Avaliação do uso do solo através de imagens Landsat : uma avaliação multitemporal a partir de um algoritmo classificador ideal

Submitted by Daniele Rosa Monteiro (daniele.monteiro@uffs.edu.br) on 2017-10-18T12:32:23Z No. of bitstreams: 1 GOMES.PDF: 5428155 bytes, checksum: 1f8bd694b48662cb156b416ea37df75b (MD5)Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2017-10-19T10:10:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GOMES.PDF: 5428155 bytes, checksum: 1f8bd694b48662cb156b416ea37df75b (MD5)Made available in DSpace on 2017-10-19T10:10:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GOMES.PDF: 5428155 bytes, checksum: 1f8bd694b48662cb156b416ea37df75b (MD5) Previous issue date: 2017-10Em razão da necessidade de gerir e utilizar os recursos naturais a avaliação do uso da terra se torna indispensável. O objetivo do presente trabalho é a comparação de três diferentes algoritmos classificadores automáticos de imagens por meio de Sistemas de Informação Geográfica, aplicados a avaliação do uso da terra nas bacias hidrográficas do Rio Marmeleiro e do Rio Vitorino localizadas no sudoeste do Paraná. A escolha das bacias se deu em razão da sua heterogeneidade de uso da terra e facilidade de acesso pelo pesquisador no que diz respeito às visitas de campo. Um banco de dados foi criado no software SPRING para o gerenciamento, manipulação e geração de dados geográficos tendo como base Cartas Topográficas do Exército. Foi realizada uma caracterização morfométrica de ambas as bacias para melhor compreender os processos que nelas ocorrem, bem como a hierarquização dos córregos, definição do clima, geomorfologia, geologia, tipo de solo, altimetria e declividade. Visitas de campo foram feitas em ambas as bacias, demarcando amostras referência de uso da terra. O índice utilizado para determinar o desempenho dos classificadores foi o índice Kappa e os algoritmos testados foram a Máxima Verossimilhança (MAXVER) que é uma classificação supervisionada, e os não supervisionados Isoseg e Bhattacharya. As imagens utilizadas pertencem a série de imagens Landsat. Através da comparação do desempenho dos algoritmos por meio do índice Kappa para a Bacia do Rio Marmeleiro o melhor classificador foi o MAXVER com índice de 0,7, enquanto que para a Bacia do Rio Vitorino foi o algoritmo Isoseg com índice de 0,92. Porém o classificador MAXVER também apresentou um excelente desempenho na Bacia do Rio Vitorino, com índice de 0,90. A análise multitemporal foi realizada a partir dos classificadores com maiores índices de desempenho e foi possível identificar um crescimento da vegetação arbórea ao no período de 1985 a 2000, seguido de uma ligeira queda e um novo crescimento até o ano de 2010. Durante as visitas de campo foi observado que as áreas de reflorestamento são cultivadas bem próximas as áreas de vegetação nativa, assim é possível deduzir que esta variação das proporções de vegetação arbórea seja diretamente influenciadas pelas áreas de reflorestamento.Due to the necessity for managing of the natural resources, land use analysis has became an important task to assist decision-makers. The objective of the present work is to compare three different algorithms for image classification applied to land use evaluation. The methodology was applied to the Marmeleiro River and the Vitorino River watersheds located in the southwestern part of Paraná State, Brazil. A database was created in SPRING software for the management, manipulation and generation of geographic data based on the Army Topographic Maps. A morphometric characterization of both watersheds, as well as streams order, climate definition, geomorphology, geology, soil type, elevation and slope were carried out. Sampling points to characterize the land use were acquired by means of field surveys. The Kappa index was used to determine the performance of three algorithms: the Maximum Likelihood (MAXVER), which is a supervised algorithm, the Isoseg and Bhattacharya, which are non-supervised algorithms. Satellite images were acquired from the Landsat missions. By comparing the performance of the algorithms, for the Marmeleiro River watershed, the best classifier was the MAXVER with index of 0.7, whereas for the Vitorino River watershed, the best algorithm was the Isoseg with index of 0.92. The MAXVER alorithm also showed a good performance in the Vitorino River watershed, with an index of 0.90. The multitemporal analysis was performed by the algorithms with the highest performance indexes, thereby, identifying an increase in the arboreal vegetation from 1985 to 2000, followed by a slight fall and a new increase until 2010. Through the field surveys it was observed that reforestation areas are cultivated very close to native vegetation areas, therefore this might be a reason for the increase in the arboreal vegetation area in the watershed