00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CECA - CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CECA Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA DE AGRIMENSURA - CECA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18378
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Mapeamento da cobertura e uso da terra e da vegetação arbórea utilizando dados espectrais e topográficos do PE3D na região metropolitana do Recife-PE
Autor(es): Silva, Nykolas Daniel Pereira da
Primeiro Orientador: Santos, Jhonathan Gomes dos
Resumo: O mapeamento da cobertura e uso da terra e da vegetação arbórea é fundamental para subsidiar ações de planejamento territorial, monitoramento ambiental e gestão urbana. Entretanto, a elevada complexidade das paisagens urbanas e a semelhança espectral entre diferentes classes tornam a classificação de imagens de sensoriamento remoto um desafio, exigindo o emprego de métodos capazes de integrar diferentes tipos de informações. Nesse contexto, este estudo avaliou o desempenho de algoritmos de aprendizado de máquina no mapeamento da cobertura e uso da terra utilizando dados do Projeto Pernambuco Tridimensional (PE3D). Foram empregados atributos espectrais (RGB e IHS) e topográficos (MDT, nDSM e declividade) derivados de imagens de altíssima resolução espacial na região entre os municípios de Recife, Camaragibe, Olinda, Paulista e São Lourenço da Mata, Pernambuco. As classificações supervisionadas foram realizadas no QGIS por meio do plugin Dzetsaka, utilizando os algoritmos Gaussian Mixture Model (GMM), Random Forest (RF) e Extra Trees (ET). Diferentes cenários de classificação foram comparados para analisar a contribuição dos atributos espectrais e topográficos no desempenho dos modelos. Além da classificação multiclasse de cobertura e uso da terra, foi realizado o mapeamento de Vegetação de Grande Porte e Não Vegetação de Grande Porte, com o objetivo de identificar árvores urbanas e remanescentes de florestas urbanas. Os resultados demonstraram que a integração dos atributos RGB, IHS, MDT, nDSM e declividade proporcionou os melhores resultados de classificação. O algoritmo Extra Trees apresentou o melhor desempenho geral, alcançando precisão de 86,1%, seguido pelo Random Forest (84,9%) e pelo Gaussian Mixture Model (80,6%). Para o mapeamento de Vegetação de Grande Porte, os resultados apresentaram precisões superiores a 97%, evidenciando o potencial das imagens de altíssima resolução espacial para a identificação da cobertura arbórea urbana. Os resultados indicaram ainda que os algoritmos baseados em árvores de decisão apresentaram maior capacidade de discriminar classes com características espectrais e altimétricas semelhantes. Conclui-se, portanto, que a combinação de atributos espectrais e topográficos contribui significativamente para o aprimoramento do mapeamento da cobertura e uso da terra, bem como para a identificação de vegetação arbórea em ambientes urbanos, evidenciando o potencial dos dados do PE3D e dos algoritmos de aprendizado de máquina para aplicações em sensoriamento remoto, planejamento territorial e monitoramento ambiental.
Abstract: Land cover and land use mapping, as well as urban tree vegetation mapping, are essential for supporting territorial planning, environmental monitoring, and urban management. However, the high complexity of urban landscapes and the spectral similarity among different land cover classes make remote sensing image classification a challenging task, requiring methods capable of integrating multiple sources of information. In this context, this study evaluated the performance of machine learning algorithms for land cover and land use mapping using data from the Pernambuco Tridimensional Project (PE3D). Spectral (RGB and IHS) and topographic (DTM, nDSM, and slope) attributes derived from very high spatial resolution imagery were employed in the region encompassing the municipalities of Recife, Camaragibe, Olinda, Paulista, and São Lourenço da Mata, Pernambuco, Brazil. Supervised classifications were performed i n QGIS using the Dzetsaka plugin and the Gaussian Mixture Model (GMM), Random Forest (RF), and Extra Trees (ET) algorithms. Different classification scenarios were compared to evaluate the contribution of spectral and topographic attributes to model performance. In addition to the multiclass land cover and land use classification, a binary classification of Tall Vegetation and Non-Tall Vegetation was carried out to identify urban trees and remnants of urban forests. The results showed that the integration of RGB, IHS, DTM, nDSM, and slope attributes provided the best classification performance. The Extra Trees algorithm achieved the highest overall accuracy (86.1%), followed by Random Forest (84.9%) and Gaussian Mixture Model (80.6%). For the Tall Vegetation mapping, overall accuracies above 97% were achieved, demonstrating the potential of very high spatial resolution imagery for urban tree canopy identification. Furthermore, decision tree-based algorithms showed a greater ability to discriminate classes with similar spectral and topographic characteristics. It is therefore concluded that the integration of spectral and topographic attributes significantly improves land cover and land use mapping, as well as the identification of urban tree vegetation, highlighting the potential of PE3D data and machine learning algorithms for remote sensing, territorial planning, and environmental monitoring applications.
Palavras-chave: Classificação supervisionada
Aprendizado de máquina
PE3D
Uso e cobertura da terra
Vegetação urbana
Sensoriamento remoto
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Elétrica - Bacharelado
Citação: SILVA, Nykolas Daniel Pereira da. Mapeamento da cobertura e uso da terra e da vegetação arbórea utilizando dados espectrais e topográficos do PE3D na região metropolitana do Recife-PE. 2026. 91f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Agrimensura) – Campus de Engenharias e Ciências Agrárias, Universidade Federal de Alagoas, Rio Largo, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18378
Data do documento: 26-jun-2026
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