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      Geoprocessamento
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Monografia para Obtenção de Título de
 Especialista em Geoprocessamento




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Exploração de Imagens de Alta Resolução do Instrumento CCD
  do CBERS-2 nas Práticas de Gerenciamento Municipal do
 Sistema Único de Saúde (SUS) – Aglomerados Populacionais




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                                                           Autores:
                                                Igor Lemos Alves *
                                    Richard Anderson Silva Lopes **




*Odontólogo pela Universidade Federal da Bahia - UFBA e Especialista em Medicina Social com Ênfase em Saúde da Família pelo Instituto
de Saúde Coletiva da Universidade Federal da Bahia e Secretaria Estadual de Saúde da Bahia - ISC / UFBA / SESAB
**Geógrafo pela Universidade de Brasília - UNB




                                                                                              igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com
Objetivo Primário




                   Identificar aglomerados populacionais
                     através das imagens do instrumento
                       CCD (20m) do satélite CBERS-2
                                 (Brasil-China)




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Objetivo Secundário




                      Criação de mapas temáticos:

      •   Avaliação da acessibilidades das USF
      •   Distribuição espacial das USF em relação à distribuição
          populacional no município
      •   Identificação de aglomerados urbanos




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Justificativa


                       PQ o Uso da Tecnologia ?


      •   Sensoriamento Remoto + Posicionamento Geográfico –
          Tecnologias Emergentes – Saúde Pública
      •   Aumenta as possibilidades de testes de hipóteses –
          novas bases para análises espaciais
      •   Exposição de dados arranjados espacialmente
      •   Explorar o uso na atenção básica




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Justificativa




                         PQ Uso do CBERS 2 ?

      •   Poucos trabalhos sobre o CIBERS 2 – Saúde Pública
      •   Satélite Brasileiro
      •   Tecnologia disponível - Imagens free
      •   Cobertura de todo o território nacional




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Introdução
                                   Região Estudada
      •   Nazaré – Ba
      •   latitude 13° 02’ 06’’ sul e longitude 39° 00’ 52’’ oeste,
      •   abrangida pelas 4 folhas cartográficas SD-24-X-C-I (Jaguaripe), SD-24-
          X-A-IV (Baia de Todos os Santos), SD-24-V-D-III (Valença), SD-24-V-
          B-VI (Santo Antônio de Jesus) ,
      •   39m de altitude, com cerca de 240 km2
      •   pertencente à região econômica do Recôncavo Sul da Bahia.
      •   Pop 27.000 hab




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Adendo 1

                   Qual a lógica de funcionamento do SR?




      Radiação Incidente                      Radiação Refletida




                            Radiação Refratada




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Adendo 2

                     Qual a lógica de funcionamento do SR?




                   Fonte                             Satélite




                                Alvo estudado




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Adendo 3

                           Comprimento de onda da RE


   Intervalo Espectral             Comprimento de Ondas            Bandas
   Raios cósmicos                         0,01 A°
   Raios gama                         0,01 A° - 0,1 A°
   Raios x                            0,1 A° - 1,0 A°
   Ultravioleta                       3nm – 0,38mm                    D
   Visível                           0,38mm – 0,76mm                  E
   Infravermelho próximo             0,76mm – 1,2mm                   F
   Infravermelho de ondas curtas      1,2mm – 3,0mm                   G
   Infravermelho médio                3,0mm – 5,0mm                   H
   Infravermelho termal               5,0mm – 1,0mm                   I
   Microondas                          1mm – 100cm                    J
   Rádio                                1m – 10km
   Áudio                              10km – 100km
   Corrente Alternada                     >100Km




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Adendo 3

                           Imagem de satélite




                   122    70   98     0    23   56   0     0

                   23     23   58    221   45   56   0     2

                   89     23   23    226   45   56   76   23

                   59     56   23    23    37   40   4    34

                   78     34   70    23    21   20   56    3

                   63     31   23    23    23   21   57    2

                   21          255   23    23   23   89   211

                   34     74   233   65    21   23   45   122




                         Matriz 90.000 x 90.000




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Metodologia

          Aquisição das Imagens
          • Imagem CBERS, www.cbers.inpe.br / CCD – 20m, bandas 2, 3 e 4
          Pré-processamento (ENVI 4.1)
          • Mosaico: órbita-ponto 149-114 e 149-115
          • Georreferenciamento – Mapa para Imagem c/ Cartas 1:100.000,
             SEI-BA. Erro – 0,83 pxl ou 16,61518m
          Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
          • Composição Colorida – RGB
          • Ampliação de contraste – Linear
          • Transformação de Imagens – Transformação MNF
          Técnicas de Classificação (ENVI 4.1)
          • Classificação Supervisionada – Mahalanobis Distance
          Técnicas de Vetorização (ENVI 4.1)
          • Vetorização
          Análises em Plataforma SIG (ARCVIEW 3.2a)
          • Banco de dados ACCESS xp 2003
          • Análise espacial e delimitação de áreas (buffers)




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Resultados

          Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
          • Composição colorida RGB




                   •   R – banda 2 – (0.52- 0.59mm)
                   •   G – banda 4 - (0.77- 0.89mm)
                   •   B – banda 3 - (0.63- 0.69mm)



           “...Assim, para ressaltar o contraste existente entre o urbano e o
           não-urbano, constituído na maioria das vezes por áreas agrícolas
           e/ou de vegetação em geral, é usual a utilização de imagens obtidas
           na faixa do vermelho e infra-vermelho próximo...” (COSTA et al,2005)




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Resultados

          Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
          • Composição colorida RGB




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Resultados

          Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
          • Ampliação de contraste – Linear




          R -Banda 2                                  G -Banda 4




                                    B -Banda 3


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Geoprocessamento
Resultados


Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
• Transformação MNF

 A separação de todos os
 elementos característicos do
 ruído é fundamental para a
 aquisição de bons resultados
 no momento da análise dos
 dados.




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Resultados


Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
• Transformação MNF




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Metodologia


Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
• Transformação MNF




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Resultados


Técnicas de Classificação (ENVI 4.1)
• Transformação MNF

•   R – banda 2 – (0.52- 0.59mm)
•   G – banda 4 - (0.77- 0.89mm)
•   B – banda 2 - (0.52- 0.59 mm)

A banda 3 foi excluída por
apresentar ruídos que foram
ampliados e segregados pela
Transformação MNF




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Resultados

          Técnicas de Realce (ENVI 4.1)
          • Comparação com a Imagem 242-MNF




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Geoprocessamento
Resultados


Técnicas de Classificação (ENVI 4.1)
Classificação Supervisionada –
   Mahalanobis Distance

    Segundo experimentos
    realizados por GUAM &
    XUAM, a distância de
    Mahalanobis apresentam
    melhores resultados se
    comparados com distancia
    euclidiana e distância de
    alvos


    ROIS:
    • Áreas Antropizadas
    • Ecótonos




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      Geoprocessamento
Resultados


Técnicas de Classificação (ENVI 4.1)
Classificação Supervisionada –
   Mahalanobis Distance




    ROIS:
    Áreas Antropizadas + solo exposto
    Tipo 1 de Ecótono
    Tipo 2 de Ecótono
    Tipo 3 de Ecótono




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Resultados




    Tipo 1 de Ecótono                Tipo 2 de Ecótono




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Resultados

                   Áreas Antropizadas + solo exposto




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Resultados

Técnicas de Classificação (ENVI 4.1)
Classificação Supervisionada –
   Mahalanobis Distance
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Componente 2




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Resultados

                      Análises em Plataforma SIG (ARCVIEW 3.2a)
                      Banco de dados ACCESS xp 2003
                      Análise espacial e delimitação de áreas (buffers)




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Conclusão



  Os resultados deste estudo não foram concluídos mas as análises preliminares
  mostraram que as informações das imagens do instrumento CCD do CBERS 2
  apresentam um grande potencial para a detecção de aglomerados populacionais
  bem como outras informações de importância para o setor saúde.

  Uma limitação provável do uso desta imagem seria a detecção de regiões com
  menos de 400 m² de área pois o pixel é de 20x20 metros

  Mais estudos são necessários para explorar o uso das imagens do CEBERS 2 e suas
  aplicações no setor saúde




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Geoproccessing ang GIS for SUS DMINISTRARTION

  • 1. Universidade de Brasília UNB Instituto de Geociências Geoprocessamento Turma 2005 igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com
  • 2. Universidade de Brasília - UNB Instituto de Geociências Geoprocessamento Monografia para Obtenção de Título de Especialista em Geoprocessamento igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com
  • 3. Universidade de Brasília - UNB Instituto de Geociências Geoprocessamento Exploração de Imagens de Alta Resolução do Instrumento CCD do CBERS-2 nas Práticas de Gerenciamento Municipal do Sistema Único de Saúde (SUS) – Aglomerados Populacionais igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com
  • 4. Universidade de Brasília - UNB Instituto de Geociências Geoprocessamento Autores: Igor Lemos Alves * Richard Anderson Silva Lopes ** *Odontólogo pela Universidade Federal da Bahia - UFBA e Especialista em Medicina Social com Ênfase em Saúde da Família pelo Instituto de Saúde Coletiva da Universidade Federal da Bahia e Secretaria Estadual de Saúde da Bahia - ISC / UFBA / SESAB **Geógrafo pela Universidade de Brasília - UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com
  • 5. Objetivo Primário Identificar aglomerados populacionais através das imagens do instrumento CCD (20m) do satélite CBERS-2 (Brasil-China) UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 6. Objetivo Secundário Criação de mapas temáticos: • Avaliação da acessibilidades das USF • Distribuição espacial das USF em relação à distribuição populacional no município • Identificação de aglomerados urbanos UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 7. Justificativa PQ o Uso da Tecnologia ? • Sensoriamento Remoto + Posicionamento Geográfico – Tecnologias Emergentes – Saúde Pública • Aumenta as possibilidades de testes de hipóteses – novas bases para análises espaciais • Exposição de dados arranjados espacialmente • Explorar o uso na atenção básica UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 8. Justificativa PQ Uso do CBERS 2 ? • Poucos trabalhos sobre o CIBERS 2 – Saúde Pública • Satélite Brasileiro • Tecnologia disponível - Imagens free • Cobertura de todo o território nacional UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 9. Introdução Região Estudada • Nazaré – Ba • latitude 13° 02’ 06’’ sul e longitude 39° 00’ 52’’ oeste, • abrangida pelas 4 folhas cartográficas SD-24-X-C-I (Jaguaripe), SD-24- X-A-IV (Baia de Todos os Santos), SD-24-V-D-III (Valença), SD-24-V- B-VI (Santo Antônio de Jesus) , • 39m de altitude, com cerca de 240 km2 • pertencente à região econômica do Recôncavo Sul da Bahia. • Pop 27.000 hab UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 10. Adendo 1 Qual a lógica de funcionamento do SR? Radiação Incidente Radiação Refletida Radiação Refratada UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 11. Adendo 2 Qual a lógica de funcionamento do SR? Fonte Satélite Alvo estudado UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 12. Adendo 3 Comprimento de onda da RE Intervalo Espectral Comprimento de Ondas Bandas Raios cósmicos 0,01 A° Raios gama 0,01 A° - 0,1 A° Raios x 0,1 A° - 1,0 A° Ultravioleta 3nm – 0,38mm D Visível 0,38mm – 0,76mm E Infravermelho próximo 0,76mm – 1,2mm F Infravermelho de ondas curtas 1,2mm – 3,0mm G Infravermelho médio 3,0mm – 5,0mm H Infravermelho termal 5,0mm – 1,0mm I Microondas 1mm – 100cm J Rádio 1m – 10km Áudio 10km – 100km Corrente Alternada >100Km UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 13. Adendo 3 Imagem de satélite 122 70 98 0 23 56 0 0 23 23 58 221 45 56 0 2 89 23 23 226 45 56 76 23 59 56 23 23 37 40 4 34 78 34 70 23 21 20 56 3 63 31 23 23 23 21 57 2 21 255 23 23 23 89 211 34 74 233 65 21 23 45 122 Matriz 90.000 x 90.000 UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 14. Metodologia Aquisição das Imagens • Imagem CBERS, www.cbers.inpe.br / CCD – 20m, bandas 2, 3 e 4 Pré-processamento (ENVI 4.1) • Mosaico: órbita-ponto 149-114 e 149-115 • Georreferenciamento – Mapa para Imagem c/ Cartas 1:100.000, SEI-BA. Erro – 0,83 pxl ou 16,61518m Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Composição Colorida – RGB • Ampliação de contraste – Linear • Transformação de Imagens – Transformação MNF Técnicas de Classificação (ENVI 4.1) • Classificação Supervisionada – Mahalanobis Distance Técnicas de Vetorização (ENVI 4.1) • Vetorização Análises em Plataforma SIG (ARCVIEW 3.2a) • Banco de dados ACCESS xp 2003 • Análise espacial e delimitação de áreas (buffers) UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 15. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Composição colorida RGB • R – banda 2 – (0.52- 0.59mm) • G – banda 4 - (0.77- 0.89mm) • B – banda 3 - (0.63- 0.69mm) “...Assim, para ressaltar o contraste existente entre o urbano e o não-urbano, constituído na maioria das vezes por áreas agrícolas e/ou de vegetação em geral, é usual a utilização de imagens obtidas na faixa do vermelho e infra-vermelho próximo...” (COSTA et al,2005) UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 16. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Composição colorida RGB UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 17. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Ampliação de contraste – Linear R -Banda 2 G -Banda 4 B -Banda 3 UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 18. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Transformação MNF A separação de todos os elementos característicos do ruído é fundamental para a aquisição de bons resultados no momento da análise dos dados. UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 19. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Transformação MNF UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 20. Metodologia Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Transformação MNF UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 21. Resultados Técnicas de Classificação (ENVI 4.1) • Transformação MNF • R – banda 2 – (0.52- 0.59mm) • G – banda 4 - (0.77- 0.89mm) • B – banda 2 - (0.52- 0.59 mm) A banda 3 foi excluída por apresentar ruídos que foram ampliados e segregados pela Transformação MNF UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 22. Resultados Técnicas de Realce (ENVI 4.1) • Comparação com a Imagem 242-MNF UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 23. Resultados Técnicas de Classificação (ENVI 4.1) Classificação Supervisionada – Mahalanobis Distance Segundo experimentos realizados por GUAM & XUAM, a distância de Mahalanobis apresentam melhores resultados se comparados com distancia euclidiana e distância de alvos ROIS: • Áreas Antropizadas • Ecótonos UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 24. Resultados Técnicas de Classificação (ENVI 4.1) Classificação Supervisionada – Mahalanobis Distance ROIS: Áreas Antropizadas + solo exposto Tipo 1 de Ecótono Tipo 2 de Ecótono Tipo 3 de Ecótono UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 25. Resultados Tipo 1 de Ecótono Tipo 2 de Ecótono UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 26. Resultados Áreas Antropizadas + solo exposto UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 27. Resultados Técnicas de Classificação (ENVI 4.1) Classificação Supervisionada – Mahalanobis Distance Áreas Antropizadas + solo exposto Componente 2 UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 28. Resultados Análises em Plataforma SIG (ARCVIEW 3.2a) Banco de dados ACCESS xp 2003 Análise espacial e delimitação de áreas (buffers) UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 29. Resultados Análises em Plataforma SIG (ARCVIEW 3.2a) Banco de dados ACCESS xp 2003 Análise espacial e delimitação de áreas (buffers) UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 30. UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 31. UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 32. UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 33. UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento
  • 34. Conclusão Os resultados deste estudo não foram concluídos mas as análises preliminares mostraram que as informações das imagens do instrumento CCD do CBERS 2 apresentam um grande potencial para a detecção de aglomerados populacionais bem como outras informações de importância para o setor saúde. Uma limitação provável do uso desta imagem seria a detecção de regiões com menos de 400 m² de área pois o pixel é de 20x20 metros Mais estudos são necessários para explorar o uso das imagens do CEBERS 2 e suas aplicações no setor saúde UNB igoralves1@gmail.com & raslopes@gmail.com Geoprocessamento