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

• Processo: 21/11244-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área de 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: Desenvolvimento e licenciamento de programas de computador customizáveis ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 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
• Assunto(s): Sensoriamento remoto Tomada de decisão Ecossistemas aquáticos Macrófitas Recursos hídricos Sistemas de reservatórios Visão computacional Inteligência artificial Cor da água
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cor da água | Imagens Multiespectrais | sensores em drone | Sensoriamento Remoto

Resumo

Usualmente o monitoramento das macrófitas é realizado por meio inspeção visual com visitas aos locais de interesse e por coletas pontuais in situ, um fator considerado bastante oneroso para todo o processo. Um importante aliado das coletas in situ que se beneficia do amplo e constante desenvolvimento tecnológico são as técnicas de sensoriamento remoto. Tais abordagens permitem a observação de fenômenos a partir de sua resposta espectral utilizando tecnologias de geoprocessamento. Nesse sentido, o desafio técnico-científico está relacionado à detecção de floração de macrófitas em seu estágio inicial em ambientes aquáticos, ou seja, quando as macrófitas começam a ocupar a lâmina da água no início de seu aparecimento, de forma a quantificá-las por meio de dados de sensoriamento remoto. A otimização do monitoramento do aparecimento das plantas viabiliza a rápida tomada de decisão para gestão do crescimento das macrófitas, representando uma importante oportunidade de oferecer uma solução inovadora para diferentes nichos de mercado. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver uma solução inovadora a partir da comprovação e validação técnico-científica já realizada durante o projeto PIPE fase 1. A diferenciação da solução proposta neste projeto é a integração de sensores (multi e hiperespectrais) e tecnologias de sensoriamento remoto para viabilizar uma metodologia de monitoramento automatizado de sistemas aquáticos e permitir analisar a dinâmica das macrófitas e parâmetros ambientais focados na tomada de decisão. Tal aplicação combina sensores orbitais e embarcados em drone para serem aplicados em diferentes cenários de recursos hídricos, como reservatórios hidrelétricos, reservatórios de abastecimento público, saneamento básico, piscicultura, entre outros. A metodologia proposta neste projeto se diferencia em duas etapas: (1) monitoramento contínuo da ocorrência de macrófitas utilizando imagens orbitais com base em parâmetros opticamente ativos, modelagem bio-óptica integrando técnicas de visão computacional e inteligência artificial; (2) levantamento com drone em sistemas aquáticos que apresentam a necessidade de detalhamento apontado pela etapa anterior e coleta de dados multiespectrais/hiperespectrais para quantificar precisamente a presença de macrófitas. (AU)