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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31995
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorTeixeira, Ariane Marina de Albuquerque-
dc.date.accessioned2024-09-24T17:06:03Z-
dc.date.available2024-02-29-
dc.date.available2024-09-24T17:06:03Z-
dc.date.issued2024-01-30-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31995-
dc.description.abstractImage-based monitoring techniques have been applied to track water volume. The main objective of this work is to present a framework that leverages deep learning and multispectral images to monitor water volumes in reservoirs in Paraíba, Brazil. To validate the methodology, six different reservoirs throughout the state were selected: Engenheiro Ávidos, Argemiro de Figueiredo, Lagoa do Arroz, Gramame/Mamuaba, Sumé, and Marés. A Convolutional Neural Network (CNN) was employed to extract the surface area of water bodies using satellite images. The volume monitoring graph was derived from the reservoirs' water surface area data, along with their respective elevation-area-volume (EAV) curves. Multispectral satellite images covering the period from mid-2018 to 2023 were employed. Four distinct approaches were tested in creating the segmentation model, with all tests conducted using 5-fold cross-validation. The U-Net-based model, with data augmentation technique, achieved the best metrics, with results of 95.81% IoU and 96.86% Dice coefficient. The temporal series of water volumes highlighted significant variations in the segmentation model performance among the reservoirs, with some, such as Argemiro de Figueiredo and Engenheiro Ávidos, revealing MAPE results below 15% and Pearson coefficients greater than 0.92. In contrast, others, such as Marés and Gramame/Mamuaba, showed inferior metrics. The analysis allowed for evaluating the effectiveness of the model and methodology, identifying factors that may affect the accuracy of estimates, such as cloud presence, spatial resolution of satellite images, and geographical location of the reservoirs.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2024-09-24T17:06:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) ArianeMarinaDeAlbuquerqueTeixeira_Dissert.pdf: 10037068 bytes, checksum: f0754fc4210d26f465eedc914be92593 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2024-09-24T17:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) ArianeMarinaDeAlbuquerqueTeixeira_Dissert.pdf: 10037068 bytes, checksum: f0754fc4210d26f465eedc914be92593 (MD5) Previous issue date: 2024-01-30en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectSensoriamento remoto - Satélitespt_BR
dc.subjectSimulação de reservatóriospt_BR
dc.subjectMonitoramento de reservatóriospt_BR
dc.subjectAprendizado profundopt_BR
dc.subjectRemote sensing - Satellitespt_BR
dc.subjectReservoir simulationpt_BR
dc.subjectReservoir monitoringpt_BR
dc.subjectDeep learningpt_BR
dc.titleMonitoramento dinâmico do volume hídrico em reservatórios utilizando imagens de satélite e redes neurais convolucionaispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Batista, Leonardo Vidal-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1047122596139990pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4189768647144658pt_BR
dc.description.resumoTécnicas de monitoramento baseadas em imagens têm sido aplicadas para realizar o acom- panhamento do volume de água. O principal objetivo deste trabalho é apresentar um fra- mework que aproveita o aprendizado profundo e imagens multiespectrais para monitorar os volumes de água de reservatórios no estado da Paraíba, Brasil. Para validar a me- todologia, foram selecionados seis reservatórios distintos ao longo do estado: Engenheiro Ávidos, Argemiro de Figueiredo, Lagoa do Arroz, Gramame/Mamuaba, Sumé e Marés. Uma Rede Neural Convolucional (CNN) foi empregada para extrair a área da superfície dos corpos d'água, utilizando imagens de satélite. O gráfico de monitoramento de volume foi derivado dos dados de área da superfície da água dos reservatórios, juntamente com o uso das respectivas curvas CAV. Foram empregadas imagens multiespectrais de satélite que abrangem o período de meados de 2018 a 2023. Quatro abordagens distintas foram testadas na criação do modelo de segmentação, com todos os testes conduzidos usando a técnica de validação cruzada com 5 folds. O modelo baseado na U-Net, com a técnica de aumento de dados, obteve as melhores métricas, com resultados de 95,81% IoU e 96,86% de coeficiente de Dice. As séries temporais dos volumes de água destacaram variações significativas no desempenho do modelo de segmentação entre os reservatórios, com al- guns, como Argemiro de Figueiredo e Engenheiro Ávidos, revelando resultados de MAPE inferiores a 15% e coeficientes de Pearson maiores que 0,92, enquanto outros, como Marés e Gramame/Mamuaba, apresentaram métricas inferiores. A análise permitiu avaliar a eficácia do modelo e da metodologia, identificando fatores que podem afetar a precisão das estimativas, como a presença de nuvens, a resolução espacial das imagens de satélite e a localização geográfica dos reservatórios.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInformáticapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informáticapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
Aparece nas coleções:Centro de Informática (CI) - Programa de Pós-Graduação em Informática

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