Feasibility of CBERS-4A images in urban planning and planted forest mapping in Curvelo, MG

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.011.0024

Keywords:

CBERS-4A, Urban planning, Mapping of planted forests, Object-oriented classification

Abstract

The objective of this work was to verify the potential for thematic accuracy of images from the CBERS-4A constellation in mapping planted forests and their potential for use in urban planning in the municipality of Curvelo/MG. All analyzes and processing were carried out using free data and software from official bodies. Initially, 2 multispectral images, free of clouds, from the month of October 2020 were selected. During the digital processing of the images (conversion of coordinate and reference systems, conversion of data into different formats, mosaic, cropping, etc.) the fusion of bands, uniting the panchromatic image (spatial resolution of 2 m) with the multispectral image (spatial resolution of 8 m), giving rise to a synthetic RGB image with a spatial resolution of 2 meters. Next, object-oriented classification was carried out, considering the following classes: a) Natural Forest, b) Planted Forest (Eucalyptus), c) Undergrowth, d) Agriculture, e) Urban Infrastructure, f) Exposed Soil and g) Rivers and Lakes. To evaluate the accuracy of the mapping, a confusion matrix was generated and, shortly afterwards, the Kappa Index was calculated. Additionally, the mapping carried out was compared with data from MapBiomas. The classified CBERS-4A image had a Kappa Index of 0.838, the value of which is qualified as “Excellent”. This value is identical for the MapBiomas mapping (0.83). The percentage of planted forest in the municipality of Curvelo/MG is 17.18% (56,530 ha) for the mapping derived from CBERS-4A images and 15.48% (51,000 ha) in the MapBiomas mapping. It was possible to observe the high potential of the fused CBERS-4A image in aiding urban planning given the excellent visual quality of the fused image. It was also observed that the classified CBERS-4A image is satisfactory for mapping planted forests and urban infrastructure in the municipality of Curvelo/MG. The research developed is original and as the proposed methodology used only free tools and public data from official bodies, we believe that this measure can contribute to the replicability of the work.

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Author Biographies

Marcos de Paulo Ramos, Universidade Federal de Minas Gerais

Graduado em Engenharia de Agrimensura pela Universidade Federal de Viçosa (2010) e em Engenharia Civil (2015), Pós-graduado em Avaliações e Perícias de Engenharia pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2014), Mestrado em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais pela Universidade Federal de Minas Gerais (2020). Doutorando em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais pela Universidade Federal de Minas Gerais. Atualmente é Professor do Departamento de Engenharia Civil e Meio Ambiente do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) e atua como ASSISTENTE TÉCNICO(CONSULTOR) e PERITO.

André Luiz Reis de Souza, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia Civil pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2021). Tem experiência na área de Ciências Ambientais, com ênfase em Ciências Ambientais

Marina Lorena Campos Teixeira, Universidade Federal de Minas Gerais

Mestre em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais, na Universidade Federal de Minas Gerais (2018-2020). Especialista em Geoprocessamento pela Universidade Federal de Minas Gerais (2017). Graduada em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Minas Gerais (2010-2015). Foi bolsista do programa Ciência sem Fronteiras na University of Stavanger (Noruega) (2014-2015)

Thiago Pena Bortone, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade FUMEC(2010) e mestrado em Engenharia de Estruturas pela Universidade Federal de Minas Gerais(2014). Atualmente é Professor EBTT do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Tem experiência na área de Engenharia Civil.

Rachel Jardim Martini, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2011), mestrado em Engenharia Civil pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2014) e doutorado em Programa Doutoral em Engenharia Civil pela Universidade do Porto (2019). Professora efetiva do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais - Unidade Curvelo, integrante do Departamento de Engenharia Civil e Meio Ambiente (DECMA/CEFET-MG), desde 2016. Atualmente está como coordenadora do Curso de Engenharia Civil do Campus Curvelo. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em reabilitação de patrimônio, atuando principalmente com métodos de ensaio não-destrutivos (NDT). Pesquisadora líder do Grupo de Pesquisa LAR - Laboratório de Avaliação e Reabilitação de Ambiente Construído, certificado pelo CEFET-MG. 

Marcelo Antonio Nero, Universidade Federal de Minas Gerais

Atualmente é Prof. Adjunto C, Nível 03, do Departamento de Cartografia da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), credenciado no Programa de Pós-Graduação em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais (linha de pesquisa de qualidade temática e orientação de mestrados e doutorado), orientador de alunos de iniciação científica, pesquisador/consultor do Laboratório de Geotecnologias (GEOTEC/IGC/UFMG). Além disso, é atualmente revisor de mais de 10 (dez) periódicos científicos nacionais e internacionais. Realizou pós-doutorado na Universidade de Jaén (Espanha), sob orientação do Prof. Dr. Francisco Javier Ariza López, entre novembro e dezembro de 2021, na área de controle de qualidade de MDTs. Foi Prof. Formador I do Programa de pós-graduação latu sensu de Gestão de Instituições Federais de Educação Superior, subárea de Tecnologias, Universidade Aberta do Brasil (UAB), desde julho de 2019-2020. Adicionalmente, co-orientador de aluno de doutorado no programa de de Pós-Graduação em Engenharia Civil/Informações Espaciais da Universidade Federal de Viçosa (UFV) desde 2017. Foi Prof. Adjunto II do Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade Federal do Pernambuco (UFPE), professor orientador de alunos de iniciação científica e do Programa de Pós Graduação em Ciências Geodésicas e Tecnologia da GeoInformação, coordenador e colaborador de projetos de extensão nessa mesma instituição (2010-2014). Engenheiro Cartógrafo formado pela Faculdade de Ciências e Tecnologia-Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" - FCT-UNESP (1994), mestre em Engenharia pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - EPUSP (2000), doutorado sanduíche em engenharia pela EPUSP e com estágio na Universidad de Jáen - Espanha (2005), pós- doutorado concluído em março de 2006 pela EPUSP. Pesquisador Nivel V pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP (2006/2007). Foi Diretor Técnico/Comercial na empresa DVP Brasil Geomática e Ambiental Ltda (São Carlos-SP, 2007-2009), Diretor Administrativo da Associação Brasileira dos Engenheiros Cartógrafos - Regional São Paulo - ABEC-SP (2006-2009), Diretor Secretário do Departamento de Agrimensura do Instituto de Engenharia (2006-2009), membro líder da comissão da UFMG para a Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT da norma de convenções cartográficas nas escalas 1: 10.000 a 1:1.000 e revisão das normas NBR 13133 e 14.166, pesquisador colaborador no Grupo de Estudos de Controle de Qualidade do Departamento de Transportes da EPUSP. Experiência como Prof. Adjunto nas disciplinas de Cartografia e Transportes (2005) aplicadas na graduação em Turismo pela Universidade Metodista de Piracicaba - UNIMEP e como professor de pós-graduação latu-sensu no SENAC-SP, UNIAMERICA (Foz do Iguacu-PR), FAEMA (Ariquemes-RO) e Faculdade Católica de Uberlândia (Uberlândia-MG). Experiência profissional em Cartografia (básica e aplicada), Geoprocessamento, GNSS, SIG, Geomarketing, pesquisa científica, consultoria e afins.

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Published

2023-01-08

Issue

Vol. 13 No. 11 (2022): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Novembro 2022

Section

Tecnologia, Modelagem e Geoprocessamento

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