Construindo nosso Mapa Municipal visto do espaço

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1 Construindo nosso Mapa Municipal visto do espaço Trazer benefícios sociais ao Brasil com novas tecnologias; Interação permanente com a sociedade para atender suas necessidades. Produzir dados, software e metodologias para fortalecer nossa atuação nas áreas da aplicações espaciais, da saúde, da educação, segurança pública e desenvolvimento urbano. Luciene de Vasconcelos Casado Msc. em Geografia - UFRN Esp. em Geoprocessamento e cartografia digital UFRN Miguel Dragomir Zanic Cuellar Supervisor (Plano Diretor do INPE ) 2015)

2 Equipe Técnica Eng. Miguel Dragomir Cuellar (INPE) Coordenador Tecnologista Sofia Sundfeld Veloso (INPE - CRN) Dr. Guilherme Reis Pereira (INPE - CRN) Dr. Melquesedec Medeiros Moreira (INPE - CRN) Msc. Kátia Alves Arraes (INPE - CRN) Msc. Paulo Cesar Gurgel de Albuquerque (INPE DSR) Msc. Claudia Cristina dos Santos (INPE DSR) Msc. Luciene de Vasconcelos Casado (Bolsista PCI DC) Bel. Heloisa M. dos Santos Cruz (Bolsista PCI DD) Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 2

3 Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 3

4 Construindo nosso Mapa Municipal visto do Espaço Foi criado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE através do Centro Regional do Nordeste - CRN, em Tem o objetivo de divulgar o programa Espacial Brasileiro nas escolas do Ensino Médio e Fundamental do país e contribuir para despertar nos estudantes a criatividade e o interesse pela ciência e tecnologia, incentivando a vocação de futuros empreendedores, técnicos e pesquisadores no país. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 4

5 Elaborar um conjunto de mapas para os municípios da região Nordeste que se inserem região do Bioma Caatinga, visando o levantamento de informações sócio ambientais para subsidiar ações municipais à tomada de decisões, permitir que a sociedade conheça melhor sua região e também, que eles sejam utilizados nas atividades do ensino escolar. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 5

6 Elaborar mapas em escalas compatíveis com as características dos municípios; Fomentar um Banco de Dados visando disponibilizar todos os pontos de controle, implantados na Região Nordeste pelo CRN/OBT, com o objetivo de subsidiar o usuário na correção geométrica de imagens de satélite. Capacitar professores e alunos da rede pública de ensino fundamental, e médio, em sensoriamento remoto, cartografia, meio ambiente e atividades espaciais brasileiras. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 6

7 Área geográfica Semi-árido Público alvo Escola de Ensino Fundamental Professores Alunos do nono ano Áreas de conhecimentos: Sensoriamento Remoto; Cartografia Meio Ambiente Universo e astronomia Atividades Oficinas Telescópios; Atividade 2014 Veículo aéreo não Tripulado Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 7

8 ETAPAS 1 Montagem do banco de dados / imagens 2 Planejamento das viagens. 3 Coleta de Pontos GNSS. 4 Construção dos mapas e alimentação do banco de pontos GNSS 5 Realização das oficinas nas escolas municipais 6 Recolher material confeccionado pelos alunos nas oficinas 7 Entrega dos mapas nas escolas municipais 8 Disponibilização de todos os dados na página da web Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 8

16 RECURSOS UTILIZADOS 1 - CBERS-2B, Resourcesat-1, Landsat Programa SPRING. 3 - Rede de Pontos GNSS. 4 - O envolvimento dos alunos através de Oficinas 5 - Uso de telescópios 6 - Página Web do CRN/INPE RECURSOS A SEREM UTILIZADOS 1 - Mapeamento usando VANT; Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 16

17 MAPAS Os mapas vem a atender as necessidades atuais dos órgãos educacionais e também podem dar uma qualidade maior a gestão municipal. Mapa temático: Uso e Cobertura do solo Mapa temátic0: Rodovias e hidrografia Carta Imagem Rural com a área do município Mapa Área Urbana Mapa do Sistema Viário Urbano Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 17

18 Mapa Temático: Rodovias e Hidrografia Escala varia de acordo com o município (tamanho e formato) Rios (quase todos com nomes) Represas de água (quase todos com nomes) Estradas pavimentadas Caminhos de terra Serras e Serrotes (quase todos com nomes) Curvas de nível Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 18

19 Mapa Temático Uso e Cobertura do Solo Temas Caatinga preservada Caatinga degradada Agricultura Solo exposto Área urbana Corpos D agua *Dados sociais Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 19

20 Mapa Carta Imagem Rural Trabalho realizado em conjunto com os funcionários da Prefeitura Temas Açudes, lagoas, barragens, rios, riachos e córregos. Serras e serrotes. Assentamentos Rurais. Pontos de interesse turísticos e arqueológicos. Principais festas comemorativas da cidade. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 20

21 Mapa Urbano Escala 1: Nomes das ruas Localização das principais instituições na cidade Dados sociais Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 21

22 Mapa do Sistema Viário Urbano Trabalho realizado em conjunto com os alunos do nono ano das EEF Escala sempre maior que 1: Nomes das ruas Localização das principais instituições na cidade Dados educacionais Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 22

23 INOVAÇÃO NO MAPA SISTEMA VIÁRIO URBANO Com a aquisição de um VANT poderemos atingir a qualidade de imagem mostrada neste slide. Poderemos realizar oficinas para os alunos do nono ano do EEF mostrando como pode ser feito um mapeamento de uma cidade. Finalidade motivar os alunos/as para a área de C&T. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 23

24 BANCO DE DADOS GNSS Disponibilizar um Banco de Dados visando o acesso à todos os pontos de controle, implantados na Região Nordeste pelo CRN/OBT, com o objetivo de subsidiar o usuário na correção geométrica de imagens de satélite. Visa atender a demanda local dos interessados em corrigir as imagens dos satélites de sensoriamento remoto, em especial dos satélites CBERS, sensores CCD e HRC, Landsat, sensores TM e ETM+ e demais sistemas óticos de imageamento com resolução geométrica compatível. O Banco de Dados disponível na Internet poderá ser acessado por qualquer usuário, fornecendo-o, o, além das coordenadas dos pontos implantados, o histórico do levantamento com fotografias, localização do ponto na imagem e os relatórios de observação e processamento. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 24

25 BANCO DE DADOS GNSS Os pontos de controle constituem dados oriundos de diversos levantamentos que vêm sendo realizados desde 2006 nos municípios da região Nordeste com o objetivo inicial de atender as necessidades locais. Aproximadamente, quase 700 pontos de alta resolução e 300 de mediana resolução já foram implantados desde Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 25

26 Ficha Técnica

27 OFICINAS Para professores e alunos do ensino fundamental, em: Sensoriamento remoto; Cartografia; Meio ambiente; Criação do Universo/Astronomia; Vídeos mostrando a natureza e sua evolução; Seção de Telescópio; Trabalho demonstrativos de mapeamento com VANT, a ser implementado... Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 27

28 Acreditou-se na parceria como ferramenta de trabalho. O INPE, os Municípios e as Escolas de Ensino Fundamental estão nesta parceria visando o desenvolvimento integrado das atividades para a geração do produto final. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 28

30 A participação dessas instituições é coletar e organizar os dados relevantes e atualizados para o mapeamento do município. As informações e dados são tanto coletados por funcionários qualificados das prefeituras e alunos das escolas selecionadas para participação no. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 30

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32 SITE Disponibilização de todos os dados na web para download Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 32

33 de Imagens no SPRING O trabalho objetiva realizar o mapeamento do uso e cobertura do solo nos municípios que se inserem na região do Bioma Caatinga, com o uso de técnicas de classificação de imagens de sensoriamento remoto através do geoprocessamento. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 33

34 O bolsista está envolvido com as atividades de mapeamento e geração de base cartográfica de alta resolução que permitem a geração de bases cartográficas e dos mapas por município, em especial, na supervisão, classificação de Imagem e processamento digital de imagens. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 34

35 A classificação das imagens, de acordo com Florenzano (2002) tem como objetivo identificar objetos nelas representadas e dar um significado a esses objetos. Para isso, devemos levar em consideração alguns elementos básicos como, tonalidade/cor, textura, tamanho, forma, sombra, altura, padrão e localização. Desta maneira será possível identificar padrões espaciais, ou objetos individualizados. A CLASSIFICAÇÃO é assim, um conjunto de amostras utilizadas para caracterizar cada classe temática a ser mapeada. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 35

36 Os mapas finais são obtidos por processamento digital de imagens dos satélites CBERS e ResourceSat 1 no Sistema de Informações Geográficas SPRING Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 36

37 supervisionada Segmentação com similaridade 10 / Área 15 Método crescimento de regiões Classificador Bhattacharya Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 37

39 VALIDAÇÃO DOS DADOS A validação dos dados temáticos é realizada através da matriz de classificação, uma ferramenta padrão para avaliação de modelos estatísticos e é muitas vezes chamada de matriz de confusão. A Matriz de Confusão ou de Erros é usada para avaliar o resultado de uma classificação. Para fazer isso ela compara os dados da verdade de campo com os da classificação, agrupando-os. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 39

40 USO DE KAPPA PARA AVALIAR INTEGRIDADE KAPPA é um teste de concordância INTER e INTRAobservadores (ou integridade) amplamente utilizado, que corrige por concordância o acaso. Um subproduto da matriz de confusão, que auxilia na avaliação do classificador é o coeficiente KAPPA (κ). Uma das vantagens alegadas para uso do kappa é de que ele incorpora a informação dos pixels mal classificados, e não apenas dos bem classificados como a exatidão global. A equação que fornece o valor de Kappa é dada por Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 40

41 Para os primeiros 130 Municípios que estão sendo trabalhados esperam-se os seguintes resultados: 1- No quesito mapa: um conhecimento detalhado do território municipal pelos interessados, especialmente no ensino e também pelos gestores governamentais; 2- Na parte de motivação dos alunos para a área da ciência e tecnologia temos a convicção que o resultado é bom; 3- A parte de meio ambiente, atitude, pensamentos, filosofia de vida, do universo com seu tamanho e temporalidade podemos assegurar que o recado foi dado. Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 41

42 Na página dos Mapas Municipais temos os seguintes resultados: Visitas: (até 6 de maio de 2013) Download de Mapas > 500 Com mais download: Acari (Rodovias e Hidrografia) 36 vezes. Principais Usuários: IPEA, UFRN, UFCG, UFPE, UESC, Ag. Est. Tecn. Inf. Recife, As. Rede Nac. de Ens. e Pesq. CG, Petrobras, UFRS, SERPRO, PRODESP, CFET, USP, INCRA, Microsoft Corp. (USA). Na página dos Pontos de GNNS temos 2022 acessos Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 42

43 A evolução do caminha para realizar o monitoramento do bioma caatinga com dados atuais Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 43

44 Obrigada pela atenção! Dezembro de 2013, São José dos Campos - SP Seminário de Avaliação dos Subprogramas PCI do INPE 44