Semiautomatic mapping of agricultural areas and targets permanent by profile spectrum-temporary of evi / modis in Parana

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-09-06T19:38:50Z No. of bitstreams: 2 Weverton_Verica2018.pdf: 4544186 bytes, checksum: 766200b4dea97433d3d88b08cbe3e548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-06T19:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Weverton_Verica2018.pdf: 4544186 bytes, checksum: 766200b4dea97433d3d88b08cbe3e548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Knowledge of location and quantity of areas for agriculture or either native or planted forests is relevant for public managers to make their decisions based on reliable data. In addition, part of ICMS revenues from the Municipal Participation Fund (FPM) depends on agricultural production data, number of rural properties and the environmental factor. The objective of this research was to design an objective and semiautomatic methodology to map agricultural areas and targets permanent, and later to identify areas of soybean, corn 1st and 2nd crops, winter crops, semi-perennial agriculture, forests and other permanent targets in the state of Paraná for the harvest years (2013/14 to 2016/17), using temporal series of EVI/Modis vegetation indexes. The proposed methodology follows the steps of the Knowledge Discovery Process in Database – KDD, in which the classification task was performed by the Random Forest algorithm. For the validation of the mappings, samples extracted from Landsat-8 images were used, obtaining the global accuracy indices greater than 84.37% and a kappa index ranging from 0.63 to 0.98, hence considered mappings with good or excellent spatial accuracy. The municipal data of the area of soybean, corn 1st crop, corn 2nd crop and winter crops mapped were confronted with the official statistics obtaining coefficients of linear correlation between 0.61 to 0.9, indicating moderate or strong correlation with the data officials. In this way, the proposed semi-automatic methodology was successful in the mapping, as well as the automation of the process of elaboration of the metrics, thus generating a script in the software R in order to facilitate future mappings with low processing time. O conhecimento da localização e da quantidade de áreas destinadas a agricultura ou a florestas nativas ou plantadas é relevante para que os gestores públicos tomem suas decisões pautadas em dados fidedignos com a realidade. Além disto, parte das receitas de ICMS advindas do Fundo de Participação aos Municípios (FPM) depende de dados de produção agropecuária, número de propriedades rurais e fator ambiental. Diante disso, esta dissertação teve como objetivo elaborar uma metodologia objetiva e semiautomática para mapear áreas agrícolas e alvos permanente e posteriormente identificar áreas de soja, milho 1ª e 2ª safras, culturas de inverno, agricultura semi-perene, florestas e demais alvos permanentes no estado do Paraná para os anos-safra (2013/14 a 2016/17), utilizando séries temporais de índices de vegetação EVI/Modis. A metodologia proposta segue os passos do Processo de descoberta de conhecimento em base de dados – KDD, sendo que para isso foram elaboradas métricas extraídas do perfil espectro temporal de cada pixel e foi empregada a tarefa de classificação, realizada pelo algoritmo Random Forest. Para a validação dos mapeamentos utilizaram-se amostras extraídas de imagens Landsat-8, obtendo-se os índices de exatidão global maior que 84,37% e um índice kappa variando entre 0,63 e 0,98, sendo, portanto, considerados mapeamentos com boa ou excelente acurácia espacial. Os dados municipais da área de soja, milho 1ª safra, milho 2ª safra e culturas de inverno mapeada foram confrontados com as estatísticas oficiais obtendo-se coeficientes de correlação linear entre 0,61 a 0,9, indicando moderada ou forte correlação com os dados oficiais. Desse modo, a metodologia semiautomática proposta obteve êxito na realização do mapeamento, bem como a automatização do processo de elaboração das métricas, gerando, com isso um script no software R de maneira a facilitar mapeamentos futuros com baixo tempo de processamento.