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Journal Cover Boletim de Ciências Geodésicas
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  This is an Open Access Journal Open Access journal
     ISSN (Print) 1413-4853 - ISSN (Online) 1982-2170
     Published by SciELO Homepage  [711 journals]   [SJR: 0.195]   [H-I: 4]
  • Comparative analysis of hydrologic networks generated from hydrologically
           correct surfaces

    • Abstract: Um dos principais desafios da análise hidrológica está na caracterização morfométrica e delineamento da rede hidrográfica associada a uma bacia. Neste contexto, objetivou-se a comparação qualitativa e quantitativa de parâmetros geomorfométricos extraídos de redes hidrológicas geradas a partir de superfícies originais, e hidrologicamente consistentes. A priori, determinaram-se dois grupos de informações. O original, derivado das superfícies sem nenhuma correção e o corrigido, derivado das superfícies hidrologicamente consistentes. As informações de drenagem foram extraídas a partir de cada modelo digital de terreno (MDT) e cada modelo digital de elevação (MDE), antes e após a correção, para uma posterior comparação entre as redes estimadas e de referência. As comparações foram feitas na escala de 1:100.000, tomando por base o MDE SRTM de menor resolução espacial. Percebeu-se que as distâncias das redes são inversamente proporcionais a resolução espacial de cada superfície, exceto para o GDEM, que, mesmo com resolução espacial de 30metros, não gerou melhores resultados do que o SRTM com resolução espacial de 90metros. Das superfícies corrigidas a Topodata foi menos sensível a mudança, com uma amplitude da distância média (antes e após a correção) de apenas 24,5 metros. Enquanto o SRTM teve a maior amplitude com 76 metros. Os MDTs de alta resolução espacial apresentaram resultados similares, com o maior ajuste para o MDT obtido por levantamento aerofotogramétrico.One of the biggest challenges concerning hydrological analyses is the morphometric characterization and delineation of the hydrographic network associated with a basin. Therefore, this study aimed at comparing the qualitative and quantitative of geomorphometic parameters extracted from hydrological networks produced from original and hydrologically consistent surfaces. At first, were elaborated two datasets were elaborated. The first, denominated original, organized from surfaces without any correction and the second, denominated corrected, derived from the hydrologically correct surfaces. Drainage maps were automatically extracted from each digital terrain model (DTM) and digital elevation model (DEM), before and after corrections for a posterior comparison between the estimated and the reference networks. Comparisons were made considering the 1:100.000scale. It was noticed that the distances between the networks were directly proportional to the spatial resolution of the surfaces data, except for GDEM, which even with spatial resolution of 30meters, presented inferior results than DEM SRTM with spatial resolution of 90meters. The corrected Topodata surface was less sensitive to changes, with an average distance (before and after corrections) of only 24.5 meters. The drainage, extracted from SRTM presented the worst unconformity,76 meters. Finally, the drainage extract from high-resolution DTMs presented similar results, with the beet adjustment for DTM produced from aerial photogrammetry.
       
  • The use of environmental modeling for systematization of tacit knowledge:
           identification of optimal corridor for transmission lines of electricity

    • Abstract: A necessidade de expansão do setor elétrico requer o aprimoramento constante das formas de projetar e executar empreendimentos como linhas de transmissão de energia elétrica. Embora, a disseminação de tecnologias de geoinformação estejam auxiliando a modernização desse processo, um dos grandes desafios é preservar o conhecimento acumulado ao longo dos anos de desenvolvimento de projetos. Os padrões de execução de projetos passados podem ser encontrados nas paisagens em que os mesmos foram executados. A hipótese avaliada neste trabalho é a possibilidade de empregar geotecnologia para extrair o conhecimento tácito através de padrões de execução de projetos lineares desenvolvidos no passado por meio da análise da paisagem, e utilizar tais informações em um processo de analise multicriterial para auxiliar a modelagem novos corredores de transmissão de energia. Este procedimento representa a oportunidade de estabelecer termos comparativos e parametrizados para interfacear às novas tecnologias e ganho de produtividade para modernizar o planejamento do setor de distribuição de energia. A investigação se apóia na análise multitemporal. Para tanto, a elaboração de um modelo espacialmente explícito e dinâmico faz-se necessária visando reconhecer não só o padrão espacial de ocorrência do fenômeno, mas também a sua variação na história. O presente trabalho emprega metodologias robustas, como Peso de Evidências e Least Costly Path para estudar o padrão espacial da localização de linhas de transmissão de energia na paisagem. Os resultados demonstram a viabilidade do uso de geoprocessamento e análise da paisagem, bem como a possibilidade de identificação de variáveis de caráter geográfico não consideradas nas tratativas normativas do setor, além de indicarem os locais de preferência para locação destes empreendimentos,The need for expansion of the electricity sector requires constant improvement for designing methods and project developments, such as electricity transmission lines. The dissemination of geoinformation technology supports the modernization of the process, yet the preservation of tacit knowledge is a key challenge to be considered. The patterns resulting from projects implemented in the past can be found in the landscape. This paper hypothesizes the use of geotechnologies to extract the tacit knowledge from linear engineering projects printed in the landscape through landscape analysis, therefore use the information in a multicriterial decision framework towards modeling new corridors for transmission lines of electricity. This procedure can represent an opportunity for establishing metrics for interfacing new technologies and productivity gains to modernize the planning process of the sector of energy distribution. This research is based on a multi-temporal analysis. The model developed is dynamic and geographically explicit in order to recognize not only the spatial occurrence pattern of the phenomenon, but also the variation along their history. This study employs robust methodologies, such as Weight of Evidence and Least Costly Path to study the spatial pattern of the energy transmission lines implementation across the landscape. The results demonstrate the feasibility of GIS and landscape analysis, as well as the possibility of identifying geographic variables not considered in the existing regulation, and indicate preferable locations for new corridors.
       
  • Proposal of a hypothesis test for the existence of spatial dependence in
           geostatistical data

    • Abstract: A avaliação da significância da dependência espacial é importante para que se possa realizar uma inferência formal sobre a hipótese nula de não existência de dependência espacial em Geoestatística. Com o presente estudo, objetivou-se construir um teste de significância para a hipótese nula de ausência de dependência espacial, para uma melhor decisão sobre a existência ou não de dependência em dados geoestatísticos. Para a construção do teste de dependência espacial levou-se em consideração as características dos modelos ajustados ao semivariograma e, para a construção do teste de hipótese, inicialmente, foram definidos a hipótese nula e uma estatística de teste gerada a partir do conceito de área de dependência espacial obtida no semivariograma. O teste foi construído com base em simulações de fenômenos geoestatísticos apresentando característica de efeito pepita puro, ou seja, fenômenos em que a hipótese nula foi verdadeira. Por fim, foi estudado o poder do teste para diferentes graus de dependência espacial simulados. O teste apresentou bom poder, sendo que este tendeu a 100% quando aumentou o grau de dependência espacial dos fenômenos geoestatísticos simulados.The assessment of the significance of spatial dependence is important for the formal inference about the null hypothesis of non-existence of spatial dependence in geostatistics. Through this study, we aimed at developing a significance test for the null hypothesis of lack of spatial dependence, for the best decision about the existence whether or not the dependence on geostatistical data. For the development of the spatial dependence test, we considered the characteristics of models adjusted to the semivariogram; and for the development of the hypothesis test, firstly the null hypothesis and a statistics of the test generated from the concept of spatial dependence area obtained in the semivariogram were defined. The test was developed based on simulation of geostatistical phenomena presenting features of pure nugget effect, i.e., phenomena in which the null hypothesis was true. Finally, it was studied the power of the test for different degrees of simulated spatial dependencies. The test showed good power, and this tended to 100% when the degree of spatial dependence of the simulated geostatistical phenomena increased.
       
  • Analysis of changes in physical parameters of surface derived from biomass
           burning in Rondônia State

    • Abstract: O objetivo principal deste trabalho consistiu na avaliação dos impactos das queimadas na modificação da temperatura do solo e da radiação de ondas curtas no Estado de Rondônia nos anos de 2000 a 2011, utilizando o RegCM4 para a modelagem dos dados. Este modelo necessita da entrada de dados como o uso e cobertura da terra (com e sem queimadas) e parâmetros físicos como o albedo da superfície (separados em radiação fotossinteticamente ativa e reflectância no infravermelho próximo e médio), o índice de área foliar e a fração de cobertura vegetal. Assim, os mapas de uso da terra foram atualizados a partir do produto MCD12A1 do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Para o mapeamento das queimadas foram utilizadas imagens dos produtos MOD09 e MYD09 do sensor MODIS, a partir do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), segmentação das imagens fração sombra e edição manual. Os dados do albedo da superfície e da fração de cobertura vegetal foram coletados em campo com o FieldSpec Pro e o índice de área foliar foi obtido dos produtos MYD15A2 e MOD15A2 do sensor MODIS. Os resultados indicaram que as queimadas apresentam uma variabilidade significativa no Estado de Rondônia, com destaque para os anos de 2005, 2010 e 2004 e ocorrem frequentemente em áreas que já possuem algum tipo de uso, como áreas de extrativismo vegetal, pecuária de animais de grande porte e cultivos permanentes diversificados. Os valores de albedo apresentam uma diminuição de 16% na ocorrência de uma queimada, fator que provoca modificações no balanço de radiação de ondas curtas. Estas modificações ocasionam o aumento da temperatura do solo, que podem atingir valores máximos diários superiores a 10°C, provocando alterações significativas em diversas variáveis climatológicas que podem impactar a climatologia local e regional.The main objective of this work is to analyze the impacts in soil temperature and short-wave radiation balance derived from biomass burning in Rondônia State for 2000-2011 years, using RegCM4 for meteorological modeling. This model requires some input data such as land use and land cover maps (with and without burned areas) and physical parameters such as the surface albedo (separated in photosynthetic active radiation and in shortwave infrared reflectance), leaf area index and the fraction of vegetation cover. Thus, the land use and land cover maps were updated from MCD12A1 product of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor. The MOD09 and MYD09 products of MODIS were utilized for the burned areas mapping, obtained from the Linear Spectral Mixture Model (SLMM), segmentation of shadow fraction images and manual editing. The surface albedo and the fraction of vegetation cover data were collected in the fieldwork with FieldSpec Pro equipment and leaf area index was obtained from MYD15A2 and MOD15A2 of MODIS products. The results indicated that the burned areas exhibit significant variability in Rondônia State, especially in 2005, 2010 and 2004 years, and these burnings occur in majority in areas that already have some type of use (areas of vegetation extraction, large animals livestock areas and diverse permanent crops). The albedo values showed a decrease of 16% with the occurrence of a fire, a factor that causes changes in short-wave radiation balance. These changes occasioned the elevation of soil temperature, which can reach maximums values of 10°C per day, resulting in significant changes in different climatic variables that may alter the local and regional climate.
       
  • Analysis of higher order ionospheric effects in the solar cycle 24 and
           influence in the GNSS absolute positioning

    • Abstract: A aplicação da combinação livre da ionosfera para dados GNSS de dupla frequência permite eliminar matematicamente os efeitos de primeira ordem da ionosfera. Contudo, os efeitos de ordem superior não são eliminados e, geralmente, são negligenciados no processamento dos dados GNSS. Neste trabalho apresentam-se discussões e análises relacionadas ao cálculo dos efeitos de ordem superior da ionosfera, o qual envolve o cálculo do TEC a partir de diferentes combinações, o sistema geomagnético IGRF-11, a combinação linear livre da ionosfera para tripla frequência considerando as três portadoras do GPS (L1, L2 e L5) e outras. A combinação de tripla frequência permite eliminar o efeito de segunda ordem da ionosfera, contudo, a incerteza propagada desta combinação é de pior qualidade do que o próprio valor do efeito. Foram realizados processamentos de dados no modo PPP estático e cinemático visando avaliar a influência dos efeitos de ordem superior no ciclo solar 24. Os dados GPS foram corrigidos dos efeitos ionosféricos utilizando o software "RINEX_HO" disponível no NGS-NOAA-TOOLBOX. Os resultados mostraram que a negligência dos efeitos ionosféricos de ordem superior no PPP pode provocar variações da ordem de milímetros a centímetros considerando períodos com baixa e alta atividade ionosférica, respectivamente.The application of the ionosphere free combination for GNSS dual frequency data allows mathematically the elimination of the first order ionosphere effects. However, the higher order ionosphere effects are not eliminated and are generally neglected in GNSS data processing. In this paper, there will be discussions and analysis related to the higher order ionospheric effects computation which involves calculating TEC from different combinations, the geomagnetic reference system IGRF-11, the ionosphere free linear combination for three GPS frequencies L1, L2 and L5 and other. The triple frequency combination allows eliminating the second order effect, however the propagated precision of the combination is worse than the value of the effect itself. It was accomplished data processing in the static and kinematic PPP aiming to evaluate the influence of the higher order effects in the solar cycle 24.The GPS data were corrected from higher order effects by using the "RINEX_HO" software available in the NGS-NOAA-TOOLBOX. The results showed that neglecting the higher order effects in the PPP can produce variations of the order of millimeters to centimeters considering periods with low and high ionosphere activity, respectively.
       
  • Global bibliometric analysis of the 'remote sensing' subject category from
           the web of science (1997-2012)

    • Abstract: El objetivo principal del trabajo ha sido analizar la evolución de la investigación en la categoría 'Remote Sensing', revisándose en la Web of Science, las revistas que se encuentran en dicha categoría, y analizándose bibliométricamente las publicaciones de dichas revistas para la serie temporal 1997-2012. Para ello, se han analizado para los diferentes países y centros de investigación, diversos indicadores bibliométricos como el número de documentos, y mostrándose por documento, la productividad, el número medio de citas, de autores, de centros de investigación, la colaboración nacional e internacional incluidas sus redes, el factor de impacto ponderado y relativo, así como el h-index. Asimismo, se ha analizado la difusión internacional de las investigaciones de los países a través de las revistas y la relación con el factor de impacto, para detectar las revistas de publicación de cada país. Por otro lado, se muestra cómo el inglés es el lenguaje de publicación por excelencia, consolidándose USA como el país más productivo aunque con un factor de impacto relativo bajo. También se muestra cómo la Chinese Academy of Sciences junto a la National Aeronautics and Space Administration (NASA) son las instituciones más productivas y el gran crecimiento de publicaciones de algunas universidades chinas.O principal objetivo do presente estudo foi analisar a evolução da pesquisa em 'Sensoriamento Remoto', revisando na Web of Science, as revistas que estão nessa categoria, e analisando bibliometricamente as publicações dessas revistas para a série temporal 1997-2012. Para fazer isso, analisamos para diferentes países e centros de pesquisa, vários indicadores bibliométricos, como o número de documentos, e mostrando, por documento, a produtividade, o número médio de citações, de autores, de centros de pesquisa, a colaboração nacional e internacional, incluindo suas redes, o fator de impacto ponderado e relativo, bem como o índice h. Além disso, analisamos a divulgação internacional das pesquisas nos diversos países, através das revistas e a relação com o fator de impacto para detectar os periódicos publicados em cada país. Por outro lado, mostra-se como o Inglês é a linguagem de publicação por excelência, consolidando os USA como o mais produtivo, embora com um fator de impacto relativo baixo. Por outro lado se mostra como a Chinese Academy of Sciences junto com a National Aeronautics and Space Administration Nacional (NASA) são as instituições mais produtivas, e o grande crescimento de publicações de algumas universidades chinesas.This study aimed at analyzing the evolution of the research into 'Remote Sensing' subject category; as a first approximation, we have revised in the Web of Science, the journals that are in that category. Secondly, we used bibliometric indicators to analyze publications for journals between 1997 and 2012. To do so, we analyzed for different countries and research centers, various bibliometric indicators such as the number of documents, showing, the productivity, the average number of citations, authors, research centers, national and international collaboration per document including their networks, the weighted and relative impact factor, as well as the h-index. Furthermore, we analyzed the international dissemination of research of countries through journals and the relationship with the impact factor to detect the published journals of each country. We have shown that English is the most common language of publication, and the USA is the most productive country, although it has a relatively low impact factor. We can remark that the Chinese Academy of Sciences and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) are the most productive institutions, and the great number of publications of some Chinese universities.
       
  • Algorithm for filtering the trunk in terrestrial laser point cloud of
           Pinus spp. trees

    • Abstract: A varredura laser terrestre vem sendo testada e apontada como alternativa não destrutiva para mensuração de árvores. Variáveis dendrométricas podem ser obtidas a partir de técnicas de modelagem tridimensional. Porém, é necessária a filtragem dos dados para eliminar pontos que não representam a superfície do tronco. Esse trabalho teve como objetivo apresentar uma proposta de algoritmo, baseada em métodos já consolidados na literatura, para filtragem automática da nuvem de pontos do tronco da árvore. O estudo foi conduzido a partir de doze árvores inseridas em um povoamento inequiâneo de Pinus spp. Três estações laser foram utilizadas para o recobrimento de cada árvore. O algoritmo proposto, denominado de Filtro Distância Máxima (Filtro Dmax), realiza a filtragem do tronco de forma iterativa e em seções da nuvem de pontos. Para o melhor desempenho da automatização optou-se por um algoritmo parametrizado. O Filtro Dmax foi testado experimentalmente e os resultados apontaram que as superfícies dos troncos foram efetivamente filtradas até aproximadamente dois terços da altura total das árvores estudadas. A alta densidade de acículas impediu a representação das superfícies dos troncos no terço superior das árvores. A aplicação do Filtro Dmax não alterou as características geométricas dos troncos proporcionando dados à modelagem tridimensional.The terrestrial laser scanner has been tested and pointed as non-destructive alternative for measuring trees. Dendrometric variables can be obtained with three-dimensional modeling techniques. However, data filtering is necessary to eliminate points that do not represent the surface to the trunk. This paper aimed at presenting a proposal of an algorithm, based on methods already established in the literature for automatic filtering of point clouds of tree trunk. The study was conducted from twelve trees inserted in a stand of Pinus spp with different ages. Three laser stations were used for surveying each tree. The proposed algorithm, called Maximum Distance Filter (Dmax Filter), filters iteratively the trunk by sections of the point cloud. For the best automation performance, we chose a parametric algorithm. The Dmax Filter was experimentally tested and the results showed that the surfaces of the trunks were effectively filtered up to approximately two thirds of the total height of the trees studied. The high density of leaves prevented the surface representation of the trunks in the upper third of the trees. The application of Dmax Filter did not change the geometric characteristics of the tree trunk and provided data to the three-dimensional modeling.
       
  • Estimative of the differential code bias in the GNSS receivers

    • Abstract: A tendência diferencial devido ao atraso do código (DCB) dos satélites e receptores é um dos parâmetros estimados, juntamente com o conteúdo total de elétrons (TEC), nos modelos ionosféricos que utilizam dados do GNSS. O IGS disponibiliza arquivos em formato IONEX que fornecem os valores dos DCB's dos satélites e receptores utilizados na modelagem do TEC a partir de uma rede GNSS global. Visando calcular o DCB para qualquer estação receptora, pertencente ou não a rede utilizada pelos centros de análise do IGS, este trabalho apresenta uma técnica de estimativa do DCB do receptor baseada em arquivos IONEX. O método estima o DCB do receptor a partir da média aritmética da combinação linear livre da geometria. O processamento é realizado com menos esforço computacional ao utilizado na modelagem ionosférica, pois não é necessário realizar a modelagem do TEC. Os DCB's estimados apresentaram concordância de 0,47 ns com os DCB's disponibilizados nos arquivos IONEX do CODE em estações pertencentes à região brasileira.The differential code bias (DCB) is one estimated parameter in ionospheric models using data from GNSS. DCB's values from satellites or receivers can be obtained from IONEX format files provided by IGS and these parameters are estimated using a global GNSS network. In this context, this paper presents an estimation technique of DCB based on the IONEX files, in order to compute a DCB for any local station. The method consists in applying the arithmetic mean of the linear combination of geometry free. The processing is performed with less computational effort than that used in the ionospheric modeling, because it is not necessary to use the TEC modeling. The DCB's were estimated with stations of Brazilian region and showed agreement of 0.47 ns in comparison to the DCB's provided by CODE.
       
  • The visualization and analysis of urban facility pois using network kernel
           density estimation constrained by multi-factors

    • Abstract: The urban facility, one of the most important service providers is usually represented by sets of points in GIS applications using POI (Point of Interest) model associated with certain human social activities. The knowledge about distribution intensity and pattern of facility POIs is of great significance in spatial analysis, including urban planning, business location choosing and social recommendations. Kernel Density Estimation (KDE), an efficient spatial statistics tool for facilitating the processes above, plays an important role in spatial density evaluation, because KDE method considers the decay impact of services and allows the enrichment of the information from a very simple input scatter plot to a smooth output density surface. However, the traditional KDE is mainly based on the Euclidean distance, ignoring the fact that in urban street network the service function of POI is carried out over a network-constrained structure, rather than in a Euclidean continuous space. Aiming at this question, this study proposes a computational method of KDE on a network and adopts a new visualization method by using 3-D "wall" surface. Some real conditional factors are also taken into account in this study, such as traffic capacity, road direction and facility difference. In practical works the proposed method is implemented in real POI data in Shenzhen city, China to depict the distribution characteristic of services under impacts of multi-factors. No ambiente urbano, os prestadores de serviços mais importantes são normalmente representados por um conjunto de pontos em aplicações GIS utilizando o modelo POI (ponto de interesse), associado a certas atividades sociais. O conhecimento sobre a intensidade e o padrão de distribuição das facilidades - POIs (Pontos de interesse) é de grande importância na análise espacial, incluindo o planeamento urbano, a escolha do local de negócios e certas recomendações sociais. A Kernel Density Estimation (KDE) é uma eficiente ferramenta de estatística espacial para facilitar os processos apontados acima, e desempenha um papel importante na avaliação da densidade espacial, porque o método KDE considera o impacto da deterioração dos serviços e permite o enriquecimento das informações de uma forma muito simples, utilizando um gráfico de dispersão, tendo como saída uma superfície de densidade. No entanto, o KDE tradicional baseia-se principalmente na distância euclidiana, ignorando o fato de que na rede viária urbana a função de serviço POI materializa-se em uma estrutura com limitações de rede, ao invés de ser num espaço contínuo euclidiano. Visando equacionar essa questão, o presente estudo propõe um método computacional do KDE em uma rede e adota um novo método de visualização, utilizando uma superfície "parede" 3D. Alguns fatores reais condicionantes também são levados em conta neste estudo, tais como a capacidade de tráfego e a mão de direção de estradas. De forma prática, o método proposto é implementado sobre dados reais POI da cidade de Shenzhen, na China, para descrever a característica de distribuição de serviços sob impactos de multifatores.
       
  • GNSS point positioning correlation with the ionosphere and the solar
           activity indices in the 2002 to 2011 period

    • Abstract: O objetivo deste artigo é analisar, na região brasileira, o erro no posicionamento por ponto GNSS em um período de 10 anos (janeiro/2002 - dezembro/2011) e comparar com a atividade solar e ionosférica no mesmo período. Para o estudo do comportamento do posicionamento por ponto com GNSS foram utilizados dados de três estações da RBMC, os valores de VTEC disponibilizados pelo IGS e os índices de atividade solar F10.7 e SSN . Com base nas séries temporais foi realizada a análise de regressão linear entre os resultados do posicionamento por ponto (componente vertical e horizontal) e os valores médios mensais de VTEC, SSN e F10.7. Os resultados indicaram forte correlação entre o erro vertical do posicionamento por ponto e a atividade ionosférica (98%), bem como entre o erro vertical e os índices solares (85%). O erro horizontal também apresentou significante correlação com a atividade ionosférica (86%) e com os índices solares (78%).This paper aims at analyzing the error in GNSS point positioning in the Brazilian region over a period of 10 years (January/2002 - December/2011) and comparing the results with the solar and ionospheric activity in the same period. In order to study the behavior of the GNSS point positioning we useddata from RBMC stations, VTEC values provided by IGS, and the F10.7 and SSN solar activity indices. Based on time series, a linear regression analysis was performedbetween the point positioning results (planimetric and vertical component) and the VTEC, SSN and F10.7 monthly averages. The results indicated a strong correlation between the point positioning vertical error and ionospheric activity (98%), as well as between the vertical error and solar indices (85%). The horizontal error also showed significant correlation with the ionospheric activity (86%) and with solar indices (78%).
       
  • Analysis of association between topographical features and types of
           erosion's occurrence events along of railway line - case study: Paulista
           Rail Network - ALL (SP)

    • Abstract: A ocorrência de eventos erosivos acelerados associados à implantação de sistemas de transportes é um dos principais problemas socioambientais enfrentados pelas concessionárias brasileiras. Feições erosivas do tipo linear e laminares são observadas tanto ao longo da plataforma, nos cortes e aterros, como fora dela, em caixas de empréstimo, áreas de jazidas exploradas, junto aos pés de aterros e jusante das obras de transposição. Além da compreensão das interações entre fatores condicionantes dos processos erosivos, é necessário estudar isoladamente cada um dos fatores com bastante detalhe para se compreender como, onde e por que a erosão ocorre. Dentre esses fatores, os atributos topográficos ou características das vertentes estão entre uma série de elementos controladores da distribuição dos processos erosivos. Sua importância para o desenvolvimento desses fenômenos advém do fato da topografia controlar a intensidade e direção dos fluxos hídricos pluviais, que por sua vez são os principais agentes erosivos no meio tropical úmido. Nesse contexto, através do uso de tecnologias geoespaciais e medidas estatísticas de associação não-paramétrica, este artigo apresenta uma análise da relação entre diferentes tipos de processos erosivos (classificados de acordo com suas características próprias e graus de gravidade) e seus respectivos valores de declividade e hipsometria das vertentes as quais estão localizados. A área de interesse é restrita às análises e registros de processos erosivos diagnosticados no trecho que interliga as cidades de Mairinque (SP) a Botucatu (SP), totalizando um trajeto de aproximadamente 176 km. A comparação dos resultados permitiu avaliar a importância da variável espacial na problemática tratada. A análise dos testes estatísticos não-paramétricos apontou que existe associação estatisticamente significativa entre as variáveis estudadas. Já as técnicas de geoprocessamento e o uso de informações espaciais, apesar de não fornecerem um valor estatístico que permita inferir a associação entre as variáveis analisadas, possibilitaram a observação da distribuição espacial dos fenômenos de erosão ao longo do trecho da ferrovia, indicando que tal comportamento não aponta, claramente, associação expressiva entre os tipos de processos e as características topográficas consideradas.The occurrence of accelerated erosion events associated with the implementation of transport systems is a major environmental problems faced by the Brazilian utilities. Erosive features of linear and laminar type are observed both along the platform, in the section sand embankments, and outside in boxes loan areas explored deposits, at the foot of embankments and downstream of the works of Transposition. In addition to understanding the interactions between conditioning factors of erosion, it is necessary to study separately each factor with enough detail to understand how, where and why erosion occurs. Among these factors, topographic attributes or characteristics of the slopes are among a number of factors controlling the distribution of erosion. In this context, by the use of geospatial tools and technologies and non-parametric statistical measures of association, this article presents an analysis of the relationship between different types of erosion (classified according to their own characteristics and degrees of severity) and their respective values of slope and hypsometry the slopes, which are located. The area of interest is restricted to the analysis and records of erosion diagnosed in the stretch that connects the cities of Mairinque (SP) and Botucatu (SP), totaling a path of about 176 km. The comparison of the results allowed to evaluate the importance of the spatial variable in the problem treated. The analysis of non-parametric statistical tests showed that there is a statistically significant association between variables. On the other hand, GIS techniques and the use of spatial information, in spite of not providing a statistical value - that allows to infer the association between the variables analyzed-, allowed the observation of the spatial distribution of the phenomena of erosion along the stretch of the railroad, indicating that such behavior not clearly indicates significant association between the types of processes and topographical characteristics considered.
       
  • Orthogonal distance from an ellipsoid

    • Abstract: Finding the orthogonal (shortest) distance to an ellipsoid corresponds to the ellipsoidal height in Geodesy. Despite that the commonly used Earth reference systems, like WGS-84, are based on rotational ellipsoids, there have also been over the course of the years permanent scientific investigations undertaken into different aspects of the triaxial ellipsoid. Geodetic research has traditionally been motivated by the need to approximate closer and closer the physical reality. Several investigations have shown that the earth is approximated better by a triaxial ellipsoid rather than a rotational one Burša and Šima (1980). The problem of finding the shortest distance is encountered frequently in the Cartesian- Geodetic coordinate transformation, optimization problem, fitting ellipsoid, image processing, face recognition, computer games, and so on. We have chosen a triaxial ellipsoid for the reason that it possesess a general surface. Thus, the minimum distance from rotational ellipsoid and sphere is found with the same algorithm. This study deals with the computation of the shortest distance from a point to a triaxial ellipsoid.Encontrar a distância orthogonal a um elipsóide corresponde a altura elipsoidal em Geodésia. Apesar de os sistemas de referência da Terra mais comumente usados, como WGS-84, são baseados em elipsóides rotacionais, tem tido por anos, investigações científicas permanentes feitas em diferentes aspectos do elipsóide triaxial. A pesquisa geodésica tem sido tradicionalmente motivada pela necessidade de uma aproximação cada vez mais próxima da realidade física. Diversas investigações, tem mostrado que a Terra se aproxima mais de um elipsóide traxial ao invés de rotacional, Busa e Sima (1980). O problema de se encontrar a distância mais curta é encontrado frequentemente em transformações de coordenadas geodésicas cartesianas, problema de otimização, adequação de elipsóide, processamento de imagens, reconhecimento de faces, jogos de computador, etc. Nós escolhemos o elipsóide triaxial pela razão de que ele tem uma superfície geral. Assim, a distência mínima a um elipsóide rotacional e a esfera é encontrada com o mesmo algorítimo. Este trabalho realiza o cálculo da distância mais curta a partir de um ponto de um elipsóide triaxial.
       
  • Study on cycle-slip detection and repair methods for a single
           dual-frequency global positioning system (GPS) receiver

    • Abstract: In this work, we assessed the performance of the cycle-slip detection methods: Turbo Edit (TE), Melbourne-Wübbena wide-lane ambiguity (MWWL) and forward and backward moving window averaging (FBMWA). The TE and MWWL methods were combined with ionospheric total electron content rate (TECR), and the FBMWA with second-order time-difference phase ionosphere residual (STPIR) and TECR. Under different scenarios, 10 Global Positioning System (GPS) datasets were used to assess the performance of the methods for cycle-slip detection. The MWWL-TECR delivered the best performance in detecting cycle-slips for 1 s data. The relative comparisons show that the FBMWA-TECR method performed slightly better than its original version, FBMWA-STPIR, detecting 100% and 73%, respectively. For data with a sample rate of 5 s, the FBMWA-TECR performed better than MWWL-TECR. However, the FBMWA is suitable only for post-processing, which refers to applications where the data are processed after the fact. Este trabalho apresenta uma investigação do desempenho dos métodos de detecção e correção de perdas de ciclos: Turbo Edit (TE), Melbourne-Wübbena banda larga (MWWL) e forward and backward moving window averaging (FBMWA). Os métodos TE e MWWL foram combinados com a taxa de variação do conteúdo total de elétrons presentes na ionosfera (TECR) e o FBMWA com Second-order Time-difference Phase Ionosphere Residual (STPIR) e TECR. Sob diferentes cenários, dados GPS de 10 estações são utilizados para avaliar o desempenho dos métodos para detecção de perdas de ciclos. O MWWL-TECR apresentou o melhor desempenho na detecção das perdas de ciclo para dados com taxa de observação de 1 s. As comparações relativas mostram que o método FBMWA-TECR apresenta melhores resultados em relação com a versão original FBMWA-STPIR em que a taxa de detecção foi de 100% e 73%, respectivamente. Para dados com taxa de amostragem de 5 s, o FBMWA-TECR apresentou melhor desempenho do que MWWL-TECR. No entanto, o FBMWA é adequado apenas para pós-processamento, que se refere a aplicações em que os dados GPS são processados após o rastreio.
       
  • Gully erosion detection by hierarchical classification and tree decision

    • Abstract: Este estudo teve por objetivo verificar a possibilidade de reconhecimento de feições erosivas do tipo voçoroca utilizando análise orientada a objeto (OBIA - Object-Based Image Analysis). A área de estudo está localizada no município de Uberlândia, em Minas Gerais. Em função do objetivo, definiu-se uma rede semântica hierárquica multinível para representação do conhecimento especialista. Foram usados dados espectrais oriundos de imagem IKONOS e dados de intensidade e altimétricos provenientes de perfilamento com ALS (Airborne Laser Scanner). Os objetos foram gerados por meio de segmentação multirresolução (FNEA-Fractal Net Evolution Approach) aplicada aos dados espectrais e altimétricos. O reconhecimento das feições foi realizado por classificação hierárquica e por árvores de decisão (algoritmo CART-Classification And Regression Trees). A metodologia permitiu a identificação da relevância dos dados de entrada, parâmetros de segmentação e atributos a serem usados para classificação das voçorocas. Os resultados obtidos com a classificação hierárquica e com CART foram bastante similares, os quais evidenciaram a possibilidade do uso do método semiautomatizado a partir dos parâmetros previamente identificados e analisados.This research aims at verifying the possibility to recognize gully erosion using Object-Based Image Analysis (OBIA). The studied area is located in Uberlândia, Minas Gerais. In according to research purpose, a multiscale hierarchical semantic net was defined to represent the expertise knowledge. Spectral data from IKONOS imagery, and intensity and altimetric data from ALS (Airborne Laser Scanner) were used. The objects were generated by multirresolution segmentation (FNEA-Fractal Net Evolution Approach) applied to spectral and altimetric data. The feature recognition was performed by hierarchical classification and tree decision algorithm (CART - Classification and Regression Trees). By means of proposed methodology, it was possible to identify the relevant input data, segmentation parameters and attributes to classify gully erosion. The results were similar; either by hierarchical classification or by CART, in which the possibility to use semiautomated methods from a set of previously identified and analyzed parameters was shown.
       
 
 
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