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AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR O MAPEAMENTO DO USO E
COBERTURA DA TERRA NO IFES -CAMPUS DE ALEGRE
Jéferson Luiz Ferrari(Doutorando)
Ricardo F. Garcia Alexandre R. dos Santos(Orientador) (Co-orientador)
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SUMÁRIO
Introdução Apresentação geral e exposição dos objetivos
Capítulo 1
Capítulo 2
Capítulo 3
Capítulo 4
Capítulo 5
Considerações Finais
Acurácia vertical de modelos digitais de elevação na caracterização do relevo
Análise de conflito de uso e cobertura da terra em Áreas de Preservação Permanente do Ifes–Campus de Alegre Análise da vegetação por meio da subtração de imagem NDVI na sub-bacia hidrográfica do córrego do Horizonte
Classificações digitais em imagens Cbers-2B-CCD e Landsat-5-TM aplicadas ao mapeamento agrícola da sub-bacia hidrográfica do córrego Horizonte
Avaliação da acurácia horizontal de receptores GNSS: uma proposição metodológica
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INTRODUÇÃO GERAL
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� Determinação de produtividades das culturas
� Mapeamento do uso e da cobertura da terra
� Diagnósticos e planejamentos ambientais
Fonte: Gleriani (2010)
� Instrumento de política fiscal e urbana
Fonte: Erba et al. (2005)
Fontes: Moreira et al. (2010) e Rudorff et al. (2009)
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� Uso da terra X Cobertura da terra
Estado físico-químico e biológico da superfície
terrestre
Ex.: Área em mata
Fonte: Briassoulis (2011)
Emprego da terra pelo homem
Ex.: Área agriculturada
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� IBGE lança o primeiro mapa de coberturae uso da terra do Brasil
Fonte: IBGE (2010)
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� Cenário favorável e promissor
� Popularização da informática
� Sistemas de Navegação por Satélites (GNSS)
� Sensoriamento remoto (SR)
� Sistemas de informações geográficas (SIG)
Fontes: Rosa (2005) Silva (2005)
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� Novas geotecnologias de coleta de dados
Fonte: Geoeye (2010)
Fonte: Liu (2007)Fonte: Jensen (2009)
SRTM
GEOEYE-1
Fonte: Monico (2007)
GNSS
RTK
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� Novas geotecnologias de coleta de dados
Fonte: Geoeye (2010)
Fonte: Liu (2007)Fonte: Jensen (2009)
SRTM
GEOEYE-1
Fonte: Monico (2007)
GNSS
RTK
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� Novas geotecnologias de coleta de dados
Fonte: Geoeye (2010)
Fonte: Liu (2007)Fonte: Jensen (2009)
SRTM
GEOEYE-1
Fonte: Monico (2007)
GNSS
RTK
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� Novas geotecnologias de coleta de dados
Fonte: Geoeye (2010)
Fonte: Liu (2007)Fonte: Jensen (2009)
SRTM
GEOEYE-1
Fonte: Monico (2007)
GNSS
RTK
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� Novas geotecnologias de coleta de dados
Fonte: Geoeye (2010)
Fonte: Liu (2007)Fonte: Jensen (2009)
SRTM
GEOEYE-1
Fonte: Monico (2007)
GNSS
RTK
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� Ifes-Campus de Alegre
�LocalizaçãoLat. = 20º45’51” S
Long. = 41º27’24” W
Alt. Média = 138 m
�ClimaCwa
Temp. média = 23,1ºC
Precip. média = 1.341 mm
Fonte: Lima et al. (2008)
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� Prepara recursos humanos;
� Trabalha com uma série de culturas, sem aindapossuir registro georreferenciado sistemático dasatividades;
� Está inserido numa região que possui altaincidência nascentes e de cursos d’água; e
� Atravessa uma fase de expansão de uso eocupação de suas terras.
� Ifes-Campus de Alegre
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� Avaliar modelos digitais de elevação para subsidiar aescolha do modelo apropriado de extração deatributos topográficos;
� Gerar uma base local de dados que contemple asclasses de uso e cobertura da terra, a hipsometria, asdeclividades, o modelo sombreado e a orientação dorelevo;
� Analisar as áreas de conflito de uso e cobertura dasterras em Áreas de Preservação Permanente (APPs);
Objetivos
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�Avaliar as mudanças da cobertura vegetal, ocorridasnas últimas décadas, na sub-bacia hidrográfica docórrego do Horizonte;
�Avaliar o desempenho de algoritmos na classificaçãode imagens Cbers-2B-CCD e Landsat-5-TM visando omapeamento agrícola da sub-bacia hidrográfica docórrego Horizonte; e
�Propor metodologia de avaliação de acuráciahorizontal de receptores GNSS.
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CAPÍTULO 1
Acurácia vertical de modelos digitais de elevação na caracterização do relevo
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Objetivo
Avaliar a acurácia vertical de modelos digitais deelevação visando subsidiar a escolha do modeloapropriado para derivar atributos topográficos.
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MATERIAL E MÉTODOS
Fontes de dados
� Cartas do IBGEFolhas Anutiba (SF-24-V-A-I) e Muqui (SF-24-V-A-IV-I)
Earth Remote Sensing Data Analysis Center (ERSDAC, 2009)
United States Geological Survey (USGS, 2001)
Fonte: http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp/search.jsp
Fonte: http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br
Fonte: IGBE/Geobases
� GDEM_ASTER
� SRTM
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Procedimento experimental
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Procedimento experimental
Pré-processamentos
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Procedimento experimental
Transformação das altitudes
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Procedimento experimental
Geração dos MDEs
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Procedimento experimental
Avaliação da exatidão vertical
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� Fontes de dados MDEs
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� Geração dos MDEs
Resolução = 3 m
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� Levantamento topográfico
Estação Total, modelo OTS685L, marca FOIF
Fonte: RGES/IBGE (2005)
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� Coleta de pontos controle
420 pontos
110 pontos
Área plana
(90,0 a 120,0 m)
319 pontos
Área montanhosa
(120,1 a 240 m)
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Pontos notáveis e representativa espacial
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Estatísticas (CONGALTON e GREEN, 2009)
Padrão de Exatidão Cartográfica (BRASIL, 1984)
� Avaliação da exatidão cartográfica vertical
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Depressões espúrias
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Parâmetros estatísticos (CONGALTON e GREEN, 2009)
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PEC (BRASIL, 1984)
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PEC (BRASIL, 1984)
A
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PEC (BRASIL, 1984)
AC
A
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Banco de dados locais
Banco de dados
Orientação
Curvas-de-nível
HispsometriaModelo sombreado
Bacias hidrográficas
Classes de declives
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CONCLUSÃO
� O MDE ASTER representa melhor as altitudes dorelevo, porém necessita de correções de depressõesespúrias.
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CAPÍTULO 2
Análise de conflito de uso e cobertura da terra em Áreas de Preservação
Permanente do Ifes –Campus de Alegre
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Objetivo
Analisar as áreas de conflito de uso ecobertura das terras em Áreas de PreservaçãoPermanente (APPs) do Ifes-Campus de Alegre.
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Procedimentos
� 1ª Etapa: Mapeamento do uso e coberturaImagem de satélite Geoeye-1, resolução espacial de 50 cm
Fontes:
MDE_ASTER
Fonte: Geoeye (2009)
� 2ª Etapa: Delimitação das APPs
� 3ª Etapa: Análise de conflito das terras
Lei Federal n.º 4.771/1965
Resolução n.º 303/2002 do CONAMA
Hott et al. (2004)
MATERIAL E MÉTODOS
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� 1ª Etapa: Mapeamento do uso e cobertura
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� 1ª Etapa: Mapeamento do uso e cobertura
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Fontes: IBGE (2006) e Ormond (2006)
Identificadas 36 classes
Áreas antrópicas agrícolas
Áreas antrópicas não-agrícolas
Áreas naturais
Água
Níveis
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Dirupção das dúvidas
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� 2ª Etapa: Delimitação das APPs
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� 2ª Etapa: Delimitação das APPs
![Page 48: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/48.jpg)
� 2ª Etapa: Delimitação das APPs
![Page 49: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/49.jpg)
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� 3ª Etapa: Análise de conflito das terras
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� 3ª Etapa: Análise de conflito das terras
Área antrópicas agrícolas e
não-agrícolas
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Mapeamento do uso e cobertura
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Mapeamento do uso e cobertura
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![Page 56: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/56.jpg)
� Níveis
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![Page 59: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/59.jpg)
Delimitação das APPs
+
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![Page 62: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/62.jpg)
Confronto nas APPs
X
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Áreas de conflito nas APPs
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Áreas de conflito nas APPs
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![Page 66: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/66.jpg)
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CONCLUSÕES
� As APPs totalizam 34,33% da área do Ifes-Campusde Alegre.
� As APPs de topos de morro (16,94% ) e dos cursosd’água (14,03%) são as que ocupam a maior área.
� As APPs de cursos d’água são as mais atingidas,onde as principais classes são Pastagem natural (20,11ha) e Estrada não-pavimentada (1,18 ha).
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CAPÍTULO 3
Análise da vegetação por meio da subtração de imagem NDVI na sub-bacia
hidrográfica do córrego do Horizonte, Alegre, ES
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Objetivo
Avaliar as mudanças da cobertura vegetal,ocorridas nas últimas décadas, na sub-baciahidrográfica do córrego do Horizonte.
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MATERIAL E MÉTODOS
� Sub-bacia hidrográfica córrego Horizonte
Descrição do local
Área = 13,17 km²
Lat. = 20º45’51” S
Long. = 41º27’24” W
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MATERIAL E MÉTODOS
� Sub-bacia hidrográfica córrego Horizonte
Descrição do local
Área = 13,17 km²
Lat. = 20º45’51” S
Long. = 41º27’24” W
Ifes- Alegre
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� LandSat
Sensor TM
Fontes de dados
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Sensor TM
� LandSat
Fontes de dados
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Procedimento experimental
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Correções
geométricas
Procedimento experimental
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Retificações
radiométricas
Referência
Procedimento experimental
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Obtenção dos
NDVIs
Procedimento experimental
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Subtração de
imagens NDVIs
Procedimento experimental
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Análise da mudança da cobertura
Procedimento experimental
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� Classes estudadas
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� Classes X Zonas
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Estatísticas preliminares
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Correções radiométricas
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NDVIs
212,0
159,1
==∆
x340,0
680,0
==∆
x
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MUDANÇAS DA COBERTURA VEGETAL
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“ “Bom estado de preservação”
MUDANÇAS DA COBERTURA VEGETAL
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Fato Preocupante
49,32%
� Classes X Zonas
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Altitudes de 420 a 680 m
Fato Preocupante
49,32%
� Classes X Zonas
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CONCLUSÕES
� A técnica de subtração de imagens de NDVIs permiteverificar mudanças de cobertura da vegetação.
� O desmatamento constatado na região de cabeceirada sub-bacia hidrográfica sinaliza a necessidade deuma política de educação ambiental na área em estudo.
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CAPÍTULO 4
Classificações digitais em imagens Cbers-2B-CCD e Landsat-5-TM aplicadas ao
mapeamento agrícola da sub-bacia hidrográfica do córrego Horizonte, Alegre,
ES
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Objetivo
Avaliar o desempenho de classificadores máximaverossimilhança, com assinaturas espectraisindividualizadas e agrupadas, e iso cluster, visandoo mapeamento agrícola da sub-bacia hidrográficado córrego Horizonte.
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MATERIAL E MÉTODOS
� Sub-bacia hidrográfica córrego Horizonte
Descrição do local
Área = 13,17 km²
Lat. = 20º45’51” S
Long. = 41º27’24” W
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Fontes de dados
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Fontes de dados
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Procedimento experimental
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Acurácias das classificações
Fonte: Costa e Brites (2004)
E = 0,10
P = 95%
72 Unidades de referência
Total = 360
� Dimensionamento do espaço amostral
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Acurácias das classificações
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Exatidão global
Acurácia do produtor
Acurácia do usuário
Índice Kappa
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![Page 101: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/101.jpg)
5% de probabilidade
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Precisão das classificações
![Page 103: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/103.jpg)
Fonte: Moreira (2007)
� Erros
Inclusão
Omissão
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Acurácias das classificações
� Por Máxima Verossimilhança
� Por Iso cluster
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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Classificações por Máxima Verossimilhança
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Classificações por iso cluster
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Precisão das classificações
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CONCLUSÕES
� O uso da imagem Geoeye-1, como verdade decampo, além de reduzir o esforço amostral, permitecontornar fatores limitantes de amostragem provocadospela dificuldade de acesso.
� Os melhores desempenhos nas classificações foramalcançados por máxima verossimilhança com amostrasindividualizadas.
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CAPÍTULO 5
Avaliação da acurácia horizontal de receptores GNSS: uma proposição
metodológica
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Objetivos
Propor metodologia de avaliação de acuráciahorizontal de receptores GNSS, com e semcorreção diferencial.
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MATERIAL E MÉTODOS
Fonte: RGES/IBGE (2005)
Fonte de dados
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Procedimento experimental
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Fonte:Gurtner et al. (1989)
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![Page 121: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/121.jpg)
![Page 122: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/122.jpg)
� Estatísticas (CONGALTON e GREEN, 2009)
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![Page 124: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/124.jpg)
![Page 125: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/125.jpg)
� Delineamento dos pontos
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� Materialização dos pontos
RTK
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� Posicionamentos realizados
1 e 15s
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� Posicionamentos realizados
5 min
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![Page 130: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/130.jpg)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Delineamento CAD x Posicionamentos RTK
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Demais posicionamentos
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![Page 134: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/134.jpg)
![Page 135: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/135.jpg)
Distribuição espacial das acurácias
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![Page 137: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/137.jpg)
Recomendação de escalas máximas
Fonte: Casaca et al. (2007)
PRSTOPL1L2P500_15sPRSTOPL1L2P500_1sRTKPREL1P3_5minPREL1P3_15sPREL1P3_1sPREL1GTR1_5minPACAEMM_5minPREL1GTR1_15sPREL1GTR1_1sPREL1TOPO_5minPACASTOPMM_1sPRSTOPL1TOPO_1sPACAEG_5minPACAEE_5minPACASTOPG_1sPACASTOPG_15sPACASTOPE_15sPACASTOPE_1s
1:601:721:4021:5941:7021:8441:2.5481:3.0181:4.6781:4.7941:4.2421:4.9281:5.0061:6.2381:6.5701:6.4901:6.9401:7.7341:9.556
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Tempo de ocupação
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Tempo de ocupação
Grande dispersão
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Tempo de ocupação
45,6%
15,3%
19,0%
86,7%
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Linha de base
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![Page 143: AVALIAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA SUBSIDIAR …€¦ · Novas geotecnologias de coleta de dados Fonte: Geoeye (2010) Fonte: Jensen (2009) Fonte: Liu (2007) ... O MDE ASTER é o modelo](https://reader037.vdocuments.com.br/reader037/viewer/2022103107/5abeea7c7f8b9a5d718da29d/html5/thumbnails/143.jpg)
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CONCLUSÃO
� A metodologia constitui-se em alternativametodológica de avaliação de receptores GNSS paralinhas de base curtas.
� O conhecimento das acurácias dos receptores GNSSsão de grande utilidade aos usuários no momento daescolha de um receptor.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
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� A técnica de subtração de imagens de NDVIs permiteverificar mudanças de cobertura da vegetação.
� O MDE ASTER é o modelo que melhor representa orelevo local.
� As informações da perda de vegetação constatadana região de cabeceira da sub-bacia hidrográfica e dasáreas de conflito nas APPs do Ifes-Campus de Alegrepodem nortear estudos de educação ambiental etomada de decisões.
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� Os ótimos desempenhos de classificação pormáxima verossimilhança para a classe mata, nasimagens Cbers-2B e Landsat-5-TM, permiterecomendar o uso desse classificador emmonitoramentos de florestamento e desflorestamentolocal.
� A metodologia proposta de avaliação de receptoresGNSS constitui-se em alternativa metodológica paralinhas de base curtas.
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