Plataforma para acesso e análise de trajetórias de uso e cobertura da terra

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Fabiana Zioti
• Orientador(a): Gilberto Ribeiro de Queiroz, Karine Reis Ferreira Gomes
• Banca de defesa: Thales Sehn Korting, Júlio César Dalla Mora Esquerdo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
• País: BR
• Resumo em Inglês: The information of on land use and land cover is essential to support governments in making decisions about the impact of human activities on the environment, planning the use of natural resources, conserving biodiversity and monitoring climate change. Currently, several projects systematically provide information on the dynamics of land use and coverage. Well-known projects include PRODES, TerraClass and MapBiomas. Although these projects follow open data policies and provide a rich collection of data, there is still a gap in tools that facilitate the integrated use of these collections. The collection, organization and integration of this data requires considerable effort on the part of researchers, students and the general public, consuming a good deal of time in various projects and activities. Each project adopts its own land use and land cover classification system, providing different class names and meanings for the elements of these collections. The distribution of project data can be done in different ways, through files or web services. In addition, the data has different spatial and temporal resolutions and storage systems (matrix or vector). In this context, we propose the development of a platform to access and recover trajectories from different types and data sources. This platform consists of two services, Web Land Trajectory Service (WLTS) and Web Land Classification System Service (WLCSS). The WLTS approach consists of using a data model that defines a minimum set of temporal and spatial information to represent different sources and types of data, but with a focus on land use and coverage. WLCSS provides a simplified interface for the representation, access and manipulation of classification systems, complementing the WLTS service. The proposed platform can be used in a variety of applications, such as validating land cover data sets, selecting training samples to support Machine Learning algorithms used in the generation of new classification maps. As a case study, the use of the platform was exercised with data from the TerraClass, PRODES, DETER, MapBiomas and Brazil Data Cube projects. The results show the feasibility and advantages of this data integration, maintaining a friendly interface for access and analysis of land use and coverage trajectories.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/10.09.14.57

As informações sobre o uso e cobertura da terra são essenciais para apoiar os governos na tomada de decisões sobre o impacto das atividades humanas no meio ambiente, para o planejamento do uso dos recursos naturais, a conservação da biodiversidade e o monitoramento das mudanças climáticas. Atualmente, diversos projetos fornecem sistematicamente informações sobre a dinâmica de uso e cobertura da terra. Projetos bem conhecidos incluem PRODES, TerraClass e MapBiomas. Embora esses projetos sigam políticas de dados abertos e forneçam uma rica coleção de dados, ainda há uma lacuna em ferramentas que facilitem o uso integrado dessas coleções. A coleta, organização e integração desses dados requer um esforço considerável por parte de pesquisadores, estudantes e o público em geral, consumindo uma boa parte do tempo em diversos projetos e atividades. Cada projeto adota seu próprio sistema de classificação de uso e cobertura da terra, fornecendo nomes de classes e significados diferentes para os elementos dessas coleções. As formas de distribuição dos dados dos projetos podem ser realizadas de diferentes maneiras, através de arquivos ou web services. Além disto, os dados possuem diferentes resoluções espaciais e temporais e sistemas de armazenamento (matricial ou vetorial). Neste contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma plataforma para acessar e recuperar trajetórias de uso e cobertura da terra provenientes de diferentes tipos e fontes de dados. Essa plataforma é composta por dois serviços: Web Land Trajectory Service (WLTS) e Web Land Classification Systems Service (WLCSS). A abordagem do WLTS consiste em usar um modelo de dados que define um conjunto mínimo de informações temporais e espaciais para representar diferentes fontes e tipos de dados, mas com foco em uso e cobertura da terra. O WLCSS fornece uma interface simplificada para representação, acesso e manipulação de sistemas de classificação, complementando o serviço WLTS. A plataforma proposta pode ser usada em uma variedade de aplicações, como na validação de conjuntos de dados de cobertura da terra, na seleção de amostras de treinamento para suportar algoritmos de Aprendizagem de Máquina usados na geração de novos mapas de classificação. Como estudo de caso, foi exercitado o uso da plataforma com os dados dos projetos TerraClass, PRODES, DETER, MapBiomas e Brazil Data Cube. Os resultados mostram a viabilidade e vantagens dessa integração de dados, mantendo uma interface amigável para acesso e análise de trajetórias de uso e cobertura da terra.