Imagens de sensores embarcados em aeronaves remotamente pilotadas na localização de cultivos ilícitos - cannabis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: PATRIOTA, Rhassanno Caracciollo
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38247
Resumo: No Brasil, a partir dos anos oitenta, foi iniciado o combate de forma sistêmica ao cultivo de Cannabis no Polígono da Maconha, o qual está situado, parcialmente, no estado de Pernambuco e inclui as ilhas do rio São Francisco localizadas entre Pernambuco e Bahia. O aprimoramento das técnicas de localização dos plantios levou os órgãos responsáveis pela repressão desta prática ilícita ao uso de Tecnologia da Geoinformação. Por meio de aparelhos receptores GPS e, posteriormente, com coletores de dados com receptor GNSS embarcado, foram desenvolvidos métodos de aquisição, análise e armazenamento de dados espaciais com informações de cultivos erradicados no estado de Pernambuco, criando uma base de dados geoespacial cujas informações de posicionamento geográfico dos plantios foram colhidas por policiais federais. Nesta pesquisa foram estudadas e testadas técnicas de reconhecimento de cultivos de Cannabis, por meio de imagens adquiridas por mapeamentos aéreos usando sensores embarcados em aeronaves remotamente tripuladas. Estas imagens foram submetidas à duas formas de classificação supervisionadas, mediante: amostra de pixels de reflectância de espécimes de Cannabis e aprendizado de máquina, usando redes neurais convolucionais. Quando comparados os dois métodos de reconhecimento, pôde-se constatar que o uso de aprendizado de máquina apresentou melhores resultados do que o método de classificação usando pixels de reflectância. O método de aprendizado de máquina foi divido em três níveis de procedimentos, sendo o segundo nível o que primeiro atingiu precisão de 100%, quando excluídos os dados falsos positivos, demonstrando que as técnicas de reconhecimento de padrões por algoritmos são promissoras para localização de cultivos ilícitos, por intermédio de imagens de sensores embarcados em aeronaves remotamente pilotadas.
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O aprimoramento das técnicas de localização dos plantios levou os órgãos responsáveis pela repressão desta prática ilícita ao uso de Tecnologia da Geoinformação. Por meio de aparelhos receptores GPS e, posteriormente, com coletores de dados com receptor GNSS embarcado, foram desenvolvidos métodos de aquisição, análise e armazenamento de dados espaciais com informações de cultivos erradicados no estado de Pernambuco, criando uma base de dados geoespacial cujas informações de posicionamento geográfico dos plantios foram colhidas por policiais federais. Nesta pesquisa foram estudadas e testadas técnicas de reconhecimento de cultivos de Cannabis, por meio de imagens adquiridas por mapeamentos aéreos usando sensores embarcados em aeronaves remotamente tripuladas. Estas imagens foram submetidas à duas formas de classificação supervisionadas, mediante: amostra de pixels de reflectância de espécimes de Cannabis e aprendizado de máquina, usando redes neurais convolucionais. Quando comparados os dois métodos de reconhecimento, pôde-se constatar que o uso de aprendizado de máquina apresentou melhores resultados do que o método de classificação usando pixels de reflectância. O método de aprendizado de máquina foi divido em três níveis de procedimentos, sendo o segundo nível o que primeiro atingiu precisão de 100%, quando excluídos os dados falsos positivos, demonstrando que as técnicas de reconhecimento de padrões por algoritmos são promissoras para localização de cultivos ilícitos, por intermédio de imagens de sensores embarcados em aeronaves remotamente pilotadas.In Brazil, from the 1980s, the fight against cannabis cultivation in the Polígono da Maconha was initiated, which is partially located in the state of Pernambuco and includes the islands of the São Francisco River located between Pernambuco and Bahia. The improvement of planting location techniques led the agencies responsible for the repression of this illegal practice to use Geoinformation Technology. Through GPS receiver devices and, later, with data collectors with embedded GNSS receiver, methods of acquisition, analysis and storage of spatial data with information from eradicated crops in the state of Pernambuco were developed, creating a geospatial database whose information of geographical positioning of the plantations were collected by federal police. In this research, techniques for recognizing cannabis crops were studied and tested, using images acquired by aerial mapping using sensors embedded in remotely manned aircraft. These images were submitted to two forms of supervised classification, through: sample of reflectance pixels from Cannabis specimens and machine learning, using convolutional neural networks. When comparing the two recognition methods, it was found that the use of machine learning showed better results than the classification method using reflectance pixels. The machine learning method was divided into three levels of procedures, with the second level reaching the first 100% precision, when false positive data were excluded, demonstrating that algorithm pattern recognition techniques are promising for crop location illicit, by means of images of sensors embedded in remotely piloted aircraft.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias Geodesicas e Tecnologias da GeoinformacaoUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCiências GeodésicasCannabisRPAUAVFotogrametriaAprendizado de máquinaRedes neurais convolucionaisImagens de sensores embarcados em aeronaves remotamente pilotadas na localização de cultivos ilícitos - cannabisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Rhassanno Caracciollo Patriota.pdfDISSERTAÇÃO Rhassanno Caracciollo Patriota.pdfapplication/pdf12997581https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38247/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rhassanno%20Caracciollo%20Patriota.pdfd6b467e041f9a24dde843518725bed3eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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