Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5231
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Grzybowski, Jose Mario Vicensi-
dc.contributor.advisor-co1Silva, Roberto Valmir da-
dc.contributor.referee1Franco, Davide-
dc.contributor.referee2Chaffe, Pedro Luiz Borges-
dc.contributor.referee3Hartmann, Paulo Afonso-
dc.creatorBragagnolo, Lucimara-
dc.date2021-
dc.date.accessioned2022-03-31T14:54:42Z-
dc.date.available2021-04-25-
dc.date.available2022-03-31T14:54:42Z-
dc.date.issued2021-
dc.identifier.urihttps://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5231-
dc.description.abstractDeforestation is one of the main environmental threats to the ecological balance worldwide, as well as one of the primary sources in terms of greenhouse gas emissions. Because of this, the development of methodologies with the potential to monitor deforestation increasingly accurate and scalable is essential for the attempt to combat and minimize this problem. Considering the rapid development of technologies such as data mining and machine learning and the characteristics of deep learning models, capable of performing the semantic segmentation of images, there are numerous potentialities in using these types of structures to create methods for mapping automated and real-time deforestation. In this work, therefore, a Fully Convolutional Neural Network (FCN) architecture called U-Net was studied and evaluated to be applied in a methodology to identify forest cover loss in two Brazilian biomes. This dissertation is presented in the form of three articles. The first presents the process of choosing the FCN to meet the objectives of the problem, as well as an initial assessment of the possibility of using the structure to identify deforestation in an Amazon region. Thus, it was found that U-Net presented the metrics improvements and, therefore, was selected to continue with the studies. The second article, on the other hand, evaluated the potential of U-Net more deeply, identifying the best configuration and evaluating different compositions of multispectral bands and their application to the Atlantic Forest and Amazon biomes. The study indicated that U-Net achieved the best results in the classification of forest and non-forest using 4 spectral bands (Red, Green, Blue and Infrared) and was able to map the forest regions satisfactorily, reaching, for the network trained with images of both biomes, accuracy, precision, recall and F1- Score values of 0.9880, 0.9871, 0.9882, and 0.9876, respectively. Finally, the third article presents a complete and automated methodology using the best U-Net configurations obtained in previous studies and applying them in a method capable of identifying deforested areas in the Atlantic Forest and Amazon biomes using Sentinel-2 images both temporally and spatially spaced. It was observed that the methodology is able to identify, with a high degree of accuracy, areas that have suffered loss of vegetation cover, which can be applied in monitoring systems or serve as a complementary method in existing systems.pt_BR
dc.description.resumoO desmatamento é uma das principais ameaças ambientais ao balanço ecológico no mundo todo, bem como uma das fontes primárias no que se refere a emissões de gases de efeito estufa. Por conta disso, o desenvolvimento de metodologias com o potencial de realizar o monitoramento mais preciso de desmatamentos e escaláveis é imprescindível para a tentativa de combater e minimizar esse problema. Considerando o rápido desenvolvimento de tecnologias como mineração de dados e aprendizado de máquina e as características de modelos de aprendizagem profunda, capazes de realizar a segmentação semântica de imagens, verifica-se inúmeras potencialidades em se utilizar esses tipos de estrutura para criar métodos de mapeamento de desmatamento automatizados e em tempo real. Neste trabalho, portanto, estudou-se uma arquitetura de Rede Neural Totalmente Convolucional (FCN) denominada U-Net para ser aplicada em uma metodologia de identificação de perda da cobertura florestal em dois biomas brasileiros. Esta dissertação é apresentada sob a forma de três artigos. No primeiro, apresenta-se o processo de escolha da FCN, bem como uma avaliação inicial da possibilidade de se utilizar a estrutura para identificar desmatamentos em uma região da Amazônia. Assim, verificou-se que a U-Net apresentou as melhores métricas e, portanto, foi selecionda para prosseguir com os estudos. Já o segundo artigo avaliou, de forma mais profunda, as potencialidades da U-Net, identificando a melhor configuração e avaliando diferentes composições de bandas multiespectrais e sua aplicação para os biomas Mata Atlântica e Amazônia. O estudo indicou que a U-Net atingiu os melhores resultados na classificação de floresta e não-floresta utilizando 4 bandas espectrais (Vermelha, Verde, Azul e Infravermelha-próxima) e foi capaz de mapear as regiões de floresta de forma satisfatória, atingindo, para a rede treinada com imagens de ambos os biomas, valores de acurácia, precisão, recall e F1-Score de 0.9880, 0.9871, 0.9882, e 0.9876, respectivamente. Por fim, o terceiro artigo apresenta uma metodologia completa e automatizada utilizando as melhores configurações da U-Net obtidas nos estudos anteriores e aplicando-as em um método capaz de identificar áreas desmatadas nos biomas Mata Atlântica e Amazônia utilizando imagens Sentinel-2. Observou-se que a metodologia é capaz de identificar, com elevado grau de acurácia, áreas que sofreram perda da cobertura vegetal, podendo ser aplicada em sistemas de monitoramento ou servir como método complementar em sistemas já existentes.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Thiago Menezes Cairo (thiago.cairo@uffs.edu.br) on 2022-03-21T18:41:28Z No. of bitstreams: 1 BRAGAGNOLO.pdf: 40105902 bytes, checksum: c1523ecb0ac10366f9b644d2355169a7 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Franciele Scaglioni da Cruz (franciele.cruz@uffs.edu.br) on 2022-03-31T14:54:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BRAGAGNOLO.pdf: 40105902 bytes, checksum: c1523ecb0ac10366f9b644d2355169a7 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2022-03-31T14:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRAGAGNOLO.pdf: 40105902 bytes, checksum: c1523ecb0ac10366f9b644d2355169a7 (MD5) Previous issue date: 2021en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Fronteira Sulpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCampus Erechimpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUFFSpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSegmentação semânticapt_BR
dc.subjectCobertura florestalpt_BR
dc.subjectSentinel-2pt_BR
dc.subjectSIGpt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinapt_BR
dc.titleRedes neurais totalmente convolucionais aplicadas à identificação de focos de desmatamentopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.levelMestradopt_BR
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
BRAGAGNOLO.pdf39,17 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.