Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2019 |
| Autor(a) principal: |
Jéssica Villela Sampaio |
| Orientador(a): |
Hermann Johann Heinrich Kux |
| Banca de defesa: |
Thales Sehn Körting,
Fábio Marcelo Breunig |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
Water temperature is an important parameter of water quality since it influences the survival and growth of animal and plant species in river ecosystems. Current in situ measurements do not allow the spatial coverage needed for a continuous monitoring. Therefore, thermal infrared sensor systems with specific characteristics for its integration aboard Unmanned Aerial Vehicles (UAV) are an efficient alternative for estimating and assessing the water temperature due to their ability to obtain aerial images with a good operational flexibility. In this context, the aim of this work is to test the applicability of a low cost TIR camera coupled to a UAV to estimate and investigate river water temperature and the effects of wastewater discharges in an important stretch of the Paraíba do Sul river, Jacareí (SP). To achieve the proposed results, the camera was analyzed in a laboratory for its spectral, spatial and radiometric resolution. Thus, it was possible to identify the real operating limits of the thermal sensor system, as well as to obtain the function for converting DN to temperature values. After the image acquisition by an UAV, the images were processed by the automatic image mosaicing method using SIFT and RANSAC algorithms. Although the method presents consistent results when using aerial images of urban areas, in this study an insufficient number of identification key points were obtained in the river channel, due to image homogeneity. The thermal image degradation caused by lens characteristics and low spatial resolution influenced the ability to estimate water surface temperature as well as the detection of different flows. It demonstrates that new approaches should be taken to achieve more accurate results. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2019/10.14.12.05
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Resumo: |
A temperatura da água é um importante parâmetro de sua qualidade, pois influencia a sobrevivência e crescimento de espécies de animais e vegetais nos ecossistemas aquáticos. Atualmente, as medidas obtidas em campo não permitem a cobertura espacial necessária para o monitoramento contínuo deste parâmetro. Assim sendo, sistemas sensores termais com características específicas para a sua integração em Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) surgem como uma alternativa para a estimativa e análise da temperatura da superfície da água, devido a sua capacidade de obter imagens aéreas com uma flexibilidade operacional incomparável. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi testar a aplicabilidade do uso de uma câmera termal de baixo custo acoplada a um VANT na obtenção da temperatura e análise dos efeitos das descargas d'água no canal principal de uma seção paulista do rio Paraíba do Sul, no município de Jacareí (SP). Para alcançar os resultados propostos, foi realizada em laboratório a caracterização da câmera quanto a sua resolução espectral, espacial e radiométrica, antes de sua integração ao sistema imageador. Assim, foi possível identificar os reais limites de operação do sistema sensor termal, bem como obter a função de conversão de valores de ND em valores de temperatura (°C). Após a aquisição das imagens através do levantamento aéreo, as mesmas foram processadas por meio do método de registro automático de imagens utilizando os algoritmos SIFT e RANSAC. Apesar de este método apresentar resultados consistentes quando utilizado em imagens aéreas de áreas urbanas, neste estudo não foi possível identificar um número de pontos suficientes no canal principal do curso da água devido a homogeneidade da imagem, gerando um mosaico pouco preciso. A degradação das imagens termais causada pelas características da lente da câmera e a baixa resolução espacial influenciou na capacidade de estimar a temperatura da superfície da água, bem como a detecção errônea de mudanças na temperatura. Contudo, este estudo sugere o potencial eminente do uso de câmeras termais a bordo de VANT para a melhor compreensão da variabilidade da temperatura da superfície da água. |
