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Digital processing of vertical aerial photographs as an alternative to stereoscopic analysis of watersheds
No full textCom o objetivo de avaliar a utilização do processamento digital como técnica auxiliar na fotointerpretação de bacias hidrográficas, desenvolveu-se o presente estudo nas bacias dos Ribeirões dos Marins, Congonhal, Granal e Pau d' Alhinho, no Município de Piracicaba, SP. Foram utilizadas fotografias aéreas verticais de 1995, além de cartas planialtimétricas e mapa de solos da região. Inicialmente, fez-se a interpretação visual para obtenção da rede de drenagem e dos limites de bacias hidrográficas de 3ª ordem. Aplicando princípios de análise dimensional e semelhança geométrica, selecionaram-se grupos de bacias representativas de solos litólicos e podzólicos, para os quais foram realizadas análises das características da rede e do padrão de drenagem. Os resultados mostraram heterogeneidade quanto às características dimensionais das bacias, principalmente nos solos podzólicos. Contudo, no estudo das características do padrão de drenagem, os índices frequência de rios e densidade de drenagem indicaram diferenças entre as bacias dos dois solos, sendo a frequência de rios o índice mais consistente. Após a interpretação visual as fotografias foram digitalizadas através de "scanner" e georreferenciadas para formação de mosaico. Foram aplicados tratamentos digitais por aumento de contraste, filtragem e realce. Para comparação dos resultados através de análise estatística, foram estabelecidos três métodos de interpretação. A análise visual constituiu o Método 1 e os tratamentos digitais constituíram os outros dois, sendo que o Método 2 correspondeu à utilização das fotografias digitalizadas sem realce e o Método 3 com realce. A rede de drenagem e limites de bacias foram digitalizados em tela, segundo os Métodos 2 e 3, por três intérpretes diferentes, e a média, dos dados levantados, utilizada para análise estatística. A análise visual, considerada padrão para comparação, foi realizada apenas por um intérprete. A análise de variância dos dados referentes às bacias dos solos litólicos, para comparação dos métodos, mostrou que o teste F não foi significativo, ao nível de 5%, para nenhuma das variáveis estudadas na composição da rede e características do padrão drenagem. Nas dos solos podzólicos, entretanto, o teste F para métodos foi significativo apenas para as variáveis número de rios de primeira ordem (Nw1), comprimento médio de rios (Lm) e razão de textura (T) (ao nível de 5%) e para área (A), densidade de drenagem (Dd) e frequência de rios (Fr) (ao nível de 1 %). A comparação de médias pelo teste de Tukey para as bacias destes solos mostrou que para as variáveis Nwl, Lm e T, o Método 1 diferiu do 3, mas ambos não diferiram do Método 2, sendo que para as variáveis Nwl e T, o Método 1 apresentou maior média e, para a variável Lm, a menor média. Para as variáveis A, Dd e Fr o Método 1 diferiu dos métodos 2 e 3, apresentando maior média para as variáveis Dd e Fr e a menor média para a variável A. Na classificação de textura topográfica para as bacias dos solos litólicos, os métodos permitiram classificar todas as bacias, igualmente, como "textura média", indicando que essa classificação independe do método. No caso das bacias dos solos podzólicos, o Teste exato de Fisher não foi significativo, mostrando que esta classificação independe do método utilizado, também neste caso. As conclusões finais evidenciam que os os tratamentos digitais aplicados aos dados, de maneira geral, não produziram o efeito esperado em termos de realce das feições de interesse. O realce através da composição colorida, embora tenha proporcionado um aspecto visual, aparentemente, melhor que o da fotografia sem realce, isto não se traduziu em resultados significativos na comparação entre os métodos. A melhor condição para uso da metodologia como alternativa à análise estereoscópica, foi em bacias com rede de drenagem bem definida, geralmente identificada pela presença de vegetação arbustiva, neste caso, mais frequentes nos solos litólicos. Porém, o método da estereoscópica foi imprescindível para a interpr etação de bacias hidrográficas situadas em áreas de solos descobertos ou com gramíneas, a exemplo dos solos podzólicos, para permitir a diferenciação entre solos. A forma de aquisição dos dados digitais via "scanner" foi satisfatória para o desenvolvimento do trabalho, pois as fotografias mantiveram suas características após a digitalização, apresentando definição visual similar às imagens no formato analógico. A geometria dos pontos de controle selecionados para o georreferenciamento apresentaram, em todos os casos, valores de erro abaixo do limite aceitável e níveis de exatidão compatíveis com as exigências do trabalho. A mosaicagem resultou em bons ajustes das linhas de contato entre as fotografias, ocorrendo apenas alguns pontos de discordância nas regiões de relevo mais acidentado. Este fato, entretanto, não prejudicou significativamente a digitalização da rede de drenagem e delimitação das bacias hidrográficas.The main objective of this study was to evaluate the utilization of digital processing as a technical approach for watershed photo interpretation. It was developed at Ribeirões dos Marins, Congonhal, Granal and Pau d' Alhinho watersheds in Piracicaba, SP. Vertical aerial photographs from 1995, local soil and topographic maps were used in this study. First was made the stereoscopic analysis to obtain the drainage network and the third order watersheds limits. Typical watersheds containing litolics and podzolics soils were selected by using dimensional analysis and geometrical similarity, where was performed evaluation of network characteristics and drainage pattem. Watershed dimensional characteristics were highly variable mainly on podzolics soils, however, among drainage pattems, frequency of rivers and drainage density were significantly different comparing both soil watersheds. Frequency of rivers was the most consistent parameter measured. Aerial photographs were scanned and control points elected to build the photographic mosaic. ln order to enhance photographs features, the following digital processing were applied: contrast stretch, filtering and image enhancement. Statistical analysis was based on interpretation methods, which were visual analysis (Method 1 ), scanned photographs without enhancement (Method 2) and scanned with enhancement (Method 3). Drainage network and watershed limits were digitally identified at the computer monitor, by using methods, 2 and 3. Three interpreters performed the process and measurement data were pooled to averaged to statistical analysis. Method 1 was performed only for a single interpreter. Variance analysis for comparison of methods among watershed data was performed with F test. Watersheds containing litolic soils, were not different (P0.05). Nwl and T estimated by Method 1 were the highest and Lm was the lowest measures compared with other methods. For A, Dd and Fr Method 1 was different (P<0.05) from Methods 2 and 3, revealing the highest values for Dd e Fr and lowest for A. By using a topographic texture classification, litolic soils watersheds were classified as mean texture, which implies no differences among methods. On podzolic soil watersheds, even with additional Fisher test, there were no differences related to mean texture among methods. Digital processing applied to data did not present expect results. Colored image enhancement did not show a better method when compared with other treatments, as supposed by previous visual appearance. According to these data, the most appropriate condition to use alternative method for stereoscopic analysis was fitted in well-defined watershed drainage network, containing shrubs, more frequently in litolic soils. For watershed containing podzolic soils, due to the characteristic soil bareness or to sward covering, stereoscopy was considered essential on soil differentiation. Image scanning was considered satisfactory for this type of study, once photographs kept their original characteristics after digitalization. The set of control points to build the photographic mosaic had errors less then allowable RMS (root mean square) errors, what allowed a satisfactory adjustment between aerial photographs interfaces, however some lack of fitting occurred due to relief. ln fact, this disturbing effect did not compromise the digitalization of drainage network and definition of watersheds
Not available
No full textNeste trabalho, procurou-se verificar a variação das características das redes de drenagem superficial a partir de fotografias aéreas verticais obtidas em épocas diferentes. Foram utilizados quatro conjuntos de fotografias aéreas verticais obtidas em: 1940, 1962; 1972 e 1978, a partir das quais foram feitos decalques das redes de drenagem de duas áreas, denominadas A e B, do município de Piracicaba (SP), possuindo condições de relevo e solos diferentes e, portanto, comportamento hidrológico diferente. A área A apresenta relevo ondulado com predominância de solos com horizonte B textural (Solos Podzólicos Vermelho-Amarelos das variações Laras e Piracicaba). A área B possui relevo plano a suavemente ondulado e com predominância de solos com horizonte B latossolico (Latossol Roxo e Latossol Vermelho Escuro Orto, com inclusões de Terra Roxa Estruturada). Estas áreas localizam-se na Depressão Periférica, sub-região Médio Tietê. A geologia é representada principalmente por rochas sedimentares, ocorrendo intrusões de rochas básicas. O clima é do tipo Cwa, isto é, temperado quente com estiagem de inverno. A pluviosidade anual é da ordem de 1.200 a 1.300 mm. Os elementos descritivos e quantitativos das redes de drenagem foram estudados pelo método de fotointerpretação por análise de elementos. Os índices quantitativos foram calculados a partir de amostras circulares com área de 10 km2 para as fotografias aéreas verticais obtidas em épocas diferentes (1940, 1962, 1972 e 1978). Para a análise estatística dos dados, aplicou-se o Teste Não-Paramétrico de Friedman. Os solos da área A (horizonte B textural) apresentaram valores mais altos, para todos os índices de drenagem analisados, que os solos da área B (horizonte B latossólico). As características dos padrões de drenagem foram condicionadas pela natureza e propriedades dos solos, pela natureza e profundidade do substrato, pela posição que ocupa no relevo regional, e, também, pela cobertura vegetal existente e pelo uso da terra em cada período estudado. O sistema de amostragem circular mostrou-se eficiente e prático para a análise quantitativa dos padrões de drenagem, para as fotografias aéreas verticais obtidas em épocas diferentes. A análise e interpretação dos resultados permitiram à seguinte conclusão principal: . Os índices de drenagem diferem entre si nas épocas extremas, isto é, 1940 e 1978 no caso de solos com B textural; e nos solos B latossólico diferem entre si os índices de drenagem obtidos das fotografias aéreas verticais de 1940 dos obtidos nas de 1962, como demonstra o Teste de Friedman.This paper objective is to verify the characteristic changes of the surface drainage network from vertical aerial photographs obtained in different times. Four sets of vertical aerial photos, obtained during 1940, 1962, 1972 and 1978, were utilized, and from which, two drainage network areas named A and B from the county of Piracicaba-SP were reproduced, bearing different landscapes and soils conditions, therefore different hydrological behaviours. Area A presents a rolling landscape with soil predominantly textural B Horizon (Red Yellow Podzolic soils, Laras and Piracicaba variation). Area B presents a flat to a slightly rolling landscape, with soils predominantly Latosolic B Horizon (Roxo Latosol and Ortho Dark Red Latosol with inclusions of Structured Terra Roxa). These areas are located on the Peripheral Depression, sub-region Médio Tietê. Geology is characterized principally by sedimentary rocks, with basic rock intrusions. Climate is Cwa, that is, hot tempered and winter dry. Annual rainfall is around 1.200 to 1.300mm. The quantitative and descriptive elements from such drainage networks were studied by the elementary analysis by the photointerpretation method. The quantitative indexes were calculated from circular samples of 10 km2 areas from the vertical aerial photos obtained in different times (1940, 1962, 1972 and 1978). For the statistical analysis of data it was applied the Friedman nonparametric test. The area A soil (B Textural Horizon) presents higher values than the area B soil (Latosolic B Horizon) for all the drainage indexes analysed the drainage standard characteristics were conditioned by nature and by the soil properties; by the nature and depth of the subtract; by the position occupied as per the regional landscape; and also by the existing green coverage, as well as by the land use in each studied period. The circular sampling system was shown adequate and efficient for the drainage standard quantitative analysis and for the vertical aerial photos obtained in different times. The analysis and interpretation of such results led, to the conclusion: - The drainage indexes differ from each other in extreme times, that is, 1940 and 1978 in the case of B Textural soils; and in the case of B Latosolic soils the drainage indexes differ from each other when obtained from vertical serial photos from 1940 and from 1962, as it is demonstrated by the Friedman Test
Characterization of drainage and of relief trough aerial photographs and planialtimetric charts for three soils of the São Paulo state
No full textCom base na interpretação de fotografias aéreas verticais na escala 1:35.000, fez-se caracterização de três solos do Estado de São Paulo e determinou-se a variação dos índices de relevo obtidos de cartas planialtimétricas em escalas diferentes. A área de trabalho localiza-se, entre os paralelos 22°00'S e 22°30S e os meridianos 47°00'WG e 48°00'WG; nesta área foram estudados os seguintes solos: a) Latossolo Vermelho-Amarelo; b) Podzólico Vermelho-Amarelo; c) Litossolo. Cada unidade de solo foi representada por três amostras circulares de 10 km2. Dos decalques das redes de drenagem feitos sobre as fotografias aéreas verticais, nas amostras circulares foram determinados os índices quantitativos dos padrões de drenagem (densidade de drenagem, freqüência de rios e razão de textura). Os Índices de relevo (declividade média, amplitude altimétrica máxima e comprimento médio das vertentes) foram obtidos das amostras circulares decalcadas sobre as seguintes cartas planialtimétricas: a) carta planialtimétrica na escala 1:10.000 com equidistância vertical de 5m, do Instituto Geográfico e Cartográfico (IGC); b) carta planialtimétrica na escala 1:50.000 com equidistância vertical de 20m, do IBGE. Posteriormente, os valores dos índices de relevo obtidos das duas cartas foram comparados para a determinação de sua variação. A interpretação dos dados obtidos, com o material e métodos empregados nas condições do estudo, permitiram obter as seguintes conclusões: - os índices de drenagem utilizados foram eficientes na diferenciação dos solos estudados; - os índices de relevo, também foram eficientes na discriminação dos três solos estudados; - as cartas em escala maior e que têm maior capacidade de detalhar o relevo das áreas em estudo são mais confiáveis para caracterizar quantitativamente o relevo; além disto, para diferenciar solos que se encontram em relevo acidentado semelhante, a utilização das cartas planialtimétricas que detalham mais o relevo fornecerão resultados mais dignos de confiança; - as características qualitativas das redes de drenagem não foram eficientes na diferenciação dos três solos estudados; - a caracterização quantitativa e análise dos índices de drenagem e relevo, utilizando-se apenas as médias e erro padrão das médias, foi suficiente para mostrar diferenças entre os solos analisados.Based on the interpretation of vertical aerial on a 1:35000 scale, the characterization was made of the drainage standards for three different soils of the São Paulo State and the variation was determined for the relief indices obtained from planialtimetric charts on different scales. The experiment area is situated between parallels 22°00S and 22°30S, and meridians 47°00'WG and 48°00'WG. The following soils of this area were studied: a) Red-Yellow Latosol b) Red-Yellow Podzolic c) Litosol. Each soil unit was represented by three circular samples of 10 km2. From tracing the drainage networks on the vertical aerial photographs, the quantitative indices for the drainage standards were determined for the circular samples (drainage density, frequency of rivers and ratio of texture). The relief indices (mean declivity, maximum altimetric amplitude and mean length of slope) were obtained from the circular samples traced on the following planialtimetric charts: a) planialtimetric chart on a 1:10000 scale with 5m of vertical equidistance, by the Instituto Geográfico e Cartográfico; b) planialtimetric chart on a 1:50000 scale with 20m of vertical equidistance, by IBGE. Subsequently, the values for the relief indices obtained from the two charts were compared to determine their variation. The interpretation of the data obtained with the material and methods utilized in the study led to the following conclusions: - the drainage indices utilized were shown to be efficient for differentiating the soils under study; the relief indices were also efficient in discriminating the three soils studied; - that charts on larger scale, which provide greater detailing of the relief of the areas under study, are more reliable to characterize the relief quantitatively, in addition, to differentiate soils with similar relief, the utilization of more detailed planialtimetric charts provide more reliable results; - the qualitative characteristics of the drainage networks were not efficient in differentiating the three soils under study; - the quantitative characterization and analysis of the drainage and relief indices, utilizing only the mean values and standard error of means, was sufficient to demonstrate the differences between the studied soils
Characterization of drainage and of relief trough aerial photographs and planialtimetric charts for three soils of the São Paulo state
No full textCom base na interpretação de fotografias aéreas verticais na escala 1:35.000, fez-se caracterização de três solos do Estado de São Paulo e determinou-se a variação dos índices de relevo obtidos de cartas planialtimétricas em escalas diferentes. A área de trabalho localiza-se, entre os paralelos 22°00'S e 22°30S e os meridianos 47°00'WG e 48°00'WG; nesta área foram estudados os seguintes solos: a) Latossolo Vermelho-Amarelo; b) Podzólico Vermelho-Amarelo; c) Litossolo. Cada unidade de solo foi representada por três amostras circulares de 10 km2. Dos decalques das redes de drenagem feitos sobre as fotografias aéreas verticais, nas amostras circulares foram determinados os índices quantitativos dos padrões de drenagem (densidade de drenagem, freqüência de rios e razão de textura). Os Índices de relevo (declividade média, amplitude altimétrica máxima e comprimento médio das vertentes) foram obtidos das amostras circulares decalcadas sobre as seguintes cartas planialtimétricas: a) carta planialtimétrica na escala 1:10.000 com equidistância vertical de 5m, do Instituto Geográfico e Cartográfico (IGC); b) carta planialtimétrica na escala 1:50.000 com equidistância vertical de 20m, do IBGE. Posteriormente, os valores dos índices de relevo obtidos das duas cartas foram comparados para a determinação de sua variação. A interpretação dos dados obtidos, com o material e métodos empregados nas condições do estudo, permitiram obter as seguintes conclusões: - os índices de drenagem utilizados foram eficientes na diferenciação dos solos estudados; - os índices de relevo, também foram eficientes na discriminação dos três solos estudados; - as cartas em escala maior e que têm maior capacidade de detalhar o relevo das áreas em estudo são mais confiáveis para caracterizar quantitativamente o relevo; além disto, para diferenciar solos que se encontram em relevo acidentado semelhante, a utilização das cartas planialtimétricas que detalham mais o relevo fornecerão resultados mais dignos de confiança; - as características qualitativas das redes de drenagem não foram eficientes na diferenciação dos três solos estudados; - a caracterização quantitativa e análise dos índices de drenagem e relevo, utilizando-se apenas as médias e erro padrão das médias, foi suficiente para mostrar diferenças entre os solos analisados.Based on the interpretation of vertical aerial on a 1:35000 scale, the characterization was made of the drainage standards for three different soils of the São Paulo State and the variation was determined for the relief indices obtained from planialtimetric charts on different scales. The experiment area is situated between parallels 22°00S and 22°30S, and meridians 47°00'WG and 48°00'WG. The following soils of this area were studied: a) Red-Yellow Latosol b) Red-Yellow Podzolic c) Litosol. Each soil unit was represented by three circular samples of 10 km2. From tracing the drainage networks on the vertical aerial photographs, the quantitative indices for the drainage standards were determined for the circular samples (drainage density, frequency of rivers and ratio of texture). The relief indices (mean declivity, maximum altimetric amplitude and mean length of slope) were obtained from the circular samples traced on the following planialtimetric charts: a) planialtimetric chart on a 1:10000 scale with 5m of vertical equidistance, by the Instituto Geográfico e Cartográfico; b) planialtimetric chart on a 1:50000 scale with 20m of vertical equidistance, by IBGE. Subsequently, the values for the relief indices obtained from the two charts were compared to determine their variation. The interpretation of the data obtained with the material and methods utilized in the study led to the following conclusions: - the drainage indices utilized were shown to be efficient for differentiating the soils under study; the relief indices were also efficient in discriminating the three soils studied; - that charts on larger scale, which provide greater detailing of the relief of the areas under study, are more reliable to characterize the relief quantitatively, in addition, to differentiate soils with similar relief, the utilization of more detailed planialtimetric charts provide more reliable results; - the qualitative characteristics of the drainage networks were not efficient in differentiating the three soils under study; - the quantitative characterization and analysis of the drainage and relief indices, utilizing only the mean values and standard error of means, was sufficient to demonstrate the differences between the studied soils
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
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sophisticated methods
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