Geocomputation application to studies of landslides susceptibility

Esta tese propôs uma metodologia para detecção de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra a partir de imagens aéreas, culminando no desenvolvimento de uma ferramenta computacional, denominada SASD/T, para testar a metodologia. Para justificar esta pesquisa, um levantamento sobre os desastres naturais da história brasileira relacionada a deslizamentos de terra e as metodologias utilizadas para a detecção e análise de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra foi realizado. Estudos preliminares de visualização 3D e conceitos relacionados ao mapeamento 3D foram realizados. Estereoscopia foi implementada para visualizar tridimensionalmente a região selecionada. As altitudes foram encontradas através de paralaxe, a partir dos pontos homólogos encontrados pelo algoritmo SIFT. Os experimentos foram realizados com imagens da cidade de Nova Friburgo. O experimento inicial mostrou que o resultado obtido utilizando SIFT em conjunto com o filtro proposto, foi bastante significativo ao ser comparado com os resultados de Fernandes (2008) e Carmo (2010), devido ao número de pontos homólogos encontrados e da superfície gerada. Para detectar os locais susceptíveis a deslizamentos, informações como altitude, declividade, orientação e curvatura foram extraídas dos pares estéreos e, em conjunto com as variáveis inseridas pelo usuário, forneceram uma análise de quão uma determinada área é susceptível a deslizamentos. A metodologia proposta pode ser estendida para a avaliação e previsão de riscos de deslizamento de terra de qualquer outra região, uma vez que permite a interação com o usuário, de modo que este especifique as características, os itens e as ponderações necessárias à análise em questão.The purpose of this thesis is a methodology to detect locations susceptible to landslides from the aerial images, culminating in the development of software, denominated SASD/T, to testing the methodology. To justify this research, a survey about natural disasters in Brazilian history related to landslides and methodologies used for detection and analysis of areas susceptible to landslides was realized. Preliminaries studies of the 3D visualization and concepts related to 3D mapping of an area were carried out. The stereoscopy technique was implemented to visualize three-dimensionally the selected region. Altitudes were found via parallax, from the homologous points found by the SIFT algorithm. The experiments were performed with Nova Friburgo city images. The initial experiment showed that the results obtained using the SIFT algorithm together with the proposed filter was highly significant when compared with the results of Fernandes (2008) and Carmo (2010), due to the number of homologous points found and the generated surface. To detect locations susceptible to landslides, information such as altitude, slope, aspect and curvature areas was extracted from the stereo pairs and, together with the variables entered by the user, was provided an analysis of how a particular area is susceptible to landslides. The proposed methodology can be extended to the evaluation and prediction of landslide risks in any other region, since it allows interaction with the user, so that it specifies the characteristics, the items and the weights needed for the analysis in question