Classificação automatizada de nuvem de pontos 3D obtida por LiDAR área urbana
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Viçosa
Engenharia Civil |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://locus.ufv.br/handle/123456789/33740 https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.178 |
Resumo: | O mapeamento do uso e ocupação do solo de áreas urbanas é uma importante ferramenta para elaboração de Cadastro Territorial Multifinalitário (CTM), pois pode ser subsídio para tomada de decisão relacionadas ao Planejamento Urbano e a Gestão Territorial. Assim, este estudo tem como finalidade explorar as potencialidades da classificação automatizada de nuvem de pontos em uma área urbana em Município de médio porte, Viçosa – Minas Gerais. Para isso foram utilizados dados Light Detection and Ranging (LiDAR) e fotogramétricos obtidos por meio de Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (SARP). Os dados foram submetidos a diversos processamentos com uso de Softwares como o ArcGIS e Global Mapper, onde foi possível simular parâmetros geométricos como: tamanho da barra; desvio máximo; diferença máxima de altura; declividade máxima do terreno; largura máxima das edificações; resolução; altura mínima acima do solo; e, área mínima e máxima de ocupação no solo. Com isso foram determinadas classes de usos e ocupação do solo como solo exposto, construções e vegetação. A classificação foi validade de forma qualitativa e quantitativa por meio de um mapa de referência e de métricas de acurácia temática, como: Exatidão Global. Na fase de análise dos dados de referência foram identificadas distorções nas informações geradas pelo LiDAR e pela fotogramétricos, tendenciando ser fatores influentes no processamento final da classificação automatizada. Na validação do mapa de uso e ocupação do solo obteve-se uma acurácia de 81%, Kappa de 72% e ao avaliar a Variância do Kappa (0.0004), constatou-se que a classificação é melhor do que ao acaso. Assim, foi possível concluir que a simulação e teste de parâmetros geométricos é uma ferramenta eficaz para a classificação e que as métricas de validação são importantes ferramentas para determinar a qualidade dos produtos. Por fim, a abordagem tem potencial para contribuir para o Cadastro Territorial Multifinalitário e na Gestão Territorial, sendo uma valiosa ferramenta para o desenvolvimento de estratégias no Município de Viçosa -MG. Palavras-chave: Uso e Ocupação; Mapeamento; CTM. |
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Classificação automatizada de nuvem de pontos 3D obtida por LiDAR área urbanaAutomated classification of 3D point cloud obtained by LiDAR in urban areaSolo urbano - Uso - PlanejamentoMapeamento do soloPlanejamento urbanoEngenharia CivilO mapeamento do uso e ocupação do solo de áreas urbanas é uma importante ferramenta para elaboração de Cadastro Territorial Multifinalitário (CTM), pois pode ser subsídio para tomada de decisão relacionadas ao Planejamento Urbano e a Gestão Territorial. Assim, este estudo tem como finalidade explorar as potencialidades da classificação automatizada de nuvem de pontos em uma área urbana em Município de médio porte, Viçosa – Minas Gerais. Para isso foram utilizados dados Light Detection and Ranging (LiDAR) e fotogramétricos obtidos por meio de Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (SARP). Os dados foram submetidos a diversos processamentos com uso de Softwares como o ArcGIS e Global Mapper, onde foi possível simular parâmetros geométricos como: tamanho da barra; desvio máximo; diferença máxima de altura; declividade máxima do terreno; largura máxima das edificações; resolução; altura mínima acima do solo; e, área mínima e máxima de ocupação no solo. Com isso foram determinadas classes de usos e ocupação do solo como solo exposto, construções e vegetação. A classificação foi validade de forma qualitativa e quantitativa por meio de um mapa de referência e de métricas de acurácia temática, como: Exatidão Global. Na fase de análise dos dados de referência foram identificadas distorções nas informações geradas pelo LiDAR e pela fotogramétricos, tendenciando ser fatores influentes no processamento final da classificação automatizada. Na validação do mapa de uso e ocupação do solo obteve-se uma acurácia de 81%, Kappa de 72% e ao avaliar a Variância do Kappa (0.0004), constatou-se que a classificação é melhor do que ao acaso. Assim, foi possível concluir que a simulação e teste de parâmetros geométricos é uma ferramenta eficaz para a classificação e que as métricas de validação são importantes ferramentas para determinar a qualidade dos produtos. Por fim, a abordagem tem potencial para contribuir para o Cadastro Territorial Multifinalitário e na Gestão Territorial, sendo uma valiosa ferramenta para o desenvolvimento de estratégias no Município de Viçosa -MG. Palavras-chave: Uso e Ocupação; Mapeamento; CTM.The mapping of land use and land cover in urban areas is an important tool for the development of Multifunctional Territorial Register (MTR), as it can provide support for decision-making related to Urban Planning and Territorial Management. Thus, this study aims to explore the potential of automated point cloud classification in an urban area in a medium-sized municipality, Viçosa - Minas Gerais. For this purpose, Light Detection and Ranging (LiDAR) and photogrammetric data obtained through a Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) were used. The data underwent various processing steps using software such as ArcGIS and Global Mapper, where it was possible to simulate geometric parameters such as: beam size; maximum deviation; maximum height difference; maximum terrain slope; maximum building width; resolution; minimum height above ground; and, minimum and maximum area of land occupation. This allowed for the determination of land use and land cover classes such as bare soil, buildings, and vegetation. The classification was validated qualitatively and quantitatively through a reference map and thematic accuracy metrics, such as Overall Accuracy. During the analysis of the reference data, distortions were identified in the information generated by LiDAR and photogrammetric data, which tended to be influential factors in the final processing of automated classification. In the validation of the land use and land cover map, an accuracy of 81%, a Kappa coefficient of 72%, and an evaluation of Kappa Variance (0.0004) were obtained, indicating that the classification is better than random. Thus, it was possible to conclude that the simulation and testing of geometric parameters are effective tools for classification, and that validation metrics are important tools for determining the quality of products. Finally, the approach has the potential to contribute to the Multifunctional Territorial Register and Territorial Management, being a valuable tool for the development of strategies in the municipality of Viçosa - MG. Keywords: Land use and land cover; Mapping; CTM.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Universidade Federal de ViçosaEngenharia CivilMedeiros, Nilcilene das Graçashttp://lattes.cnpq.br/1222824893419025Duarte, Daniel Camilo de OliveiraGonçalves, Hanna Aimée da Fraga2025-03-20T19:39:35Z2024-02-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGONÇALVES, Hanna Aimée da Fraga. Classificação automatizada de nuvem de pontos 3D obtida por LiDAR área urbana. 2024. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2024.https://locus.ufv.br/handle/123456789/33740https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.178porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFV2025-03-21T06:01:14Zoai:locus.ufv.br:123456789/33740Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452025-03-21T06:01:14LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
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