Water management is a key field to support life and economic activity nowadays. The greatly increased mechanization of agriculture, mainly through center pivot irrigation systems, represents a big challenge to control this resource. Irrigated agriculture makes up the large majority of consumptive water use, therefore it is important to identify and quantify these systems. Currently, with 6.95x10⁶ ha, Brazil is among the 10 largest countries in irrigation areas in the world. In this study, a combined Computer Vision and Machine Learning approach is proposed for the identification of center pivots in remote sensing images. The methodology is based on Circular Hough Transform (CHT) and Balanced Random Forest (BRF) classifier using vegetation indices NDVI/SAVI generated from Landsat 8 images and Land Use and Land Cover (LULC) data provided by project MapBiomas. The candidate's circles of pivots identified on images are filtered based on vegetation behavior and shape characteristics of these areas. Our approach was able to detect 7358 pivots, reaching 83.86% of Recall for 52 scenes analyzed overall Brazil compared with mapping done by the Brazilian National Water and Sanitation Agency (ANA). In some scenes, the Recall reaches up to 100%.
{"title":"A Framework to Automatic Detect Center Pivots Using Land Use and Land Cover Data","authors":"M. L. Rodrigues, T. Körting, G. R. Queiroz","doi":"10.14393/rbcv73n4-60553","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n4-60553","url":null,"abstract":"Water management is a key field to support life and economic activity nowadays. The greatly increased mechanization of agriculture, mainly through center pivot irrigation systems, represents a big challenge to control this resource. Irrigated agriculture makes up the large majority of consumptive water use, therefore it is important to identify and quantify these systems. Currently, with 6.95x10⁶ ha, Brazil is among the 10 largest countries in irrigation areas in the world. In this study, a combined Computer Vision and Machine Learning approach is proposed for the identification of center pivots in remote sensing images. The methodology is based on Circular Hough Transform (CHT) and Balanced Random Forest (BRF) classifier using vegetation indices NDVI/SAVI generated from Landsat 8 images and Land Use and Land Cover (LULC) data provided by project MapBiomas. The candidate's circles of pivots identified on images are filtered based on vegetation behavior and shape characteristics of these areas. Our approach was able to detect 7358 pivots, reaching 83.86% of Recall for 52 scenes analyzed overall Brazil compared with mapping done by the Brazilian National Water and Sanitation Agency (ANA). In some scenes, the Recall reaches up to 100%.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48142514","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Primary Health Care (PHC) is understood as the user's first contact with the Brazilian health system. The planning of PHC units is usually done based on political decisions, which neglect technical aspects related to the theme. The general objective of this study is to present a multicriteria method to assist in planning the implantation of new PHC units, through technical and objective criteria. Then this method is put into practice in the city of São Carlos - SP. The study used as the main tool the Geographic Information System (GIS), and evaluated the quality of six criteria, which are: (1) service area; (2) spatial constraints; (3) risk of natural events; (4) public transportation supply; (5) population distribution; and (6) average income. Each criterion was based on a series of indicators with clear definitions that allowed for the assignment of values according to the theme of the criterion. Each criterion culminated in a thematic map, which, when combined through a raster calculator, allowed the general classification of the study area and the viability of implanting new PHC units. The proposed method proved to be a technical and objective tool, capable of helping in the planning of new PHC units. This is exemplified in the case study in the city of São Carlos- SP.
{"title":"Proposal of a Multicriteria Method to Implement New Primary Health Care Units - a Case Study in São Carlos - SP","authors":"L. Assis, P. Segantine","doi":"10.14393/rbcv73n4-61718","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n4-61718","url":null,"abstract":"Primary Health Care (PHC) is understood as the user's first contact with the Brazilian health system. The planning of PHC units is usually done based on political decisions, which neglect technical aspects related to the theme. The general objective of this study is to present a multicriteria method to assist in planning the implantation of new PHC units, through technical and objective criteria. Then this method is put into practice in the city of São Carlos - SP. The study used as the main tool the Geographic Information System (GIS), and evaluated the quality of six criteria, which are: (1) service area; (2) spatial constraints; (3) risk of natural events; (4) public transportation supply; (5) population distribution; and (6) average income. Each criterion was based on a series of indicators with clear definitions that allowed for the assignment of values according to the theme of the criterion. Each criterion culminated in a thematic map, which, when combined through a raster calculator, allowed the general classification of the study area and the viability of implanting new PHC units. The proposed method proved to be a technical and objective tool, capable of helping in the planning of new PHC units. This is exemplified in the case study in the city of São Carlos- SP.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"46235294","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Machine learning and statistical methods can help model meteorological phenomena, especially in a context with many variables. However, it is not unusual that the measurement of those variables fails, generating data gaps and compromising data history analysis. The framework combines the predictions provided by three machine learning methods: decision trees, artificial neural networks and support vector machine, together with values calculated through five triangulation methods: arithmetic average, inverse distance weighted, optimized inverse distance weighted, optimized normal ratio and regional weight. Each machine learning algorithm generates eight regression models. One of the machine learning models makes predictions based only on the date. The remaining seven models make predictions based on one weather parameter (max. temperature, min. temperature, insolation, among others), in addition to the respective date. The triangulation methods use the climatic data from three neighboring cities to estimate the parameter of the target city. The generated dataset is, posteriorly, optimized by meta-learning algorithms. The results show that the additional information provided by the new machine learning models and the triangulation methods offered a significant increase in the accuracy of the imputed data. Moreover, the statistical analysis and coefficient of determination R² showed that the meta-learning model based on regression trees successfully combined the base-level outputs to generate outputs that best fill in the missing values of the time series studied in this paper.
{"title":"A Triangulation Meta-Learning Framework for Imputing Missing Values in Weather Time Series","authors":"Vinícius H. A. Alves, Marconi de Arruda Pereira","doi":"10.14393/rbcv73n4-59795","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n4-59795","url":null,"abstract":"Machine learning and statistical methods can help model meteorological phenomena, especially in a context with many variables. However, it is not unusual that the measurement of those variables fails, generating data gaps and compromising data history analysis. The framework combines the predictions provided by three machine learning methods: decision trees, artificial neural networks and support vector machine, together with values calculated through five triangulation methods: arithmetic average, inverse distance weighted, optimized inverse distance weighted, optimized normal ratio and regional weight. Each machine learning algorithm generates eight regression models. One of the machine learning models makes predictions based only on the date. The remaining seven models make predictions based on one weather parameter (max. temperature, min. temperature, insolation, among others), in addition to the respective date. The triangulation methods use the climatic data from three neighboring cities to estimate the parameter of the target city. The generated dataset is, posteriorly, optimized by meta-learning algorithms. The results show that the additional information provided by the new machine learning models and the triangulation methods offered a significant increase in the accuracy of the imputed data. Moreover, the statistical analysis and coefficient of determination R² showed that the meta-learning model based on regression trees successfully combined the base-level outputs to generate outputs that best fill in the missing values of the time series studied in this paper.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"45257428","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
A erosão do solo pela água é estimada em um custo anual de bilhões de dólares para o PIB global. Para estudar essa problemática, considera-se que avaliar a disposição espacial dos fenômenos erosivos, assim como a interação das variáveis que influenciam sua dinâmica, constitui-se em uma prerrogativa essencial. Neste sentido, o objetivo deste artigo é apresentar procedimentos metodológicos adotados para o desenvolvimento de cartas de síntese a fim de identificar o potencial dos terrenos ao avanço da erosão linear. As variáveis utilizadas para analisar o potencial erosivo foram a morfometria do relevo, as características físicas dos solos e o uso da terra. Foram utilizados princípios da álgebra de mapas, com destaque para a sobreposição ponderada das variáveis, partindo de influências diferentes para cada uma destas e de técnicas distintas para o estabelecimento de pesos para as classes de cada variável. Os documentos cartográficos criados foram avaliados a partir da comparação destes com dados experimentais de campo e de mapeamentos das feições lineares. Constatou-se que as melhores respostas ocorreram quando se considerou influência equânime para as variáveis físicas e de uso da terra, demonstrando que as feições erosivas são fruto da interação entre a ação humana e as características naturais do terreno. Foi possível também concluir que os procedimentos técnicos que permitem obter bons resultados para avaliar o potencial ao desenvolvimento de voçorocas, não respondem adequadamente para sulcos e ravinas, havendo necessidade de adaptações. Considera-se que as cartas elaboradas, assim como os procedimentos metodológicos desenvolvidos, possuem sustentação para a análise da dinâmica erosiva linear em setores de Cuesta, uma vez que foi possível obter produtos cartográficos que apresentaram boa correspondência espacial com as feições erosivas registradas no terreno.
{"title":"A Cartografia de Síntese como Instrumento para a Avaliação do Potencial da Dinâmica Erosiva Linear em Domínio de Cuesta","authors":"Estêvão Botura Stefanuto, Cenira Maria Lupinacci","doi":"10.14393/rbcv73n4-58099","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n4-58099","url":null,"abstract":"A erosão do solo pela água é estimada em um custo anual de bilhões de dólares para o PIB global. Para estudar essa problemática, considera-se que avaliar a disposição espacial dos fenômenos erosivos, assim como a interação das variáveis que influenciam sua dinâmica, constitui-se em uma prerrogativa essencial. Neste sentido, o objetivo deste artigo é apresentar procedimentos metodológicos adotados para o desenvolvimento de cartas de síntese a fim de identificar o potencial dos terrenos ao avanço da erosão linear. As variáveis utilizadas para analisar o potencial erosivo foram a morfometria do relevo, as características físicas dos solos e o uso da terra. Foram utilizados princípios da álgebra de mapas, com destaque para a sobreposição ponderada das variáveis, partindo de influências diferentes para cada uma destas e de técnicas distintas para o estabelecimento de pesos para as classes de cada variável. Os documentos cartográficos criados foram avaliados a partir da comparação destes com dados experimentais de campo e de mapeamentos das feições lineares. Constatou-se que as melhores respostas ocorreram quando se considerou influência equânime para as variáveis físicas e de uso da terra, demonstrando que as feições erosivas são fruto da interação entre a ação humana e as características naturais do terreno. Foi possível também concluir que os procedimentos técnicos que permitem obter bons resultados para avaliar o potencial ao desenvolvimento de voçorocas, não respondem adequadamente para sulcos e ravinas, havendo necessidade de adaptações. Considera-se que as cartas elaboradas, assim como os procedimentos metodológicos desenvolvidos, possuem sustentação para a análise da dinâmica erosiva linear em setores de Cuesta, uma vez que foi possível obter produtos cartográficos que apresentaram boa correspondência espacial com as feições erosivas registradas no terreno.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41893251","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Este trabalho descreve o processo de construção e validação de um (a) plugin / ferramenta em Sistema de Informações Geográficas (SIG), utilizado para desenvolvimento de mapas Web / online. O plugin, denominado WebMapa, ainda em desenvolvimento, permite ao usuário adicionar elementos cartográficos às páginas da Web, tornando-os interativos e funcionais. O plugin WebMapa foi construído no software QGIS, utilizando a linguagem de programação python. O sistema foi desenvolvido como um mecanismo de busca que permite aos usuários escolherem informações e elementos de mapas, bem como simbolizá-los. As escolhas possíveis são os seguintes elementos de mapas: base cartográfica (ex.: OpenStreetMap, Google Maps), bússola, escala, localização do usuário no mapa, edição em tela, cálculo de rota entre pontos de partida e chegada. O resultado do processamento do plugin WebMapa foi construído como um Web site disponível no formato de saída .html (HTML - Hypertext Markup Language / Linguagem de marcação de hipertexto). Desta forma, o sistema se torna multiplataforma, uma vez que pode ser acessado como um web site em qualquer tipo de navegador Web independente do sistema operacional.
{"title":"WebMapa: Desenvolvimento de Mapas Web por um Complemento QGIS","authors":"F. Amorim, Marcio Augusto Reolon Schmidt","doi":"10.14393/rbcv73n3-57625","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n3-57625","url":null,"abstract":"Este trabalho descreve o processo de construção e validação de um (a) plugin / ferramenta em Sistema de Informações Geográficas (SIG), utilizado para desenvolvimento de mapas Web / online. O plugin, denominado WebMapa, ainda em desenvolvimento, permite ao usuário adicionar elementos cartográficos às páginas da Web, tornando-os interativos e funcionais. O plugin WebMapa foi construído no software QGIS, utilizando a linguagem de programação python. O sistema foi desenvolvido como um mecanismo de busca que permite aos usuários escolherem informações e elementos de mapas, bem como simbolizá-los. As escolhas possíveis são os seguintes elementos de mapas: base cartográfica (ex.: OpenStreetMap, Google Maps), bússola, escala, localização do usuário no mapa, edição em tela, cálculo de rota entre pontos de partida e chegada. O resultado do processamento do plugin WebMapa foi construído como um Web site disponível no formato de saída .html (HTML - Hypertext Markup Language / Linguagem de marcação de hipertexto). Desta forma, o sistema se torna multiplataforma, uma vez que pode ser acessado como um web site em qualquer tipo de navegador Web independente do sistema operacional.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47979244","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
LiDAR se mostrou valioso na análise do meio urbano, pois permite a captura de informações tridimensionais para detectar e modelar edifícios. O desenvolvimento do LiDAR móvel terrestre abriu novas possibilidades para a modelagem 3D em áreas urbanas. Neste artigo é apresentada uma metodologia semiautomática que visa calcular modelos tridimensionais de edifícios a partir de nuvens de pontos obtidas com LiDAR terrestres móveis. Para tanto, a nuvem de pontos é segmentada em blocos de planos uniformes analisando a variação da densidade de pontos ao longo das principais direções da fachada. Isso permite segmentar a nuvem de pontos em regiões planas que posteriormente são combinadas para construir o modelo 3D, mesmo quando a fachada possui diferentes planos paralelos. O principal diferencial da metodologia é a utilização dos histogramas de frequência para segmentar a nuvem de pontos e detectar as bordas da fachada, garantindo economia de tempo em relação aos métodos tradicionais.
{"title":"Modelagem Geométrica de Fachadas usando Nuvens de Pontos LiDAR","authors":"L. A. S. E. Sousa, J. Centeno","doi":"10.14393/rbcv73n3-57808","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n3-57808","url":null,"abstract":"LiDAR se mostrou valioso na análise do meio urbano, pois permite a captura de informações tridimensionais para detectar e modelar edifícios. O desenvolvimento do LiDAR móvel terrestre abriu novas possibilidades para a modelagem 3D em áreas urbanas. Neste artigo é apresentada uma metodologia semiautomática que visa calcular modelos tridimensionais de edifícios a partir de nuvens de pontos obtidas com LiDAR terrestres móveis. Para tanto, a nuvem de pontos é segmentada em blocos de planos uniformes analisando a variação da densidade de pontos ao longo das principais direções da fachada. Isso permite segmentar a nuvem de pontos em regiões planas que posteriormente são combinadas para construir o modelo 3D, mesmo quando a fachada possui diferentes planos paralelos. O principal diferencial da metodologia é a utilização dos histogramas de frequência para segmentar a nuvem de pontos e detectar as bordas da fachada, garantindo economia de tempo em relação aos métodos tradicionais.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44773795","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
A crescente disseminação de conjuntos de dados geoespaciais (CDG) por meio de serviços Web viabilizou o acesso a conteúdo cuja existência era, na maioria das vezes, desconhecida ou restrita a profissionais especializados. Com a implementação de serviços de catálogos Web (Catalog Services for Web – CSW), os metadados são preenchidos e disponibilizados de forma estruturada, facilitando a consulta por parte dos usuários aos repositórios de Infraestruturas de Dados Espaciais (IDE) e o acesso aos CDG disponibilizados. Elementos de metadados relacionados à qualidade podem auxiliar os usuários a decidir quanto à adequação do CDG à sua aplicação, seja por meio da avaliação direta dos relatórios de elementos de qualidade ou por meio de avaliação indireta baseada em outros elementos, que depende da experiência do usuário e do domínio de aplicação dos dados. Consequentemente, a avaliação da qualidade deixa de avaliar valores objetivos e definidos para considerar conceitos propensos a algum nível de subjetividade no preenchimento. O objetivo deste trabalho é identificar quais elementos de metadados remetem ao conceito de qualidade de dados geoespaciais, podendo ser usados para subsidiar o processo de avaliação indireta de qualidade. Foram avaliados os elementos Objetivo, Declaração da Linhagem, Etapas de Produção, Insumos e Nome da Organização, empregando o processo analítico hierárquico (AHP) sobre respostas de usuários com diferentes perfis. Resultados preliminares destacam a importância dos elementos de metadados Etapas de Produção, Insumos e Objetivo.
{"title":"Percepção dos Usuários Quanto à Avaliação Indireta da Qualidade de Conjuntos de Dados Geoespaciais","authors":"Taís Virgínia Gottardo, I. Barbosa","doi":"10.14393/rbcv73n3-57640","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n3-57640","url":null,"abstract":"A crescente disseminação de conjuntos de dados geoespaciais (CDG) por meio de serviços Web viabilizou o acesso a conteúdo cuja existência era, na maioria das vezes, desconhecida ou restrita a profissionais especializados. Com a implementação de serviços de catálogos Web (Catalog Services for Web – CSW), os metadados são preenchidos e disponibilizados de forma estruturada, facilitando a consulta por parte dos usuários aos repositórios de Infraestruturas de Dados Espaciais (IDE) e o acesso aos CDG disponibilizados. Elementos de metadados relacionados à qualidade podem auxiliar os usuários a decidir quanto à adequação do CDG à sua aplicação, seja por meio da avaliação direta dos relatórios de elementos de qualidade ou por meio de avaliação indireta baseada em outros elementos, que depende da experiência do usuário e do domínio de aplicação dos dados. Consequentemente, a avaliação da qualidade deixa de avaliar valores objetivos e definidos para considerar conceitos propensos a algum nível de subjetividade no preenchimento. O objetivo deste trabalho é identificar quais elementos de metadados remetem ao conceito de qualidade de dados geoespaciais, podendo ser usados para subsidiar o processo de avaliação indireta de qualidade. Foram avaliados os elementos Objetivo, Declaração da Linhagem, Etapas de Produção, Insumos e Nome da Organização, empregando o processo analítico hierárquico (AHP) sobre respostas de usuários com diferentes perfis. Resultados preliminares destacam a importância dos elementos de metadados Etapas de Produção, Insumos e Objetivo.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44717603","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
A execução de um Levantamento Hidrográfico (LH) é um processo contínuo, desde o reconhecimento até à aprovação dos resultados nos quais todas as partes envolvidas efetuam um trabalho minucioso. Para tal, é importante ser detentor de conhecimento específico das normas, metodologias e tecnologias utilizadas na hidrografia. Contudo, principalmente no Brasil, o conhecimento, a prática e a literatura acerca de levantamentos hidrográficos ainda atingem menores proporções do que se espera de um país com dimensões continentais e extenso em litoral. A IHO (International Hydrographic Organization) especifica que, para um LH é necessário relacionar todas as profundidades medidas, independentemente do estágio da maré ou do nível da água no momento da sondagem, a um nível de referência hidrográfico comum. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é apresentar os principais conceitos relacionados aos níveis de referência considerados nos estudos e levantamentos hidrográficos em áreas costeiras e oceânicas. Realizou-se um levantamento bibliográfico a partir de literaturas, principalmente internacionais, de apoio relacionadas a levantamentos hidrográficos, sua caracterização e metodologias, os quais serviram de apoio aos conceitos aqui apresentados.
{"title":"Níveis de Referência Hidrográfico: uma Abordagem Descritiva","authors":"Raiane Rintielle Vaz Menezes, Larissa Messias de Souza, Ítalo Oliveira Ferreira","doi":"10.14393/rbcv73n3-56990","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/rbcv73n3-56990","url":null,"abstract":"A execução de um Levantamento Hidrográfico (LH) é um processo contínuo, desde o reconhecimento até à aprovação dos resultados nos quais todas as partes envolvidas efetuam um trabalho minucioso. Para tal, é importante ser detentor de conhecimento específico das normas, metodologias e tecnologias utilizadas na hidrografia. Contudo, principalmente no Brasil, o conhecimento, a prática e a literatura acerca de levantamentos hidrográficos ainda atingem menores proporções do que se espera de um país com dimensões continentais e extenso em litoral. A IHO (International Hydrographic Organization) especifica que, para um LH é necessário relacionar todas as profundidades medidas, independentemente do estágio da maré ou do nível da água no momento da sondagem, a um nível de referência hidrográfico comum. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é apresentar os principais conceitos relacionados aos níveis de referência considerados nos estudos e levantamentos hidrográficos em áreas costeiras e oceânicas. Realizou-se um levantamento bibliográfico a partir de literaturas, principalmente internacionais, de apoio relacionadas a levantamentos hidrográficos, sua caracterização e metodologias, os quais serviram de apoio aos conceitos aqui apresentados.","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43804045","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
P. Ruiz, C. Almeida, Marcos Benedito Schimalski, E. A. Mitishita, Veraldo Liesenberg
A partir dos anos 2000, houve um aumento na aquisição de dados LiDAR (Light Detection and Ranging) em áreas urbanas, o que possibilitou diversos estudos e aplicações nas mais variadas áreas, verificando-se um crescimento dos acervos históricos. Com isso, são necessários métodos de processamento robustos para manipulação desses dados. Os métodos de registro de dados laser inserem-se nesse contexto, essenciais para promover a utilização de dados oriundos de distintos equipamentos e datas. Este estudo consiste em avaliar o desempenho de três métodos de registro: Iterative Closest Point (ICP), Coherent Point Drift (CPD) e Support Vector Registration (SVR). A metodologia contempla o pré-processamento dos dados LiDAR para a extração de três telhados de edifícios com características distintas, localizados no campus da UFPR, em Curitiba – PR. Foram utilizados dados do sensor Optech ALTM Pegasus HD 500, com frequência de 300 kHz e altura de voo de 1.600 m, densidade média de 1,71 pontos por m² e IFOV de 25°. Os métodos foram implementados na linguagem Python. Como resultados, foram obtidos os registros, dos quais foram extraídas suas acurácias e tempos de processamento. Os resultados evidenciaram que os métodos CPD e SVR são ótimas alternativas para superar as limitações do ICP, ressaltando-se o desempenho do CPD e a eficiência computacional do SVR, sendo que este último é particularmente adequado para lidar com dados ruidosos.
从2000年代开始，城市地区的激光雷达（光探测和测距）数据采集有所增加，这使得在最多样化的地区进行了几项研究和应用，验证了历史收集的增加。因此，需要稳健的处理方法来处理这些数据。激光数据记录方法是这一背景的一部分，对于促进使用不同设备和日期的数据至关重要。本研究包括评估三种记录方法的性能：迭代最近点（ICP）、相干点漂移（CPD）和支持向量配准（SVR）。该方法包括对激光雷达数据进行预处理，以提取位于佛罗里达州库里蒂巴市UFPR校园内的具有不同特征的建筑物的三个屋顶。使用了Optech ALTM Pegasus HD 500传感器的数据，频率为300kHz，飞行高度为1600m，平均密度为1.71点/m²，IFOV为25°。这些方法是用Python语言实现的。结果，获得了记录，从中提取了它们的准确性和处理时间。结果表明，CPD和SVR方法是克服PCI局限性的好方法，突出了CPD的性能和SVR的计算效率，后者特别适合处理噪声数据。
{"title":"Avaliação do Desempenho dos Métodos ICP, CPD e SVR para Registro Automático de Nuvens de Pontos Relativas a Telhados Extraídas de Dados LiDAR Aerotransportados","authors":"P. Ruiz, C. Almeida, Marcos Benedito Schimalski, E. A. Mitishita, Veraldo Liesenberg","doi":"10.14393/RBCV73N3-57838","DOIUrl":"https://doi.org/10.14393/RBCV73N3-57838","url":null,"abstract":"A partir dos anos 2000, houve um aumento na aquisição de dados LiDAR (Light Detection and Ranging) em áreas urbanas, o que possibilitou diversos estudos e aplicações nas mais variadas áreas, verificando-se um crescimento dos acervos históricos. Com isso, são necessários métodos de processamento robustos para manipulação desses dados. Os métodos de registro de dados laser inserem-se nesse contexto, essenciais para promover a utilização de dados oriundos de distintos equipamentos e datas. Este estudo consiste em avaliar o desempenho de três métodos de registro: Iterative Closest Point (ICP), Coherent Point Drift (CPD) e Support Vector Registration (SVR). A metodologia contempla o pré-processamento dos dados LiDAR para a extração de três telhados de edifícios com características distintas, localizados no campus da UFPR, em Curitiba – PR. Foram utilizados dados do sensor Optech ALTM Pegasus HD 500, com frequência de 300 kHz e altura de voo de 1.600 m, densidade média de 1,71 pontos por m² e IFOV de 25°. Os métodos foram implementados na linguagem Python. Como resultados, foram obtidos os registros, dos quais foram extraídas suas acurácias e tempos de processamento. Os resultados evidenciaram que os métodos CPD e SVR são ótimas alternativas para superar as limitações do ICP, ressaltando-se o desempenho do CPD e a eficiência computacional do SVR, sendo que este último é particularmente adequado para lidar com dados ruidosos. ","PeriodicalId":36183,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Cartografia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42745277","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Alan José Salomão Graça, Juliana Moulin Fosse, L. A. Veiga, Mosar Faria Botelho
A tecnologia de impressão 3D vem revolucionando muitas práticas de projeto com a possibilidade de geração de protótipos ou peças perfeitamente funcionais nas mais diversas áreas do conhecimento, tal como a Cartografia. Diferentes tipos de produtos cartográficos confeccionados por esses métodos produtivos podem ser encontrados na literatura. Todavia, ainda pouco é explorada a questão científica de como é este processo de produção cartográfica 3D, tampouco discutida sobre esta nova forma de abordagem de produtos cartográficos tangíveis. Neste sentido, o presente artigo apresenta os conceitos de impressão 3D aplicados à Cartografia e exemplos teórico-conceituais sobre o emprego da modelagem tridimensional aliada à manufatura aditiva na geração de produtos cartográficos. São apresentadas as vantagens da impressão 3D, tais como a visualização, o tempo de produção, uso de diferentes materiais para variados produtos, que antes eram de difícil produção, além da possibilidade de geração de novas formas de representação. São destacados elementos que ainda necessitam de maiores pesquisas, tais como a simbolização, a generalização aplicada aos modelos geométricos tridimensionais, o uso de cores na impressão 3D e de textos e toponímias.
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