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muend/geoai-skills

Habilidades de agente de produção para GeoAI e ciência de dados geoespaciais — sensoriamento remoto, estatística espacial, PostGIS, Earth Engine, LiDAR, roteamento e ML reproduzível.

O que é geoai-skills?

Este skill capacita agentes de IA (como Claude Code, Cursor ou Codex) a executar análises geoespaciais e de sensoriamento remoto de nível profissional, com foco em detecção de mudanças e análise espaço-temporal. Ele fornece fluxos de trabalho rigorosos que controlam os quatro principais impostores de detecção de mudanças — erro de registro, deriva radiométrica, fenologia e erro de classificação — garantindo que os mapas de mudança gerados sejam confiáveis e defensíveis. O skill suporta múltiplos métodos: desde diferença de índices para duas datas, análise de vetor de mudança (CVA), comparação pós-classificação (PCC) com matrizes de transição, até séries temporais densas (BFAST, LandTrendr, CCDC) e auditoria de vetores. Inclui orientações sobre limiarização estatística, avaliação de acurácia com amostragem estratificada (protocolo Olofsson) e relatórios padronizados com intervalos de confiança. O usuário obtém um passo a passo completo, pré-condições obrigatórias e verificações de armadilhas comuns, tornando-o ideal para agentes que precisam realizar análises de mudança de paisagem, desmatamento, urbanização ou desastres com reprodutibilidade e validação científica.

Funciona com~Claude Code~Codex CLI~Cursor
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Documentação

Detecção de Mudanças e Análise Espaço-Temporal

Propósito: separar a mudança real da superfície dos quatro grandes impostores — erro de registro, deriva radiométrica, fenologia e erro de classificação. Cada método abaixo existe para controlar um deles; pular os controles produz mapas confiantes de nada.

Pré-condições (onde a detecção de mudanças é ganha ou perdida)

  1. Co-registro: alinhamento sub-pixel entre as datas (AROSICS ou pontos de amarração manuais). Meio pixel de deslocamento cria mudança fantasma em forma de borda em todos os lugares. Verifique: flicker-compare crisp features.
  2. Consistência radiométrica: mesmo nível de processamento (reflectância de superfície), mesmo sensor se possível; se misturar sensores, harmonize (ex.: Landsat↔Sentinel-2 HLS) ou use normalização relativa (PIFs).
  3. Mesma estação / estágio fenológico para trabalho bitemporal — um par Maio vs Setembro "detecta" verão. Se a estação não puder ser igualada, use métodos de composição ou série temporal.
  4. Máscaras de nuvem/sombra interseccionadas entre as datas; analise apenas pixels mutuamente válidos e reporte essa cobertura %.

Seleção de método

SituaçãoMétodo
Duas datas, contínuo "quanto"Diferenciação de índice (ΔNDVI, ΔNBR...) com limiarização estatística
Duas datas, categórico "de-que-para-que"Comparação pós-classificação (apenas com classificadores fortes)
Duas datas, multivariado robustoAnálise de vetor de mudança (CVA); MAD/iMAD para detecção robusta a sensor
Pilha densa, gradual + abruptoAnálise de tendência + ruptura (família BFAST/LandTrendr/CCDC; em escala de arquivo → google-earth-engine)
Mudança de estrutura (edifícios)Segmentação bi-temporal DL (U-Net siamesa) → geo-deep-learning
Pares SAR (nuvens, desastres)Log-razão da retroespalhamento calibrado + tratamento de speckle
Safras de vetores (parcelas, edifícios)Diferença de geometria+atributo com tolerância (abaixo)

Limiarização — nunca olhe e decida

Imagens de diferença precisam de um limiar defensável: μ ± k·σ no histograma de diferença (reporte k), Otsu quando bimodal, ou limiares supervisionados calibrados em amostras rotuladas de mudança/não-mudança. Entregue o histograma com o corte escolhido marcado. Sensibilidade: reporte área de mudança em k-0.5 e k+0.5; se a história inverter, a detecção é frágil — diga isso.

Comparação pós-classificação (PCC) — manuseie com cuidado

O erro da PCC se compõe: dois mapas com 90% de acurácia geram ≤ ~81% de acurácia de mudança, e erros enviesados criam transições falsas sistemáticas. Regras:

  • Use UM classificador treinado nas imagens de AMBAS as datas (mesma legenda, mesmas características) em vez de dois mapas legados independentes.
  • Construa a matriz de transição completa (da-classe → para-classe áreas), não apenas um binário mudança/não-mudança — transições impossíveis (água→floresta em 1 ano) são seu detector de erro.
  • Aplique uma unidade mínima de mapeamento consistente entre as datas antes de diferençar.

Análise de série temporal (pilha densa)

  • Construa uma pilha de índice preenchida de lacunas e mascarada de nuvens (xarray, dimensão tempo).
  • Decomponha tendência + sazonalidade + rupturas; tendências lineares por pixel precisam de teste de significância (Mann-Kendall + inclinação de Sen para tendências monotônicas — e correção FDR em milhões de pixels, ou seu "mapa de esverdeamento" é ruído).
  • Rotule as DATAS de ruptura, não apenas a presença — o momento é geralmente a carga analítica (quando o desmatamento começou?).
  • Valide as rupturas detectadas contra eventos conhecidos (incêndios, licenças de construção, datas de desastres) sempre que existirem registros.

Auditoria de mudança em vetores (duas safras da mesma camada)

  • Corresponda feições por ID estável se existir; senão, correspondência espacial com limiar IoU (reporte-o).
  • Classifique: adicionada / removida / geometria-mudou (delta de área > tolerância) / atributo-mudou. Tolerâncias absorvem jitter de digitalização — 1-2 m para cadastro, mais para digitalizado-de-imagem.
  • Some deltas de área por classe e reconcilie totais; residual inexplicado = bugs de correspondência.

Avaliação de acurácia (a espinha dorsal da entrega)

Mudança é rara, então amostragem aleatória desperdiça esforço em pixels estáveis — use amostragem estratificada (estratos: mudança/não-mudança ou por-transição) com estimativa de área de boas práticas (protocolo Olofsson et al.): reporte acurácia do usuário/produtor por estrato E estimativas de área com intervalos de confiança ajustados pelo erro do mapa. Uma contagem bruta de pixels do mapa de mudança é uma estimativa de área enviesada — sempre diga o número ajustado.

Modelo de relatório

## Mudança: <fenômeno>, <T1> → <T2 ou período>
- Dados: <sensor/nível>, RMSE de co-registro: <px>, sobreposição válida: <%>
- Método: <...> limiar/parâmetros: <...> (sensibilidade: <estável/frágil>)
- Transições: <matriz ou lista top-5 com áreas ± IC>
- Acurácia: estratificada n=<>, UA/PA por classe, áreas ajustadas ± IC
- Controles de impostores: estação <correspondida?>, radiometria <harmonizada?>

Lista de verificação de armadilhas

  • Mudança fantasma de borda por erro de registro.
  • Diferença sazonal vendida como mudança de cobertura do solo.
  • PCC com dois mapas legados produzidos independentemente.
  • Limiar escolhido "porque parecia certo", sem sensibilidade.
  • Contagens brutas de pixels de mudança reportadas como área (sem estimativa corrigida por erro).
  • Mapas de tendência sem controle de testes múltiplos.
  • Mudança SAR em imagens de potência linear não filtradas.

Contrato de execução

  • Fluxo de trabalho: defina a questão de mudança; harmonize extensão, estação, radiometria, resolução e registro; selecione método; estime mudança; valide; reporte incerteza.
  • Regras de decisão: use diferenciação direta apenas para sinais contínuos comparáveis, comparação pós-classificação para legendas de classe estáveis e métodos de série temporal quando uma pilha temporal densa existir.
  • Protocolo de verificação: quantifique co-registro, sobreposição válida, sensibilidade do limiar, contabilização de transições e área ajustada por acurácia com intervalos de confiança.
  • Modos de falha: rejeite alegações causais de mudança quando estação, sensor, nuvens, registro ou erros de mapas independentes puderem explicar o sinal.
  • Entregáveis: mapa de mudança, tabela de transição ou tendência, registro de parâmetros, amostra de validação e métricas, estimativa de área ajustada e limitações.
  • Atualização das fontes: consulte o registro de fontes autoritativas antes de usar produtos ou APIs sensíveis à versão e registre a data da consulta.

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