Sistema de monitoramento de obras via satélite

Abstract

Resumo : O Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), lançado em 2007, é um programa estratégico do Governo Federal que previu investimentos na recuperação e implantação de novas obras para infraestrutura, além de medidas para aumentar o ritmo de crescimento econômico do país. São mais de doze mil obras, de diversas naturezas e valores, com cronogramas de implantação diferentes, nas mais diversas localizações geográficas e de condições de implantação. Em virtude da grandiosidade de valores, obras e consequentemente importância ao país o Presidente da República solicitou um monitoramento atualizado e circunstanciado do andamento e da execução das obras e de sua dinâmica. Dentre os desafios encontrados para atender a esta demanda destacam-se: organizar mais de 78.000 km2 de imagens de satélite, desenvolver e gerenciar um banco de dados com os metadados das obras monitoradas, desenvolver uma interface que possibilite a interpretação de imagens (webmapping), definir um processo de classificação de imagens simplificado para as obras e conseqüente monitoramento de obras de infraestrutura, passíveis de observação do espaço. Foram selecionadas, pela Casa Civil, 430 pontos de obra para monitorar. O sistema de monitoramento utiliza imagens de satélite de vários sensores de alta resolução espacial com aquisição de imagens em datas distintas e regular para uma mesma obra. A organização dos arquivos proposta é hierárquica recursiva e ajuda na pesquisa das imagens de satélite adquiridas pela Embrapa Monitoramento por Satélite. À medida que novas imagens forem inseridas no banco de dados, já estarão organizadas em uma estrutura lógica, sem prejudicar a busca pelas imagens antigas cadastradas. A padronização proposta para classificação das imagens de diferentes sensores e características minimiza a intensidade de informações disponibilizadas pelas imagens de alta resolução, e permite a comparação entre diferentes sensores. Assim, limitar a área de influência direta e do entorno da obra, mostrou-se promissor, pois torna o processo mais ágil e preciso no processo de interpretação e classificação. A utilização de imagens de alta resolução padronizadas como proposto juntamente com o algoritmo da máxima verossimilhança se mostraram eficientes como suporte para avaliação da ocupação das terras tomadas pelas obras (área de influência direta) e do seu entorno. A interface desenvolvida vem sendo aplicada no projeto PAC 10 e pode ser utilizada em situações nas quais o monitoramento, por meio do uso de imagens de satélite, é necessário e viável. A interface webmapping desenvolvida permitiu aos clientes do projeto o gerenciamento e a interpretação das imagens de satélite proporcionando maior produtividade nas interpretações das imagens e consequentemente satisfação ao usuário. Além da interface webmapping, foi criada também a interface de cadastro dos metadados das obras e imagens. Esta ferramenta mostrou-se adequada para a gestão de metadados de obras de infraestrutura e imagens de satélite do projeto PAC 10. Essa estrutura pode ser aplicada em situações nas quais o monitoramento por meio do uso de imagens orbitais se faz necessário, pois permite uma atualização das imagens para uma determinada região sem comprometer o padrão de organização, facilitando a incorporação de novas imagens de satélite.

Abstract : The Growth Acceleration Program (GAP), launched in 2007, is a strategic program of the federal government predicted that investments in rehabilitation and construction of new works for infrastructure, and measures to increase the pace of economic growth in the country. There are over twelve thousand works of various kinds and values, with different deployment schedules, in several geographical locations and conditions of deployment. Given the enormity of values, and consequently works important to the country the President of Republic has requested an updated and detailed monitoring of progress and the works and its dynamics. Among the challenges encountered to meet this demand include: organizing more than 78,000 km2 of satellite images, develop and manage a database with the metadata of the monitored projects, develop an interface that makes image interpretation (webmapping) define an image classification process simplified for the works and subsequent monitoring of infrastructure works, capable of space observation. Were selected by the Civil House, 430 points to monitor the work. The monitoring system uses satellite imagery from multiple sensors with high spatial resolution image acquisition at different dates and regular for the same work. The proposed file organization is hierarchical and recursive research assistance of satellite images acquired by Embrapa Satellite Monitoring. As new images are inserted in the database, are already rganized in a logical structure, without affecting the search for listings older images. The standard proposed for classification of images from different sensors and minimizes the intensity characteristics of information provided by high-resolution images, and allows comparison between different sensors. Thus, limiting the area of direct influence and the area surrounding the site, may be promising, because it makes the process faster and more accurate in the process of interpretation and classification. The use of standardized high-resolution images as proposed with the maximum likelihood algorithm has proved effective as a support for evaluation of occupation of lands taken by the works (the area of direct influence) and its surroundings. The developed interface design has been applied in GAP 10 and can be used in situations in which monitoring, through the use of satellite imagery, it is necessary and feasible. The interface allows customers to webmapping developed project management and interpretation of satellite images for higher productivity in the interpretation of images and consequently the user satisfaction. Besides webmapping interface, the interface was also created to register the metadata of the works and images. This tool proved to be suitable for metadata management infrastructure works and satellite images of the project GAP 10. This structure can be applied in situations in which monitoring through the use of satellite images is necessary because it allows an update of the images for a given region without compromising the standard of organization, facilitating the incorporation of new satellite images.