III WVC 2007 - Iris.sel.eesc.sc.usp.br - USP

WVC'2007 - III Workshop de Visão Computacional, 22 a 24 de Outubro de 2007, São José do Rio Preto, SP.resultantes de um complexo arranjo espacial, do pontode vista geométrico e dimensional, de seus elementos estruturadores,como edificações, lotes, quadras e vias. Essascaracterísticas variam em função dos modos de uso eocupação do solo urbano, das características naturais dosítio, como o relevo e a hidrografia, e do tempo de ocupação,bem como das condições sociais, econômicas, políticas eculturais existentes. Diante desta complexidade, a análisedas características morfológicas do espaço urbano tem sido,predominantemente, conduzida de modo subjetivo, sendoincapaz de oferecer medidas quantitativas que possam descrever,de modo mais preciso, tais características.Além disso, diante da dinâmica do processo de ocupaçãourbano, principalmente nas áreas informais e periféricas dacidade, muitas leis e planos urbanísticos tornam-se obsoletosou incapazes de controlar, acompanhar e monitoraro crescimento da cidade, assim como distribuir, de modomais justo, os serviços, os equipamentos e as redes de infraestruturaurbana no espaço urbano. Dessa forma, medidasde complexidade que permitam analisar as característicasmorfológicas urbanas, como a Dimensão Fractal, são ferramentasvaliosas para auxiliar no planejamento e na gestãodas cidades.Nesse artigo é apresentado um experimento que visa verificara correlação entre a Dimensão Fractal e as característicasmorfológicas de áreas urbanas. Em uma imagemde satélite, essas características morfológicas são representadaspor complexas interações de diferentes tipos de superfície,onde cada superfície corresponde a um tipo diferentede textura [14, 15]. Aplicando-se a Dimensão Fractal,é possível obter uma estimativa da complexidade dessa texturae, conseqüentemente, uma medida das característicasde morfologia urbana.Para esse experimento, foram empregadas imagens querepresentam diferentes áreas da cidade de São Carlos, interiordo estado de São Paulo, e que, conseqüentemente,apresentam diferentes condições de habitabilidade e desenvolvimentourbano. Essas imagens foram obtidas a partirdo software Google Earth R○ . Ao todo, foram consideradas5regiões da cidade (Figura 2). Para cada região, 2 imagensde 200 × 200 pixels foram obtidas, sendo consideradasduas altitudes diferentes: 10.000 e 15.000 pés (Figuras3 e 4). Além disso, a informação de cor das imagens foi descartada,sendo considerados apenas seus níveis de cinza duranteas etapas de análise e estimativa da Dimensão Fractal.4. ResultadosInicialmente as imagens selecionadas foram separadasem dois grupos, sendo o fator de separação aaltitude. Isso foi realizado, pois à medida que se diminuia altitude de observação, aumenta-se a quantidade deBairro Amostra DF1 2,6747a2 2,67781 2,6520b2 2,65561 2,6096c2 2,63651 2,6564d2 2,66881 2,6481e2 2,6669Tabela 1. Dimensão Fractal estimada para asamostras obtidas a 10.000 pés de altitude.informação de micro-textura presente nas imagens obtidas.Essa informação adicional de micro-textura se refereprincipalmente ao detalhamento de estruturas presentesnas imagens dos bairros como, por exemplo, pequenasvariações de iluminação ou sombra nos telhados de casas.Logo, imagens obtidas em diferentes altitudes apresentamníveis de detalhamento diferentes e, conseqüentemente,níveis de complexidades distintos.Quanto maior for a quantidade de informação demicro-texturas, menor será a quantidade de informação sobrea macro-textura da imagem. Diante dessas diferentesquantidades de micro e macro texturas, faz-se necessárioa utilização de configurações diferentes do método de Box-Counting para cada grupo de imagens. Neste caso, ondese pretende obter uma caracterização da complexidade organizacionaldos diferentes bairros, percebe-se claramentea necessidade de uma ênfase maior nas informaçõesde macro-textura da imagem, ou seja, tem-se a necessidadede uso de caixas maiores no método de BoxCoun-Bairro Amostra DF1 2,6151a2 2,62911 2,6078b2 2,60341 2,5977c2 2,59711 2,6087d2 2,62121 2,5946e2 2,5973Tabela 2. Dimensão Fractal estimada para asamostras obtidas a 15.000 pés de altitude.54