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dc.creatorFusioka, André Minoro-
dc.date.accessioned2026-06-29T20:56:47Z-
dc.date.available2027-12-10-
dc.date.available2026-06-29T20:56:47Z-
dc.date.issued2026-06-10-
dc.identifier.citationFUSIOKA, André Minoro. Active fire segmentation in satellite images using machine learning: cross-sensor adaptation strategies. 2026. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40651-
dc.description.abstractActive fire segmentation on satellite imagery is a fundamental activity for environmental monitoring. This task is commonly performed through thresholding methods based on equations designed for specific sensors. Our research focuses on active fire segmentation using machine learning techniques applied to satellite imagery, thereby eliminating the need for manual threshold definition. More specifically, our study aims at analyzing different strategies and deep learning models to exploit similarities between distinct sensors, reducing the amount of data required to train a model for a given satellite. The Landsat-8 and Sentinel-2 satellites were chosen as the objects of study due to the similarity in their observed spectra. In the first part of this research, we evaluated various transfer learning strategies to adapt a deep network trained on Landsat-8 images to Sentinel-2, using a limited number of labeled samples to achieve superior results compared to traditional thresholding algorithms. Additionally, we analyzed the impact of the main spectral bands used for active fire segmentation. In the second part, we examined the performance of different architectures when adapted between the two satellites, as well as evaluating the impacts of issues commonly encountered in Sentinel-2 imagery on both the models and the thresholding methods. In the third part, we investigated the potential of different architectures, including foundation models, for the development of a new active fire segmentation approach. To this end, we propose a hybrid solution that combines a deep network with a branch dedicated to the application of automatically learned indices. Besides being inherently interpretable, the index branch presents low computational cost and a reduced number of parameters, acting in a complementary manner to maximize the robustness and generalization capacity of the detection.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectIncêndios florestaispt_BR
dc.subjectMonitorização ambientalpt_BR
dc.subjectSensoriamento remotopt_BR
dc.subjectTransferência de aprendizagempt_BR
dc.subjectAprendizado do computadorpt_BR
dc.subjectProcessamento de imagens - Técnicas digitaispt_BR
dc.subjectLANDSAT (Satélites)pt_BR
dc.subjectForest firespt_BR
dc.subjectEnvironmental monitoringpt_BR
dc.subjectRemote sensingpt_BR
dc.subjectTransfer of trainingpt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectImage processing - Digital techniquespt_BR
dc.subjectLANDSAT satellitespt_BR
dc.titleActive fire segmentation in satellite images using machine learning: cross-sensor adaptation strategiespt_BR
dc.title.alternativeSegmentação de fogo ativo em imagens de satélite com machine learning: estratégias de adaptação entre sensorespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoA segmentação de fogo ativo através de imagens de satélite é uma atividade fundamental para o monitoramento do meio ambiente. Essa tarefa é comumente realizada através de métodos de limiarização baseados em equações projetadas para sensores específicos. O presente trabalho tem como foco de pesquisa a segmentação de fogo ativo através de técnicas de aprendizado de máquina em imagens de satélite, dispensando a definição manual de limiares. Mais especificamente, o estudo visa analisar diferentes estratégias e modelos de aprendizado para explorar semelhanças entre sensores distintos, reduzindo a quantidade de dados necessários para se treinar um modelo para um determinado satélite. Os satélites Landsat-8 e Sentinel-2 foram escolhidos como objeto de estudo devido à similaridade em seus espectros de observação. Na primeira parte desta pesquisa foram analisadas diferentes estratégias de transfer learning para adequar uma rede profunda treinada em imagens do satélite Landsat-8 para o Sentinel-2 utilizando poucas amostras rotuladas manualmente, obtendo resultados superiores aos algoritmos de limiarização específicos. Além disso, a pesquisa analisou o impacto das principais bandas utilizadas para segmentação de fogo ativo. A segunda parte da pesquisa analisou o desempenho de diferentes arquiteturas de redes quanto à adaptação entre os diferentes satélites, além de avaliar os impactos de problemas comumente encontrados em imagens do satélite Sentinel-2 sobre os modelos e os métodos de limiares. A terceira parte investigou o potencial de diferentes arquiteturas, incluindo modelos fundacionais, para o desenvolvimento de uma nova abordagem de segmentação de fogo ativo. Para isso, propôs-se uma solução híbrida que combina uma rede profunda com um ramo dedicado à aplicação de índices aprendidos automaticamente. Além de ser inerentemente interpretável, o ramo de índices apresenta baixo custo computacional e um número reduzido de parâmetros, atuando de forma complementar para maximizar a robustez e a capacidade de generalização da detecção.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-2072-0684pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/7899103788108960pt_BR
dc.contributor.advisor1Minetto, Rodrigo-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2277-4632pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8366112479020867pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Nassu, Bogdan Tomoyuki-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6441-8543pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4592104393315780pt_BR
dc.contributor.referee1Cappabianco, Fábio Augusto Menocci-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2139-7938pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7438076121387151pt_BR
dc.contributor.referee2Araki, Hideo-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-7116-6102pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/9974053807470971pt_BR
dc.contributor.referee3Oliva, Jefferson Tales-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1574-1293pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/5086431818930800pt_BR
dc.contributor.referee4Silva, Ricardo Dutra da-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-8002-8411pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/8512085741397097pt_BR
dc.contributor.referee5Minetto, Rodrigo-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0003-2277-4632pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttps://lattes.cnpq.br/8366112479020867pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAOpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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