Environmental noise assessment using vegetation indices extracted from satellite imaging

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.007.0006

Keywords:

Acoustic monitoring, Acoustic mapping, Environmental noise, Satellite imagens

Abstract

Urban noise affects human health and impacts fauna and flora. Mapping noise levels may contribute to the development of noise mitigation strategies. This paper proposes a noise estimation method for the construction of an acoustic map in urban spaces using satellite images. The method was tested using data from the city of São Luís (MA), Brazil. For one year, noise was measured monthly at 25 points, with different characteristics of noise sources related to types of urban landscapes and rural areas. The month was randomly chosen for data acquisition from the noise monitoring period to estimate an acoustic map using remote sensing data from Landsat 8 satellite and vegetation indices, such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). A linear regression model and a second-order polynomial regression function were used to estimate the noise from spectral remote sensing data. The NDVI was the best predictor variable (r2 = 0.8554, p < 0.05) considered to be satisfactory, as the mean square error was 3.8 dB. The tested method and proceedings have been shown to be appropriate for monitoring noise in the city and constructing the acoustic map. Therefore, the results demonstrate a good relation between noise and NDVI allowing to use the regression model to construct acoustic maps using free and easily accessible data, and it has the potential to be used as a tool for planning noise control strategies.

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Author Biographies

Diego Rosa dos Santos, Universidade Ceuma

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela UEMA (2011), Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho pela LABORO/ESTÁCIO DE SÁ (2015) e Mestrado em Meio Ambiente pela universidade CEUMA (2018). Atualmente é Professor da Universidade CEUMA dos cursos de graduação em Engenharia Mecânica, Produção e Civil, Membro do Núcleo Docente Estruturante - NDE do curso de Engenharia Mecânica da Universidade CEUMA, Professor substituto da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) do departamento de Engenharia Mecânica, e no CREA-MA exerce a função de Conselheiro Regional e Representante do plenário na Coordenadoria Nacional das Câmaras Especializadas de Engenharia de Segurança do Trabalho (CCEEST). Presta consultoria na área de estruturas metálicas e postos de combustíveis. Possui experiência como coordenador técnico. Coordenador do curso de especialização em engenharia de segurança do trabalho da universidade CEUMA desde de março de 2018.

George Colares Silva Filho, Universidade Ceuma

Doutorando em Engenharia Elétrica pela UFMA, especialidade em Energias Renováveis; Mestre em Meio Ambiente pela Universidade Ceuma e graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará. Possui especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Universidade da Amazônia e em Engenharia Geotécnica e Obras de Infraestrutura pelo Instituto Navigare; realizou também Aperfeiçoamento em Gestão de Projetos pela Fundação Dom Cabral. Tem experiência em docência em cursos de engenharia. Atuou na área de Construção Civil, com ênfase em implantação e planejamento e também na gestão de projetos, com ênfase em gestão de contratos e materiais. É atualmente professor de engenharias na faculdade ISL Wyden.

Mayara Lucyanne Santos de Araújo, Universidade Ceuma

Doutoranda em Engenharia Civil e Ambiental pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, na linha de pesquisa Recursos Hídricos. Engenheira Ambiental pela Universidade CEUMA. Bolsista PROUNI integral. Graduação Sanduíche na Universidade de Coimbra, Portugal. Mestre em Geociências Aplicadas pela Universidade de Brasília - UNB, na linha de pesquisa Geoprocessamento e Análise Ambiental. Dissertação na área Agrícola, Meteorológica e Climática. Especialista em Geoprocessamento pelo Instituto Federal do Maranhão - IFMA. Técnica em Meteorologia pela Universidade Estadual do Maranhão - UEMA. Iniciação Científica no estudo das mudanças climáticas no Estado do Maranhão, por meio de geotecnologias e análises de tendências. Integra o grupo de pesquisas de Gestão e Qualidade Ambiental (CNPq). Nas competências profissionais desenvolvidas constam a gestão de projetos de pesquisa, desenvolvimento de metodologias de estudos ambientais utilizando imagens de satélites, observação de tendências climáticas e aptidão agrícola de culturas. Atuou como docente no Instituto Estadual de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão (IEMA), ministrando aulas para o curso técnico em Meio Ambiente e coordenadora da base técnica da instituição. Atua como Consultora Ambiental, realizando projetos de licenciamento ambiental nas áreas urbano e rural. 

Elias Victor Figueiredo dos Santos, Universidade Ceuma

Graduação em Fonoaudiologia pela Universidade CEUMA, Graduando em Medicina Veterinária pela Anhanguera, Doutorando em Odontologia pela Universidade Federal De Uberlândia/Universidade Ceuma, Mestrado em Meio Ambiente pela Universidade Ceuma, Pós-graduação em Psicopedagogia Clínica e Institucional pela Faculdade de Ensino Superior Dom Bosco, Pós-graduação em Terapia Intensiva pela Faculdade Unyleya, Pós-graduação em Neurociência pela Faculdade Futura, Pós-graduação em Estudos da Audição pela Faculdade Unyleya, Pós-graduação em Acupuntura pela Faculdade Batista Brasileira do Recôncavo, Pós-graduação em Estudos em Otorrinolaringologia pela UniBF. Formação Profissional em Acupuntura pelo Instituto Universalis. Aperfeiçoamento em Mental Health And Psychosocial Attention(EUA). Capacitação no Uso e Manejo de Animais de Laboratório(Universidade de São Paulo, USP). Atualmente é Coordenador dos Laboratórios Multidisciplinares e Professor em Fonoaudiologia na Universidade Ceuma; Professor Convidado do Aperfeiçoamento em Odontopediatria da FACOP; Coordenador de Fonoaudiologia da Clínica São José; Coordenador de Fonoaudiologia da UPC Hospital Pediátrico; Sócio-Proprietário e Professor da VF SAÚDE. Atua principalmente nas seguintes áreas: Gestão, Docência, Neonatologia, Audiologia, Acupuntura e Terapias Integrativas. 

Juliana Martins dos Santos, Universidade Ceuma

Graduada em Engenharia Ambiental pela Universidade CEUMA (conclusão 2020.2). Foi Bolsista de Iniciação Científica Voluntária pelo Centro de Ensino Unificado do Maranhão - UNICEUMA (2017/2018) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão - FAPEMA (2019/2020). Integra o grupo de pesquisas de Geotecnologias no Estudo dos Ecossistemas Maranhenses (CNPq). Atualmente, trabalha como Diretora do Departamento de Meio Ambiente- Secretaria de Agricultura, Pesca e Meio Ambiente (SEMAPMA) no Município de Gonçalves Dias- MA.

José Ramalho de Castro Rodrigues, Universidade Ceuma

Possui graduação em Engenharia Agronômica pelo Federação das Escolas Superiores do Maranhão(1979), graduação em Programa Especial de Formação de Docente pela Universidade Estadual do Maranhão(2005), graduação em Direito pela Universidade Ceuma(2012), especialização em Planejamento e Gestão Ambiental pelo Centro Universitário de Belo Horizonte(2001) e especialização em Direito Previdenciário pela Faculdade Batista Brasileira(2015). Atualmente é Auditor Estadual de Controle Externo da Tribunal de Contas do Estado do Maranhão. Tem experiência na área de Zootecnia, com ênfase em Nutrição e Alimentação Animal. 

Sérgio Fernando Saraiva da Silva, Universidade Ceuma

Professor Sergio Fernando Saraiva da Silva, muito bem casado originando dois belos filhos. Doutor em Educação pela Universidade Lusófona (Lisboa-PT), com o Título: A ACÚSTICA COMO UM DOS PRINCIPAIS MECANISMOS NA FORMAÇÃO DO CIDADÃO: UM PROCESSO PRESENTE NOS ESPAÇOS DE ENSINO. Possui Graduação em Ciências com habilitação em Física pela Universidade Estadual do Maranhão (UEMA). Especialização em Ensino de Física (UEMA) atuando nos ensinos fundamental, médio e superior. Graduado também no bacharelado em Engenharia Ambiental do qual faz parte de todo processo histórico, desde a criação até a chancela do MEC como o primeiro e melhor curso desta especificidade no Estado do Maranhão. Faz parte também da criação da Associação Maranhense dos Engenheiros Ambientais, AMEA, sendo prestigiado com o título de Sócio Benemérito e atualmente ocupa o cargo de Presidente. Autor da primeira inclusão em matriz curricular de ensino do conteúdo de Acústica Ambiental. Técnico em Eletrotécnica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina, CEFET/SC, onde também chancela o ensino médio. No ensino básico tem destaque a vivência intensa com a consagrada doutrina Champagnat no colégio Marista, em São Luís-MA. Desde 2001 é membro da SOBRAC onde desenvolve estudos em parceria com a UNICAMP, USP e PUC nos assuntos que tangem sobre a influência do som no comportamento humano, vivenciando uma realidade técnica de renomados laboratórios como LAV/UFSC e LNEC/PT. Atualmente ocupa o cargo de 1ºSecretário da Diretoria da SOBRAC. Atua na área de Ensino por mais de 20 anos passando pelas diversas etapas de formação, amadurecendo a percepção teórica e prática, colaborando constantemente com diversos segmentos e tecnologias educacionais, podendo destacar a parceria técnica com o Centro Industrial de Equipamentos de Ensino e Pesquisa, CIDEPE. O último vínculo institucional celetista atesta a experiência madura no Ensino Superior trabalhando gradativamente como Professor, Coordenador de Cursos, Gestor de Campus e Pró-Reitor de Pós Graduação, Pesquisa e Extensão. Desenvolve trabalhos de Ensino, Pesquisa e Extensão no que tange o conteúdo Energia e Acústica. Auxilia tecnicamente o Poder Público no controle das Emissões Sonoras, participando diretamente da construção da primeira Lei Municipal da Capital do Estado do Maranhão, Lei Nº 6287 DE 28/12/2017. Trabalha no projeto de "Controle das Emissões Sonoras" resultando na "Medalha Simão Estácio da Silveira" conforme Decreto Legislativo n 010/2018. Faz parte também Sindicato dos Engenheiros, Clube de Engenharia, IBAPE e do grupo de Peritos do CPTEC da Corregedoria Geral da Justiça do Estado do Maranhão. Trabalha como Professor, Escritor e Consultor Técnico da JPS Cork Brasil, CONSTRUCOMPRE e Instituições de Ensino em ambientes presenciais e online. Ocupa o cargo de Superintendente do CREA-MA.

Rita de Cássia Mendonça de Miranda, Universidade Ceuma

Possui graduação em Ciências Biolólogicas pela Faculdade de Frassinetti do Recife (1997) especialização em biotecnologia pela UNIMONTES e mestrado em Biotecnologia de Produtos Bioativos pela Universidade Federal de Pernambuco (2001). Doutora em Biologia de Fungos pela UFPE. Tem experiência na área de microbiologia, com ênfase em Biotecnologia. Atuou no ensino básico no Colégio de Aplicação da UFPE, ministrando ciências e biologia para ensino fundamental e médio, bem como no ensino de graduação e pós graduação onde ministrou as disciplinas de microbiologia básica, microbiologia ambiental e prevenção e controle da poluição atmosférica. Realizou o pós doutoramento como bolsista do programa PNPD na Universidade Federal de Sergipe vinculada ao mestrado de Ciências e Tecnologia de Alimentos, onde atuou na investigação de compostos de aroma em frutos tropicais e produção de pigmentos e compostos de aroma por via biotecnológica, além de ministrar disciplina no programa de Pós Graduação em Ciências e Tecnologia de Alimentos e no Instituto Tecnologia e Pesquisa (ITP), da Universidade Tiradentes desenvolvendo projetos na área de Biotecnologia e Bioprocessos. Atualmente é professora da Universidade Ceuma, vinculada aos programas de mestrado em Meio Ambiente como professora permanente e Biologia Microbiana como professora colaboradora além de atuar nos cursos de graduação em Engenharia Ambiental, Fisioterapia, Nutrição e Biomedicina. Pertence ao quadro de professores permanente do Doutorado em Rede de Biodiversidade e Bioecnologia da Amazônia Legal atuando com pesquisas na área de Biorremediação, Tratamento de Resíduo e Investigação de Compostos Bioativos.

Bruno Zucuni Prina, Universidade Federal da Fronteira Sul

Possui Graduação em Geoprocessamento pela Universidade Federal de Santa Maria (2013), Aperfeiçoamento no Programa Especial de Graduação - Formação de Professores para a Educação Profissional - pela UFSM (2015), Técnico em Geomática pela UFSM (2011), Mestrado em Geografia pela UFSM (2015) e Doutorado em Geografia pela UFSM (2019). Atualmente é Técnico de Laboratório, na área de Geotecnologia e Topografia, junto a Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), Campus de Erechim (RS). Tem experiência na área de Geoprocessamento, atuando principalmente nos seguintes temas: Sensoriamento Remoto, Cartografia, Topografia, Geodésia, Cartografia, Georreferenciamento de Imóveis Rurais, etc. 

Fabrício Brito Silva, Universidade Ceuma

Doutor em Sensoriamento Remoto (INPE/2013) onde atuou em modelagem de carbono na Amazônia, mestre em Agronomia (UFPI/2008) onde atuou em estudos de áreas degradadas utilizando dados de sensoriamento remoto e possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual do Maranhão (2005). Atuou em cursos de graduação em Engenharia Civil, Engenharia de Petróleo e Gás e é professor titular do curso de Engenharia Ambiental da UniCEUMA desde 2012. Participou da elaboração e fundação do Mestrado em Meio Ambiente, o qual coordenou no período de 2006 a 2020 e atualmente exerce o cargo de Pró Reitor de Pós Graduação e Pesquisa. Lidera o grupo de pesquisas Geotecnologias no Estudo dos Ecossistemas Maranhenses e orienta dissertações de mestrado e publicações na área de modelagem ambiental, com ênfase na estimativa de parâmetros biofísicos ambientais utilizando dados de sensoriamento remoto.

Paulo Cesar Mendes Villis, Universidade Ceuma

Professor da Universidade do Ceuma - UNICEUMA, lotado como Professor de Graduação em Engenharia Ambiental, docente do Mestrado em Meio Ambiente e Coordenador da Propriedade Intelectual da Universidade CEUMA . Bolsista de Desenvolvimento Tecnológico Industrial do CNPql - Nivel A. Possui graduação em Química Industrial pela Universidade Federal de Santa Maria (2001), graduação em Química - Licenciatura Plena pela Universidade Federal de Santa Maria (2002), mestrado e doutorado em Química Inorgânica pela Universidade Federal de Santa Maria (2003, 2007) e pós-doutorado pela Universidade Federal de Alfenas - UNIFAL - MG (2011, FAPEMIG e 2012, CAPES, PNPD). É pesquisador e consultor ad hoc FAPEMA/MA. Líder do Grupo de Pesquisa Química Tecnológica e Ambiental, cadastrado no CNPq. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Cristalografia e Eletroquímica, atuando principalmente nos seguintes temas: síntese inorgânica, novos materiais, sensores, biossensores, química ambiental, química medicinal, polimorfismo fármacos, triazenos e complexos de coordenação.

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Published

2023-01-08

Issue

Vol. 13 No. 7 (2022): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Julho 2022

Section

Geodésia, Cartografia e Sensoriamento Remoto

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