Modelação, interrogação e visualização interativa de dados espácio-temporais
Âmbito geral do Projeto MOST (INESCTEC e Universidade de Aveiro): Os avanços tecnológicos recentes têm permitido recolher volumes de dados sobre a evolução de fenómenos espaço-temporais bastante superiores à capacidade existente para os analisar e extrair informação relevante em diversas áreas científicas. Por isso, são cada vez mais necessárias ferramentas capazes de automatizar processos de análise quantitativa de dados espaço-temporais, garantindo níveis de objetividade, precisão e reprodutibilidade compatíveis com a realização de trabalho científico. Atualmente, já existem ferramentas bem conhecidas para o processamento de dados espaciais estáticos (p. ex., os Sistemas de Informação Geográfica), mas o suporte à modelação de fenómenos dinâmicos é limitado, sendo muitas vezes necessário realizar um grande esforço na programação de algoritmos complexos e que são específicos a um determinado problema. Este projeto centra-se no desenvolvimento de ferramentas avançadas para modelação e análise de dados espácio-temporais, usando modelos de representação contínuos no espaço e no tempo. O elemento chave será um sistema de gestão de dados capaz de modelar transformações espaciais genéricas (p. ex., mudança de forma, mudança de tamanho, translação, rotação, agregação ou fracionamento de entidades ou objetos) representando os fenómenos de interesse ao longo do tempo. Este sistema será acessível através de uma linguagem de interrogação disponibilizando funções para a gestão, consulta e processamento de grandes volumes de dados. Também serão desenvolvidos métodos para criar representações espaço-temporais a partir de sequências de imagens ou vídeos, e ferramentas de visualização de dados e interação com o utilizador. Será disponibilizado um conjunto integrado de ferramentas para simplificar a realização de estudos sobre fenómenos de natureza espaço-temporal. O objetivo é reduzir o tempo e o esforço que hoje em dia é necessário dedicar ao desenvolvimento de procedimentos complexos de gestão e processamento de dados, libertando assim recursos para a realização dos estudos propriamente ditos. A prova de conceito baseia-se em dois casos de estudo envolvendo a modelação de fenómenos espaço-temporais com características distintas. O primeiro consiste na modelação da propagação de fogos florestais a partir de imagens aéreas, tendo em vista a realização de estudos sobre as emissões de carbono para a atmosfera. O segundo consiste na criação de uma base de dados caracterizando as alterações morfológicas que as células sofrem quando se movem no seu próprio ambiente. A quantificação destas características tem importância em processos biológicos como o desenvolvimento embrionário ou a formação de tumores. As origens dos dados são vídeos microscópicos. No futuro, pretende-se ainda que os resultados deste projeto possam ser aplicados noutras áreas, por exemplo, em estudos sobre erosão costeira, assoreamento de rios ou outras.
