[en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: RAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: MAXWELL
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75188
Resumo: [pt] O planejamento de uma operação militar é difícil e exige uma série de procedimentos e coordenações para se analisar e interpretar todos os dados disponíveis. A este processo chamamos de Processo de Planejamento Militar. Nele, obter informações detalhadas da área de operações é uma atividade complexa, demorada e essencial para viabilizar sua condução. Além disso, entender os aspectos táticos do terreno e transmitir a análise realizada encontram como barreira a abstração necessária para tal. Outra dificuldade está em se testar o planejamento confeccionado na mesma região analisada. Sendo assim, este trabalho apresenta um pipeline baseado em técnicas modernas de deep learning para segmentação semântica de imagens de sensoriamento remoto, com o propósito é automatizar e aprimorar o processo de geração de cartas de trafegabilidade, terrenos virtuais e ambientes simulados para apoio ao planejamento de operações militares. Nossa abordagem consiste no treinamento de uma arquitetura baseada em redes neurais UNet, utilizando segmentação semântica binária com um método comitê, a fim de detectar classes relacionadas à trafegabilidade. Para analisar o terreno virtual, propomos o Simulador Virtual para Estudo Topotático do Terreno (SVETT), que utiliza recursos encontrados em sala de aula para facilitar o estudo do terreno. Como resultados, os dados obtidos das predições realizadas pela arquitetura nos mostraram resultados satisfatórios se comparados com classificadores multiclasse, apresentando um IoU de 0.7259 na predição de algumas das classes. Referente ao SVETT, nós o avaliamos com 54 alunos da Escola Naval. Os resultados sugerem que os alunos se sentiram mais seguros participando do Exercício no Terreno tendo recebido a instrução antes no simulador, com média de 4,69 e desvio padrão de 0.53, em uma escala Likert de 5 pontos.
id PUC_RIO-1_9ce445eac4515fc31b136afc0848fe32
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:75188
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str
spelling [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS [pt] ANÁLISE DE IMAGENS SATELITAIS USANDO DEEP LEARNING PARA PLANEJAMENTO DE OPERAÇÕES MILITARES [pt] SENSORIAMENTO REMOTO[pt] PLANEJAMENTO MILITAR[pt] AMBIENTE DE APRENDIZAGEM VIRTUAL[pt] SEGMENTACAO SEMANTICA[en] REMOTE SENSING[en] MILITARY PLANNING[en] VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENT[en] PIXEL-WISE SEMANTIC SEGMENTATION[pt] O planejamento de uma operação militar é difícil e exige uma série de procedimentos e coordenações para se analisar e interpretar todos os dados disponíveis. A este processo chamamos de Processo de Planejamento Militar. Nele, obter informações detalhadas da área de operações é uma atividade complexa, demorada e essencial para viabilizar sua condução. Além disso, entender os aspectos táticos do terreno e transmitir a análise realizada encontram como barreira a abstração necessária para tal. Outra dificuldade está em se testar o planejamento confeccionado na mesma região analisada. Sendo assim, este trabalho apresenta um pipeline baseado em técnicas modernas de deep learning para segmentação semântica de imagens de sensoriamento remoto, com o propósito é automatizar e aprimorar o processo de geração de cartas de trafegabilidade, terrenos virtuais e ambientes simulados para apoio ao planejamento de operações militares. Nossa abordagem consiste no treinamento de uma arquitetura baseada em redes neurais UNet, utilizando segmentação semântica binária com um método comitê, a fim de detectar classes relacionadas à trafegabilidade. Para analisar o terreno virtual, propomos o Simulador Virtual para Estudo Topotático do Terreno (SVETT), que utiliza recursos encontrados em sala de aula para facilitar o estudo do terreno. Como resultados, os dados obtidos das predições realizadas pela arquitetura nos mostraram resultados satisfatórios se comparados com classificadores multiclasse, apresentando um IoU de 0.7259 na predição de algumas das classes. Referente ao SVETT, nós o avaliamos com 54 alunos da Escola Naval. Os resultados sugerem que os alunos se sentiram mais seguros participando do Exercício no Terreno tendo recebido a instrução antes no simulador, com média de 4,69 e desvio padrão de 0.53, em uma escala Likert de 5 pontos.[en] Planning military operations is difficult and requires a series of procedures and coordinations to analyze and interpret all available data. We call this process the Military Planning Process. During this process, obtaining detailed information from the area of operations is a complex, time-consuming and essential activity to enable its conduct. In addition, understanding the tactical aspects of the terrain and transmitting the analysis carried out find as a barrier the abstraction necessary for this. Another difficulty is in testing the planning made in the same region analyzed. Thus, this work presents a pipeline based on modern deep learning techniques for semantic segmentation of remote sensing images, with the purpose to automate and improve the process of generating trafficability letters, virtual terrains and simulated environments to support the planning of military operations. Our approach consists of training an architecture based on UNet neural networks, using binary semantic segmentation with an ensemble method, in order to detect classes related to trafficability. To analyze the virtual terrain, we propose the Virtual Simulator for Topotactic Land Study (SVETT), which uses resources found in the classroom to facilitate the study of the terrain. As a result, the data obtained from the predictions made by the architecture showed us satisfactory results compared to multiclass classifiers, showing an IoU of 0.7259 in the prediction of some of the classes. Regarding SVETT, we evaluated it with 54 students from the Naval School. The results suggest that the students felt safer participating in the Field Exercise having received the instruction before in the simulator, with an average of 4.69 and standard deviation of 0.53, on a 5 degree Likertscale.MAXWELLALBERTO BARBOSA RAPOSORAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA2026-01-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75188porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-30T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:75188Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342026-01-30T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
dc.title.none.fl_str_mv [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
[pt] ANÁLISE DE IMAGENS SATELITAIS USANDO DEEP LEARNING PARA PLANEJAMENTO DE OPERAÇÕES MILITARES
title [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
spellingShingle [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
RAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA
[pt] SENSORIAMENTO REMOTO
[pt] PLANEJAMENTO MILITAR
[pt] AMBIENTE DE APRENDIZAGEM VIRTUAL
[pt] SEGMENTACAO SEMANTICA
[en] REMOTE SENSING
[en] MILITARY PLANNING
[en] VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENT
[en] PIXEL-WISE SEMANTIC SEGMENTATION
title_short [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
title_full [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
title_fullStr [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
title_full_unstemmed [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
title_sort [en] ANALYSING SATELLITE IMAGES USING DEEP LEARNING FOR PLANNING MILITARY OPERATIONS
author RAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA
author_facet RAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv ALBERTO BARBOSA RAPOSO
dc.contributor.author.fl_str_mv RAPHAEL DE SOUZA E ALMEIDA
dc.subject.por.fl_str_mv [pt] SENSORIAMENTO REMOTO
[pt] PLANEJAMENTO MILITAR
[pt] AMBIENTE DE APRENDIZAGEM VIRTUAL
[pt] SEGMENTACAO SEMANTICA
[en] REMOTE SENSING
[en] MILITARY PLANNING
[en] VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENT
[en] PIXEL-WISE SEMANTIC SEGMENTATION
topic [pt] SENSORIAMENTO REMOTO
[pt] PLANEJAMENTO MILITAR
[pt] AMBIENTE DE APRENDIZAGEM VIRTUAL
[pt] SEGMENTACAO SEMANTICA
[en] REMOTE SENSING
[en] MILITARY PLANNING
[en] VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENT
[en] PIXEL-WISE SEMANTIC SEGMENTATION
description [pt] O planejamento de uma operação militar é difícil e exige uma série de procedimentos e coordenações para se analisar e interpretar todos os dados disponíveis. A este processo chamamos de Processo de Planejamento Militar. Nele, obter informações detalhadas da área de operações é uma atividade complexa, demorada e essencial para viabilizar sua condução. Além disso, entender os aspectos táticos do terreno e transmitir a análise realizada encontram como barreira a abstração necessária para tal. Outra dificuldade está em se testar o planejamento confeccionado na mesma região analisada. Sendo assim, este trabalho apresenta um pipeline baseado em técnicas modernas de deep learning para segmentação semântica de imagens de sensoriamento remoto, com o propósito é automatizar e aprimorar o processo de geração de cartas de trafegabilidade, terrenos virtuais e ambientes simulados para apoio ao planejamento de operações militares. Nossa abordagem consiste no treinamento de uma arquitetura baseada em redes neurais UNet, utilizando segmentação semântica binária com um método comitê, a fim de detectar classes relacionadas à trafegabilidade. Para analisar o terreno virtual, propomos o Simulador Virtual para Estudo Topotático do Terreno (SVETT), que utiliza recursos encontrados em sala de aula para facilitar o estudo do terreno. Como resultados, os dados obtidos das predições realizadas pela arquitetura nos mostraram resultados satisfatórios se comparados com classificadores multiclasse, apresentando um IoU de 0.7259 na predição de algumas das classes. Referente ao SVETT, nós o avaliamos com 54 alunos da Escola Naval. Os resultados sugerem que os alunos se sentiram mais seguros participando do Exercício no Terreno tendo recebido a instrução antes no simulador, com média de 4,69 e desvio padrão de 0.53, em uma escala Likert de 5 pontos.
publishDate 2026
dc.date.none.fl_str_mv 2026-01-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75188
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75188&idi=2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75188
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1856395974892584960