Análise e classificação de macrófitas por meio de técnicas de visão computacional e modelos bio-ópticos com integração de imagens multiespectrais de satélite e de drone

• Processo: 19/16698-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Pesquisador responsável: Alisson Fernando Coelho do Carmo
• Beneficiário: Alisson Fernando Coelho do Carmo
• Empresa: Inspectral Soluções Inovadoras em Tecnologia da Informação Espacial
• CNAE: Consultoria em tecnologia da informação ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: Presidente Prudente
• Pesquisadores principais: Nariane Marselhe Ribeiro Bernardo do Carmo
• Pesquisadores associados: Ana Carolina Campos Gomes ; Enner Herenio de Alcântara ; Fernanda Sayuri Yoshino Watanabe ; Milton Hirokazu Shimabukuro ; Nilton Nobuhiro Imai
• Auxílio(s) vinculado(s): 21/03110-8 - Monitoramento automatizado de recursos hídricos para detecção de macrófitas por meio de técnicas de visão computacional e modelos bio-ópticos com integração de imagens multiespectrais de satélite e de drone, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/10597-8 - Identificação de espécies de macrófitas predominantes em reservatório hidrelétrico utilizando imagens de satélites integrada com imagens de drone, BP.TT; 20/10293-9 - Implementação de métodos para identificação da existência de macrófitas em reservatórios hidrelétricos por meio de técnicas de visão computacional e índices espectrais utilizando imagens de satélite e drone., BP.TT; 20/10315-2 - Exploração de algoritmos de visão computacional e aprendizagem de máquina utilizando imagens de satélites integrada com imagens de drone para detecção de macrófitas, BP.TT; 20/08484-0 - Análise e classificação de macrófitas por meio de técnicas de visão computacional e modelos bio-ópticos com integração de imagens de satélite e de drone, BP.PIPE
• Assunto(s): Visão computacional Veículos guiados remotamente Sensoriamento remoto Macrófitas Classificação Identificação Mananciais Lagos Rios
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Classificação | Identificacao | macrófitas | modlos bio-ópticos | Visão Computacional | Sensoriamento Remoto

Resumo

Lagos e rios são importantes ecossistemas que desempenham fundamentais funções como o fornecimento de água para o consumo humano e animal, para a produção agrícola e industrial e para a geração de energia elétrica, além de constituírem o meio para o desenvolvimento de atividades de recreação, navegação e pesca. Em todos os locais, mas sobretudo nas regiões mais desenvolvidas e populosas do País, é fundamental preservar e recuperar os mananciais. Contudo, as ações neste sentido têm sido insuficientes quando comparadas ao crescimento populacional e à intensificação das atividades agrícolas e industriais, diretamente relacionadas ao potencial total de contaminação dos recursos hídricos. O carregamento de parte dos fertilizantes utilizados em culturas agrícolas e os grandes volumes de esgotos residenciais e industriais continuamente recebidos, têm levado muitos reservatórios de água, naturais ou artificiais, à uma condição de desequilíbrio, caracterizada pela grande disponibilidade de nutrientes que acelera o crescimento de algas e plantas aquáticas em estado indesejável. Embora uma porção de vegetação aquática nativa seja relevante na dinâmica aquática como fonte de oxigênio e alimento, bem como exercem a função de abrigo para a vida aquática, grandes quantidades desses vegetais podem dificultar a navegação, pesca, recreação e geração de energia elétrica. De todos os problemas associados às plantas aquáticas, a interferência nas atividades de transporte e geração de energia elétrica são os mais evidentes no Brasil. Algumas hidrelétricas e hidrovias têm suas eficiências comprometidas pela elevada infestação com plantas submersas, flutuantes, emergentes e/ou marginais. Em casos de altas infestações de vegetação aquática a atuação de sistemas de monitoramento tradicionais se torna onerosamente custosa ou até mesmo inviável, uma vez que a presença das plantas inviabilizam o deslocamento de barcos ou outras plataformas em reservatórios para realização de medidas in situ. Neste cenário, tecnologias de sensoriamento remoto oferecem uma alternativa para a caracterização e monitoramento, que agregada às metodologias de calibração e validação com amostras locais (in situ), representa um ferramental importante para o monitoramento ambiental, com benefícios relacionados à resolução temporal (maior frequência) e espacial (maior área) das análises sem impacto direto no custo de execução. Ecossistemas dinâmicos como os reservatórios hidrelétricos ressaltam a necessidade de monitoramento constante, em razão das rápidas e frequentes mudanças que impactam diretamente em sua eficiência. Nesse contexto, este projeto investigará modelos e técnicas que permitam o monitoramento das dinâmicas de macrófitas em corpos d'água, principalmente dos rios e tributários que compõem reservatórios hidrelétricos, utilizando a integração de imagens de sensores remotos, orbitais e aéreos capturados com Drones. A futura solução gerada a partir da comprovação de sua viabilidade técnico-científica com o presente projeto permitirá, além de criar mecanismos sistematizados para o monitoramento de macrófitas baseados em imagens, reavaliar a mobilidade de macrófitas entre os reservatórios e suas consequências para o manejo sustentável dessa vegetação. (AU)