuem grande significância, haja visto que atuam como autorreguladores hídricos, sendo a água um recurso natural de valoração inestimável a sociedade. Se debruçar nos estudos acerca dos wetlands pode ser considerado como um grande desafio metodológico, já que existem algumas dificuldades a serem superadas quando falamos de classificar esses ambientes. Sobre o ponto de vista metodológico no mapeamento dos wetlands, os avanços geotecnológicos têm contribuído e muito para a melhoria nesses estudos, mas muitas lacunas ainda precisam ser preenchidas nesse campo. Nesse sentido, a questão cerne desta pesquisa está pautada em contribuir metodologicamente no mapeamento desses wetlands, de forma multitemporal, a partir da utilização de séries temporais de dados de sensoriamento remoto, como imagens de sensores óticos e RADAR e do auxílio de aportes metodológicos como machine learning. Os resultados apontam para diferenças nas classificações com base no tipo de sensor. Se tratando do sensor RADAR, ele é visto como muito relevante na classificação de corpos hídricos, obtendo um kappa de 0,97. Em relação ao sensor ótico foram apresentadas variações a partir dos índices espectrais utilizados. Cabe ressaltar que, se tratando dos wetlands temporariamente inundados, a classificação utilizando as imagens do sensor ótico, com o índice NDWI de McFeeters (1996), demonstra o melhor resultado, com um valor de kappa de 0,80. Um outro resultado que corrobora para o melhor desempenho do NDWI de McFeeters na classificação de áreas úmidas é o fato de a classificação de McFeeters considerar as bandas Green e NIR, que neste caso apresentam menor variabilidade nos dados em comparação com o índice de Gao, que considera as bandas NIR e SWIR 1. A classificação de áreas úmidas ou wetlands, considerando sua respectiva importância, teve através desses mapeamentos um avanço muito significativo e, ademais, abre caminho para análises posteriores, que deem conta de explorar ainda mais metodologias de classificação desses alvos tão dinâmicos e complexos.
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Sobre o ponto de vista metodológico no mapeamento dos wetlands, os avanços geotecnológicos têm contribuído e muito para a melhoria nesses estudos, mas muitas lacunas ainda precisam ser preenchidas nesse campo. Nesse sentido, a questão cerne desta pesquisa está pautada em contribuir metodologicamente no mapeamento desses wetlands, de forma multitemporal, a partir da utilização de séries temporais de dados de sensoriamento remoto, como imagens de sensores óticos e RADAR e do auxílio de aportes metodológicos como machine learning. Os resultados apontam para diferenças nas classificações com base no tipo de sensor. Se tratando do sensor RADAR, ele é visto como muito relevante na classificação de corpos hídricos, obtendo um kappa de 0,97. Em relação ao sensor ótico foram apresentadas variações a partir dos índices espectrais utilizados. Cabe ressaltar que, se tratando dos wetlands temporariamente inundados, a classificação utilizando as imagens do sensor ótico, com o índice NDWI de McFeeters (1996), demonstra o melhor resultado, com um valor de kappa de 0,80. Um outro resultado que corrobora para o melhor desempenho do NDWI de McFeeters na classificação de áreas úmidas é o fato de a classificação de McFeeters considerar as bandas Green e NIR, que neste caso apresentam menor variabilidade nos dados em comparação com o índice de Gao, que considera as bandas NIR e SWIR 1. A classificação de áreas úmidas ou wetlands, considerando sua respectiva importância, teve através desses mapeamentos um avanço muito significativo e, ademais, abre caminho para análises posteriores, que deem conta de explorar ainda mais metodologias de classificação desses alvos tão dinâmicos e complexos.Understanding the dynamics and changes in land use and coverage in different spatial areas is a task of great relevance for environmental and territorial management. In the environmental scenario, wetlands have great significance, given that they act as water self-regulators, with water being a natural resource of invaluable value to society. Focusing on studies about wetlands can be considered a major methodological challenge, as there are some difficulties to be overcome when it comes to classifying these environments. From a methodological point of view in wetland mapping, geotechnological advances have contributed greatly to the improvement in these studies, but many gaps still need to be filled in this field. In this sense, the core question of this research is based on contributing methodologically to the mapping of these wetlands, in a multitemporal way, using time series of remote sensing data, such as images from optical sensors and RADAR and the aid of methodological contributions such as machine learning. The results point to differences in classifications based on sensor type. In the case of the RADAR sensor, it is seen as very relevant in the classification of water bodies, obtaining a kappa of 0.97. In relation to the optical sensor, variations were presented based on the spectral indices used. It is worth noting that, in the case of temporarily flooded wetlands, the classification using images from the optical sensor, with the NDWI index by McFeeters (1996), demonstrates the best result, with a kappa value of 0.80. Another result that corroborates the better performance of the McFeeters NDWI in the classification of wetlands is the fact that the McFeeters classification considers the Green and NIR bands, which in this case present less variability in the data compared to the Gao index, which considers the NIR and SWIR 1 bands. The classification of humid areas or wetlands, considering their respective importance, has seen a very significant advance through these mappings and, in addition, paves the way for subsequent analyses, which can explore even more methodologies for classifying these dynamic and complex targets.118Almeida, Paula Maria Moura deVicens, Raúl SánchezSeabra, Vinicius da SilvaVieira, Rômulo WeckmullerSantos, Mikaella Pereira dos2024-07-26T17:13:27Z2024-07-26T17:13:27Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Mikaella Pereira dos. Classificação de séries temporais de dados de sensoriamento remoto para mapeamento de Wetlands no Norte Fluminense. 2023. 118 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Programa de Pós-Graduação em Geografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023.https://app.uff.br/riuff/handle/1/33711CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2024-07-26T17:13:31Zoai:app.uff.br:1/33711Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:55:33.168887Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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