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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9581
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Análise de imagens de satélite para detecção de lixo: desafios e potencialidades para a gestão ambiental sustentável |
Título(s) alternativo(s): | Analysis of satellite images for garbage detection: challenges and potential for sustainable environmental management |
Autor(es): | Weber, André Fontana |
Primeiro Orientador: | Galafassi, Cristiano |
1° Membro da banca: | Galafassi, Cristiano |
2° Membro da banca: | Gass, Sidnei Bom |
3° Membro da banca: | Elesbão, Igor Silveira |
Resumo: | Duas imagens do satélite CBERS 4A, capturadas pela Câmera Multiespectral e Pancromática de Ampla Varredura (WPM), com resolução radiométrica de 8 bits, resolução espacial pancromática de 2m e multiespectral de 8m dos municípios de Edeia/GO e Indiara/GO, foram obtidas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em abril de 2024, para detecção de áreas de descarte irregular de lixo, empregando técnicas de processamento digital no software QGIS e análises estatísticas. O objetivo principal foi identificar e caracterizar padrões de lixo no solo através de análise espectral das bandas azul, verde, vermelho e infravermelho próximo. A análise inicial revelou diferenças estatisticamente significativas entre os pixels de lixo e outros elementos da paisagem, como vegetação, estradas, solo exposto, residências e água. Os resultados do teste de variância e do Teste T indicaram que os pixels de lixo apresentam características espectrais distintas em relação à vegetação e água, mas há um risco moderado de confusão com estradas e solo exposto. Especificamente, os pixels de lixo foram mais facilmente distinguíveis nas bandas infravermelha próxima e vermelha, enquanto apresentaram maior similaridade com estradas e residências nas bandas azul e verde. Para avaliar o desempenho do modelo de detecção de lixo, foi utilizado o Fβ score, que considera tanto a precisão quanto o recall. Os resultados mostraram uma precisão geral baixa devido à dificuldade em distinguir pequenos depósitos de lixo e à limitação da resolução das imagens. A análise também destacou que a classificação correta de lixo na paisagem é desafiadora devido à similaridade espectral com outros objetos e à presença de ruídos atmosféricos e limitações dos sensores. A pesquisa demonstrou a viabilidade de utilizar inteligência artificial e aprendizado profundo para monitorar áreas de descarte irregular de resíduos sólidos, mas que são necessários ajustes significativos para melhorar a precisão e reduzir falsos positivos e negativos. Recomenda-se expandir o conjunto de dados e aperfeiçoar os modelos para permitir uma detecção mais precisa e confiável de lixo na paisagem, contribuindo assim para o desenvolvimento de práticas sustentáveis de gestão ambiental. |
Abstract: | Two images from the CBERS 4A satellite, captured by the Wide Field Multispectral and Panchromatic Camera (WPM), with radiometric resolution of 8 bits, panchromatic spatial resolution of 2m, and multispectral spatial resolution of 8m of Edeia/GO and Indiara/GO municipalities, were obtained from the National Institute for Space Research (INPE) in April 2024 for detecting areas with irregular waste disposal, employing digital processing techniques in the QGIS software and statistical analyses. The main objective was to identify and characterize patterns of waste on the ground through spectral analysis of the blue, green, red, and near-infrared bands. Initial analysis revealed statistically significant differences between waste pixels and other landscape elements such as vegetation, roads, bare soil, residences, and water. Results from variance and T-test indicated that waste pixels exhibit distinct spectral characteristics compared to vegetation and water, but there is a moderate risk of confusion with roads and bare soil. Specifically, waste pixels were more distinguishable in the near-infrared and red bands, while showing greater similarity with roads and residences in the blue and green bands. To evaluate the waste detection model's performance, the Fβ score, which considers both precision and recall, was used. Results showed overall low precision due to challenges in distinguishing small waste deposits and limitations in image resolution. The analysis also highlighted that accurate classification of waste in the landscape is challenging due to spectral similarity with other objects and the presence of atmospheric noise and sensor limitations. The research demonstrated the feasibility of using artificial intelligence and deep learning to monitor areas with irregular waste disposal, but significant adjustments are needed to improve accuracy and reduce false positives and negatives. Expanding the dataset and refining models are recommended to enable more precise and reliable waste detection in the landscape, thereby contributing to the development of sustainable environmental management practices. |
Palavras-chave: | Meio ambiente Sustentabilidade Pixel Imagens de satélite Modelagem Environment Sustainability Satellite images Modeling |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Itaqui |
Citação: | WEBER, André Fontana. Análise de imagens de satélite para detecção de lixo: desafios e potencialidades para a gestão ambiental sustentável. 2024. 38 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Cartográfica e de Agrimensura) - Universidade Federal do Pampa, Itaqui, 2024. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9581 |
Data do documento: | 12-Jul-2024 |
Aparece nas coleções: | Engenharia de Agrimensura |
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