Advanced topics on GNSS for positioning and remote sensing

GNSS for ionosphere, GNSS for neutral atmosphere, GNSS Reflectometry, Artificial Intelligence for GNSS.

Professor(es):

• Felipe Genermia Nievinski (Ministrante) + colaboradores

Agrometeorologia por Satélite

Descrição dos elementos meteorológicos e agrometeorológicos; uso de sensores remotos na estimativa de elementos meteorológicos e agrometeorológicos; uso de sensores remotos no  monitoramento de culturas; modelagem de parâmetros de crescimento e de rendimento de culturas; previsão de safras.

Professor(es):

• Denise Cybis Fontana (Ministrante)

Análise de Imagens Baseada em Objetos Geográficos

Segmentação e clusterização de imagens de sensoriamento remoto, extração de características texturais, espectrais e geométricas, classificação por meio de métodos paramétricos e não paramétricos.

Professor(es):

• Laurindo Antonio Guasselli (Responsável)
• Luis Fernando Chimelo Ruiz (Ministrante)

Análise Espacial

Análise Espacial e Geoprocessamento (conceitos). Representações computacionais do espaço geográfico. Análise de Padrões Pontuais (Kernel). Interpolação e Modelos Numéricos de Terreno. Análise de Superfícies por Geoestatística. Análise de Padrões em Dados de Áreas: Análise exploratória, problemas de escala e a falácia ecológica. Regressão Espacial global. Regressão Espacial local. Introdução a Análise de Agregados Espaciais (Clusters). Introdução aos Métodos de regionalização. Modelagem Dinâmica Espacial

Professor(es):

• Marcos Wellausen Dias de Freitas (Ministrante)

Aplicações do Sensoriamento Remoto na Geomorfologia

Aplicações de dados obtidos por Sensores Remotos na Geomorfologia. No contexto do impacto de novas tecnologias para a Geomorfologia, serão realizadas práticas de análise comparativa de Modelos Digitais de Elevação (MDE). Avaliação de produtos morfométricos para a compartimentação geomorfológica.

Professor(es):

• Claudio Wilson Mendes Junior (Ministrante)
• Fernando Luis Hillebrand

Base de Dados Geoespaciais

Mapeamento topográfico e referenciais geodésicos. Dados geoespaciais. Atualização cartográfica. Representações cartográficas 3D. Geração de modelos digitais: bi e tridimensionais. Qualidade de dados geoespaciais. Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE).

Professor(es):

• Andrea Lopes Iescheck (Ministrante)

Cartografia de Referência e Geovisualização

A produção do Mapeamento de Referência. Projeções cartográficas e o sistema de projeção UTM. O mapeamento sistemático brasileiro. Generalização cartográfica. Atualização cartográfica. A geoinformação e os sistemas de geoinformação. Definição dos requisitos para um sistema de geoinformação. Representações cartográficas 3D.

Professor(es):

• Claudia Robbi Sluter (Ministrante)

Comportamento Espectral de Alvos

Noções de Radiometria: energia radiante; grandezas radiométricas; interações da radiação eletromagnética com alvos terrestres; assinaturas espectrais, medida da reflectância; radiômetro óptico. Comportamento espectral da vegetação: folha individual e comunidade vegetal; índices de vegetação. Comportamento espectral de minerais, solos e rochas. Comportamento espectral da água.

Professor(es):

• Laurindo Antonio Guasselli 

Detecção e Análise das Mudanças na Cobertura Vegetal no Espaço Radiométrico

Imagens de satélite de espectro ótico, formatos e processamentos numéricos. Análise da aquisição das imagens óticas pelo sensor, geometria da aquisição e de iluminação solar. Tratamento da informação no espaço radiométrico. Vantagens do uso do espaço radiométrico para a análise e seleção das técnicas de detecção. Variações na distribuição dos dados por efeito da geometria da iluminação, sazonalidade e efeito sobre a detecção de mudanças. Tipos estruturais de cobertura vegetal e efeito da geometria da iluminação solar. Análise dos caminhos radiométricos das mudanças temáticas e não-temáticas. Técnicas de detecção de mudanças multissensor. Transformação de dados contínuos a temáticos, mapeamento de mudanças.

Professor(es):

• Marcos Wellausen Dias de Freitas (Responsável)
• Dr. Francisco Dario Maldonado (Palestrante)

Estatística para Sensoriamento Remoto

Estatística Descritiva. Teoria Básica de Probabilidade. Distribuições Amostrais. Introdução à Inferência Estatística. Análise de Variância. Análise de Correlação. Análise de Regressão Linear Simples.

Professor(es):

• Roosevelt de Lara Santos Junior (Ministrante)

Estágio Orientado de Docência I

Prática de estágio de docência na Graduação, em disciplina supervisionada pelo professor orientador.

Professor(es):

• Todos

Física da Camada Limite Planetária

Conceitos básicos sobre camada limite planetária, estabilidade atmosférica. Introdução sobre as equações do balanço de energia na superfície. Sensores utilizados para medições dos fluxos turbulentos.

Professor(es):

• Rita de Cássia Marques Alves (Ministrante)

Geodésia Aplicada

Métodos de medida em geodésia. Medidas geodésicas terrestres, medidas da gravidade e observações de satélite. Levantamentos geodésicos: rede planimétrica, rede altimétrica e rede gravimétrica. Métodos geodésicos modernos.

Professor(es):

• Sergio Florencio de Souza (Ministrante)

Geoprocessamento

Conceitos de sistemas de informação geográfica (SIG). Componentes de um SIG Representação espacial de dados. Fontes de dados para geoprocessamento. Gerenciamento de dados. Análise geográfica. Modelagem em SIG.

Professor(es):

• Laurindo Antonio Guasselli (Ministrante)

Gestão de Desastres

Desastres; gestão de desastres; prevenção, mitigação, preparação, resposta e recuperação; contramedidas; mapeamento de perigo, vulnerabilidade e risco; sistemas de alerta; legislação; estudos de caso.

Professor(es):

• Mauricio Andrades Paixão (Ministrante)

Geotecnologias Aplicada à Modelagem e Simulação de Processos Hidrometeorológicos

Teoria geral de sistemas. Modelagem dos sistemas ambientais. Tipos de modelos.Técnicas e processamento digital de dados espaciais em SIGs. Geotecnologias e sua integração com a modelagem de processos hidrometeorológicos e ambientais. Modelagem e simulação hidrológica. Modelagem e simulações em recursos hídricos, climatologia e meteorologia.

Professor(es):

• Guilherme Garcia de Oliveira (Ministrante)

GNSS Interferometric Reflectometry for Water Level Measurements

Basic principles of Global Navigation Satellite System Interferometric Reflectometry (GNSS-IR). How to run the “gnssrefl” software. GNSS-IR for water level measurements: lakes, rivers, tides.

Professor:

• Felipe Geremia Nievinski

Integração de GNSS e RPAS (Sistema de Aeronaves Remotamente Pilotadas) para Mapeamento

Integração de levantamento com GNSS e RPA (Sistema de Aeronaves Remotamente Pilotadas); Métodos relativos de posicionamento (Pós-processado e RTK); Processos de regulamentação e autorização de voo; Fluxo de trabalho completo do aerolevantamento; Implementação de Pontos de Controle (GCP) e Pontos de Checagem; Avaliação da acurácia posicional do produto final cartográfico; Prática de processamento de imagens e geração de produtos.

Professor(es):

• Marciano Carneiro (Ministrante)
• Alexandre Felipe Bruch (Palestrante)
• Reginaldo Macedônio da Silva (Palestrante)

Introduction to GNSS Interferometric Reflectometry

Basic principles of Global Navigation Satellite System Interferometric Reflectometry (GNSSIR). How to run the gnssrefl software. Hydrologic applications. Water level applications. Site installations.

Professor(es):

• Felipe Geremia Nievinski (Ministrante)

Metodologia Científica

Princípios metodológicos da pesquisa científica. O método científico. Documentação científica. Tipos de pesquisa científica e itens do projeto de pesquisa.

Professor(es):

• Claudia Robbi Sluter (Ministrante)
• Péricles Luiz Picanço Júnior

Pesquisa em Sensoriamento Remoto

Professor(es):

• Todos.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto

Energia e Radiação: A estrutura atômica, as forcas fundamentais. Produção de radiação em suas diversas formas: luz, calor, onda de rádio, altas energias. A origem das cores. Radiação de Corpo Negro: Lei de Wein, Lei de Stefan-Boltzman. Interação radiação-matéria: O efeito fotoelétrico; a quantização da luz. O espectro eletromagnético:  valores típicos de energia; espectro contínuo; formação das linhas espectrais; espectro solar. Elementos químicos, abundâncias na Terra e no Universo, isótopos. Teoria da radiação, coordenadas esféricas.  Equilíbrio termodinâmico. Distribuição Maxwelliana de Velocidades. Condições de equilíbrio e parâmetros atmosféricos. Luz:  velocidade, dualidade, polarização e coerência; reflexão, o, refração, fibras ópticas. Interferência. Filtros interferenciais. Laser. Propagação da luz: a extinção e o espalhamento. Lei e Lambert, auto-emissão. Medidas remotas: órbitas baixas e geoestacionárias. A  satelização. Satélites artificiais. Inclinações de órbitas, cobertura da superfície terrestre em um dado número de órbitas.

Professor(es):

• José Eduardo da Silveira Costa (Ministrante)

Princípios de Avaliação de Acurácia de Dados Geoespaciais Raster

Principais métricas de qualidade em padrões de metadados geoespaciais e seus conceitos. Determinação de acurácia de dados geoespaciais raster. Esquemas de amostragem e alternativas para obtenção de dados de referência. Determinação de acurácia de mapas de classes e de mapas quantitativos. Interpretação dos resultados.

Professor(es):

• Eliseu José Weber (Ministrante)

Processamento de Imagens Digitais em Sensoriamento Remoto

Imagens digitais.  Atributos em imagens digitais.  Correções em imagens digitais. Geo-referenciamento. Métodos para realçamento e suavização para imagens digitais.  Transformações multiespectrais.  Métodos de segmentação em imagens digitais.

Professor(es):

• Daniel Capella Zanotta (Ministrante)

Reconhecimento de Padrões

1- Introdução; revisão de álgebra matricial; autovalores e autovetores de uma matriz; operações sobre vetores aleatórios; transformações lineares; a distribuição Gaussiana multivariada; 2- Conceitos básicos em Reconhecimento de Padrões; variáveis espectrais, espaciais, temporais, de contexto (vizinhança); 3- O conceito estatístico de decisão; a teoria Bayesiana da decisão; 4- Classificação supervisionada; métodos paramétricos para classificação; classificadores; funções de decisão; classificadores lineares e quadráticos; métodos para estimação de parâmetros; estimação da probabilidade de erro; 5- Métodos para seleção e extração de variáveis; objetivos; extração de variáveis para fins de representação de uma imagem e para fins de classificação; a transformação de Karhunen-Loeve (componentes principais); transformações em analise discriminante; medidas de separabilidade entre classes; divergência, distancia de Bhattacharyya; 6- Noções sobre o uso de atributos espaciais e de contexto (vizinhança) no processo de classificação de imagens digitais; 7- Métodos de classificação não-supervisionada: conceito e métodos de “clustering”; principais aplicações de “clustering”; 8- Noções sobre classificadores não-paramétricos; support vector machines (SVM) e redes neurais.

Professor(es):

• Daniel Capella Zanotta (Ministrante)

Redes Neurais Artificiais para Sensoriamento Remoto e Modelagem de Dados Espaciais

Inteligência artificial e técnicas de aprendizagem de máquinas. A definição e estrutura de uma rede neural artificial (RNA). Aspectos gerais da programação de modelos baseados em RNA. A modelagem e preparação dos dados amostrais para entrada nos modelos. Desenvolvimento e aplicação de RNA na modelagem de dados de sensoriamento remoto e de dados espaciais em geral.

Professor(es):

• Guilherme Garcia de Oliveira (Ministrante)

Refletometria via Satélite: Processamento Altimétrico

Introdução. Princípios geométricos e físicos. Observáveis e estimação altimétrica. Sensores e instrumentação. Estudos anteriores. Análise de maré. Pré-processamento. Processamento altimétrico. Pós-processamento.

Professor(es):

• Felipe Geremia Nievinski (Ministrante)

Scientific Publishing

The scientific publishing ecosystem. Manuscript preparation and submission. The peer review process. Further issues.

Professor(es):

• Felipe Geremia Nievinski (Ministrante)

Seminários em Geodésia Espacial

Geodésia Espacial. Geodésia por Satélite. Integração com Geodésia Terrestre. Aplicações de Geodésia Ambiental. Sensoriamento Remoto Geodésico. Metodologia científica.

Professor(es):

• Felipe Geremia Nievinski (Ministrante)

Sensoriamento Remoto Geológico

Interpretação geológica de imagens de sensoriamento remoto. Análise do comportamento espectral de solos, minerais e rochas no espectro óptico. Imagens de radar de abertura sintética (SAR) aplicado à geologia. Geomorfometria aplicada à caracterização e evolução geológica. Integração de sensoriamento remoto e geofísica. Bases de acesso a dados geológicos geoespaciais. Práticas de processamento de dados de sensoriamento remoto aplicadas à detecção e análise de alvos geológicos.

Professor(es):

• Clódis de Oliveira Andrades Filho (Ministrante)

Sensoriamento Remoto Geodésico

Sistemas de posicionamento, navegação e cronometria por satélite. Observáveis GNSS e suas fontes de erro. Aplicações do GNSS à meteorologia e aeronomia (atmosfera neutra e ionizada). Refletometria GNSS.

Professor(es):

• Felipe Geremia Nievinski (Ministrante)

Sensoriamento Remoto da Vegetação

Sensoriamento Remoto da vegetação com definições básicas e aplicações. Revisão da teoria e dados de sensores remotos ópticos e SAR (radar). Comportamento espectral da vegetação, com introdução à estrutura, fisiologia (fotossíntese) e fenologia das plantas. Aplicações do sensoriamento remoto em mapeamento e monitoramento da vegetação. Aulas práticas em sistema de processamento de imagens (SPRING ou outro). Avaliação por 4 Tarefas, incluindo exercícios, projeto, artigo e apresentação de seminário.

Professor(es):

• Tatiana Mora Kuplich (Ministrante)

Sensoriamento Remoto Hidrológico

Sensoriamento remoto e geotecnologias na análise, monitoramento e modelagem de processos hidrológicos. Estimativa de variáveis do ciclo hidrológico terrestre e balanço hídrico de bacias hidrográficas a partir de conjuntos de dados obtidos por sensoriamento remoto. Modelagem e simulação hidrológica. Aplicações de sensoriamento remoto em eventos extremos e desastres hidrológicos.

Professor(es):

• Guilherme Garcia de Oliveira (Ministrante)

Sensoriamento Remoto dos Oceanos

Noções de Oceanografia Física Descritiva: propriedades físicas da água do mar, definição e análise de massas d’água, circulação oceânica global e regional. Processos radiativos na interface oceano-atmosfera e transporte de calor. Conceitos de Sensoriamento Remoto: Princípios físicos, satélites e sensores. Oceanografia por Satélites: processos, variáveis e aplicações.

Professor(es):

• Fabricio Sanguinetti Cruz de Oliveira (Ministrante)

Tópico Especial: Integrando a Visão Ecossistêmica na Avaliação de Vulnerabilidade Costeira

Uma avaliação integrada e holística da vulnerabilidade costeira deve incluir aspectos do meio físico, biótico e social. As práticas atuais são intrinsicamente falhas por não considerarem os aspectos sociais ou a visão ecossistêmica ou ambos. Integrar a visão ecossistêmica às avaliações de vulnerabilidade costeira permite integrar os diferentes fatores que influenciam a capacidade dos ambientes e comunidades costeiras de responder e adaptar às mudanças climáticas e aos eventos extremos. A aplicação de técnicas de sensoriamento remoto, SIG e os princípios da gestão com base na visão ecossistêmica é fundamental para esta integração. Melhor entender os fatores que geram e influenciam as vulnerabilidades sociais e ambientais é necessário para identificar as adaptações que são necessárias para dar suporte ao desenvolvimento sustentável em áreas costeiras.

Professor(es):

• Dra. Luciana Slomp Esteves (Ministrante)

Tópico Especial: Google Earth Engine

Introdução ao Google Earth Engine: conceito, interface, tipo de dados e bases disponíveis; Visualização de mapas e imagens; Composições espaciais e temporais; Índices e séries temporais; Redutores estatísticos; Obtenção de Amostras; Cálculo de Área; Mapas de uso e cobertura da terra; Classificadores e filtros de pós-classificação.

Professor(es):

• Denise Cybis Fontana (Responsável)
• Juliano Schirmbeck (Ministrante)

Tópico Especial: Introdução ao Pyton

Linguagem Python de programação. Ambientes de programação. Tipos de dados. Identificadores. Variáveis. Expressões aritméticas e lógicas. Coleções de dados. Módulos. Funções. Gráficos. Entrada e saída de dados. Estruturas condicionais. Estruturas de repetição. NumPy: arrays e vetorização. Pandas: DataFrames. Manejando arquivos de dados. Notebooks. Markdown.

Professor(es):

• Dr. José Eduardo da Silveira Costa (Ministrante)

Tópico Especial: Introdução ao Sensoriamento Remoto por Radar

1. Introdução ao radar. Tipos de radar. Formas de aquisição adotadas pelos sensores radar. Radares meteorológicos, de penetração do solo (GPR), SLAR e SAR. 2. Princípios de sensoriamento remoto por radar. Radares de abertura sintética (SAR) e abertura real (SLAR). Geometria do imageamento radar. Características do sinal medido por sensores radar (retroespalhamento). 3. Sistemas sensores. Política de distribuição de dados das agências espaciais. Catálogos de imagens. 4. Calibração radiométrica. retroespalhamento de diversos alvos da superfície terrestre. 5. Propriedades e filtragem do speckle. 6. Correções geométricas em imagens radar. 7. Classificação e segmentação de imagens radar. 8. Desenvolvimento de projetos de interpretação de imagens radar.

Professor(es):

• Jean Espinoza (Ministrante)

Tópico Especial: Linguagem R de Programação

R: um sistema integrado para programação, visualização e análise de dados científicos. Conceitos da linguagem de programação R. Estruturas de dados. Visualização de dados. Notebooks. Markdown.

Professor(es):

• José Eduardo da Silveira Costa (Ministrante)

Tópico Especial: Modelagem Espacial de Base Ecossistêmica

Ecossistemas e seus serviços. Métodos de valoração ambiental de base ecossistêmica. Modelos espaciais de serviços ecossistêmicos Estudos de caso.

Professor(es):

• Tatiana Silva da Silva (Ministrante)