Aplicação de dados Sentinel 1 e 2 via Machine Learning para Mapeamento do Uso e Cobertura da Terra na Área de Proteção Ambiental do Ibirapuitã, Bioma Pampa utilizando o algoritmo de classificação Random Forest

Autores

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.5.p3715-3735

Palavras-chave:

Sinergia Sentinel 1 e 2. Random forest. Machine learning. Bioma Pampa.

Resumo

A abordagem conjunta de imagens de sensores ópticos e de radar de abertura sintética (SAR) tem sido eficaz no
mapeamento da cobertura terrestre. Neste trabalho, realizado na área de proteção ambiental do Ibirapuitã, foram
empregadas técnicas de machine learning para classificar o uso e a cobertura da terra. O algoritmo Random Forest (RF)
foi utilizado a partir dos atributos estatísticos dos produtos derivados de imagens ópticas Sentinel-2, como o Índice de
Vegetação de Diferença Normalizada (NDVI), o Índice de Água-Diferença Normalizada (NDWI) e o Índice de
Vegetação-Ajustado ao Solo (SAVI), além de atributos provenientes de imagens SAR Sentinel-1, como coeficiente de
retroespalhamento, parâmetros polarimétricos e interferométricos. Os resultados mostraram que o classificador RF foi
robusto, com valores médios de Exatidão Global, Coeficiente Kappa e F1-Score de 96,89%, 0,9495 e 0,8909,
respectivamente. A combinação de atributos SAR e dados ópticos permitiu uma melhor discriminação para algumas
classes, como área urbana, área úmida e agricultura. A metodologia proposta alcançou alta acurácia e precisão na
classificação de uso e cobertura da terra, exceto no uso isolado dos dados Sentinel-1. Como destaque, tem-se a introdução da coerência interferométrica que resultou no melhor resultado entre os cenários propostos.

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Biografia do Autor

Ulisses Silva Guimarães, Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM)

Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade do Estado do Pará (2006), mestrado em Geologia e Geoquímica pela Universidade Federal do Pará (2011) e doutorado em Ciências Cartográficas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2017). Atualmente é Analista em Ciência e Tecnologia - Sensoriamento Remoto do Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geomorfologia Costeira, atuando principalmente nos seguintes temas: Sensoriamento Remoto, Radar de Abertura Sintética e Cartografia.

Tatiana Mora Kuplich, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, especialização em Organização do Espaço (DESS em Aménagement des Territoires) pela Université Toulouse II na França, Mestrado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, São José dos Campos) e PhD. pela School of Geography da University of Southampton na Inglaterra. Em 2002 foi aprovada em concurso para a Divisão de Sensoriamento Remoto (DSR) do INPE de São José dos Campos. Em 2008 transferiu-se para a Coordenação Espacial do Sul (COESU), unidade do INPE em Santa Maria (RS), onde foi Coordenadora de agosto de 2018 a outubro de 2020. Fez Pós Doutorado no Laboratório VIPER (Visualization and Image Processing for Environmental Research) de Dar Roberts na University of California Santa Barbara, EUA. É docente e orientadora da Pós-Graduação em Sensoriamento Remoto da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Atua no estudo dos biomas brasileiros através de dados e técnicas de sensoriamento remoto.

Igor da Silva Narvaes, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria (2000), mestrado em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria (2004) e doutorado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2010). Atualmente é Pesquisador Titular na Coordenação Espacial do Sul (COESU) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, atuando principalmente nos seguintes temas: sensoriamento remoto, floresta e polarimetria SAR.

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Publicado

2025-02-17

Como Citar

Maidana de Andrade, M. V., Silva Guimarães, U., Mora Kuplich, T., & da Silva Narvaes, I. (2025). Aplicação de dados Sentinel 1 e 2 via Machine Learning para Mapeamento do Uso e Cobertura da Terra na Área de Proteção Ambiental do Ibirapuitã, Bioma Pampa utilizando o algoritmo de classificação Random Forest. Revista Brasileira De Geografia Física, 17(5), 3715–3735. https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.5.p3715-3735

Edição

Seção

Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto

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