Teses / dissertações sobre o tema "Sensoriamento do espectro"

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-05T19:41:36Z No. of bitstreams: 1 2015_VictorHugoLázaroLopes.pdf: 1655014 bytes, checksum: 007f72392e42811d0c4aa675857eab5c (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-19T18:36:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_VictorHugoLázaroLopes.pdf: 1655014 bytes, checksum: 007f72392e42811d0c4aa675857eab5c (MD5)
Made available in DSpace on 2016-02-19T18:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_VictorHugoLázaroLopes.pdf: 1655014 bytes, checksum: 007f72392e42811d0c4aa675857eab5c (MD5)
Embora as faixas do espectro eletromagnético destinadas às aplicações do grande público estejam quase todas licenciadas, estudos realizados revelam que o espectro é subutilizado. Tendo em vista que o sensoriamento de espectro é a principal funcionalidade que habilita as redes de rádios cognitivos (RC) a usarem as melhores oportunidades no espectro, diversos esforços têm sido empregados buscando-se melhorar o compromisso entre sensoriamento da rede primária e capacidade de transmissão da rede secundária, de forma a superar as limitações das abordagens clássicas, tal como o sensoriamento serial, que requer a interrupção da transmissão para a realização do sensoriamento. Neste sentido, este trabalho apresenta um método de sensoriamento de espectro contínuo e paralelo à transmissão para redes de rádios cognitivos MIMO, em que havendo múltiplos usuários primários (UPs) e usuários secundários (USs) transmitindo no mesmo canal de interesse, os sinais recebidos dos USs possam ser cancelados da matriz de sinais recebidos, com o emprego das técnicas dos mínimos quadrados (Least Squares - LS) e análise de componentes independentes (Independent Component Analysis - ICA), que realizam a completa estimação dos sinais dos múltiplos usuários secundários transmissores, possibilitando o cancelamento destes sinais antes deles chegarem ao detector de energia. Este trabalho demonstra que em ambientes de redes de RCs, nos quais o sensoriamento ocorre de forma paralela à transmissão, a existência de outros usuários secundários transmitindo no canal de interesse gera complicações na detecção dos usuários primários, e que este problema pode ser contornado com o uso das técnicas de cancelamento aqui descritas. Para validar o sistema proposto, simulações foram realizadas utilizando-se o método de Monte Carlo, de forma a verificar o desempenho do sensoriamento após o cancelamento dos sinais dos secundários, em diversos cenários, para cada uma das técnicas empregadas. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Although the electromagnetic spectrum bands intended for applications from the general public have been almost all licensed, studies show that spectrum is under-utilized. Considering that spectrum sensing is the main feature that enables the cognitive radio networks (CR) to use the best opportunities in the spectrum, various efforts have been employed seeking to improve the compromise between the primary network sensing and transmission capacity of the secondary network, in order to overcome the limitations of traditional approaches, such as the serial sensing, which requires the interruption of the transmission to perform the sensing. In this sense, this work presents a method of continous spectrum sensing and parallel to the transmission for MIMO cognitive radio networks, in which having multiple primary users (PUs) and secondary users (SUs) transmitting on same channel of interest, the received signals of SUs they can be canceled from the matrix of received signals, by employing of the techniques of Least Squares (LS) and Independent Component Analysis (ICA), that perform a complete estimation of signals from multiple transmitters secondary users, enabling the cancellation of these signals before they reach the energy detector. This work demonstrates that in RC network environments, in which sensing occurs parallel to the transmission, the existence of other secondary users transmitting on the channel of interest creates complications in the detection of the primary users, and that this problem can be solved with the use of cancellation techniques described here. To validate the proposed system, simulations were performed using the Monte Carlo method, in order to check the performance of sensing after cancellation of signals of the secondary users, in various scenarios, by each of the employed techniques.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010.
Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2010-11-08T17:20:06Z No. of bitstreams: 1 2010_ErikaPortelaLopesdeAlmeida.pdf: 2794544 bytes, checksum: 42433c04d0d153cc387ec2797e32fb86 (MD5)
Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-11-09T01:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_ErikaPortelaLopesdeAlmeida.pdf: 2794544 bytes, checksum: 42433c04d0d153cc387ec2797e32fb86 (MD5)
Made available in DSpace on 2010-11-09T01:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_ErikaPortelaLopesdeAlmeida.pdf: 2794544 bytes, checksum: 42433c04d0d153cc387ec2797e32fb86 (MD5)
A tecnologia de rádio cognitivo tem sido uma importante área da pesquisa em telecomunicações para a solução do problema da escassez espectral. Além de permitir a alocação dinâmica do espectro eletromagnético, os rádios cognitivos devem ser capazes de coexistir com sistemas não cognitivos, ou seja, devem ser capazes de identificar as transmissões de sistemas não cognitivos. Essa operação só é possível por meio do sensoriamento contínuo do espectro eletromagnético. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo detalhado sobre uma das técnicas propostas na literatura para o sensoriamento do espectro, a técnica de detecção de energia. Os fundamentos teóricos da detecção de energia são apresentados, bem como as desvantagens práticas de sua utilização: a incerteza do ruído e a falta de conhecimento sobre as larguras de banda dos sinais presentes no espectro. Avalia-se o desempenho de uma técnica de detecção automática da largura de banda baseada na transformada wavelet, e são propostas alterações que a melhorem. Este trabalho apresenta também três estudos realizados com o intuito de diminuir a incerteza do ruído e melhorar o desempenho do detector de energia. O primeiro consiste na utilização de uma técnica de estimação do ruído combinada com a técnica de detecção de energia. O segundo, na utilização de uma técnica de supressão do ruído, também combinada com a técnica de detecção de energia. O terceiro, é a avaliação de uma forma alternativa de detecção de energia, baseada na estimação bayesiana. Por fim, são apresentados resultados do desempenho de algumas técnicas de detecção apresentadas no trabalho em relação ao espectro medido nas faixas VHF, very high frequency, e UHF, ultra high frequency. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Cognitive radio technology has been an important research topic in telecommunications to solve the problem of spectrum scarcity. While cognitive radios allow the dynamic spectrum allocation, they must be able to coexist with non-cognitive systems, ie, they must be able to identify transmissions of non-cognitive systems and avoid interfering with them. This operation is only possible through the continuous sensing of the available spectrum. Under these conditions, this work presents a detailed study about one of the techniques proposed in the literature for spectrum sensing, the energy detection technique. The fundamentals of energy detection are presented, and also its practical disadvantages, such as noise uncertainty, and lack of information about primary signals bandwidth. The performance of an automatic bandwidth detection technique based on the wavelet transform is evaluated, and some modifications for its improvement are proposed. This work also presents three suggestions to reduce noise uncertainty, and consequently improve the performance of the energy detection technique. The first one is related to the use of a noise estimation technique combined with energy detection. The second one investigates the use of a denoising technique before energy detection. And the third one presents the evaluation of an alternative energy detection technique, based on bayesian estimation. Finally, the performance of two of the presented techniques are evaluated in relation to a measured spectrum, at the UHF and VHF frequency bands.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-04T16:32:12Z No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-15T20:11:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5)
Made available in DSpace on 2016-02-15T20:11:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5)
O desejo pela evolução dos sistemas de telecomunicações e as questões relativas à escassez es- pectral impulsionam o desenvolvimento de tecnologias de comunicação sem fio mais eficientes e mais inteligentes. Pautado neste paradigma tecnológico, este trabalho apresenta e investiga a análise de sistemas de rádios cognitivos com ênfase em sensoriamento espectral baseado em detecção de energia, operando em canais modelados pelas distribuições compostas Nakagami- m/Gamma e κ-μ sombreada. Investigam-se as probabilidades de detecção, de alarme falso e de perda de detecção em cenários de sensoriamento simples e cooperativo. Medidas de campo são utilizadas para investigar a utilidade prática dos modelos compostos Nakagami-m/Gamma e κ-μ sombreado, ilustrando o excelente ajuste destas distribuições a dados obtidos em ambien- tes reais. Comparando os modelos de desvanecimento tradicionais com os modelos compostos, observa-se a vantagem em se modelar canais com distribuições compostas, uma vez que estas caracterizam os canais de modo mais realístico. A fim de ampliar a análise de modelos de des- vanecimento compostos, esta dissertação propõe e realiza uma investigação prática da função de densidade de probabilidade (PDF) e da função de densidade acumulativa (CDF) da distribuição composta α-μ/α-μ que é um resultado recente na literatura. A distribuição composta α-μ/α-μ, que descreve mutuamente os efeitos dos desvanecimentos de pequena e de larga escala, pode ser considerada uma importante ferramenta matemática para modelar uma ampla variedade de canais de comunicação. A presente investigação inclui comparações entre PDFs e CDFs teóri- cas e práticas. A análise foi realizada para sistemas de comunicação operando em 700 MHz, 1800 MHz e 2500 MHz, em ambientes urbanos típicos. Os resultados comprovam a utilidade, a eficiência e a flexibilidade do modelo α-μ/α-μ e a investigação abordada proporciona uma base informativa para uma posterior análise em sistemas de rádios cognitivos. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The desire for the telecommunications systems evolution and the issues relating to spectral shortages drive the development of more efficient and smarter wireless communication techno- logies. Guided in this technological paradigm, this paper presents and investigates the analysis of cognitive radio systems with emphasis in spectrum sensing based on energy detection, under Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed channels. The detection probability, false alarm pro- bability and the missing probability in single and cooperative sensing scenarios are investigated. Field measurements are used to investigate the practical use of the Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed composite models. It can be observed that excellent fit of these distributions to data in real environments. There is the advantage in shaping channels with composite distri- butions, comparing the traditional fading models against composite fading models, since these characterize the channels more realistically. In order to expand the analysis of composite fading models, this paper proposes and carries out the practical research of the α-μ/α-μ probability density function (PDF) and cumulative density function (CDF) which are a recent result in the literature. The composite distribution α-μ/α-μ, describes the effects of fast and slow fading, it can be considered as an important mathematical tool for modeling a wide variety of commu- nication channels. This research includes comparisons between theoretical and practical PDFs and CDFs. The analysis was performed for radio channels operating at 700 MHz, 1800 MHz and 2500 MHz in typical urban environments. The results show the usefulness, efficiency and flexibility of the α-μ/α-μ model and the presented investigation provides information for pos- terior analysis based on cognitive radio systems.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.
Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-02-06T10:47:37Z No. of bitstreams: 1 2012_WilsonDinizWellisch.pdf: 2790851 bytes, checksum: 48f5f02733ff9c39a49fcb3bb66efa29 (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-06T12:00:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_WilsonDinizWellisch.pdf: 2790851 bytes, checksum: 48f5f02733ff9c39a49fcb3bb66efa29 (MD5)
Made available in DSpace on 2013-02-06T12:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_WilsonDinizWellisch.pdf: 2790851 bytes, checksum: 48f5f02733ff9c39a49fcb3bb66efa29 (MD5)
Em um sistema de rádio cognitivo no qual o usuário primário utiliza um sistema baseado em um esquema TDMA/FDMA, a detecção do espectro deverá ser capaz de identificar a ocupação tanto da banda de frequência quanto dos intervalos de tempo. Enquanto isso pode ser feito por sensoriamento de cada canal de frequência em banda estreita em turnos, nós também podemos realizar uma amostragem em banda larga do sinal transmitido, e identificar simultaneamente as bandas de frequência e os instantes de tempo ocupados por meio de uma Análise de Tempo-Frequência. Neste trabalho é proposta a utilização desta abordagem, utilizando o Espectrograma, a fim de detectar o espectro e determinar os canais ocupados de um sistema TETRA. Para esse fim, são apresentados os conceitos relacionados ao sistema TETRA, e aspectos regulamentares a serem considerados para disponibilização da tecnologia de rádio cognitivo no Brasil. Apresenta-se, também, as principais características de alguns dos métodos de sensoriamento espectral, como o Detector de Energia, a Detecção de Cicloestationaria, a Transformada de Fourier de Tempo Curto, o Espectrograma e a Wigner-Ville Distribuição. Por fim, um teste de desempenho do espectrograma é realizado. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
In a cognitive radio system where the primary user is a TDMA/FDMA based system, spectrum sensing must be able to identify the occupation of both a frequency band and a time slot. Whereas this can be done by scanning each narrowband frequency channel in turns, we can also perform a wideband sampling of the transmitted signal, and identify simultaneously the occupied frequency bands and time slots by means of a time-frequency analysis. In this work we propose the use of this approach, using a spectrogram, in order to sense the spectrum and determine the occupied channels of a TETRA system. For this purpose, it is presented the concepts related to TETRA systems and regulatory aspects to be consider in other to implement the cognitive radio technology in Brazil. It is presented, too, the main features of some spectral sensing methods, like Energy Detector, Cyclostationary Detection, Short Time Fourier Transform, Spectrogram and Wigner-Ville Distribution. Finally, a performance test of the Spectrogram is held.

Cognitive radio technology has been an important area of research in telecommunications for solving the problem of spectrum scarcity. That\'s because in addition to allowing dynamic allocation of the electromagnetic spectrum, cognitive radios must be able to identify the non cognitive user\'s transmission on the channel. This operation is only possible through the continuous sensing of the electromagnetic spectrum. In this context, this paper presents a detailed study on spectrum sensing, an important stage in cognitive radio technology. For the presentation of this work, a detailed study on software dened radio (SDR) was carried out, without which it would be impossible to work with cognitive radios, once they are implemented by means of SDR technology. It was also presented the tools GNU Radio and USRP, which together form a solution of SDR, through implementation of AM receivers. The theoretical foundations of spectrum sensing and blind source separation (BSS) are presented and then is made a detailed study of the use of BSS for spectral sensing. From the study of BSS, it is possible to use new metrics for decision making about the presence or the absence of a primary user in the channel. Throughout the study, simulations and implementations were conducted on MATLAB in order to perform various situations, and, nally, it is presented outcomes and conclusions reached during the work.
A tecnologia de rádio cognitivo tem sido uma importante área de pesquisa em telecomunicações para a solução do problema da escassez espectral. Isto porque, além de permitirem a alocação dinâmica do espectro eletromagnético, os rádios cognitivos devem ser capazes de identificar as transmissões de usuários não cognitivos no canal. Esta operação só é possível por meio do sensoriamento contínuo do espectro eletromagnético. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo detalhado sobre o sensoriamento de espectro, uma importante etapa da tecnologia de rádios cognitivos. Para a apresentação deste trabalho foi realizado um estudo detalhado a respeito de rádio definido por software (SDR), sem o qual não seria possível o trabalho com rádios cognitivos, uma vez que este é implementado por meio da tecnologia de SDR. Também foram apresentadas as ferramentas GNU Radio e USRP, que, juntas, formam uma solução de SDR, por meio de implementações de receptores AM. Os fundamentos teóricos de sensoriamento de espectro e separação cega de fontes (BSS) são apresentados e, em seguida, é realizado um estudo aprofundado do uso de BSS para o sensoriamento espectral. A partir do estudo de BSS, é possível utilizar novas métricas de decisão a respeito da presença ou não de um usuário primário no canal. Durante todo este trabalho foram realizadas implementações e simulações no MATLAB com a finalidade de executar diversas situações e, finalmente, são apresentados resultados verificados e conclusões obtidas neste trabalho.
Mestre em Ciências

Orientador: Hilton Silveira Pinto
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola
Made available in DSpace on 2018-09-11T20:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hamada_Emilia_D.pdf: 5814027 bytes, checksum: fa0bcaf3141444ce962f3d166a51ffd6 (MD5) Previous issue date: 2000
Doutorado

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4901_1.pdf: 25824451 bytes, checksum: a15477108d7b1e9882c88be4229a19dd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas
A humanidade vem interagindo com o meio ambiente de forma complexa, modificando habitats naturais. Em países pobres, o consumo dos recursos naturais não isenta a população do ciclo vicioso da pobreza e da degradação ambiental. No Brasil, o semi-árido é uma das regiões mais afetadas pelo problema, ocasionando processos desertificatórios crescentes com graves conseqüências sócio-ambientais. Assim, o objetivo desta pesquisa foi mapear e analisar as áreas de risco passíveis de desertificação numa porção do semi-árido brasileiro denominada de Região de Xingó, utilizando-se das tecnologias proporcionadas pelo Sensoriamento Remoto e pelos Sistemas de Geoinformação. Considerou-se que o desafio atual consiste em conciliar a exploração eficiente e reciclável dos limitados recursos naturais do semi-árido nordestino - o capital natural - e a necessidade urgente de crescimento material das comunidades sertanejas - o capital construído pelo homem . Através do cruzamento de séries temporais de imagens de satélite (1989 1995 2003) e dados demográficos recentes (Censo 2000), estabeleceu-se uma metodologia para detecção de áreas de risco e passíveis de desertificação nos seis municípios circunvizinhos à Usina Hidrelétrica de Xingó, situada no rio São Francisco entre os estados de Alagoas e Sergipe. Pesquisas de campo validaram os resultados obtidos em laboratório, apoiados em extensa literatura sobre os indicadores de desertificação. Como resultado, após a manipulação de dados georreferenciados em diversas técnicas de Processamento Digital de Imagens e elaboração de um Sistema de Informações Geográficas, evidenciou-se um quadro desolador de degradação ambiental na extensa área em estudo, com significativa devastação da Caatinga, aumento de solo exposto e diminuição de áreas agropastoris. Enfim, concluiu-se que em janeiro de 2003, dos 4.405,29 km² da área de estudo, cerca de 985,44 km², ou 22,37%, apresentaram problemas ambientais significativos quanto ao risco de desertificação

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-03T19:46:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Julio DISSERTAÇÃO.pdf: 9429357 bytes, checksum: 32bf4765a058847836d8a47bc01d7061 (MD5)
Made available in DSpace on 2015-03-03T19:46:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Julio DISSERTAÇÃO.pdf: 9429357 bytes, checksum: 32bf4765a058847836d8a47bc01d7061 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31
O Sensoriamento Remoto é uma ciência que permite o estudo de alvos na superfície terrestre (ou de outros corpos celestes), sem a necessidade de contato físico, apenas com o uso de sensores e suas técnicas específicas para cada aplicação. Dentro deste conceito, este trabalho visou estudar o comportamento de alvos na região do entorno da lagoa Olho d’Água, localizada no município de Jaboatão dos Guararapes – PE. Região esta que apresenta uma heterogeneidade de alvos interessante para este tipo pesquisa. Para tal estudo objetivou-se apresentar as semelhanças e discrepâncias espaciais e espectrais, entre os mapeamentos realizados por meio da classificação de imagens. Aplicou-se o algoritmo Máxima Verossimilhança em seis composições diferentes usando, para defini-las, os índices físicos NDVI, NDBI, NDWI, e as bandas 5, 4 e 3 do sensor TM LANDSAT-5. A avaliação dos resultados foi feita a partir de observações visuais e numéricas usando o cálculo dos índices kappa, exatidão global e teste de Z. Estes foram distribuídos graficamente, para um melhor entendimento do comportamento dos alvos. Foram observados os valores de Kappa e Exatidão global em duas datas independentes, mês de março e setembro. Os valores destes índices foram observados em gráfico de barra, para a compreensão das diferenças existentes dos resultados perante as diferentes composições adotadas; gráfico de dispersão para indicar a existência de variação relevante no intervalo de tempo aplicado; e gráfico de linhas para descobrir qual a discrepância ou semelhança entre os resultados das composições adotadas, e a composição formada pelas bandas 5, 4 e 3 do sistema ii sensor TM. Os índices físicos foram também analisados, quanto à distribuição espectral de cada classe para estudo da confusão espectral existente nas composições formadas com estes índices. Como conclusão mostrou-se que as melhores composições para o uso do classificador Máxima Verossimilhança, nas condições adotadas nesta pesquisa, na composição NDBI-4-3 e I-H-S, demonstraram melhores resultados na maior parte das avaliações realizadas, e com pior resultado a composição NDBI-NDVI-NDWI. As composições NDBI-4-3 e I-H-S aplicadas com o algoritmo Máxima Verossimilhança, apresentam resultados satisfatórios tal qual a composição padrão 5-4-3.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-18T12:59:07Z No. of bitstreams: 1 Victor_Prudente2017.pdf: 2943373 bytes, checksum: 9bc7b35805d7987e01d85665f9ba8802 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-09-18T12:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Victor_Prudente2017.pdf: 2943373 bytes, checksum: 9bc7b35805d7987e01d85665f9ba8802 (MD5) Previous issue date: 2017-02-09
Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
The spatio-temporal dynamics of agricultural crops can be monitored through Vegetation Indices (VI) on multiple dates. The use of IV in a given period of crop development or throughout its cycle, has generated good relations with agronomic parameters. There are several IV, the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) being one of the most used. NDVI correlates with some agronomic variables such as plant height, leaf area index (LAI), dry matter, chlorophyll index (CI), soil cover degree, plant height and photosynthetically active intercepted radiation (PAIR). Hence, the objective of this work is to compare and intercalibrate NDVI spectral-temporal profiles obtained by different terrestrial remote Sensors, and to use these profiles to estimate biophysical parameters (LAI, CI, PAIR, and Plant Height) for soybean and bean, in addition to estimating and studying soybean yield through models with spectral-temporal data obtained by different terrestrial remote sensors. The ground sensors used are the GreenSeeker 505 Handheld active sensor and the passive hyperspectral FieldSpec4 Standard-Res model. The NDVI values of the passive (NDVI FS) and active (NDVI GS) sensors presented high correlation (soybean rs = 0.90 and bean rs = 0.93) and the linear models respond well to an intercalibration considering the entire phenological cycle of soybean (R² = 0.83, RMSE = 0.0161 e dr = 0.85) and beans (R² = 0.92, RMSE = 0.0038 e dr = 0.89). The saturation of the NDVI values at the survey dates that are located during the vegetative peak of the crops and the presence of adverse climatic events decreased the precision of the models in certain periods of the phenological cycle of the crops. The variables LAI and Height for both crops and CI for the soybean crop obtained better results when estimated by the values of NDVI GS. PAIR for both crops and CI for bean obtained better adjustments considering the models using NDVI FS values. For the variable productivity, there was no significant correlation with the NDVI GS and NDVI FS. However, it presented relations with the accumulation of reflectance observed in the RED and NIR bands for both sensors as a result of different collection dates. The best relations of productivity were with the accumulation of reflectance values of the spectroradiometer bands on DAS76 and DAS71 dates.
A dinâmica espaço-temporal das culturas agrícolas pode ser monitorada por meio de Índices de Vegetação (IV) em múltiplas datas. A utilização do IV, em um determinado período do desenvolvimento das culturas, ou, ainda, em todo o seu ciclo, possui boas relações com parâmetros agronômicos. Há diversos IVs, sendo o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) um dos mais utilizados. O NDVI possui relação com algumas variáveis agronômicas como altura de planta, Índice de Área Foliar (IAF), matéria seca, índice de clorofila (IC), grau de cobertura do solo, altura de planta e radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAI). Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi comparar perfis espectro-temporais NDVI obtidos por diferentes sensores remotos terrestres, e utilizar esses perfis para estimar parâmetros biofísicos (IAF, IC, RFAI e altura de planta) para a soja e o feijão, além de estimar/estudar a produtividade da soja por meio de modelos com dados espectro-temporais obtidos por diferentes sensores remotos terrestres. Utilizou-se o sensor ativo GreenSeeker 505 Handheld e o sensor passivo hiperespectral FieldSpec4 modelo Standard-Res. Os valores de NDVI dos sensores passivos (NDVI FS) e ativos (NDVI GS) apresentaram alta correlação (soja rs = 0,90 e feijão rs = 0,93), e os modelos lineares respondem bem a um ajuste, ao se considerar todo o ciclo fenológico da soja (R² = 0,83, RMSE = 0,0161 e dr = 0,85) e feijão (R² = 0,92, RMSE = 0,0038 e dr = 0,89). A saturação dos valores de NDVIs nas datas de levantamento que se situam durante o pico vegetativo das culturas e a presença de eventos climáticos adverso diminuíram a precisão dos modelos em determinados períodos do ciclo fenológico das culturas. As variáveis IAF e altura para a soja e o feijão e IC para a soja obtiveram melhores resultados ao ser estimadas por meio dos valores de NDVI GS. RFAI para ambas as culturas e IC para o feijão obtiveram melhores ajustes por meio dos modelos que se utilizavam de valores de NDVI FS. Para a produtividade, não houve correlação significativa com os NDVI GS e NDVI FS. Entretanto, apresentou relações com o acúmulo de refletância observados nas bandas RED e NIR para ambos os sensores em diferentes datas de coleta. As melhores relações da produtividade foram com o acúmulo de refletância das bandas do espectroradiômetro nas datas DAS76 e DAS71.

A atividade agrícola é de grande importância para o desempenho da economia brasileira, o que torna a previsão de safras imprescindível. As estatísticas agrícolas nacionais são predominantemente baseadas em entrevistas com pessoas ligadas ao meio agrícola, são de caráter subjetivo e não-probabilístico, e dificultam a realização de avaliações estatísticas. Assim sendo, o Brasil ainda não possui uma metodologia operacional e objetiva para todo o território. Neste contexto, o presente trabalho teve como hipóteses que levantamentos agrícolas amostrais obtidos com auxílio de dados de sensoriamento remoto são precisos e objetivos, o que possibilita a avaliação estatística da metodologia empregada; e que um conhecimento mais detalhado do comportamento espectral das culturas se faz necessário para melhor explorar os dados de sensoriamento remoto. Esta pesquisa teve como objetivo geral fazer uma análise do comportamento espectro-temporal de culturas agrícolas e obter a estimativa de área agrícola das principais culturas de uma determinada região, a partir de uma metodologia baseada em sensoriamento remoto. Teve como objetivos específicos fazer uma análise multitemporal baseada em imagens Landsat para levantar o perfil espectro-temporal das culturas e mata dos municípios de Guará, Ipuã e São Joaquim da Barra, SP; obter as estimativas de área das principais culturas agrícolas (cana-de-açúcar e soja) da área de estudo, para o ano civil de 2003, utilizando um sistema amostral por pontos; e obter e analisar o erro dessas estimativas. Com o estudo espectro-temporal foi possível separar os alvos analisados em quatro grupos: soja e feijão; cana-de-açúcar, milho e mata; sorgo, milheto, pastagem e palhada; e solo exposto. Pelos resultados foi verificado que a metodologia empregada para a estimativa de área agrícola foi eficiente para as culturas de cana-de-açúcar e soja. O uso de painéis amostrais compostos exclusivamente por pontos agrícolas geraram resultados mais precisos do que painéis com pontos agrícolas e não-agrícolas. O CV (coeficiente de variação) foi menor quanto maior foi a área ocupada pela cultura. A estimativa de área total foi melhor do que a estimativa feita por município.
The agriculture has an important role in the Brazilian economy, thus making the crop forecasting essential. Hence, researches should be carry out to develop methodologies to improve yield forecasting and crop area estimation. The Brazilian national agricultural statistics surveys are mostly based on interviews without a statistical design; they are subjective and nonprobabilistic, leading to some difficulties in getting statistical analyses. Therefore, Brazil does not have an objective and operational methodology for agricultural survey for all the territory yet. In this context, the hypothesis of this work was that agricultural surveys based on sampling design obtained with remote sensing data are precise and objective, and makes possible a statistical assessment of the methodology applied. In addition, the knowledge of crops spectral behavior is necessary to improve the use of remote sensing data. This research had as the main objective the spectral-temporal study of crops and the area estimation of the main crops of a specific area based on a point sampling system. The specific objectives were a) to do a multitemporal study based on Landsat images in order to obtain the spectral-temporal behavior of the crops and forest of Guará, Ipuã e São Joaquim da Barra-SP; b) to estimate the crop area for the main crops (sugarcane and soybean) of the study area, for the year 2003; and c) to assess the error of the estimates. The spectral-temporal study distinguished four groups: soybeans and beans; sugarcane, corn, and forest; sorghum, millet, grassland and straw; and bare soil. The results showed that the methodology used in this work for crop area estimation was good for sugarcane and soybean. The coefficient of variation was bigger for crops that occupy less area. The regional area estimation was better than local estimations.

Orientadores: Carlos Roberto de Souza Filho, Clive Matthew Martin Oppenheimer
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências
Made available in DSpace on 2018-08-22T23:47:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Murphy_SamuelWilliam_D.pdf: 5456096 bytes, checksum: 83ba771a9ac314dbabebef173f7abdf1 (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: O monitoramento de vulcões é necessário para a mitigação do perigo que apresentam à sociedade. Esse monitoramento pode ser feito em uma escala global através de satélites. Foi com essa finalidade que este doutorado visou desenvolver metodologias para o monitoramento das atividades termais dos vulcões observados do espaço. Chegou-se a isso através do uso de uma variedade de sensores infravermelhos orbitais. Foi utilizado o sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), que oferece imagens de moderada a alta resolução espacial (30 - 90 m) no infravermelho das ondas curtas (SWIR) e infravermelho termal (TIR), a fim de caracterizar o tamanho e a intensidade das anomalias termais. As bandas do TIR do ASTER conseguiram detectar anomalias sutis, o que permitiu a observação de novos precursores termais antes das erupções. O Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) oferece imagens de alta resolução temporal (i.e. cobertura global diária), por isto foi utilizado para investigar atividade termal através do tempo. A análise de wavelets foi utilizada para quantificar os períodos de oscilação de tal atividade. Hyperion é um espectroradiômetro imageador e foi utilizado para demonstrar uma nova metodologia para calcular fluxo radiante de alvos termalmente heterogêneos (i.e. vulcões). Essas metodologias utilizam as melhores resoluções de cada um dos sensors: espacial (ASTER), temporal (MODIS), espectral (Hyperion) pode ser automaticamente executadas em escala global. Essa tese visa, portanto apresentar uma fundação sólida onde futuros sistemas de monitoramento de vulcões podem ser baseados
Abstract: Volcanoes need to be monitored to mitigate the risk that they pose to society. This can be done on a global scale using satellite sensors. The goal of this doctorate was to develop methods for the monitoring of volcanic thermal activity from space. This was achieved through the use of a variety of orbital infrared sensors. The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), which offers moderate to high spatial resolution imagery (30 - 90 m) in the short-wave infrared (SWIR) and thermal infrared (TIR), was used to characterize the size and intensity of thermal anomalies. Its TIR channels were capable of detecting subtle thermal anomalies. This permitted the observation of new thermal precursors to eruptive events. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) offers high temporal resolution imagery (i.e. daily global coverage). It was therefore used to investigate thermal activity through time. Wavelet analysis was used to quantify the time period over which such activity oscillates. Hyperion is an orbiting imaging spectrometer. It was used to demonstrate a new method for calculating radiant flux from thermally heterogeneous targets (i.e. such as volcanoes). These methods utilized the strengths of each sensor system, i.e. high spatial, temporal or spectral resolution. They all improve the ability to detect and/or quantify thermal anomalies from space and can be executed in an automated global basis. This thesis therefore presents a solid foundation on which the next generation global volcano monitoring system can be based
Doutorado
Geologia e Recursos Naturais
Doutor em Ciências

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.
Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:01:32Z No. of bitstreams: 1 2016_MarceloKuhlmannPeres.pdf: 5403784 bytes, checksum: c4d8c21f8773a215af1b0fd906863c0b (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:02:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarceloKuhlmannPeres.pdf: 5403784 bytes, checksum: c4d8c21f8773a215af1b0fd906863c0b (MD5)
Made available in DSpace on 2016-05-31T21:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarceloKuhlmannPeres.pdf: 5403784 bytes, checksum: c4d8c21f8773a215af1b0fd906863c0b (MD5)
Rádios cognitivos surgiram como proposta para melhor utilizar o espectro de rádio, de forma a utilizar as bandas espectrais desperdiçadas ou subutilizadas pelo usuário detentor da licença de utilização dessas bandas, interferindo o mínimo possível nas transmissões efetuadas pelo usuário licenciado. De forma a atender os requisitos de detecção de banda espectral desperdiçada e de gerar baixa interferência com o usuário licenciado, o rádio cognitivo tem como uma das suas principais etapas o sensoriamento do espectro. O presente trabalho tem por finalidade estudar a viabilidade do sensoriamento espectral através de uma técnica de detecção de mudança por meio do filtro adaptativo RLS (Recursive Least Squares), comparando-a com algumas técnicas comumente encontradas na literatura para sensoriamento espectral.
Cognitive Radios were proposed for a better use of radio spectrum, aiming at the use of the radio spectrum not used by spectrum owners, interfering as minimal as possible at transmissions done by spectrum owners. To satisfy spectrum detections the requirements and interfere little with licensed user, cognitive radios have as its main stage sensing of spectrum radio. This work has as its main purpose to study the viability of spectrum sensing through a change detection technique using the RLS adaptive filter (Recursive Least Squares), comparing it with some common spectrum sensing techniques in spectrum sensing literature.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014.
Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-21T15:06:13Z No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSandersStaruingChaves.pdf: 1166698 bytes, checksum: 65390bf55c59c293c1920377bef34e0a (MD5)
Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-18T16:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSandersStaruingChaves.pdf: 1166698 bytes, checksum: 65390bf55c59c293c1920377bef34e0a (MD5)
Made available in DSpace on 2014-11-18T16:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSandersStaruingChaves.pdf: 1166698 bytes, checksum: 65390bf55c59c293c1920377bef34e0a (MD5)
Este trabalho apresenta um estudo de sistemas de rádiosognitivos operando por meio de sensoriamento de espetro emanais em desvaneimento κ-μ e η-μ. Nesteontexto, aborda-se um esquema baseado em detecção de energia, em que é possível obter formulações e analisar as caraterísticas de operação do reeptor (ROC, do inglês reeiver operationharateristis). Nasurvas geradasé possível visualizar a probabilidade de não detecção (Pm, do inglês missing detetion probability)pela probabilidade de falso-alarme (Pf , do inglês false-alarm probability). Diversos cenários são analisados, nos quais os parâmetros de desvanecimento de cada função de distribuição são variados para representar desde um cenário de desvanecimento suave até um cenário de desvanecimento severo. Juntamente com as ROC sob desvanecimentos modelados pelas distribuições κ-μ e η-μ,são geradas ROCs para ambientes em desvanecimento Rayleigh, para efeito de comparação. Em seguida, é discutido o sensoriamento espetral cooperativo, em que é investigado o desempenho dos sistemas rádioognitivo quando se utiliza um número n de usuários colaboradores. Novamente,para estes esquemas colaborativos, são analisa dos cenários sob desvanecimentos típicos e severos.Características de operação do receptor são apresentadas para diferentes quantidades de usuários colaborativos. Visando demonstrar os ganhos obtidos em um cenário cooperativo, para um número pequeno de colaboradores até um número grande, novas formulações e análises das características de operação do receptor são geradas sendo possível visualizar a probabilidade de não detecção em relação à razão sinal-ruído média para cada grupo de n colaboradores. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Theurrent work presents a detailed study on spectrum sensing system under κ-μ and η-μ fadinghannels. For the spectrum sensing, the approah taken was the use of energy detetion, wherewe were able to generateomplementary reeiver operatingharateristis (ROC)urves, whihplot the missing detetion probability (Pm) versus the false-alarm probability (Pf ). Several sena-rios were detailed, where the fading parameters of eah distribution were diversied to representa typial fading senario until a severe fading. Along with the ROCurves of the κ-μ and η-μdistributions, curves were generated for theases of Rayleigh fadinghannel foromparison. Next,the disussion onooperative spetrum sensing was also analyzed, investigation on the behaviorofomplementary reeiver operatingharateristisurves when a number of nooperative usersis used. Again for theooperative spetrum sensing, senarios under a typial and severe fadingonditions werereated. Complementary ROCurves are presented for diferent numbers ofoo-perative users. In order to demonstrate the gain in aollaborative senario, from a small number of users to a large number of users, ROCurves were generated where itan be seen the missing probability versus the average signal-to-noise ratio for eah group of n collaboractive users.

Orientador: Hilton Silveira Pinto
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola
Made available in DSpace on 2018-07-22T17:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_CarlosAlbertoSoaresde_M.pdf: 3235095 bytes, checksum: 48e69e1e9b601ab6e6079a4937440503 (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: A estimativa de temperatura de superfície do dossel vegetativo (Ts), pode ser aplicada à análise de parâmetros agroclimáticos, comumente utilizados para a avaliação da evapotranspiração, umidade do solo e controle da irrigação. O sensor AVHRR trabalha com cinco canais de imageamento. Dois deles, os canais 4 e 5, captam energia eletromagnética terrestre na faixa infravermelha distante do espectro, própria ao estudo de temperatura de superfícies vegetadas. No presente trabalho, foram utilizadas séries de imagens diurnas e noturnas, fornecidas pelos sensores AVHRR a bordo do satélite NOAA-14. Para a obtenção dos valores finais de Ts, as imagens foram processadas em softwares adequados ao tratamento de produtos NOAA-AVHRR. O processamento incluiu o georeferenciamento das imagens e as correções atmosféricas, para as quais se utilizou o método de correção split window. Um radiômetro de campo foi utilizado nas medidas da Ts feitas in situ, por ocasião das passagens do satélite. Os dados orbitais de Ts já corrigidos, foram submetidos a análise de regressão contra os dados terrestres do mesmo parâmetro. Foram observados altos graus de associação entre a Ts medida no campo e a temperatura da folha e do ar próximo à superfície. A alta correlação entre a Ts medida no campo e a obtida a partir das imagens indicou que a equação de sp/it window usada corrigiu satisfatoriamente as imagens quanto aos efeitos atmosféricos. Foi sugerida uma equação para a estimativa da temperatura de superfície cultivada com trigo, usando dados NOAA-14/AVHRR, para as condições experimentais em que as medidas foram coletadas
Abstract: The Surface temperature (Ts) estimate can be applied to the .Jgroclimatological parameter analysis, useful to evaluate evapotranspiration, soil moisture, and irrigation scheduling. AVHRR works with five imaging channels. Two of them, the channels 4 and 5, receive terrestrial electromagnetic energy on the infrared range of the spectrum, useful to vegetated surface temperature studies. Diurnal and nocturnal image series are being used in this work. These images were provided by the AVHRR aboard the NOAA-14 satellite. The images were processed on suitable software to the treatment of NOAA-AVHRR products, for Ts final value obtaining. The processing work includes both the images geo-referencing and their atmospheric correction applying the "split window method". A terrestrial radiometer was used to the Ts measurements carried out in situ, during the satellite passes. The corrected Ts satellite data were submitted to a regression analysis against the terrestrial data about the same parameter. High association levei between Ts measured at the field and both the leaf temperature and the near surface air temperature was observed. The high correlation between Ts measured at the field and that one from the images shown thatthe split window equation corrected satisfactorily the atmosphere effects over the images. An equation to estimate wheat surface temperature from NOAA14/AVHRR data was presented for the experiment field conditions
Mestrado
Agua e Solo
Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Guilherme Augusto Toledo França
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-07-23T23:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_GuilhermeAugustoToledo_M.pdf: 5796727 bytes, checksum: 3cbacecca9778e1b5eee77cf939cbbe9 (MD5) Previous issue date: 1997
Resumo: o enfoque principal deste estudo é um sistema de aquisição de dados, à distância, usando a tecnologia Spread Spectrum. Esta pesquisa foi aplicada em um projeto piloto desenvolvido para a Companhia de Saneamento Básico de São Paulo - Sabesp e em outros projetos. Foram feitos estudos, ensaios e medidas de campo que confirmam a eficácia desta proposta. A dissertação apresenta conceitos de sistemas de telemetria tradicionais e oferece parâmetros para o seu desenvolvimento. Foram feitos estudos das características da tecnologia Spread Spectrum, bem como a sua aplicação para telemetria, e os resultados preliminares foram bastante satisfatórios. Existe uma grande tendência para o uso do Spread Spectrum para várias finalidades e certamente as informações contidas nesta dissertação poderão ser de grande utilidade para futuras pesquisas
Abstract: The main subject of this study is a system of data acquisition, at distance using the Spread Spectrum technology. My intention in the initial chapter is to show traditional telemetry systems and, particularly, how works the traditional SCADA system. The approach of Spread Spectrum techniques, including features about the two more common techniques (direct sequence and frequency hopping), will be made in the third chapter. Some trials will conjirm the effectiveness of the applications using the Spread Spectrum technology. Finally, I present the results of the trials which were developed to attend an important company of water and waste water. During the development period, the most important result of this work was the knowledge acquired of the Spread Spectrum Systems and the new applications that I identified using the same concepts. The results of this dissertation will be available for futures researches
Mestrado
Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2015-01-22T01:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000464756-Texto+Completo-0.pdf: 6294522 bytes, checksum: b41f6ce956ed25415a71e4211c6a3fad (MD5) Previous issue date: 2014
The possibility of spectrum shortage and saturation, combined with the increasing demands for higher transmission rates are driving factors for research within cognitive radio networks. Spectrum sensing is one of the major challenges for the commercial development of cognitive radio systems, since the verification of a primary user presence is a complex task that requires high reliability. The proposal of this work is to develop a signal classifier capable of verifying the primary user presence on a particular channel of the radio spectrum. The proposed classifier performs subspace decomposition of the signal covariance matrix, in order to obtain characteristics that may indicate the presence of a primary user. The subspace decomposition enables the design of filter banks to which new signals are submitted. RBF neural networks are used to analyze the filtered signal characteristics and to decide about the presence of a particular type of primary user. Based on IEEE 802. 22 regulations, the classification process is performed at the cognitive radio base station, which is responsible for controlling all users and channels in its coverage area. The results indicate that the computational cost of subspace decomposition, which is cyclically performed in similar methods, can be reduced through the proposed approach without jeopardizing the detection quality.
A possibilidade de escassez e saturação do espectro, aliadas às demandas crescentes por maiores capacidades de transmissão, são fatores que impulsionam a pesquisa de soluções no âmbito das redes de rádios cognitivos. O sensoriamento do espectro constitui um dos maiores desafios para o desenvolvimento comercial dos sistemas de rádio cognitivo, pois a verificação da presença de um usuário primário é uma tarefa complexa que exige alta confiabilidade. A proposta deste trabalho é elaborar um classificador de sinais capaz de verificar a presença de um usuário primário num determinado canal do espectro de rádio. O classificador proposto realiza a decomposição em subespaços da matriz de covariância do sinal, visando extração de características que possam indicar a presença de usuário primário. A decomposição do sinal em subespaços permite a determinação de bancos de filtros aos quais novos sinais são submetidos. Redes neurais do tipo RBF são utilizadas para análise de características dos sinais filtrados e decisão sobre a presença de um determinado tipo de usuário primário. Com base na regulamentação IEEE 802. 22, o processo de classificação é executado na rádio-base cognitiva, responsável pelo controle de todos os usuários e canais na sua área de cobertura. Os resultados indicam que o custo computacional da decomposição em subespaços, que é executada de forma cíclica em métodos similares, pode ser reduzido através da abordagem proposta, sem comprometimento da qualidade da detecção.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012.
Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-01-11T20:13:01Z No. of bitstreams: 1 2012_VivianeSilveiraAnjos.pdf: 4908291 bytes, checksum: b5550a9a1eb13d4b7db09a1986d0b6cd (MD5)
Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2013-01-21T12:14:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_VivianeSilveiraAnjos.pdf: 4908291 bytes, checksum: b5550a9a1eb13d4b7db09a1986d0b6cd (MD5)
Made available in DSpace on 2013-01-21T12:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_VivianeSilveiraAnjos.pdf: 4908291 bytes, checksum: b5550a9a1eb13d4b7db09a1986d0b6cd (MD5)
Pastagem cultivada é a classe de cobertura de terras mais representativa de três municípios (Araguari, Uberaba e Uberlândia) que fazem parte da mesorregião do Triângulo Mineiro no extremo oeste de Minas Gerais. O objetivo dessa pesquisa foi conduzir estudos de caracterização espectro-temporal das pastagens cultivadas dos três municípios acima referidos por meio de séries temporais do sensor MODIS EVI2 (índice de vegetação realçado do sensor Moderate Resolution Imaging Spectrorradiometer do período 2000- 2010). Para isso, foram selecionadas 25 áreas de pastagens cultivadas com a espécie Brachiária e mais três áreas ocupadas por culturas agrícolas, floresta estacional e savana gramíneo-lenhosa. Séries temporais do MODIS EVI2 foram obtidas do portal do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e analisadas por meio de gráfico de linhas, análise de agrupamento hierárquico e somatório dos índices de vegetação. Resultados indicaram que é possível discriminar pastagens cultivadas de outras classes de cobertura de terras da região e que a somatória de valores de EVI2 de toda a série histórica pode aumentar consideravelmente essa capacidade de discriminação. A maioria das pastagens cultivadas apresentaram assinaturas espectro-temporais distintas. A substituição da pastagem por outros tipos de cobertura de terras (por exemplo, culturas agrícolas e vice-versa) é facilmente identificada na série temporal considerada. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Cultivated pasture is the most representative land use and land cover classes in the three municipalities (Araguari, Uberaba and Uberlândia) belonging to the Triangulo Mineiro mesorregion in the western part of Minas Gerais State. The objective of this research was to conduct studies of spectral and temporal characterization of cultivated pastures from the above mentioned municipalities through the temporal series of MODIS EVI2 satellite (enhanced vegetation index from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, time period of 2000-2010). For this, we selected 25 sampling areas of cultivated pastures (Brachiaria) and three additional areas occupied by cropland, forestland, and grassland. Temporal series of MODIS EVI2 were obtained from the National Space Research Institute (INPE) homepage and analyzed by graphs of line, cluster analysis and cumulative vegetation indices. Results showed that it is possible to discriminate cultivated pastures from other land use and land cover classes and that the cumulative EVI2 data involving entire temporal series can increase this discrimination capability substantially. Most of the cultivated pastures presented distinct spectro-temporal signatures. Changes of cultivated pastures for other land use classes (for instance, croplands and vice-versa) are easily identified in the considered temporal series.

O bioma Pampa ocorre na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Suas paisagens compõem um rico patrimônio cultural relativo à biodiversidade, com flora e fauna singulares. Nos últimos anos, a área cultivada com soja teve um crescimento significativo nos municípios situados no sul do estado do Rio Grande do Sul, especialmente sobre o bioma Pampa. Este avanço tem causado preocupação, tanto por parte de ambientalistas, apreensivos em relação à preservação deste bioma, como pelos órgãos de planejamento agrícola, visto que esta região é considerada de risco elevado para o cultivo da soja em função de restrições hídricas. Neste sentido, este estudo objetivou identificar transformações ocorridas, entre os anos 2000 e 2015, em uma área de abrangência do bioma Pampa em virtude da inserção e expansão da cultura da soja. O estudo monitorou a expansão das lavouras de soja no sul do Brasil sobre áreas pertencentes ao bioma Pampa através dos índices de vegetação (EVI e NDVI) de imagens MODIS. Foram realizados dois trabalhos de campo, um em 2014 e o outro em 2015, nos quais foram coletados diferentes usos e coberturas da terra na área de estudo. Uma parte desses dados serviu de base para a realização de testes metodológicos, e a outra para verificação de acurácia. Inicialmente, o padrão de evolução dos índices ao longo do tempo foi caracterizado para as culturas da soja e do arroz irrigado no bioma como um todo, e após foram analisadas as diferenças entre regiões ecoclimáticas. Foram realizadas duas modalidades de classificação, pixel a pixel e orientada a objeto. A classificação pixel a pixel foi a estratégia usada na confecção das máscaras de área plantada com culturas de primavera/verão nas safras 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015. Como as culturas da soja e do arroz apresentam ciclos fenológicos similares, conferindo baixa separabilidade entre as classes, foi calculada a distância de Bhattacharyya, feição por feição disponível, de áreas conhecidas com soja e com arroz (trabalho de campo) para cada região ecoclimática, de forma a definir as feições e períodos de maior separabilidade entre as culturas. Em seguida foi realizada uma classificação orientada a objeto para a safra 2014/2015 através de árvore de decisão e, com base nesta árvore, o processo foi generalizado para as demais safras avaliadas. Visando caracterizar se as áreas de expansão da soja estão ocorrendo sobre áreas de campos ou áreas de arroz, as áreas classificadas foram cruzadas com o Modelo HAND. Os resultados mostraram que as culturas de primavera-verão tiveram um incremento de 1.760.225 ha em área plantada, o que equivale a 92% em relação a 2000. Existem diferenças no padrão de variação dos indicadores espectrais ao longo da safra (bandas e índices de vegetação) apresentados pelas lavouras de soja e arroz no bioma Pampa. O melhor momento verificado para a distinção das culturas de soja e arroz ocorre no período que antecede o ciclo destas culturas. Em termos de indicador espectral as imagens de índices de vegetação são as que melhor diferenciam as culturas da soja e do arroz. Na metade sul do estado, a soja vem sendo cultivada preponderantemente nas áreas mais úmidas.
The Pampa biome occurs in Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay. Its landscapes make up a rich cultural heritage relating to biodiversity with singular flora and fauna. In recent years the soybean had significant increase in municipalities in the south of the Rio Grande do Sul state, especially on the Pampa biome. This development had caused many issues in these environmentalists, as by the organisms of agricultural planning or by its consideration of high risk for soy cultivation due to water restrictions. Thus, this study aims to identify changes that occurred between 2000 and 2015 in Pampa biome coverage area due to the insertion and expansion of soybean cultivation. The study monitored the expansion of soybean crops in southern Brazil on areas belonging to the Pampa biome through the vegetation index (EVI and NDVI) on MODIS images. There were two on field activities, one in 2014 and another in 2015, in which different usages and land cover were sampled in the study area. A portion of this data was used in methodological tests and the other for assessing. Initially, the pattern of evolution of the indices over time was characterized for both soybean and rice crops, and later on the differences between ecoclimatic regions. Two methods of classification were considered: pixel by pixel and object-based. The pixel by pixel classification was the strategy used in the making of masks for area planted with spring-summer crops in the 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 and 2014 / 2015 years. Since soybean and rice crops have similar phenological cycle, the Bhattacharyya distance was computed for each considered feature on known areas with soy and rice (field work) for each ecoclimatic region, in order to define the indices and periods of high separability between cultures. Later on an object-based classification for the 2014/2015 harvest was done using a decision tree, and based on this tree the process was generalized to the other crops evaluated. In order to characterize whether the soybean expansion is occurring on non-cultivated fields or rice areas, the classified areas were crossed-checked with a HAND model. The results showed that the spring-summer crops had an increase of 1,760,225 ha in acreage, which is equivalent to 92% compared to the year of 2000. There are differences of spectral indices in the pattern of variation along the crop (bands and vegetation indices) shown by soybean and rice in the Pampa biome. The best time for the distinction of soybean and rice cultures occurs in the period before the cycle of these crops. In terms of spectral index the vegetation indices (NDVI and EVI) images are those that best differentiate the soybean and rice. In the southern part of the state, the soybean has been cultivated mainly in wet areas, although.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 20089.
Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-08T12:26:02Z No. of bitstreams: 1 2009_RaissadeAlmeidaPapa.pdf: 3569626 bytes, checksum: d7055ed317bcedce4b1d9414faa8af62 (MD5)
Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-09T22:06:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_RaissadeAlmeidaPapa.pdf: 3569626 bytes, checksum: d7055ed317bcedce4b1d9414faa8af62 (MD5)
Made available in DSpace on 2010-04-09T22:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_RaissadeAlmeidaPapa.pdf: 3569626 bytes, checksum: d7055ed317bcedce4b1d9414faa8af62 (MD5) Previous issue date: 2009
O monitoramento da produção agrícola no Brasil é uma atividade difícil, devido, principalmente, à grande extensão de áreas plantadas e ao seu complicado acesso. Por isso, o desenvolvimento de técnicas que auxiliem na identificação das culturas agrícolas e contribuam para a previsão de safras é importante. As imagens de satélite auxiliam na extração de informações dos recursos naturais da Terra de maneira relativamente precisa, rápida e econômica. Sensores remotos mais novos como o ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), cujas imagens podem ser manipuladas e interpretadas por metodologia de imagens hiperespectrais, fornecem dados ainda mais precisos. Na agricultura, no entanto, essa metodologia tem sido pouco aplicada, apesar do grande potencial desta para estudos de monitoramento e mapeamento da ocupação agrícola das terras, cuja demanda é cada vez mais crescente em função do grande desenvolvimento do setor no Brasil, particularmente na região Centro-Oeste. A utilização de dados de reflectância, obtidos por meio de espectroradiômetros, permite estabelecer padrões de resposta espectral de culturas agrícolas diversificadas, possibilitando o estabelecimento de metodologia para levantamentos, monitoramentos e mapeamentos de culturas agrícolas. O presente estudo teve como objetivo estabelecer o comportamento espectral para a individualização da cultura do feijão, afim de fornecer dados para levantamentos, monitoramentos e mapeamentos dessa cultura no Distrito Federal e outras regiões afins, mediante uso de técnicas de sensoriamento remoto. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The monitoring of agricultural production in Brazil is a difficult activity, mainly due to large planted areas and complicated access. Therefore the development of techniques that helps in the crops identification and contribute to the yield prediction are important. The satellite images helps to extract information from Earth's natural resources on a relatively precise, fast and economical way. Newer remote sensors such as ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), whose images can be manipulated and interpreted by hyperspectral images methods, provide more accurate data. In agriculture, however, this methodology has been rarely applied, despite the great potential of this for studies of monitoring and mapping of the agricultural land, whose demand is increasingly in the light of the great development of the sector in Brazil, particularly in the Midwest region. The use of reflectance data, obtained by spectrometer, allows obtaining the spectral response patterns of different crops, allowing the establishment of surveys methodology for monitoring and mapping of agricultural crops. This study aimed to determine the spectral behavior to individualize the culture of the bean, to provide data for surveys, monitoring and mapping the crop in the Distrito Federal and other related areas, using remote sensing techniques.

Esta pesquisa tem como objetivo principal desenvolver uma rotina de procedimentos de coleta de dados espectrais utilizando um espectro radiômetro de campo portátil, μFTIR Model 102, desenvolvido pela empresa Design & Prototypes, o qual permite a aquisição de espectros infravermelhos de superfícies entre 2 e 14 μm. O equipamento foi utilizado para realizar leituras de radiância e calculo de emissividade, transmitância e refletância, utilizando uma amostra de quartzo, a qual apresenta uma curva de emissividade bem conhecida no infravermelho termal (região entre 8-14 μm). Foram realizadas leituras na amostra para diferentes condições de temperatura e umidade, tanto no campo como no laboratório com o fin de obter um completo protocolo para a calibração e coleta de dados. Embora o instrumento opere numa região mais ampla, este estudo apenas avalia os dados entre 7-14 μm onde a maioria dos instrumentos a bordo de plataformas aéreas e orbitais posiciona os detectores.
The main purpose of this research is to develop a routine procedure for data collection using a field spectral radiometer, μFTIR Model 102, developed by Design & Prototypes, which allows the acquisition of infrared spectra of surfaces between 2 and 14 μm. The instrument was used to perform lectures of radiances and calculation of emissivity, transmittance and reflectance, using a sample of quartz, which shows a very well-known curve of emissivity in the thermal infrared (region between 8-14 μm). Reading were taken in the sample for different conditions of temperature and humidity, both in the field and in the laboratory with the objective of get a complete protocol for calibration and data collection. Although the instrument operating in a wider region, this study evaluates the data between 7-14 μm where most of the instruments on board of airborne platforms and orbital detectors are positioned.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-06-15T19:26:06Z No. of bitstreams: 2 Carlos_Cattani2018.pdf: 4966391 bytes, checksum: ea80b3cc7502421dface694a3d4967f9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-06-15T19:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Carlos_Cattani2018.pdf: 4966391 bytes, checksum: ea80b3cc7502421dface694a3d4967f9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-05
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The temporal dynamics of agricultural crops can be translated by Vegetation Indices (IV) on multiple dates. The use of IVs in certain stages of development, or throughout their entire cycle, are related to their biophysical parameters. There are several IVs, and the most commonly used are those based on the red (RED) and near infrared (NIR) bands, although studies with IVs that used the NIR and medium infrared (SWIR) bands have shown good results in the estimation of biophysical parameters of agricultural crops. In this context, the objective of this work was to characterize the spectral-temporal profiles of different vegetation indexes (RVI, MSR, NDVI, MSAVI, NDRE, WRDVI, and NDMI) and to correlate these profiles with the biophysical parameters (IAF) and photosynthetically active intercepted radiation (RFAI). This research was carried out in commercial farming areas of wheat and beans. For the characterization of the IRs, two terrestrial remote sensors were employed: the FieldSpec4 passive resistive passive sensor (FS) and the GreenSeeker 505 Handheld (GS) active sensor. Both LAI-2200C and LI-191R sensors, respectively, were used to obtain the biophysical parameters, leaf area index (LAI), and photosynthetically active intercepted radiation (RFAI). The biophysical variable IAF for both cultures showed better results when estimated by the NDMI FS index, presenting the highest values of correlation (rs) and coefficient of agreement (dr), and the lowest errors (ME and RMSE). For wheat, the RFAI variable obtained the best fit with the NDMI index, presenting a satisfactory result according to performance index. For beans, RFAI presented a higher correlation with the MSAVI index, but showed a low degree of agreement between the adjusted and the observed data, obtaining low efficiency in the model.
A dinâmica temporal das culturas agrícolas pode ser traduzida por meio de índices de vegetação (IV) em múltiplas datas. A utilização de IVs em determinados estádios de desenvolvimento, ou durante todo o seu ciclo, possuem boas relações com os seus parâmetros biofísicos. Há diversos IVs, sendo que os mais comumente utilizados são os baseados nas bandas do vermelho (RED) e infravermelho próximo (NIR); porém, estudos com IVs que utilizaram as bandas do NIR e a do infravermelho médio (SWIR) têm demostrado bons resultados na estimativa de parâmetros biofísicos de culturas agrícolas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi caracterizar os perfis espectro-temporais de diferentes índices de vegetação (RVI, MSR, NDVI, MSAVI, NDRE, WRDVI e NDMI) e correlacionar esses perfis com os parâmetros biofísicos, sendo eles o índice de área foliar (IAF) e a radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAI). Este trabalho foi desenvolvido em áreas agrícolas comerciais, abordando trigo e feijão. Para a caracterização dos IVs foram utilizados dois sensores remotos terrestres: o sensor passivo hiperespectral FieldSpec4 Standart-Res (FS), e o sensor ativo GreenSeeker 505 Handheld (GS). Para a obtenção dos parâmetros biofísicos, índice de área foliar (IAF) e radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAI), foram utilizados os sensores LAI-2200C e LI-191R, respectivamente. A variável biofísica IAF, para ambas as culturas, mostrou melhores resultados ao serem estimadas pelo índice NDMI FS, apresentando os maiores valores de correlação (rs) e coeficiente de concordância (dr) e os menores erros (ME e RMSE). Para o trigo, a variável RFAI obteve o melhor ajuste com o índice NDMI, apresentando resultado satisfatório, segundo índice de performance. Já para o feijão, o RFAI apresentou maior correlação com o índice MSAVI; entretanto, mostrou baixo grau de concordância entre os dados ajustados e observados, obtendo baixa eficiência no modelo.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_felipe_nobre.pdf: 1392556 bytes, checksum: d4e08f0635d94bd71a605aee76674bfe (MD5) Previous issue date: 2010-10-24
The objective of this study was to look into the viability of using the images acquired by the Moderated Orbital resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor in order to determining the period of occurrence of phenological stages in order to assist determining the best conducive to harvesting of seed rice. The study area consisted of 12 farms located in the municipalities of Arroio Grande and Rio Grande - RS, of which we had information regarding to sowing, V4, R1, R6 and harvest dates. The delimitation of the field crops was performed by geodetic coordinates obtained by a GPS navigation receiver, aided by medium spatial resolution images from Landsat-5 Thematic Mapper (TM) sensor. In order to generate the spectro-temporal profiles were used daily images from MODIS sensor products MOD09GQ (Terra satellite) and MYD09GQ (Aqua satellite) with 250m spatial resolution, turned in the Enhanced Vegetation Index 2 (EVI2), ranging from before sowing to after harvest. Daily images from Terra and Aqua satellites were composited in images containing the maximum EVI2 for each day. Then we excluded from the analysis the composite images with cloud cover noise contamination and those showing values significantly discrepant with those of adjacent days. The temporal profiles of EVI2 for each crop field were associated with the dates of sowing, V4, R1 and R6 phenological stages and harvesting of crops fields. The EVI2 spectro-temporal profile for paddy rice presented considerable increases around the V4 stage, reaching its highest values around the R6 stage and then begin to decrease even after harvesting. However, we observed a wide range of EVI2 values for each developmental stage analized and the harvest date for different crops fields. Thus, in this study we could not establish reliable parameters that indicate the possibility of using daily images from MODIS as a single indicator for determining both phenological stages and most propitious time for rice harvesting. However, it is possible to monitor the temporal profile EVI2 of irrigated rice fields, which can be used as auxiliary data to approximately determine the crop phonological stage, since cloud free images are available.
O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade da utilização das imagens adquiridas pelo sensor orbital MODerated resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) na determinação do período de ocorrência dos estádios fenológicos de modo a facilitar a identificação do ponto de maturidade fisiológica e do momento mais propício à colheita de lavouras de sementes de arroz irrigado. A área de estudo constitui-se de 12 talhões situados nos municípios de Arroio Grande e Rio Grande RS, das quais se dispunha de informações das datas de semeadura, dos estádios fenológicos V4, R1, R6 e de colheita. A delimitação das lavouras foi realizada por meio de coordenadas geodésicas obtidas por um receptor GPS de navegação, auxiliadas por imagens de média resolução espacial do sensor TM do satélite Landsat 5. Na geração dos perfis espectro-temporais foram utilizadas imagens diárias do sensor MODIS produtos MOD09GQ (satélite Terra) e MYD09GQ (satélite Aqua), com resolução espacial de 250 metros, transformadas no índice de vegetação EVI2 (Enhanced Vegetation Index 2), abrangendo desde o período anterior a semeadura até o que precede a colheita. A partir das imagens diárias Terra e Aqua foram geradas imagens compostas contendo o valor máximo do EVI2 para a média de cada lavoura, em cada dia. Posteriormente, foram eliminadas da análise as imagens compostas contaminadas pela presença de nuvens e/ou ruídos e aquelas apresentando valores consideravelmente discrepantes às dos dias adjacentes. Aos perfis temporais do EVI2 foram associadas as informações sobre as datas de semeadura, dos estádios V4, R1, R6 e de colheita das lavouras. O perfil espectrotemporal sob a forma do EVI2 para a cultura do arroz irrigado apresenta-se com acréscimos consideráveis dos valores em torno do estádio V4, alcançando os valores mais altos por volta do estádio R6 que em seguida começam a decrescer até mesmo após a colheita da lavoura. Entretanto, observou-se grande amplitude de valores de EVI2 para cada estádio fenológico analisado e para a data de colheita, para as diferentes lavouras. Desta forma, neste estudo, não foi possível estabelecer parâmetros confiáveis que indiquem a possibilidade da utilização das imagens diárias do MODIS como único indicador para determinação tanto dos estádios fenológicos estudados quanto do momento mais propício à colheita de lavouras de arroz irrigado. Entretanto, é possível monitorar o perfil temporal do EVI2 das lavouras de arroz irrigado, que pode ser utilizado como ferramenta auxiliar para se determinar o provável estádio fenológico da cultura, desde que se disponham imagens livres de nuvens.

Orientador: Oseas Valente de Avilez Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-07-25T19:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_RicardoRodriguesde_M.pdf: 3024521 bytes, checksum: 0d0364502ff7050bae7ea07de8ee3465 (MD5) Previous issue date: 1999
Resumo: Este trabalho objetiva o estudo de estratégias para implementação de uma rede metropolitana de telemetria baseada no uso da técnica de espalhamento espectral. São enfocados aspectos referentes à topologia da rede e aos protocolos de acesso ao meio. É apresentado um modelo para análise de vazão de redes empregando unslotted aloha em conjunto com espalhamento espectral, técnica Direct Sequence, como estratégia para múltiplo acesso. É considerada a transmissão de pacotes de tamanho fixo bem como a flutuação aleatória do nível de interferência multi-usuário. Também é avaliado o ganho de desempenho obtido pelo sistema através da inclusão do protocolo CLSP (Channel Load Sensing Protocol). Através de resultados de simulação dos modelos propostos é mostrado o limiar ótimo a ser usado neste protocolo. O trabalho é finalizado sugerindo uma topologia a ser empregada na rede metropolitana de telemetria
Abstract: This work intends to make a study of strategies for implementing a telemetry metropolitan area network based on spread spectrum technology. Referring aspects of the network topology and the media access control protocols are focused. A model of throughput analysis for direct sequence spread spectrum multiple access network is presented. The transmission of fixed length packets as well as the random multi-user interference is considered. The gain of system performance obtained by the inclusion of the CLSP protocol is also evaluated through results of simulations of the considered models. The excellent threshold to be used in this protocol is shown. The work is finished suggesting a topology to be employed in the telemetry network
Mestrado
Mestre em Engenharia Elétrica

A dinâmica em meso-escala nos oceanos globais é dominada por sinais propagantes para oeste. Estudos pioneiros a utilizar medidas de altimetria por satélites associaram este sinal a ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Com o recente aumento de resolução nos dados altimétricos, estudos mais recentes sugerem que vórtices de meso-escala não-lineares seriam os principais responsáveis pelo sinal propagante observado, em detrimento às ondas de Rossby. O objetivo do presente trabalho é identificar estruturas coerentes associadas a vórtices de meso-escala e distingui-las das ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Mapas de anomalia da altura da superfície do mar (η) foram filtrados através da análise de ondaletas e um algoritmo de identificação e extração de estruturas vorticais. Os vórtices extraídos foram caracterizados através do ajuste de um paraboloide elíptico. O algoritmo demonstrou-se capaz de identificar e extrair as estruturas associadas a vórtices de meso-escala. Os resultados indicam predominância de anéis vorticais anti-ciclônicos. Os espectros de potência zonais-temporais de η indicam que a maior parte da variância distribui-se na região não-dispersiva do espectro teórico de ondas de Rossby lineares. A propagação observada nos componentes resultantes do filtro indicam coexistência de ondas de Rossby lineares e vórtices de meso-escala, comprovando assim a hipótese científica estabelecida para este trabalho.
The mesoscale dynamics in the global oceans is dominated by westward propagating signals. Pioneering studies using satellite altimetry measurements associated these observations with first-mode baroclinic Rossby waves. With the increase in altimetry data resolution, recent studies suggest that nonlinear mesoscale eddies are responsible for the westward propagating signal rather than Rossby waves. The objective of this study is to identify coherent structures associated with mesoscale eddies and distinguish them from long first-mode baroclinic Rossby waves. Sea surface height anomaly maps (η) were filtered throught wavelet analysis and an algorithm for identifying and extracting vortical structures. The extracted vortices were characterized by adjusting an elliptic paraboloid. The algorithm proved to be able to identify and extract the structures associated to mesoscale eddies. The results indicate a predominance of anti-cyclonic rings. Zonal-temporal power spectral density of η indicate that most of the variance is located at the non-dispersive region of the theoretical linear Rossby wave spectra. The observed propagation of the filtered components indicate coexistence of linear Rossby waves and mesoscale eddies, thus proving the scientific hypothesis of this study.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 464756.pdf: 6294522 bytes, checksum: b41f6ce956ed25415a71e4211c6a3fad (MD5) Previous issue date: 2014-11-18
The possibility of spectrum shortage and saturation, combined with the increasing demands for higher transmission rates are driving factors for research within cognitive radio networks. Spectrum sensing is one of the major challenges for the commercial development of cognitive radio systems, since the verification of a primary user presence is a complex task that requires high reliability. The proposal of this work is to develop a signal classifier capable of verifying the primary user presence on a particular channel of the radio spectrum. The proposed classifier performs subspace decomposition of the signal covariance matrix, in order to obtain characteristics that may indicate the presence of a primary user. The subspace decomposition enables the design of filter banks to which new signals are submitted. RBF neural networks are used to analyze the filtered signal characteristics and to decide about the presence of a particular type of primary user. Based on IEEE 802.22 regulations, the classification process is performed at the cognitive radio base station, which is responsible for controlling all users and channels in its coverage area. The results indicate that the computational cost of subspace decomposition, which is cyclically performed in similar methods, can be reduced through the proposed approach without jeopardizing the detection quality.
A possibilidade de escassez e satura??o do espectro, aliadas ?s demandas crescentes por maiores capacidades de transmiss?o, s?o fatores que impulsionam a pesquisa de solu??es no ?mbito das redes de r?dios cognitivos. O sensoriamento do espectro constitui um dos maiores desafios para o desenvolvimento comercial dos sistemas de r?dio cognitivo, pois a verifica??o da presen?a de um usu?rio prim?rio ? uma tarefa complexa que exige alta confiabilidade. A proposta deste trabalho ? elaborar um classificador de sinais capaz de verificar a presen?a de um usu?rio prim?rio num determinado canal do espectro de r?dio. O classificador proposto realiza a decomposi??o em subespa?os da matriz de covari?ncia do sinal, visando extra??o de caracter?sticas que possam indicar a presen?a de usu?rio prim?rio. A decomposi??o do sinal em subespa?os permite a determina??o de bancos de filtros aos quais novos sinais s?o submetidos. Redes neurais do tipo RBF s?o utilizadas para an?lise de caracter?sticas dos sinais filtrados e decis?o sobre a presen?a de um determinado tipo de usu?rio prim?rio. Com base na regulamenta??o IEEE 802.22, o processo de classifica??o ? executado na r?dio-base cognitiva, respons?vel pelo controle de todos os usu?rios e canais na sua ?rea de cobertura. Os resultados indicam que o custo computacional da decomposi??o em subespa?os, que ? executada de forma c?clica em m?todos similares, pode ser reduzido atrav?s da abordagem proposta, sem comprometimento da qualidade da detec??o.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
A prototype of a graphical interface for SAR (Synthetic Aperture Radar) images has being developed and improved. In its current stage, the tool is able to extract the directional wave spectrum and the wind field of ERS 1&2 images. Among the various approaches used in developing the prototype, the evaluation of the currently used methodology in the image interpretation should be highlighted. In this work, synthetic SAR images are generated aiming to evaluate techniques to extract the directional wave spectrum. The coupling between the output of the SAR simulator and the input of the algorithm to generate the wave spectrum is pursued. Furthermore, a detailed comparison between the values used for simulation and the results drawn from the interface allows the identification of deficiencies and potential improvements to the current method. Thus, the present work presents development of the coupling and presents some of the features of the SAR. The results presented indicates that the coupling partially achieved their goal with good results in the wave direction interpretation. However, there are still some issues that should be evaluated to obtain more consistent results.
O protótipo de uma interface gráfica para análise de imagens SAR (radar de abertura sintética - da sigla em inglês (Synthetic Aperture Radar) vem sendo desenvolvido e aperfeiçoado. Em seu estágio atual, a ferramenta é capaz de extrair o espectro direcional de ondas e o campo de ventos de imagens ERS 1&2. Dentre as diversas abordagens empregadas no desenvolvimento do protótipo, pode-se citar a avaliação da metodologia atualmente utilizada na interpretação das imagens. Neste sentido, é apresentada uma proposta de geração de imagens SAR sintéticas, de forma a viabilizar a avaliação do método de extração de parâmetros meteo-oceanográficos a partir do acoplamento do simulador de imagens com o interpretador utilizado no protótipo. Uma comparação detalhada entre os valores empregados para simulação e os resultados sacados da interface torna possível identificar possíveis deficiências e indicar aperfeiçoamentos ao método. Desta forma, o presente trabalho, além de discutir o protótipo para análise de imagens SAR, apresenta o desenvolvimento do acoplamento do simulador de imagens. Os resultados obtidos indicam que o acoplamento atingiu parcialmente seu objetivo apresentando bons resultados na interpretação das direções. Porém, ainda há algumas questões a serem avaliadas para a obtenção de resultados mais consistentes.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 murilo.pdf: 6381901 bytes, checksum: 3e82f0174bf867c788f315c972eaf358 (MD5) Previous issue date: 2015-08-01
Nowadays flexibility and quality in data acquisition of yield are required to be used as a decision-maker instrument for companies and governments. The wheat crop has a very important economic social role among all the interesting economic activities in Brazil, since it has been driving feedstock of different agribusiness enterprises. Thus, the purpose on this present research was to evaluate a wheat pattern development designed for grain production by comparison of the temporal index profile of vegetation based on the normalized difference (NDVI). The profiles were acquired from 11 wheat cultivars with different phenological period, so that the most susceptible stages could be identified regarding the adverse wheather that can intervene in wheat crop yield. So. this trial was carried in two consecutive years (2013 and 2014) in Paraná state. Thereafter, according to this context, the NVDI of 11 wheat cultivars was collected in different phenological stages with GreenSeeker and FieldSpec 4 sensors that have allowed collecting the reflectance on red and the nearby infrared wave length. Periods with the highest NDVI for all cultivars occurred at 63 days in 2013, as well as at 56 and 67 days in 2014. So, it was observed that all cultivars with a middle cycle, with a longer period for leaf area formation, can reach the highest NVDI level before the earing period. The NVDI temporal profiles has shown that the wheat varieties have different behaviors in the beginning and end of the studied crop, which are mainly based in the phenological period of each cultivar.
Atualmente, exigem-se agilidade e qualidade na aquisição de dados de produtividade para que possam servir de instrumento para tomadas de decisões empresariais e governamentais. A cultura do trigo assume importante papel socioeconômico entre as culturas de interesse econômico no Brasil, por constituir matéria-prima impulsionadora de diversos complexos agroindustriais. O propósito deste trabalho foi avaliar os padrões de desenvolvimento do trigo destinados à produção de grãos pela comparação de perfis temporais do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI). Os perfis foram adquiridos a partir de 11 cultivares com diferentes ciclos fenológicos para que se interpretem os estádios mais suscetíveis às adversidades climáticas que possam interferir na produtividade da cultura. O experimento foi implantado em dois anos consecutivos (2013 e 2014) no Estado do Paraná. Neste contexto, foi coletado o NDVI de onze cultivares de trigo em diferentes estádios fenológicos com os equipamentos GreenSeeker e FieldSpec 4, os quais permitem a coleta da refletância nos comprimentos de onda do vermelho e infravermelho próximo. Os períodos com maior NDVI, para todas as cultivares, ocorreram aos 63 dias em 2013, 56 e 67 dias em 2014. E revelaram que as cultivares de ciclo médio, com maior tempo para a formação de área foliar, podem atingir o NDVI máximo antes do período de espigamento. Os perfis temporais de NDVI mostraram que as variedades de trigo têm comportamentos diferentes no início e no final da cultura, os quais se devem principalmente ao ciclo fenológico de cada cultivar.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-26T19:24:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andre L. M. R. dos Santos.pdf: 5478831 bytes, checksum: 1e25d8b79b808d591801fdb09acee08a (MD5)
Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-28T12:39:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andre L. M. R. dos Santos.pdf: 5478831 bytes, checksum: 1e25d8b79b808d591801fdb09acee08a (MD5)
Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-28T12:39:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andre L. M. R. dos Santos.pdf: 5478831 bytes, checksum: 1e25d8b79b808d591801fdb09acee08a (MD5)
Made available in DSpace on 2016-01-28T12:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andre L. M. R. dos Santos.pdf: 5478831 bytes, checksum: 1e25d8b79b808d591801fdb09acee08a (MD5) Previous issue date: 2015-10-16
Não informada
The Purus river one of the major tributaries of Solimões river, stretchs over almost 2770 km, extends across twenty one municipalities, thirteen in Acre state and eight in Amazonas state. This river drains an area of approximately 370.100,00 km2, 73% in Amazonas state, 21% in Acre state, 5,5% in Peru and 0,5%in Bolivia. Its sources are in Peru all but 500 meters high and flows into Solimões 200 km above Manaus. With others tributaries of Solimões’s right bank, it drains the Fitzcarraldo Arc which represents the most inner deformation due to the contact of Nazca and Southamerican plates in South America’s western coast. The dynamics of formation and erosion of this basin is not well studied yet if compared with neighboring basins of Ucayali and Madeira rivers. The aim of this paper is to present some insights over hydrological and sedimentological dynamics of Purus river. Recently, Martinez et al. (2009) using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensors by National Aeronautics and Space Administration (NASA) showed that is possible to monitor Amazon river’s sediment concentration and realize the balance between sediment discharge and time series of many years. The water’s optical properties are strongly influenced by the sediments (type and chemical contents). The satellite’s images from 2000 (MODIS images available) will be calibrated with radiometric data and sediments’ samples from Purus near Beruri and Paricatuba community. It’s also important to investigate and qualify the relationship between reflectance measured by satellite and water sediments in Purus river basin that is geomorphologically diverse compared to Solimões/Amazon river
O Rio Purus, um dos maiores tributários do Rio Solimões, percorrendo aproximadamente 2.770 km, atravessa vinte e um municípios, sendo treze na porção acreana da bacia e oito no estado do Amazonas. Este Rio drena uma área de quase 370.100,00 km², deste total 73% se encontra no Estado do Amazonas, 21% no Estado do Acre, 5,5% no Peru e 0,5% na Bolívia. Sua nascente está localizada no Peru perto de 500 metros de altitude e deságua no Rio Solimões, a cerca de 200 km de Manaus. Junto com outros tributários da margem direita do Rio Solimões, drena o chamado Arco de Fitzcarraldo que representa a deformação mais avançada dentro do continente decorrente do encontro das placas Nazca e Sul americana na costa oeste do continente. A dinâmica de formação e de erosão dessa zona, de difícil acesso, é ainda pouca estudada em relação as bacias vizinhas dos Rios Ucayali e Madeira. O objetivo deste trabalho será fornecer estimativas sobre a dinâmica hidrológica e sedimentológica do Rio Purus. Recentemente, com o uso de sensores da National Aeronautics and Space Administration (NASA) do tipo Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), Martinez (2009) demonstrou a possibilidade de monitorar as concentrações de sedimentos do Rio Amazonas para realizar um balanço da vazão sólida deste com uma série histórica de vários anos. Verificou-se nesses estudos que as propriedades ópticas das águas são fortemente influenciadas pelo conteúdo e tipo de sedimento. Para tanto haverá uma calibração das imagens de satélite da região de estudo a partir do ano 2000 (data de disponibilidade dos sensores MODIS), com as coletas mensais de dados radiométricos e amostras de sedimentos na parte mais a jusante do Rio, próximo a cidade de Beruri-AM e na comunidade de Paricatuba. É preciso investigar e qualificar a relação entre a refletância medida por satélite e a presença de sedimentos na bacia do Rio Purus que é geomorfologicamente diferente da bacia do sistema Solimões/Amazonas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1954884 bytes, checksum: e05012da0f1e291b4123e380e1682d25 (MD5) Previous issue date: 2007-03-06
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Remote sensing images have spatial, spectral, radiometric and temporal characteristics, which become an important tool for agricultural applications, in several aspects. This thesis describes a methodology for classification of extensive agricultural areas, in regional scale, using MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer) images. It was used a spectral-temporal surface response, where each pixel of the image is represented in a three-dimensional space and the axes are: time, wavelength and reflectance, respectively. The methodology consists of an interpolation of analytical surfaces, passing through control points, using two types of interpolators (Collocation and Polynomial Trend Surfaces). Through these interpolation methods, the surface coefficients were generated, which describe the distribution of the surface in the three-dimensional space. These coefficients were then used into the classification process. Two classification algorithms were used, the maxima likelihood and artificial neural network classifiers. One of the drawbacks, in supervised classification process, is the acquisition of the reference image. For this work were used three distinct methodologies for its attainment: thematic image sampling from the spatial resolution of 30m to 250m; digitalization of homogeneous polygons on the screen; and neighborhood operation, which consists of the elimination of pixels with neighborhood with high variation on the digital level. Statistical analyses were used in order to validate the results. The results show that the classification using neural networks had the best resulted, even with small training sample size. The results also show the importance of high quality reference image generations.
Imagens do sensoriamento remoto possuem características espaciais, espectrais, radiométricas e temporais, tornando-se assim uma importante ferramenta para aplicações agrícolas nos mais diversos aspectos. Neste sentido, esta dissertação descreve uma metodologia para a classificação de extensas áreas agrícolas, em escala regional, utilizando imagens MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Fez-se uso de superfícies de resposta espectral-temporal, onde cada pixel da imagem é representado em um espaço tridimensional, onde os eixos são respectivamente: o tempo, o comprimento de onda e a refletância. A metodologia consiste na interpolação de uma superfície analítica passando por pontos de controle, usando dois tipos de interpoladores (Collocation e Análise de Tendência Polinomial). Através dessa interpolação obtiveram-se os coeficientes que descrevem a distribuição da superfície no espaço tridimensional, e os mesmos foram utilizados para a classificação das imagens digitais. Para a classificação foram utilizados dois algoritmos, o classificador Gaussiano da Máxima verossimilhança e as Redes Neurais Artificiais. Uma das limitações, no processo de classificação supervisionada, é a aquisição da imagem de referência, assim para este trabalho foram usadas três metodologias distintas para sua obtenção: Reamostragem das imagens temáticas com resolução espacial de 30 para a resolução de 250 metros; Digitalização de polígonos homogêneos em tela; e Operação de vizinhança, que consiste na eliminação de pixels com vizinhança com alta variação no nível digital. Para a avaliação dos resultados obtidos foram utilizados testes e análises estatísticas. Os resultados mostram que as classificações pelas redes neurais apresentam os melhores resultados, até mesmo com poucas amostras de treinamento. Os resultados também mostram importância da alta qualidade na geração da imagem de referência.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Henrique Wachholz de Souza.pdf: 9172700 bytes, checksum: 974911a1d2a6ffa227da2b1e9937a56d (MD5) Previous issue date: 2013-01-30
The use of remote sensing technology has been studied as a way to make the current system of monitoring and crop forecasting in Brazil more efficient, dynamic and reliable. One of the difficulties found in the use of medium spatial resolution images as MODIS (250 Meters) is that the spectral profiles of temporary crops, as soybean and corn, may present similar curves, difficulting the separation of these cultures at the time of classification of the seeded areas. In this sense, the aim of this work was analyzing the pattern of temporal profiles, from the vegetation index (VI) EVI (Enhanced Vegetation Index), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and WDRVI (Wide Dynamic Range Vegetation Index), obtained by the MODIS images for the crops of corn and soybean in the crop years of 2010/2011 and 2011/2012 in the state of Paraná. The aim was performing the spectral separation of these cultures to make its mapping. The applied methodology allowed the discrimination of areas with soybean and corn (masks) for each crop year. The areas of the masks were extracted and compared with SEAB official data, finding adjustments in "R ²" between 0.89 and 0.94 for soybean and from 0.43 to 0.83 for corn. For the Willmott coefficient (d) values were between 0.85 to 0.87 for the soybean crop and 0.63 to 0.76 for corn. The accuracy of spatial masks using images with high spatial resolution achieved the best results with the IV WDRVI with overall accuracy (OA) = 86% and = 0.78, and Kappa Index (KI) IV EVI with OA and KI = 83% = 0.74. Based on these results, it can be conclude that the proposed methodology is promising and may be used for mapping of these crops in the estimation of the state area.
A utilização de tecnologias de Sensoriamento Remoto vem sendo estudada como forma de tornar o sistema atual de monitoramento e previsão de safras no Brasil mais eficiente, dinâmica e confiável. Uma das dificuldades encontrada na utilização de imagens de média resolução espacial como as do sensor MODIS (250 metros), é que os perfis espectrais de culturas temporárias, como a soja e o milho, podem apresentar curvas semelhantes, dificultando a separação dessas culturas na hora da classificação das áreas semeadas. Neste sentido, o objetivo da realização deste trabalho foi analisar o padrão de perfis temporais, provenientes dos índices de vegetação (IV) EVI (Enhanced Vegetation Index), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e WDRVI (Wide Dynamic Range Vegetation Index), obtidos por meio de imagens do sensor MODIS, para as culturas do milho e soja, nos anos-safra 2010/2011 e 2011/2012, no estado do Paraná. Para realizar a separação espectral das referidas culturas e efetuar o seu mapeamento. A metodologia aplicada permitiu a discriminação das áreas com soja e milho (máscaras) para cada ano-safra. As áreas das máscaras foram extraídas e comparadas com os dados oficiais da SEAB, encontrando-se ajustes de coeficiente de correlação (R²) entre 0,89 a 0,94 para a cultura da soja e de 0,43 a 0,83 para milho. Para o coeficiente de Willmott d foram encontrados valores entre 0,85 e 0,87 para a cultura soja e de 0,63 a 0,76 para milho. A exatidão espacial das máscaras utilizando imagens de alta resolução espacial obteve os melhores resultados com o IV WDRVI com Exatidão Global (EG) = 86% e Índice Kappa (IK) = 0,78 e o IV EVI com EG = 83% e IK = 0,74. Com base nestes resultados, pode-se concluir que a metodologia proposta é promissora, podendo ser utilizada para mapeamento dessas culturas na estimação da área estadual.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-23T12:58:38Z No. of bitstreams: 2 Octavio_Viana2017.pdf: 2424375 bytes, checksum: 2d37eeb71d83d65c01d826cbe5b13631 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-02-23T12:58:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Octavio_Viana2017.pdf: 2424375 bytes, checksum: 2d37eeb71d83d65c01d826cbe5b13631 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-12
Crambe is an annual crop with high oil content in the seeds. Cultivated in winter, it presents a short cycle and low implantation cost. The extracted oil is used in the production of industrial lubricants, biofuels and electrical insulating fluids. In Brazil, several researches have been carried out mainly choosing experiments that evaluate grain yield in different regions. However, data related to the spectral-temporal behavior of the crambe during the developmental phases are non-existent. The knowledge of these data enables the monitoring of the crop by remote sensing techniques, which subsidize official organisms in the estimation of grain crops of the country. In this context, the present study aims to (i) characterize the spectral-temporal pattern of crambe obtained by terrestrial sensors in the city of Cascavel, state of Paraná; and (ii) to evaluate the relationship between spectral bands and vegetation indices obtained in different stages phenological measurements by terrestrial spectral sensors, with the grain yield of the crambe crop. The experiment was carried out in Cascavel, PR in the winter crops of 2014 and 2015. During these two years hyperspectral information was collected with the FieldSpec® 4 Hi-Res (FS4) terrestrial sensor through the phenological phases of crambe development, generating spectral-temporal and temporal profile of vegetation indexes by normalized difference (NDVI) and adjusted to soil (SAVI). The daily averages of the temporal profiles were submitted to the exploratory analysis of the data. In 2015, spectral information was collected with active and passive ground sensors (FS4 and Greenseeker® 505 Handheld) during all phenological phases of the plant. Separated in spectral bands of red, near and medium infrared and generated indices NDVI, SAVI, and the Normalized Difference Moisture Index (NDMI). At the maturation stage, plants were collected to determine grain yield. Linear regression models between spectral data and crop yield were elaborated and evaluated. During the seedling and vegetative growth phases the spectral band of red showed higher reflectances, due to the soil present in the sensed area. In the vegetative growth and early flowering phases, the highest reflectance in the near infrared (NIR) occurred, related to the green biomass of the canopy. Phases of granulation and maturation were characterized by the reduction in reflectance in the IVP and medium infrared (SWIR), due to leaf senescence and loss of cellular water content. The temporal profiles of NDVI and SAVI demonstrate linear growth up to the vegetative peak of the crambe, characterized between the end of the phenological phase of the vegetative growth and the beginning of the flowering. The model generated by NDMI in 66 days after sowing (DAS), at the beginning of flowering, showed a negative correlation with grain yield (R2adj: 0,49; RMSE: 134,80 kg ha-1). The spectral range of red (648 to 672 nm) in 66 DAS presented positive linear correlation with grain yield (R2adj: 0.36; RMSE: 151.38 kg ha-1). The flowers present in the canopy of the plant, in the flowering phase, contributed to the increase of reflectance in the spectral range of red and infrared. The data of terrestrial sensors enabled the spectral-temporal characterization of the crambe crop, generating subsidy for the delimitation of the cultivated areas with the culture by orbital sensors. Excessive precipitation and wind during the flowering, granulation, and maturation phases during the 2015 harvest contributed to variability in grain yield, reducing the explanatory capacity of production with the models.
O crambe é uma cultura anual, com alto teor de óleo nas sementes. Cultivada no inverno, apresenta ciclo curto e baixo custo de implantação. O óleo extraído é empregado na produção de lubrificantes industriais, biocombustíveis e fluidos isolantes elétricos. No Brasil, diversas pesquisas vem sendo realizadas visando principalmente experimentos que avaliam o rendimento de grãos em diversas regiões. Contudo, dados relacionados ao comportamento espectro-temporal do crambe durante as fases de desenvolvimento são inexistentes. O conhecimento destes dados possibilita o monitoramento da cultura por técnicas de sensoriamento remoto, que subsidiam órgãos oficiais na estimativa de safras de grãos do país. Neste contexto, o presente estudo tem por objetivos (i) caracterizar o padrão espectro-temporal do crambe obtido por sensores terrestres, no município de Cascavel, Paraná; e (ii) avaliar a relação entre faixas espectrais e índices de vegetação, obtidos em diferentes estágios fenológicos por sensores espectrais terrestres, com o rendimento de grãos da cultura do crambe. O experimento foi implantado em Cascavel, PR nas safras de inverno de 2014 e 2015. Nos dois anos foram coletadas informações hiperespectrais com o sensor terrestre FieldSpec® 4 Hi-Res (FS4) durante as fases fenológicas de desenvolvimento do crambe, gerados padrão espectro-temporal e perfil temporal dos índices de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e ajustado ao solo (SAVI). As médias diárias dos perfis temporais foram submetidas à análise exploratória dos dados. Em 2015, foram coletadas informações espectrais com sensores terrestres ativo e passivo (FS4 e Greenseeker® 505 Handheld) durante todas as fases fenológicas da planta. Separadas nas faixas espectrais do vermelho, infravermelho próximo e médio e gerados os índices NDVI, SAVI e o índice de umidade de diferença normalizada (NDMI). Na fase de maturação foram coletadas plantas para determinar o rendimento de grãos. Foram elaborados e avaliados modelos de regressões lineares entre dados espectrais e rendimento da cultura. Durante as fases de plântula e início do crescimento vegetativo, a banda espectral do vermelho apresentou maiores reflectâncias devido ao solo presente na área sensoriada. Nas fases de crescimento vegetativo e início da floração ocorreram as maiores reflectâncias no infravermelho próximo (IVP), comportamento relacionado à biomassa verde do dossel. Fases de granação e maturação foram caracterizadas pela redução na reflectância no IVP e infravermelho médio (IVM), devido a senescência de folhas e perda de conteúdo de água celular. Os perfis temporais de NDVI e SAVI demonstram crescimento linear até o pico vegetativo do crambe, caracterizado entre o fim da fase fenológica do crescimento vegetativo e o início da floração. O modelo gerado em 2015 pelo NDMI em 66 dias após a semeadura (DAS), no início da floração, apresentou correlação negativa com rendimento de grãos (R2adj: 0,49; RMSE: 134,80 kg ha-1). A faixa espectral do vermelho (648 a 672 nm) em 66 DAS apresentou correlação linear positiva com rendimento de grãos (R2adj: 0,36; RMSE: 151,38 kg ha-1). As flores presentes no dossel da planta, na fase de floração, contribuíram para o aumento da reflectância na faixa espectral do vermelho e infravermelho. Os dados de sensores terrestres possibilitaram a caracterização espectro-temporal da cultura do crambe, gerando subsídio para delimitação das áreas cultivadas com a cultura por sensores orbitais. Excesso de precipitação e ventos nas fases de floração, granação e maturação durante a safra de 2015 contribuíram para a variabilidade no rendimento de grãos, reduzindo a capacidade explicativa da produção com os modelos.

Esta tese de doutorado trata de algoritmos de detecção cooperativa aplicados ao problema de sensoriamento espectral em sistemas de rádios cognitivos. O problema de detecção cooperativa é abordado sob dois paradigmas distintos: detecção centralizada e distribuída. No primeiro caso, considera-se que o sistema conta com um centro de fusão responsável pela tomada de decisão no processo de detecção. Já no segundo caso, considera-se que os rádios cognitivos da rede trocam informações entre si e as decisões são tomadas localmente. No que concerne ao sensoriamento espectral centralizado, são estudados os casos em que os rádios cognitivos enviam apenas um bit de decisão para o centro de fusão (decisão do tipo hard) e também o caso em que o detector envia a própria estatística de teste ao centro de fusão (decisão do tipo soft). No âmbito de sensoriamento espectral cooperativo com detecção distribuída, são tratados três cenários diferentes. No primeiro, considera-se o caso em que os rádios cognitivos têm conhecimento a priori do sinal enviado pelo usuário primário do sistema e do canal entre eles e o usuário primário. No segundo caso, há conhecimento apenas do sinal enviado pelo usuário primário. Já no terceiro, os rádios cognitivos não dispõem de qualquer informação a priori do sinal enviado pelo usuário primário. Além do problema de detecção distribuída, a tese também apresenta um capítulo dedicado ao problema de estimação, diretamente associado ao de detecção. Esse último problema é abordado utilizando algoritmos derivados da teoria clássica de filtragem adaptativa.
This doctorate thesis deals with cooperative detection algorithms applied to the spectral sensing problem. The cooperative detection problem is approached under two different paradigms: centralized and distributed detection. In the first case, is considered that a fusion center responsible for detection decision is presented in the system. On the other hand, in the second case, is considered that the cognitive radios in the network exchange information among them. Concerning the centralized spectrum sensing system, the case in which the cognitive radios send only one decision bit (hard decision) to the fusion center and the case in which the detector send the statistic test (soft decision) are considered. Regarding the spectrum sensing system with distributed detection, the work analysis three different scenarios. In the first one, where the cognitive radios explore an a priori knowledge of the primary user signal and the channel between the primary user and the cognitive radio. In the second one, the cognitive radios use an a priori knowledge of only the primary user signal. And, in the las scenario, there is no a priori knowledge about the primary user signal. Besides the distributed detection problem, the thesis also presents a chapter dedicated to the estimation problem, which is directed related to the detection problem. This last issue is approached using adaptive algorithms derived from the classic adaptive filtering theory.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver um processo semi-automático para identificação de Membros de Referência (MR) em imagens hiperespectrais. O processo faz inicialmente a triagem das amostras espectrais gerando um conjunto de amostras candidatas a MR. A triagem consiste em: determinar uma vizinhança espacialmente uniforme em torno da amostra espectral, rejeitar amostras cujos espectros na vizinhança uniforme não são homogêneos, rejeitar amostras que não formam um contexto uniforme e homogêneo com outras amostras e rejeitar amostras redundantes. As amostras espectrais candidatas a MR, consideradas uniformes, homogêneas, pertencentes a um contexto e pouco redundantes, são submetidas a um processo de busca dos MR, que utiliza o conceito de entropia, proposto neste trabalho, como medida de similaridade espectral, em conjunto com a Distância Euclidiana e a medida de Coerência entre os espectros. Propõe-se ainda dois limitantes superiores para o número máximo de MR presentes em uma imagem hiperespectral, utilizando-se o conceito de amostras espectrais bem configuradas e um valor de entropia mínima permissível, entre amostras. Foi implementado com o aplicativo computacional IDL um processador que realiza todas as funções propostas. Os métodos apresentados são testados, com êxito, em imagens hiperespectrais do sensor aerotransportado AVIRIS (Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer) do JPL.

A primeira parte desta Dissertação consiste da análise de várias técnicas de sensoriamento espectral (SS, spectrum sensing), tais como, detector de energia (ED, energy detector), filtro casado (MF, matched filter), detector cicloestacionário, detector de autovalores e detector baseado na covariância, todos aplicáveis ao SS em banda única (SB, single-band). Resultados numéricos permitem uma compara ção justa entre os detectores analisados considerando aplicações de sensoriamento espectral monobanda. Para SS em sistemas multibanda (MB, multi-band), há diversas técnicas que vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos, tais como, sensoriamento de borda (edge) baseado em wavelets (WSS, wavelet spectrum sensing), compressed sensing (CS) e direction of arrival (DoA). Finalmente, para lidar com a agressividade do canal sem fio móvel, esquemas cooperativos podem ser utilizados em conjunto com rádio cognitivo (CR, cognitive radio). Os mais conhecidos protocolos para comunicação assistida por retransmissores ( relays) são o protocolo AF (amplify-and-forward) e o protocolo DF (decode-and-forward) empregados no relay e também aqueles que empregam combinações de sinais, tais como, soft combining, que podem ser MRC (maximal ratio combining) e EGC (equal gain combining) empregados no receptor e hard combining baseados em regras de escolha, tais como, AND, OR e majority. Na segunda parte deste trabalho é desenvolvida a solução de um problema de otimização que permite reduzir o tempo de sensoriamento (STO, sensing time optimization) e como resultado aumentar a vazão de um usuário secundário (SU, secundary user). O problema de otimização resultante é um problema côncavo e não linear (NLP, nonlinear program), que pode ser resolvido analiticamente e de forma direta. Resultados numéricos permitiram corroborar o tratamento de otimização analítico proposto. Na terceira parte deste trabalho, uma técnica de sensoriamento espectral cooperativo (CSS, cooperative spectrum sensing), chamada regra de consenso com pesos melhorada (IWAC, improved weighted average consensus) foi proposta sob a forma de regras de consenso, que permite o desenvolvimento de soluções distribuídas em vez de soluções centralizadas (utilizando regra de combinação hard ou soft), sendo que a última abordagem requer uma central de fusão (FC, fusion center). A técnica de consenso IWAC permite que o CSS local troque informações entre os SUs vizinhos e também leva em consideração a própria condição de canal do SU, obtendo-se assim vantagens sobre o CSS centralizado, e performance parecida com os demais CSS decentralizados baseados em regras de consenso existentes na literatura, tais como, consenso médio (AC, average consensus), consenso médio com pesos (WAC, weighted average consensus) e o consenso médio com pesos acurado (WAC-AE, weighted average consensus - accuracy exchange), boa velocidade de convergência para o mesmo custo computacional entre as regras com peso, porém com perda marginal de desempenho em alguns cenários específicos.
The first part of this work consists of analyzing of various spectrum sensing (SS) techniques, such as energy detector (ED), matched filter (MF), cyclostationary detector, eigenvalue detector and covariance detector, all applied to single band spectrum sensing (SB-SS) systems. Numerical results allow the comparison between SB detectors. For SS in multiband systems (MB-SS), there are several techniques that have been developed in recent years, such as edge sensing based on wavelets (WSS), compressed sensing (CS) and direction of arrival (DoA). Finally, to deal with the aggressiveness of the wireless channel, cooperative SS schemes can be used in combination with cognitive radio (CR). The well-established cooperative protocols are those that use one or more relays with one hop, namely AF protocol and DF protocol and also those that employ combinations of signals, such as soft combining (MRC and EGC) and hard combining (AND, OR and majority). In the second part, it is presented the formulation and solution of a concave optimization problem that allows to reduce the sensing time (STO); as a result the proposed algorithm is able to increase the throughput of a secondary user (SU). Indeed, the formulated problem is a concave nonlinear optimization program (NLP). Numeric results allow one to check the solutions presented. In the third part of this paper, a Cooperative Spectral Sensing (CSS) technique called improved weighted average consensus (IWAC) was developed in the form of consensus rules, which allows the development of distributed solutions rather than centralized solutions (using the hard or soft combining rule), the latter approach requires a central of decisions (FC, fusion center). The IWAC consensus technique allows the local CSS to exchange information between neighboring SUs and also takes into account the SU channel condition itself, thus gaining advantages over the centralized CSS and similar performance to consensus-based decentralized CSS in the literature, such as, average consensus (AC), weighted average consensus (WAC) and weighted average consensus - accuracy exchange (WACAE), such as good convergence velocity for same computational cost among the rules with weight, but with a marginal performance loss under specific scenarios.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.
Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-04-17T12:45:04Z No. of bitstreams: 1 2012_DanielSantAnnaChaves.pdf: 2398639 bytes, checksum: ee6e5cd3014477ecf6c412257325939d (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-06T16:06:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DanielSantAnnaChaves.pdf: 2398639 bytes, checksum: ee6e5cd3014477ecf6c412257325939d (MD5)
Made available in DSpace on 2013-05-06T16:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DanielSantAnnaChaves.pdf: 2398639 bytes, checksum: ee6e5cd3014477ecf6c412257325939d (MD5)
O acesso dinâmico ao espectro por meio de rádio cognitivo é uma proposta de solução para a atual indisponibilidade de alocação de banda para novos serviços. Neste contexto, o sensoriamento espectral é uma tarefa fundamental para que as oportunidades de transmissão nos canais ociosos sejam identificadas adequadamente e que interferências desnecessárias sejam evitadas. Nesta dissertação, a detecção de energia é analisada no sensoriamento espectral. Apesar de ser uma técnica simples bastante pesquisada na literatura, alguns fatores que afetam seu desempenho tinham sido desconsiderados. Este trabalho propõe um exame da detecção de energia para vários tipos de sinais digitais monitorados, quantidade de transmissores, modelos de desvanecimento variante no tempo e técnicas de cooperação por regras de votação. A avaliação de desempenho é realizada por critérios tradicionais como as probabilidades de falso alarme e de detecção. No caso do desvanecimento, a CDF da probabilidade de detecção é proposta, neste trabalho, como um parâmetro de avaliação da credibilidade do sensoriamento. Eles são calculados de forma analítica e numérica nos cenários analisados. Os resultados mostram que as aproximações tradicionais são pouco precisas quando suas premissas não são satisfeitas. No desvanecimento, a CDF da probabilidade de detecção viabilizou uma análise mais confiável do comportamento do detector. Observou-se que a correlação entre amostras do canal agrava bastante o desempenho do sistema. Ao final, é mostrado que técnicas de sensoriamento cooperativo bastante simples tornam o sensoriamento mais robusto, produzindo ganhos significativos em termos da CDF. _______________________________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Presently, the dynamic spectrum access via cognitive radio concept is the most studied solution to the spectrum scarcity to new services in wireless systems. In this context, spectrum sensing is a fundamental process to guarantee that the transmission opportunities in vacant channels are exploited, avoiding interferences in the incumbent network. In this thesis, energy detection is assessed in spectrum sensing. Although this is a simple well-known technique in the literature, some issues which impact its performance were not considered in previous works. Several digital modulations schemes, number of transmitters, time-variant flat fading and cooperation methods through voting rules are addressed in this work. The analysis considered traditional performance parameters in spectrum sensing which are the false alarm and the detection probabilities. The CDF of the detection probability is proposed in this work as a reliability measure of the spectrum sensing performance in fading channels. The performance of these parameters is derived analytically and numerically in the considered scenarios. The results indicate that the traditional approaches are inaccurate when the models assumptions are not fulfilled. The CDF of detection probability provided a consistent evaluation of the detector performance in fading channels. The correlation caused by time-varying nature of the channel fading deteriorates the detection performance. Finally, a substantial improvement in spectrum sensing performance in terms of the CDF of the detection probability is observed using a simple cooperation through OR voting role.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.
Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-04-16T13:03:50Z No. of bitstreams: 1 2012_RenatoSalesBizerra.pdf: 2164410 bytes, checksum: 031952098ed633d9b6b56410f5a95a61 (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-02T12:41:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_RenatoSalesBizerra.pdf: 2164410 bytes, checksum: 031952098ed633d9b6b56410f5a95a61 (MD5)
Made available in DSpace on 2013-05-02T12:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_RenatoSalesBizerra.pdf: 2164410 bytes, checksum: 031952098ed633d9b6b56410f5a95a61 (MD5)
Rádio Cognitivo tem sido proposto como uma solução promissora para o problema de escassez do espectro. Nessa solução, usuários secundários não licenciados têm o desafio de usar as melhores oportunidades do espectro sem interferir na operação de usuários primários licenciados. Por isso, muitas pesquisas têm focado na maximização da taxa de transmissão do rádio cognitivo sob a restrição de se evitar interferência na rede dos usuários primários. Entretanto, a maioria dessas pesquisas consideram que a transmissão dos usuários secundários não é permitida na mesma faixa de frequência durante o período de sensoriamento. Essa consideração resulta em uma sub-utilização do espectro disponível por parte do rádio cognitivo durante o período que realiza o sensoriamento. Embora a tecnologia corrente não permita a transmissão e sensoriamento ao mesmo tempo, nesse trabalho é demonstrado que é possível realizar o sensoriamento e a recepção ao mesmo tempo. Nós propomos uma extensão para a tradicional técnica de detecção de energia que permite o Rádio Cognitivo sensoriar o espectro e decidir a respeito da presença do rádio primário mesmo quando outros usuários secundários transmitem na mesma banda sob sensoriamento. Resultados obtidos neste trabalho demonstram as vantagens do modelo proposto em relação ao modelo tradicional de sensoriamento do espectro. Dentre essas vantagens, destacamos que os resultados obtidos para certos valores de SNR do rádio secundário praticamente eliminam problemas de eficiência do sensoriamento observado na técnica tradicional de sensoriamento do espectro. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Cognitive radio has been proposed as a promising solution to the spectrum scarcity problem. In such solution, unlicensed secondary users have the challenge of using the best spectrum's opportunities without interfering with the operation of licensed primary users. Hence, many researches have been carried out to maximize the cognitive radio throughput under the restriction of avoiding interference on primary user network. However, most of these researches have considered that the transmission of secondary users is not allowed within the sensed band during the sensing period. This consideration leads the cognitive radio to underutilize the available spectrum while sensing the radio frequency environment. Although current technologies do not allow for transmission and sensing at the same time, we show in this paper that it is possible to sense and receive at the same time. We propose an extension for the traditional energy detection technique that allows for the cognitive radio to sense the spectrum and decide about the primary user presence even while other secondary useres are transmitting in the sensed spectrum band. Obtained results show the advantages of the proposed model against the traditional spectrum sensing model. Among these advantages, we remark that the results obtained for some values of secondary user SNR practically solve the e ciency problem observed in the traditional spectrum sensing techniques.

Em 1997, o conceito de rádio cognitivo foi proposto pela primeira vez e evoluiu significativamente até os dias de hoje, como solução para o problema da escassez de espectro eletromagnético. Nessa proposta, usuários oportunistas, através de acesso dinâmico ao espectro, fazem uso das faixas de frequências atribuídas a usuários licenciados, quando eles não as estão utilizando. Para que isso seja possível, sem interferir ou degradar os sinais dos usuários licenciados, é necessário atender a quatro requisitos essenciais de rádios cognitivos: Sensoriamento espectral, Decisão do espectro, Compartilhamento do espectro e Mobilidade espectral. Neste trabalho, o sensoriamento espectral é investigado com base na detecção de energia. Um algoritmo é desenvolvido para se determinar o número de canais ocupados e o número de amostras necessárias na detecção para se atingir probabilidades de detecção e falso alarme pré-estabelecidas. Resultados de simulações são apresentadas mostrando que a incerteza do ruído degrada o desempenho do sistema quando a relação sinal-ruído é baixa. O algoritmo desenvolvido permite também determinar o limite inferior para a relação sinal-ruído, quando há incerteza do ruído. O comportamento da probabilidade de detecção em função da probabilidade de falso alarme parametrizado para número de amostras e relação sinal-ruído é apresentado. As curvas resultantes são muitas vezes referidas como curvas ROC - Receiver Operation Characteristics na literatura. Em função do grande interesse sócio-político pela banda de TV, que o cenário das telecomunicações atualmente apresenta, a mesma foi escolhida para alguns exemplos deste estudo.
In 1997, the concept of cognitive radio was proposed for the first time and evolved significantly to the present days, as a solution to the problem of electromagnetic spectrum scarcity. In the proposed approach, opportunistic users utilize frequency bands originally assigned to licensed users through dynamic spectrum access when the licensed users are not using them. To make this possible, without interfering or degrading the signals from the licensed users, it is necessary to fulfill four essential requirements of cognitive radios: spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum mobility. In this work, spectrum sensing based on energy detection was investigated. An algorithm was developed for the determination of channel occupation and the number of samples needed for the detection process to achieve pre-established probabilities of detection and false-alarm. Simulations results are presented showing that noise uncertainty degrade the performance of the system when the signal-to-noise ratio is low. The developed algorithm allows determining a lower threshold for the signal-to-noise ratio, when noise uncertainty exists. The detection probability behavior as a function of the false alarm probability having the number of samples and the signal-to noise ratio as parameters is presented. The resulting curves are often denominated ROC - Receiver Operation Characteristics in the literature. Due to the high social and political interest in the TV broadcasting band, that telecommunications scenario currently presents, this band was chosen for same examples in this study.

Ao longo deste trabalho, temas vinculados a sistemas com múltiplas antenas (MIMO - Multiple-Input Multiple-Output) e ao sensoriamento espectral em rádios cognitivos são abordados com o intuito de associá-los a um contexto contemporâneo em telecomunicações. Inicialmente, o desempenho de uma série de detectores MIMO é avaliado para o uplink considerando-se canais correlacionados, provenientes da alta densidade de antenas advinda de sistemas MIMO de larga escala. Sob tal cenário, alguns detectores MIMO, como o detector MMSE combinado ao cancelamento sucessivo de interferência ordenado (MMSE-OSIC), podem operar de forma bastante peculiar. O detector MMSE-OSIC apresentou um comportamento inesperado e negativo proveniente da decomposição QR ordenada, que rendeu um estudo estatístico de tal decomposição almejando-se sanar as anomalias do detector afetado. Outro assunto abrangido neste trabalho foi a distribuição de potência ótima em sistemas MIMO operando sob a técnica eigen-beamforming. Em especial, o problema de alocação de potência para a BER ótima foi solucionado através das condições de KKT e da função W de Lambert, evitando-se o uso de métodos numéricos como os métodos da barreira ou da penalidade. Adicionalmente, foi estudado os efeitos do assincronismo em sistemas MIMO massivo, dada a tendência dos sistemas de telecomunicação operarem em frequências cada vez mais elevadas (dezenas de GHz no contexto 5G). Neste contexto, verificou-se os efeitos do assincronismo no treinamento de canal, quer seja sobre o erro das estimativas, quer seja no desempenho final dos sistemas MIMO, dado o uso de sequências clássicas de treinamento como as de Walsh-Hadamard, Gold e Quaternária. Por fim, este trabalho também lida com o sensoriamento espectral multi-banda através de um esquema proposto baseado no produto de wavelets. Neste contexto, deu-se ênfase ao estudo e análise do sensoriamento de sinais OFDM realizado pelo método proposto.
Throughout this work, some topics related to multiple antenna systems ( MIMO - Multiple-Input Multiple-Output) and spectral sensing in cognitive radios are addressed in order to link them to other modern telecommunication topics. Initially, the performance of a series of MIMO detectors is analysed for tbe uplink transmission considering correlated channels, a consequence of the high antenna density in massive MIMO systems. Under such a scenario, some MIMO detectors, like the MMSE aided by the Successive-Interference-Cancelation (OSIC) technique, can operate in a quite peculiar way. The MMSE-OSIC detector presented an unexpected and negative behavior due to the sorted QR decomposition, bringing the opportunity for a statistic study on this decomposition, aiming to solve the anomalies on the affected detector. Another subject discussed in this work was the optimal power allocation used in MIMO systems operating under the eigen-beamforming transmission. Particularly, the minimum BER power allocation was solved through the KKT conditions and the Lambert W function, which avoided the use of numerical methods such as the barrier or the penalty methods. Additionally, it was studied the effects of asynchronism in massive MIMO systems, as telecommunication systems operate in ever increasing frequencies. In this context, an analysis of the effects the asynchronism is proceeded, regarding the errors of channel estimates and the end performance, given the usage of classical sequences such as Walsh-Hadamard, Gold and Quaternary. Finally, this work also deals with the multi-band spectral sensing through a proposed scheme based on the product of wavelets. In this context, the focus lied on the analysis of the spectrum sensing of OFDM signals performed by the proposed method.

A modelagem do espalhamento eletromagnético de alvos, na faixa de micro-ondas, é abordada neste trabalho, sendo estes alvos representados por estruturas com múltiplas camadas quirais (meios bi-isotrópicos recíprocos) confinadas entre a região de espaço livre e um meio linear, homogêneo e isotrópico. Interfaces planas separam as camadas destas estruturas, onde se admite a existência de elementos espalhadores capazes de suportar densidades superficiais de corrente elétrica e/ou magnética. Os campos eletromagnéticos em tais estruturas são determinados através da técnica de onda completa no domínio espectral, possibilitando, assim, a obtenção das correspondentes funções de Green espectrais. Estes cálculos são realizados com auxílio de um novo formalismo que utiliza um conjunto mínimo destas funções. A excitação das estruturas em consideração é realizada através de ondas planas e uniformes, elipticamente polarizadas. A partir do conhecimento dos campos espalhados em cada interface é possível estabelecer um sistema de equações integrais, o qual é resolvido numericamente através do método dos momentos no domínio espectral. Método este que permite a determinação das componentes das densidades superficiais de corrente induzidas sobre os elementos espalhadores. Na aplicação do método dos momentos tais densidades superficiais de corrente, que podem ser elétrica ou magnética, são modeladas através de funções de base triangulares de subdomínios. Expressões assintóticas para as componentes do campo elétrico distante produzido pelos espalhadores também são estabelecidas. A potencialidade da modelagem eletromagnética desenvolvida é demonstrada através da caracterização eletromagnética de estruturas isotrópicas e quirais contendo elementos espalhadores simples (dipolos elétrico e/ou magnético planos), assim como da simulação de imagens SAR polarimétricas. Esta caracterização é realizada através de atributos polarimétricos comumente usados no processamento de imagens SAR para a discriminação de alvos na superfície terrestre. A geração de imagens SAR polarimétricas é realizada a partir de estruturas que contêm somente camadas lineares, homogêneas e isotrópicas, sendo estas imagens avaliadas a partir de características intrínsecas de imagens SAR reais.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-12-15T18:09:01Z No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-28T19:00:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-12-28T19:00:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-25
T?cnicas de Classifica??o Autom?tica de Modula??o (AMC) t?m sido utilizadas por sistemas modernos de comunica??o para otimizar o uso do espectro e com isso aumen- tar as taxas de transmiss?o de dados. No processo de AMC, v?rias arquiteturas podem ser utilizadas para retirar informa??o e avaliar caracter?sticas do sinal modulado em um canal. Uma grande parte dessas arquiteturas s?o constru?das utilizando como base a ci- cloestacionariedade. A an?lise cicloestacion?ria ? realizada por meio das ferramentas: Fun??o de Autocorrela??o C?clica (CAF) e Fun??o Densidade Espectral C?clica (SCD). Esta ultima particularmente, ? utilizada para observar as caracter?sticas cicloestacion?rias de diferentes sinais, as quais s?o chamadas de assinaturas. Embora tenha v?rias aplica- ??es bem sucedidas no ?mbito de AMC, a cicloestacionariedade possui restri??es pois a CAF e SCD s?o limitadas ? an?lise estat?stica de segunda ordem, devido ao uso da correla??o com cerne de sua express?o. Com o objetivo de generalizar a avalia??o da cicloestacionariedade sobre infinitos momentos estat?sticos de um sinal, surgem Fun??o de Autocorrentropia C?clica (CCAF) e a Fun??o Densidade Espectral de Correntropia C?clica (CCSD). Tais fun??es s?o fundamentadas no c?lculo da correntropia. Neste tra- balho a CCSD ser? investigada quanto capacidade de gerar assinaturas para diferentes modula??es e seu potencial de uso em AMC ser? avaliado.
The steady growth in the use of wireless communication systems has contributed to finding new ways to exploit the maximum capacity of use spectrum. In this context, cognitive radios appear as an appropriate option able to offer an efficient use of the channel, ensuring greater bandwidth to users. In the scenario of cognitive radios, cyclostationary analysis techniques have shown to be quite effective in extracting features that can be used in the spectrum sensing. Such features called cyclostationary signatures are generated by the spectral correlation density function (SCD) and can be directly associated with the type of modulation used on the channel. Architectures for spectrum sensing using SCD has good performed when used in AWGN channels. However, recent studies show that the tool doesn?t have a good performance in the extraction of signal characteristics contaminated with impulsive noise (Outlier), because it is limited to second order statistical analysis. In order to generalize the SCD cyclostationary analysis for endless statistical moments, arise the function correntropy cyclic spectral density (CCSD) This work proposes a spectrum sensing architecture using CCSD, which is applied to the extraction cyclostationary features from digital modulations: ASK, FSK, BPSK, QPSK and MSK. The sensing architecture proposed is evaluated in various parameters: different sensing thresholds, change of SNR levels of a AWGN channel, different kernel sizes (s) from CCSD and extraction of cyclostationary features from modulations contaminated with noise impulsive. The results of this study demonstrate the effectiveness of the proposed architecture.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a contribuição de diferentes tipos de solo na parcela espectral do modelo agrometeorológico-espectral JONG (Fonseca, 2004). Para isso foi necessário analisar o comportamento espectral desses solos com relação à mineralogia e parâmetros físico-químicos, caracterizando os substratos, e avaliando as regiões espectrais mais sensíveis às variações da contribuição dos mesmos no modelo JONG. Os solos analisados constituem-se no substrato do Bioma Pampa que ocorre na porção centro sul do Estado do Rio Grande do Sul, distribuindo-se nas regiões geomorfológicas denominadas Escudo Sul-rio-grandense e Depressão Periférica. Análises de remoção do espectro contínuo, componentes principais e correlações foram aplicadas aos espectros das amostras para auxiliar na caracterização. O modelo linear de mistura espectral foi aplicado às imagens na tentativa de agrupar as unidades amostrais de acordo com a semelhança nas proporções de solo e vegetação, a fim de verificar a participação do substrato nas variáveis espectrais das imagens. As variáveis espectrais testadas foram aquelas usadas por Fonseca (2004). Comprovando a influência do comportamento espectral dos solos nas variações de brilho dos pixels amostrais, e buscando a inserção de outras variáveis espectrais ao modelo JONG, foi proposto o cálculo da diferença entre os valores de reflectância de superfície das unidades amostrais, e a comparação ao mesmo cálculo entre as reflectâncias das respectivas amostras, buscando localizar as bandas mais sensíveis às variações de albedo dos substratos. Uma nova parametrização do submodelo espectral foi implementada e integrada à variável agrometeorológica, obtendo-se um modelo JONG modificado. Concluiu-se que os solos analisados apresentaram grande contribuição à reflectância dos pixels, exibindo alto albedo e bandas de absorção bem marcantes em 1400 nm, 1900 nm e 2200 nm. O método de remoção do espectro contínuo permitiu avaliar as bandas de absorção e o relacionamento dessas com a presença de determinados elementos químicos. O uso das componentes principais mostrou-se adequado na separação das amostras com base nos espectros, possibilitando a formação de grupos por similaridade espectral, química e mineralógica. O agrupamento das unidades amostrais permitiu a comparação das grandezas espectrais testadas por Fonseca (2004) que mostraram-se sensíveis as variações do comportamento espectral dos substratos. Da comparação entre as diferenças nos valores de reflectância tanto das unidades amostrais quanto das amostras de solo, a maior sensibilidade à variação de albedo dos substratos ocorreu, respectivamente, nas bandas 4, 7, 5 e 3, do sensor Landsat 7/ETM+. Foi investigada a eficácia de novos índices espectrais para representar a participação dos solos na componente espectral do modelo JONG. As variáveis espectrais que melhor expressaram as variações da disponibilidade inicial de forragem e a contribuição espectral dos diferentes solos foram: a fração solo do modelo de mistura e os índices que relacionaram as bandas espectrais susceptíveis a variação de brilho dos substratos. O modelo JONG modificado mostrou-se sensível em representar a variabilidade espacial da disponibilidade de biomassa. A utilização de uma base radiométrica fez-se importante no entendimento do comportamento espectral dos solos visando considerar a contribuição desses ao Modelo JONG.
The objective of the present work was to evaluate the contribution of different soil types in the spectral parcel of the JONG agrometeorological-spectral model (Fonseca, 2004). For this it was necessary to analyze the spectral behavior of these soils regarding to mineralogy and parameters physicist-chemistries, characterizing ground, and evaluating the regions most sensible to the contribution variations of the same ones in the JONG model. The analyzed soil form the Biome Pampa’ grounds that occur in the portion south center of the Rio Grande do Sul State, distributing itself in geomorphologic regions called Sul-riograndense Shield and Peripherical Depression. Spectral continuum removal, principal components analysis and correlations were applied to the spectra samples to help in the characterization. Linear spectral mixture modeling was applied to the images in the attempt to group the sample units in agreement the similarity between soil and vegetation proportions in the pixel, in order to verify ground contribution in the spectral variable of images. The spectral variable tested were the same used by Fonseca (2004). Proving the influence of the soil spectral behavior in the brightness variations of the sample pixels, and searching to insert others spectral variables in the JONG model, it was proposed the difference calculation between the surface reflectance of the sample units, and the comparison to the same calculation between the sample reflectance for the respective units, in order to locate the bands most sensible to the ground albedo variations. New spectral submodel parameterization was determined and integrated to the agrometeorological variable, obtaining a modified JONG model. We conclude that the soils analyzed presented great contribution to the pixels reflectance, showing high albedo and well-defined absorption bands in 1400 nm, 1900 nm and 2200 nm. Analysis by continuum removal allowed evaluating the absorption bands and the relationship of these with the concentration of contents of chemical elements. The results of principal components showed adequate to separate spectra samples in groups by spectral, mineralogical and chemical similarity. The grouping of the sample units allowed the comparison of the spectral variables tested by Fonseca (2004) that showed sensible to the spectral behavior variations of the grounds. Comparison between differences in the reflectance values of the sample units and of the respective soil samples showed that biggest sensibility to the ground albedo variations occurred in the 4, 7, 5 and 3 bands, respectively. It was investigated the efficiency of the new indices to represent the soil participation in the spectral component of the JONG model. Spectral variables that best expressed to the availability variations of initial biomass and the spectral contributions of the different soils were: soil fraction and indices that had related the sensible spectral bands to the ground brightness variations. The modified JONG model showed sensibility in representing the space variability of the biomass conditions. The use of a radiometric base became important in the understanding of the soil spectral behavior aiming at to consider the contribution of these to the JONG model.

A Confluência Brasil-Malvinas (CBM) é formada pelo encontro da Corrente do Brasil (CB) com a Corrente das Malvinas (CM) no Atlântico Sul. Esta é uma das áreas mais energéticas do oceano global e é demarcada por um intenso gradiente meridional de temperatura. Imagens de satélites e observações in situ mostram a presença de meandros e vórtices, tanto ciclônicos como anticiclônicos, na região da CBM. Com o conhecimento de campos de anomalia da altura da superfície do mar (AASM) e campos de temperatura da superfície do mar (TSM) para a região da Frente Brasil-Malvinas (FBM) é possível se estimar a variação da energia associada às ondas de Rossby anuais e bianuais existentes em seu entorno e detectar a posição da frente termal existente nesta região. Nesse contexto, foi realizado o estudo do deslocamento meridional da FBM numa escala de tempo interanual, da variação do espectro de ondas de Rossby na CBM e da variabilidade associada ao campo médio de velocidades geostróficas absolutas. A comparação do espectro de ondas de Rossby na CBM para o período de 2001-2008 apresentou aumento da energia associada aos períodos anual e bianual em relação aos valores obtidos da análise do período de 1993-2000. Essa alteração do espectro não teve relação com a alteração média da frente termal detectada porém, houve aumento significativo da variabilidade meridional da posição da frente média, possivelmente devido a um aumento do fluxo da CB. Maior variabilidade também foi observada nos mapas de velocidade geostrófica para o mesmo período de 2001-2008. Estes mapas exibiram ainda um possível posicionamento mais austral da CB, corroborando o aumento da variabilidade oriundo da maior instabilidade gerada por ondas planetárias na região da CBM.
The Brazil-Malvinas Confluence (BMC) is formed by the encounter of the Brazil Current (BC) with the Malvinas Current (MC) at the South Atlantic ocean. This is one of the most energetic regions of the world oceans and it is characterized by intense meridional sea surface temperature gradients. Satellite data and in situ observations often reveal the presence of cyclonic and anticyclonic meanders and vortices at the BMC region. The sea surface height anomaly (SSHA) and the sea surface temperature (SST) fields of the Brazil-Malvinas Frontal (BMF) region can be used to determine the energy variations associated with the annual and bi-annual Rossby waves that occur at its surroundings and to detect the position of the thermal front. Our study involved the determination of the BMF meridional displacement on an interannual scale, the spectral variations of the Rossby wave field at the BMC region, and the variability associated to the mean absolute geostrophic velocities. The Rossby wave spectra at the BMC for 2001-2008 show an increase of the energy associated with both the annual and bi--annual periods relative to the 1993-2000 interval. These spectral changes are not directly related to the mean changes in the thermal front region, however we detected a significant meridional variability of the mean position of the front most probably due to an increase in the BC flux. Large variations were also observed in the geostrophic velocity field for the 2001-2008 period. These maps exhibited a farther south location of the BC. This corroborates the variability increase due to a greater instability introduced by the planetary waves at the BMC region.

Redes de sensores sem fio tem ganhado grande destaque em diferentes aplicações, tais como, domésticas, comercial e industrial, trazendo mais flexibilidade e mais conveniência em nossas vidas. Entretanto, seu desempenho é influenciado por diversos fatores como, por exemplo, características do ambiente de propagação das ondas de rádio e outras tecnologias de comunicação sem fio que podem coexistir em uma mesma área de cobertura. Os recursos utilizados nas comunicações sem fio são limitados e muitas vezes não exclusivos possibilitando interferências provenientes de diferentes tipos de fontes. O presente trabalho busca soluções para o uso mais eficiente dos recursos da rede de comunicação sem fio, são investigados e propostos métodos adaptativos para uma rede sem fio industrial, o protocolo WirelessHART, utilizando mecanismos dinâmicos de sensoriamento de espectro e seleção de canal entre os dispositivos da rede. É apresentado uma arquitetura de gerenciamento do espectro em conformidade com o protocolo, baseado em sensoriamento do espectro distribuído e no monitoramento do desempenho das comunicações. A arquitetura utilizada permite a classificação de um conjunto de canais específicos entre os pares de dispositivos durante a operação da rede de comunicação. O trabalho demonstra o desempenho dos mecanismos desenvolvidos para a detecção de interferências com redes do tipo IEEE 802.11.
Wireless sensor networks have been expanding rapidly in many applications for different areas such as residential, office and industrial. Wireless connections bring many advantages as installation feasibility, scalability, mobility and reduce infrastructure costs. However, wireless network performance is affected by many factors as, for example, environment characteristics and other wireless communication technologies at the same coverage area. The wireless communication resources are limited and many times shared, allowing interferences from different kind of electromagnetic sources. This work presents a solution for an efficient use of the wireless communication network resources, investigate and propose adaptive methods for an industrial wireless network, the WirelessHART protocol, using dynamic mechanisms of spectrum sensing and channel selection between the devices. A protocol spectrum management architecture based on distributed sensing and monitoring of communications performance is presented, in compliance with WirelessHART protocol, allowing the classification of a set of specific channels between peer devices during the communication network’s operation. Also, it is presented the channel selection performance for IEEE 802.11 interference.

The building of reservoirs for energy generation and water flow control generated river environmental changes as well as modifications on fluvial environment. In such context, remote sensing is a tool that enables spatial analysis and temporal aquatic environmental information acquisition. This research present a study on water spectral behavior in Passo Real reservoir, that is located in the Jacuí River watershed, in Rio Grande do Sul state, Brazil. Such study aims to evaluate leading factors to water spectral differences. The methodology comprehends spectral data collection on field by the use of spectroradiometer in September 2008; orbital data collection by Landsat satellite image in April 2009 and limnological data in September 2008, February, April and June 2009 ( total of sediments in suspension (TSS), Chlorophyll-a (Chl-a), Secchi disk (SD), hydrogenionic potential (pH), electrical conductivity (EC), organic carbon (CO) and water temperature. Besides that, one realized a simulation of spectral answers based on limnological data. The results show that the distribution of limnological variables is in accordance with the times of the year and reservoir sections. One noticed that water transparency is in an inverse proportionality in relation to solids in suspension, taking into account that such variables are quite related to reservoir sections, mainly, to tributary that are close to dike areas. The presence of solids in suspension in the Jacuí River has mainly reflected in water reflectance that was observed in field specters and orbital data. However, correlations between limnological and field spectral data appeared to be less meaningful, once the best correlations were found between orbital and limnological data. Nevertheless, both groups of data (spectra field and orbital) exhibited the same trend to results. In sum, the use of field spectral and orbital data is an important tool that may be used as a possible solution for the analysis of reflectance appearance of the water and its relationship with limnological data.
A construção de reservatórios para fins de geração de energia ou controle de fluxo de água gera alterações em ambiente de rios e provoca modificações nas características do ambiente fluvial. Nesse contexto, o sensoriamento remoto é uma ferramenta que torna possível a aquisição de informações para análise espacial e temporal de ambientes aquáticos. Este trabalho apresenta o estudo sobre o comportamento espectral da água no reservatório Passo Real - RS, localizado na bacia hidrográfica do Rio Jacuí, a fim de avaliar os fatores condicionantes às diferenças espectrais na água. Para isso, a metodologia compreendeu a coleta de dados espectrais em campo com a utilização de espectroradiômetro no mês de setembro de 2008; dados orbitais a partir de imagem do satélite Landsat para o mês de abril de 2009 e de dados limnológicos para os meses de setembro de 2008, fevereiro, abril e junho de 2009 (total de sedimentos em suspensão (TSS), clorofila-a (Chl-a), disco de Secchi (DS), potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica (CE), carbono orgânico (CO) e temperatura da água). Além disso, realizou-se a simulação de respostas espectrais a partir dos dados limnológicos. Os resultados encontrados mostraram a distribuição das variáveis limnológicas de acordo com o período do ano e com os setores do reservatório. Observou-se que a transparência da água possui uma relação inversamente proporcional a presença de sólidos suspensos, sendo que estas variáveis estão bastante relacionadas aos setores do reservatório, principalmente nos afluentes e na área próxima ao dique. A presença de sólidos em suspensão no Rio Jacuí, principalmente, refletiu na reflectância da água observada nos espectros de campo e nos dados orbitais. Porém, as correlações entre dados limnológicos e os dados espectrais de campo se mostraram pouco significativas, sendo que as melhores correlações foram encontradas entre os dados orbitais e limnológicos. No entanto, os dois conjuntos de dados (espectros de campo e orbitais) demonstraram a mesma tendência para os resultados. Em síntese, a utilização de dados espectrais de campo e orbitais são ferramentas importantes e que podem ser utilizadas como soluções viáveis para a análise das feições de reflectância da água e sua relação com dados limnológicos.

A utilização de dados gerados por sensores remotos e aerotransportados para o monitoramento das condições biofísicas de vinhedos já é conhecida. No entanto, poucos estudos têm aplicado esta ferramenta para a caracterização e discriminação espectral de diferentes variedades e em diferentes terroirs, principalmente no que se refere a sensores de média resolução espacial. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo principal avaliar dados espectrais de vinhedos, buscando verificar o potencial de uso das imagens geradas pelo sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal and Reflection Radiometer) na caracterização e discriminação das variedades Cabernet Sauvignon, Chardonnay, Merlot e Pinot Noir, em cinco diferentes terroir, sendo dois no Chile, um no Brasil e dois da França. O estudo foi conduzido utilizando três imagens de cada um dos terroir estudados que abrangiam diferentes fases de desenvolvimento do dossel. Correção do efeito de crosstalk e correção atmosférica foram aplicadas em todas as cenas. Através de mapas fornecidos pelos proprietários dos vinhedos com a indicação das cepas, foi possível a localização dos lotes nas imagens e a coleta das informações espectrais. No Chile, foram coletadas amostras de Cabernet Sauvignon e Merlot para o Vale do Aconcagua e de Cabernet Sauvignon e Chardonnay para o Vale do Colchagua. Na França, na região de Bordeaux, foram coletadas amostras de Cabernet Sauvignon e Merlot de dois Châteaus, Giscours e Duhart Milon, e de Chardonnay e Pinot Noir para a região do Champagne. Em Encruzilhada do Sul, as quatro variedades foram avaliadas. De posse dos dados espectrais, foi verificada a existência de diferenças significativas entre as médias de reflectância levando em consideração as variedades que ocorriam em uma mesma região e a mesma variedade que ocorria em duas ou mais regiões através da aplicação de teste t para amostras independentes e Análise de Variância. Além disso, foi avaliada a similaridade das regiões e das variedades, através de análise de cluster. A Análise Discriminante (AD) foi aplicada para todas as datas avaliadas. Através da análise do centróide gerado pela AD e dos valores de NDVI das amostras das variedades, foi escolhida uma imagem para verificar a habilidade das funções discriminantes em diferenciar as variedades de uva. Através do cálculo da distância mínima entre o centróide para os valores discriminantes calculados para cada pixel, a imagem foi classificada. A validação final foi realizada através da comparação da imagem classificada com as informações contidas nos mapas de localização das cepas. Os resultados obtidos mostraram ser factível a discriminação espectral das variedades estudadas através da aplicação de AD. Os espectros de reflectância indicaram haver similaridades entre as regiões avaliadas, principalmente para Cabernet Sauvignon. Na análise de cluster, verificou-se uma tendência dos agrupamentos, sendo um formado pelas datas mais precoces e outro formado pelas datas mais tardias. Desta forma, conclui-se que as imagens geradas pelo sensor ASTER apresentam potencial para serem utilizadas em estudos que visem a identificação e caracterização de vinhedos e discriminação espectral de diferentes variedades.
Applications of remote sensing data to the monitoring of biophysical conditions of vineyards are well known. However, few studies have applied this resource to spectrally discriminate between vine varieties or to detect variations caused by changing terroirs; this is especially true with sensors of medium spatial resolution. This work aimed to obtain and analyze spectral data of vineyards, to assess to potential of ASTER (Advanced Spaceborne Thermal and Reflection Radiometer) images to characterize and discriminate the vine varieties Cabernet Sauvignon, Merlot, Pinot Noir and Chardonnay in five different terroirs, being two in Chile, one in Brazil, and two in France. Three images from each terroir were used, capturing different stages of canopy development. Corrections from the crosstalk effect and atmospheric influence were applied. Maps provided by owners informed on the place of each variety, making possible to locate the corresponding parcels on images, thus leading to the extraction of the spectrum of each variety. In Chile, samples of Cabernet Sauvignon and Merlot were collected for the Aconcagua Valley, and of Cabernet Sauvignon and Chardonnay for the Colchagua Valley. In France, at Bordeaux region, samples of Cabernet Sauvignon and Merlot were collected for the Chateaux of Giscours and Duhart Milon, and at Champagne, for Pinot Noir and Chardonnay. In Brazil, all four varieties were studied at the Encruzilhada do Sul region. The spectral data was analyzed from two perspectives: looking for significant differences in the mean reflectance between varieties at the same region; and considering the same variety are several regions. The t test and Analysis of Variance were applied. Similarities between varieties and regions were also estimated trhough cluster analysis. Discriminant analysis (DA) was applied for all dates. The centroids generated from DA, together with the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) of variety samples, were used to select an image to assess the potential of the discriminant functions to separate grape varieties. Image classification was performed by calculating the smallest distance between the centroids, for the discriminant values for each pixel. The final validation was done by comparing the classified image with the maps provided by owners, informing the varieties locations. The results show that it is possible to spectrally discriminate these four grape varieties, through DA. The reflectance spectra show that, at variety level, there are similarities between the regions, especially for Cabernet Sauvignon. In the cluster analysis, a tendency showed up, revealing two groups formed by the early and late image dates. It is concluded that images from the ASTER sensor have a significant potential to studies aiming to characterize vineyards and to spectrally discriminate grape varieties.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5082_1.pdf: 4920534 bytes, checksum: 940e54fb31f410f308cf2eb5b1e5cd0f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007
Empresa Brasileira de Agropecuária
Um dos indicadores da desertificação é a redução da cobertura de plantas perenes. Aliado a essa mudança está à degradação dos solos das áreas com menor cobertura vegetal, sendo possível sua identificação através de dados de sensoriamento remoto. A erosão do solo pela água remove a superfície do solo e expõe as camadas sub-superficiais que conduzem às mudanças em algumas propriedades químicas e físicas do solo, variando com a profundidade. A reflectância do solo é uma propriedade cumulativa que se deriva do comportamento espectral inerente da combinação heterogênea da matéria mineral, orgânica, e fluida que compreende os minerais dos solos. Estudos diversos descreveram as contribuições relativas à reflectância de solos naturais de parâmetros do solo tais como, a matéria orgânica, a umidade do solo, a distribuição de tamanho da partícula, a estrutura do solo, o índice do óxido do ferro, a mineralogia do solo, e o material de origem. Além de existirem poucos levantamentos florestais que cobrem boa parte do bioma, os mesmos utilizaram metodologias diferentes, dificultando assim uma comparação de resultados e avaliação da evolução da cobertura vegetal. Com base nisso, este estudo buscou analisar áreas de risco passíveis à desertificação no semi-árido brasileiro, fazendo uma abordagem conceitual, espacial e espectral do problema, utilizando técnicas de Sensoriamento Remoto numa área denominada Núcleo de Desertificação do Seridó RN/PB

ARAÚJO, Efraim Martins. Utilização do sensoriamento remoto para detecção de diferentes alvos no entorno de reservatórios no semiárido. 2017. 159 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-05-30T20:44:38Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_emaraujo.pdf: 10444465 bytes, checksum: 54198305b9d650c104ee92d5588717ee (MD5)
Approved for entry into archive by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-05-30T21:13:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_emaraujo.pdf: 10444465 bytes, checksum: 54198305b9d650c104ee92d5588717ee (MD5)
Made available in DSpace on 2017-05-30T21:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_emaraujo.pdf: 10444465 bytes, checksum: 54198305b9d650c104ee92d5588717ee (MD5) Previous issue date: 2017
The main goal of this work is to evaluate the potential of discrimination for soil use and occupation in the surroundings of reservoirs located in the semi-arid region, using spectral information obtained by remote sensor considering multispectral and hyperspectral satellites images. The satellite images selected for the survey are Landsat 8 and Hyperion images. The research evaluated and compared the performance of different techniques for image classification applied to multispectral (Landsat 8) and hyperspectral (Hyperion) sensors aiming the detection and delineation of the land uses around the reservoirs Paus Brancos, Nova Vida and Marengo, located in the 25 de Maio settlement, Madalena – CE, belongin the hydrographic basin of the Banabuiú reservoir. The classes identified based on surveys conducted in 2014 and 2015 campaigns around the reservoirs were: water (water bodies), macrophytes, exposed soil, native vegetation, agriculture, sparse vegetation and fload plaind crop, in addition to cloud and shadow targets. Different techniques for image processing are tested and compared, such as NDVI (Vegetation Index by Normative Difference), non-supervised classifier (ISODATA) and supervised classifiers (Maximum Likelihood, K-Nearest Neighbours - KNN, Minimal Distance and Random Forest). For processing hyperspectral images, we use SVM (Support Vector Machine) classifier, which provides to analyze all the 155 radiometrically calibrated bands of the Hyperion sensor, assigning them weights in the classification process. According to the results provided by SVM classifier, RGB compositions of the 10 best ranked bands are evaluated aiming the identification of the best successful combination for delineating classes in the surroundings of the three studied reservoirs (bands R – 51, G – 161, B – 19). The analysis of NDVI multispectral images behaved inaccurate for delineating classes, mainly considering targets with similar spectral response, such as some kinds of vegetation. Meanwhile, the unsupervised classification proved to be deficient, not being able to discriminate water bodies from cloud shadow, even after applying contrast enhancing techniques within the Matlab computing program environment. The spectral and temporal analysis of soil use reflectance allowed to identify the spectral behavior of the nine classes considered in this study and also the spectral bands with the highest potential for discriminating the referred classes. Indeed, even within these optimal bands, some targets present similar spectral behaviors, difficulting their discrimination. On the other hand, the supervised classification applied to Landsat 8 and Hyperion images achieved to be succeed in the delineation of either distinct (water, soil and vegetation) and similar (macrophytes, fload plaind crop, native vegetation, agriculture and sparse vegetation) targets. It should be emphasized that the performance results of the classifiers applied to the Hyperion images are generally superior to those obtained respectively by the same classifiers over the Landsat 8 images. This can be explained by the higher spectral resolution of the first sensor, which increases the potential for delineating targets with similar spectral response. Concerning the supervised classifiers, in the stage of performance test, it was observed that KNN method is more accurate than the others for Landsat 8 images, with a maximum Kappa coefficient equal to 0.68. Meanwhile, for Hyperion images, the Maximum Likelihood method achieves the highest performance result, with a maximum Kappa coefficient equal to 0,78. Additionally, a sensitivity analysis of the supervised classification applied to Landsat 8 and Hyperion images is performed regarding the number of samples per class randomly collected for training. It is clearly observed that the randomness concerning training stage allows finding subsets of samples which increase the performance results. For the evaluation of the supervised maximum likelihood classification method, Landsat 8 (24/08/2015) and Hyperion (285/08/2015) images are considered for the computing tests. The training data were collected through a research technical visit in November, 2015, around São Nicolau reservoir, also located in the 25 de Maio settlement, while the data for performance evaluation (validation) were extracted from the image generated through the overflight performed by an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), in the same period in the Paus Brancos reservoir. The obtained results demonstrate the robustness for that classifier when applied to Hyperion image, with a Kappa of 0.83. Concerning Landsat 8 image, the computed Kappa is 0.49, which can be explained by the corresponding lower spectral resolution. Two other applications of the Maximum Likelihood classifier for Landsat 8 and Hyperion images were performed. In the first one, the accuracy of each classifier for detecting reservoirs contours was tested. In some of these reservoirs, that task is made difficult by the presence of macrophytes in the hydraulic basin. For this analysis, the intersection area between the scenes of the Landsat 8 and Hyperion sensors, which cover the area of 25 de Maio Settlement, was used, totalizing 48 reservoirs. The results showed that the classifier generally underestimates the reservoir areas, reaching 73% and 51% of the reference value in the Landsat 8 and Hyperion images, respectively. Finally, an application of the supervised Maximum Likelihood classifier was performed using Hyperion images for the detection of land uses in the surroundings of reservoirs of other regions of the State of Ceará. In the analysis of the available data, it is possible to identify a reservoir located in the municipality of Lavras da Mangabeira, displayed in the Hyperion image (26/09/2010), with low cloud cover, near the image of Google Earth (08/07/2009), also used for validation purposes. The results of the application indicate accurate performance for the classifier associated with the RGB composition selected for the Hyperion image (bands R - 51, G - 161, B - 19) concerning the detection of the uses around this reservoir, the resultant Kappa coefficient is 0.90. On the other hand, the availability of Hyperion sensor data in applications for the State of Ceará is very restricted, which makes difficult to develop continuous researches using hyperspectral images.
O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de discriminação dos uso e ocupação do solo no entorno de reservatórios localizados na região semiárida, mediante informações espectrais obtidas por sensor remoto com imagens de satélites multiespectrais e hiperespectrais. As imagens de satélites selecionadas para a realização da pesquisa foram imagens Landsat 8 e Hyperion. A pesquisa analisou o desempenho de diferentes técnicas de classificação de imagens aplicadas a sensores multiespectrais (Landsat 8) e hiperespectrais (Hyperion) para detecção e diferenciação das classes do solo no entorno dos reservatórios Paus Brancos, Nova Vida e Marengo, situados no Assentamento 25 de Maio, localizados no município de Madalena – CE, pertencentes a bacia hidrográfica do reservatório Banabuiú. As classes identificadas com base em levantamentos em campanhas realizadas em 2014 e 2015 no entorno dos reservatórios são: água (corpos hídricos), macrófitas, solo exposto, vegetação nativa, agricultura, vegetação rala e vazante, além dos alvos nuvem e sombra de nuvem. Testaram-se na pesquisa diferentes técnicas de processamento de imagens, tais como NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normatizada), classificador não supervisionado (ISODATA) e supervisionados (Máxima Verossimilhança, K-Nearest Neighbours - KNN, Mínima Distância e Random Forest). Para processamento de imagens hiperespectrais utilizou-se, adicionalmente, o classificador SVM (Support Vector Machine), por permitir o processamento de todas as 155 bandas radiometricamente calibradas do sensor Hyperion, atribuindo-lhes pesos no processo de classificação. Testaram-se, então, composições RGB das 10 melhores bandas de acordo com o ranking resultante do classificador SVM, para identificação daquela com melhor desempenho na diferenciação das classes no entorno dos três reservatórios estudados (bandas R – 51, G – 161, B – 19). A análise de imagens multiespectrais do NDVI apresentou limitações na diferenciação de classes, sobretudo em alvos com resposta espectral similar como tipos de vegetação. Já a classificação não-supervisionada mostrou-se deficiente por não conseguir separar corpos hídricos de sombra de nuvem, mesmo após a aplicação de técnicas de realces implementados dentro do ambiente Matlab. A análise espectral e temporal da reflectância de classes permitiu identificar o comportamento espectral das nove classes analisadas neste estudo, indicando as faixas espectrais com maior potencial de diferenciação, embora se perceba que, mesmo nestas faixas, alguns alvos apresentam comportamento espectral similar, não sendo facilmente separados. A classificação supervisionada, por sua vez, destacou-se por conseguir separar tanto alvos distintos (água, solo e vegetação) como alvos semelhantes (macrófitas, vazante, vegetação nativa, agricultura e vegetação rala) quando aplicadas as imagens dos sensores Landsat 8 e Hyperion. Cabe destacar, entretanto, que o desempenho dos classificadores aplicados à imagem do sensor Hyperion foi, em geral, superior aos obtidos em imagem Landsat 8, o que pode ser explicado pela alta resolução espectral do primeiro, que facilita a diferenciação de alvos com reposta espectral similar. Na etapa de teste de desempenho dos classificadores supervisionados, observou-se que o método KNN foi superior aos demais no processamento de imagem Landsat 8, com coeficiente Kappa de 0,68. Já no caso do Hyperion, o método de Máxima Verossimilhança teve melhor desempenho com Kappa de 0,78. Adicionalmente, realizou-se uma análise de sensibilidade da classificação supervisionada aplicada a imagens Landsat 8 e Hyperion quanto ao número de amostras por classe usadas no treinamento, indicando que, em geral, o caráter aleatório de escolha das amostras potencializa o desempenho dos classificadores. Para validação do método de classificação supervisionada de Máxima Verossimilhança, utilizaram-se imagens Landsat 8 (24/08/2015) e Hyperion (28/08/2015). Os dados de treinamento do classificador foram coletados na campanha de novembro de 2015, no entorno do reservatório São Nicolau, também localizado no Assentamento 25 de Maio, enquanto que os dados de verificação do desempenho do método foram extraídos da imagem gerada no sobrevoo realizado, no mesmo período, no reservatório Paus Branco, usando um VANT (veículo aéreo não tripulado). Os resultados mostraram um excelente desempenho do classificador quando aplicado à imagem do sensor Hyperion, com Kappa de 0,83. Já a aplicação para a imagem do sensor Landsat 8 resultou em um Kappa de 0,49, o que pode ser explicado por sua baixa resolução espectral. Realizaram-se, ainda, duas aplicações do classificador supervisionado de Máxima Verossimilhança em imagens Landsat 8 e Hyperion para testar a eficiência do método. Na primeira, verificou-se a habilidade do classificador na detecção de contornos de reservatórios, em alguns dificultada pela presença de macrófitas na bacia hidráulica. Para isso, utilizou-se a área de interseção entre as cenas dos sensores Landsat 8 e Hyperion, que cobrem a área do Assentamento 25 de Maio, identificando 48 reservatórios. Os resultados mostraram que, em geral, o classificador subestima as áreas dos reservatórios, atingindo 73% e 51% do valor referência nas imagens Landsat 8 e Hyperion, respectivamente. Por fim, realizou-se uma aplicação do classificador supervisionado de Máxima Verossimilhança em imagens Hyperion para detecção de classes no entorno de reservatórios de outras regiões do Estado do Ceará. Na análise dos dados disponíveis, identificou-se um reservatório no município de Lavras da Mangabeira-CE, presente na imagem Hyperion (26/09/2010), com baixa cobertura de nuvens, em período próximo à imagem do google Earth (08/07/2009), usada para validação dos resultados. Os resultados da aplicação indicaram um bom desempenho do classificador associado à composição RGB da imagem Hyperion escolhida (bandas R – 51, G – 161, B – 19) na detecção das classes no entorno deste reservatório, produzindo um coeficiente Kappa de 0,90. Por outro lado, a disponibilidade de dados do sensor Hyperion em aplicações para o Estado do Ceará é bem restrita, o que dificulta o desenvolvimento de pesquisas continuadas usando imagens hiperespectrais.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2014.
Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-13T19:20:06Z No. of bitstreams: 1 2014_OtavioAugustodeAraujoPessoa.pdf: 3159722 bytes, checksum: 8f4b8cde954d998eee5e78317a3192e6 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-13T20:15:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_OtavioAugustodeAraujoPessoa.pdf: 3159722 bytes, checksum: 8f4b8cde954d998eee5e78317a3192e6 (MD5)
Made available in DSpace on 2014-11-13T20:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_OtavioAugustodeAraujoPessoa.pdf: 3159722 bytes, checksum: 8f4b8cde954d998eee5e78317a3192e6 (MD5)
A utilização de imagens de satélite na identificação de áreas queimadas no Cerrado é dificultada pela efemeridade dos indícios da ocorrência do fogo, limitando a identificação às queimadas mais recentes e forçando a utilização de imagens com alta resolução temporal e baixa resolução espacial, resultando em subestimativas das áreas afetadas. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar, por meio de espectrorradiometria de campo, a existência de padrões na evolução temporal do comportamento espectral de uma área queimada, que pudessem ser utilizados no desenvolvimento de métodos capazes de identificar queimadas por meio de imagens de satélite, especialmente as queimadas mais antigas. Para tanto, foi considerada uma área de estudo localizada na região central do Distrito Federal com cerca de 3,5 hectares de extensão e formada por vegetação do tipo campo limpo, a qual foi afetada por um incêndio no dia 05 de agosto de 2012. A obtenção dos espectros ocorreu em um intervalo de 66 dias após a ocorrência do fogo, tendo sido realizados levantamentos nos dias 07 e 27 de agosto, 17 de setembro e 10 de outubro de 2012. Por meio dos espectros reamostrados para as configurações do sensor TM foi possível identificar padrões em sua evolução temporal, padrões estes que foram utilizados na elaboração de dois métodos de identificação de queimadas, um baseado no índice NDVI e outro baseado no índice NBR. Ambos os índices foram aplicados na classificação de uma imagem TM (órbita/ponto 221/071) referente a dia 09 de outubro de 2010 (final da temporada de queimadas), a fim de permitir uma avaliação a respeito da potencialidade dos métodos. Ambos os métodos foram capazes de identificar queimadas, porém, o método baseado no índice NDVI apresentou resultados significativamente superiores. O método baseado no NDVI apresentou um índice de acertos de 80,6%, tendo sido capaz de identificar mais de 90% das queimadas com cerca de 96 dias de ocorrência, ao passo que o método baseado no NBR apresentou índice de acertos de apenas 34,8%. No que diz respeito aos erros de omissão, o método baseado no NDVI também se mostrou superior, tendo apresentado um índice de 19,4%, contra 65,2% referentes ao método baseado no NBR. Apenas em relação aos erros de comissão o método baseado no NDVI se mostrou pior, tendo apresentado um índice de 30,2%, contra apenas 14,3% relativo ao método baseado no NBR. Apesar dos resultados satisfatórios para o método baseado no NDVI, o elevado índice de erros de comissão sugere que estudos semelhantes a este sejam realizados a fim de contribuir para refinamento do método proposto ou até mesmo, para a sugestão de novos métodos também baseados na evolução temporal do comportamento espectral de áreas queimadas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The use of satellite images to identify burned areas in the Cerrado depends on the temporal resolution of the images, since fire evidences normally disappear in a few days. Such situation may limit the identification of old burned areas if images as Landsat, which have 16 days of temporal resolution, are used. Thus, this study aimed to evaluate, through the use of field spectroradiometry, the existence of temporal evolution patterns in the reflectance spectra of a burned area, in order to help with the development of methods to identify burned areas through satellite image, especially older burned areas. For such study, an area in the Distrito Federal, Brazil, was considered, with about 3,5 hectares of extension and recovered by grassland vegetation, which was affected by a fire on August, 5th 2012. The spectral radiometric measurements were collected on August 7th, September 27th, October 17th and October 10th, encompassing a period of 66 days. They have evidenced interesting temporal evolution patterns related with the reduction of the black ashes and the consequent increase of soil exposition, and vegetation regrowth. These spectral patterns were used as a guide to create two methods, both based on Decision Tree classifier, to identify burned areas in Landsat TM images. One method was based on the NDVI index and the other based in the NBR and both methods were applied to classify a TM image at the end of the fire season. Although both methods were capable to identify burned areas, the NDVI based method has shown significantly better results. The method based on the NDVI index presented an 80,6% success, being capable to identify more than 90% of the fires after 96 days of its occurrence. The method based on the NBR index presented a success rate of only 34,8%. Regarding omission errors, the method based on the NDVI index indicated better results, with a 19,4% error against 65,2% of the NBR based method. Only regarding commission errors has the NDVI based method displayed a worse result, with a 30,2% rate, against a 14,3% rate of the NBR based method. Although with satisfactory results for the NDVI index based method, the high rate for commission errors suggests that further studies similar to this one should be done to contribute to the present method or to suggest new methods also based on the temporal evolution of the spectral behavior of burned areas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011.
Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2012-01-30T16:01:32Z No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5)
Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-01-30T16:02:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5)
Made available in DSpace on 2012-01-30T16:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5)
A utilização de Sensoriamento Remoto em investigação prospectiva de bens minerais vem crescendo com o avanço da produção de sensores imageadores voltados às aplicações geológicas, o que propicia em novas abordagens metodológicas e a extração de informações adicionais através de imagens. Sendo o Brasil um dos maiores importadores mundiais de fertilizantes, abordou-se nesta dissertação, o estudo de depósitos de fosfatos, com a finalidade de investigar feições espectrais de P2O4 utilizando imagens dos diferentes subsistemas do sensor ASTER e a espectrorradiometria de reflectância, avaliando o subsistema que melhor discrimina este bem mineral. Foram investigadas duas áreas distintas, Catalão e Campos Belos, localizadas na região nordeste e sudeste do estado de Goiás, respectivamente. As áreas foram selecionadas propositalmente por se tratarem de regiões com depósitos de fosfatos de origens distintas, ígnea (carbonatitos) e sedimentar (carbonatos), atualmente explorados por empresas especializadas. O processamento das imagens incluiu tanto medições espectrorradiométricas em amostras de rochas, utilizando espectrorradiômetros, assim como informações extraídas de bibliotecas espectrais da USGS, JPL e ASU. Esses dados foram utilizados como espectros de referência para a classificação espectral SFF (Spectral Feature Fitting) das imagens, reamostrados para as bandas do sensor ASTER. Foram utilizados ainda, como suporte para validar a identificação mineralógica, a utilização da difratometria de raio-x. A região de Catalão apresentou amostras de foscoritos e rochas fosfatadas com feições diagnósticas de absorção, na faixa do VNIR em 0,66 μm, típico da feição do mineral monazita, mineral que contém fosfato em sua composição. Na faixa do SWIR, apresentou feições de absorções em 2,16 μm, 2,26 μm e 2,33 μm, tais feições são correspondentes a presença do mineral apatita e minerais secundários de flogopita e dolomita, que ocorrem associados, uma vez que as apatitas deste depósito são impuras. No TIR, a feição diagnóstica do fosfato encontra-se a 9,1 μm. Para a região de Campos Belos as feições de absorção interpretadas como diagnósticas dos fosforitos e siltitos fosfatatos, na faixa do VNIR, não foram possíveis de caracterizar, devido à forte presença de óxidos e íons ferrosos, que acabam por mascarar possíveis feições diagnósticas. Na faixa do SWIR, mesmo ocorrendo à presença marcante dos argilominerais (illita e caolinta) foi possível caracterizar algumas feições de absorção a 2,16 μm, 2,20 μm e 2,33 μm, ligados a presença de P e C, que junto ao O, durante trocas iônicas, podem ser fosfatos e/ou carbonatos. Na faixa do TIR, assim como na região de Catalão apresentou a mesma feição de absorção, a 9,1 μm, característico da presença do mineral apatita, rico em fosfato. A classificação SFF hiperespectral aplicada em imagens multiespectrais são metodologicamente possíveis e válidas, principalmente em estudos prospectivos. Esta técnica aplicada em conjunto a espectrorradiometria pode auxiliar significativamente em estudos relacionados a fosfatos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The use of Remote Sensing in mineral commodities prospective investigation has increased with the advancement of the imaging sensors production facing the geological applications, which provides in new methodological approaches the extraction of additional information through images. Brazil is one of the largest fertilizers importers. In this thesis, the phosphates deposits were studied with the purpose to investigate spectral features of P2O4 using images of different subsystems of ASTER sensor and spectroradiometry reflectance, evaluating the subsystem that best discriminates against this and mineral. Were investigated two distinct areas, Catalão and Campos Belos, located in the northeast and southeast of Goiás state respectively. The areas were selected because they are related to phosphates deposits with different origins, igneous (carbonatites) and sediment (carbonates), currently operated by specialized companies. The processing of the images included both measurements spectrorradiometrycs in rock samples, using spectroradiometers, as well as information extracted from the USGS spectral libraries, JPL and ASU. These data were used as spectral reference for SFF spectral classification (Spectral Feature Fitting) of the images, resample for bands of the ASTER sensor. They were also used in diffraction of x-ray, such as support to validate the mineralogical identification. Catalão region presented samples of comprises and rock phosphate with diagnostic absorption features, in the range of VNIR at 0.66 μm, typical of the appearance of mineral monazite, that contains phosphate in its composition. The range of the SWIR presented features of take-overs in 2.16 μm, 2.26 μm and 2.33 μm, such related to the presence of the mineral apatite and a secondary minerals phlogopite and dolomite, which occur associated. The TIR tailwinds diagnostic of phosphate is 9.1 μm. In samples of Campos Belos region the absorption features were interpreted as diagnostic of phosphorites and siltstones phosphates in the range of VNIR, were not possible its characterization due to the strong presence of the oxides and ferrous ions, which eventually mask possible diagnostic features. In the range of the SWIR, even occurring the remarkable presence of clay minerals (illite and caolinta) it was possible to characterize some features of absorption to 2.16 μm, 2.20 μm and 2.33 μm, linked to the presence of P and C, adjacent to the O, during trading ionic, may be phosphates and/or carbonates. In the range of TIR, as well as in Catalão region presented the same appearance of absorption, the 9.1 μm, typical of the presence of the mineral apatite, rich in phosphate. The SFF hyperspectral classification applied in multispectral images are methodologically possible and valid, mainly in prospective study. This technique applied together to spectroradiometry can help significantly in studies related to phosphates.

Orientadores: Alvaro Penteado Crosta, Carlos Roberto de Souza Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias
Made available in DSpace on 2018-07-28T06:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Swalf_PatriciaSeara_M.pdf: 11427813 bytes, checksum: 8848742f05451b7469fb14dd91e5beb3 (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: Uma metodologia para a detecção dos metalotectos de depósitos auríferos do tipo Morro do Ouro (DTMO) através de sensores remotos é proposta nesta dissertação. Amostras destes depósitos localizados na regiões de Paracatu (MG) e Luziânia (GO) e de áreas adjacentes foram caracterizadas através da espectroscopia de reflectância, no intervalo entre 0,35 e 2,5 JlD1. A assembléia mineral constituinte das rochas foi reconhecida através de uma rotina de classificação semi-automática e da análise quantitativa, baseada na intensidade de absorção de algumas bandas espectrais. Concluiu-se que óxidos e hidróxidos de ferro, matéria orgânica, filossilicatos (principalmente muscovita e os argilominerais esmectita, caulinita e ilita), são os principais constituintes responsáveis pela resposta espectral dos filitos Morro do Ouro e Serra da Anta e que o agrupamento destas unidades é principalmente uma função da variação na intensidade de absorção em 2,2 JlD1. Sensores remotos com bandas centradas neste comprimento de onda constituem as melhores escolhas para o mapeamento destas unidades. Os dados geológicos disponíveis em bibliografia foram integrados com os dados espectrais, constituindo a base para elaboração de um modelo exploratório. As dimensões dos metalotectos determinaram sua detectabilidade através dos diferentes sensores remotos, em função das respectivas resoluções espaciais. As resoluções espectrais necessárias à detecção destes atributos foram estimadas para as diferentes escalas de mapeamento. Como subsídio à análise, as curvas espectrais foram modeladas para as resoluções espectrais dos sensores ASTER e 1M., onde se concluiu que a discriminação das amostras depende das variações do albedo e da forma de seus espectros. Nesse sentido, o ASTER é um sensor potencialmente importante no mapeamento das diferentes unidades, por apresentar maior resolução espectral na região do SWIR O modelo exploratório foi testado através de uma cena 1M., utilizando-se rotinas de processamento de imagens. Composições coloridas de razões e subtrações de bandas, métodos baseados na análise por principais componentes e os classificadores espectrais SAM e SFF foram utilizados para o mapeamento da unidade Mb. Morro do Ouro e para a extração dos principais lineamentos. Para o mapeamento das assinaturas espectrais típicas das unidades mais superficiais, os métodos de classificação são os mais indicados. A formulação e utilização do modelo exploratório para DTMO com base em dados de sensores remotos, apesar de apresentar um caráter determinístico, permitiu identificar o tipo de sensor remoto mais adequado aos objetivos de cada campanha exploratória, prever o detectabilidade de estruturas e paragêneses minerais associadas à mineralização aurífera e delinear uma estratégia de processamento digital mais adequada
Abstract: A method for the identification of metallotects related to Morro do Ouro-type gold deposits (DTMO) is proposed, based on remote sensing data and techniques. Samples from this type of deposit, collected at Paracatu (Minas Gerais State) and Luziânia (Goiás State), were studied through reflectance spectroscopy and petrography. The results showed that iron oxides and hydroxides, organic matter, phyllosilicates (mainly muscovite and clay mineraIs, such as smectite, kaolinite and illite) are the main constituents, responsible for the spectraI signature of the phyllites which host the mineralization (Morro do Ouro and Serra da Anta units) and aIso that these two units can be mapped as a function of the intensity variation in the 2.2 J.U1l spectra1 absorption feature. Remote sensors with bands located at this wavelength region are therefore the best choice for exploration ofthis type of deposit. A vailable geologica1 data were integrated with spectral data, forming the basis for the exploration model. The spatiaI dimensions of metallotects and spectral resolution of the sensors were also taken into account in the model. Spectra1 cwves ofthe samples were modeled according to the spectra1 resolution ofLandsatrTM and ASTER This latter sensor showed to be potentia11y important for the detection of DTMO meta1lotects, due to its better spectral resolution than TM. The exploration model was tested on a TM scene of the Paracatu region, using image processing techniques. Color composites of band ratios and band subtractions, principal component anaIysis and spectral c1assification routines such as SAM and SFF were used for enhancing spectral and spatial attributes related to the Morro do Ouro unit. The conception and application of the remote sensing exploration model for DTMO aIlowed the identification of the most suitable sensor for the task, to predict the detectability of structures and mineraIs assemblages associated with the mineraIization and to establish an appropriate image processing strategy
Mestrado
Metalogenese
Mestre em Geociências