A bacia do Rio Corumbataí é estratégica para o abastecimento de água para cidades como Rio Claro e Piracicaba e representa um agroecossistema característico da região Sudeste do Brasil. Foi delineado um estudo para conhecer as relações entre a diversidade de peixes de riachos e o uso e a cobertura do solo. Foi avaliada a hipótese nula: a abundância total em indivíduos, a diversidade (índice de Shannon, H\') e o número de grupos tróficos (GT) não é influenciada pelo uso e cobertura do solo. A Bacia do Rio Corumbataí foi dividida em microbacias da ordem de 200 hectares. Estas foram categorizadas quanto ao predomínio (cobertura dominante, CD) de canaviais, pastagens e matas nativas. As microbacias de pastagens foram separada em dois grupos quanto à porcentagem de matas nativas em sua área de preservação permanente ao longo dos canais (APP), constituindo quatro grupos de microbacias. Foram escolhidas 60 microbacias alocadas nestes grupos. Um banco de dados sobre a Bacia foi usado para caracterizar as microbacias quanto ao uso e cobertura do solo, aspectos do relevo e rede de drenagem, tipo de solo e geologia. No campo, foram selecionados trechos de riacho para a amostragem de peixes, que foram caracterizados quanto às suas características do entorno e do canal e quanto à parâmetros físicos e químicos da água. Cada trecho foi amostrado duas vezes: uma na estação chuvosa, uma na estação seca, ao longo dos anos de 2003 e 2004. Análises de variância e de médias sobre os descritores de abundância e diversidade agrupados por CD indicaram diferenças significativas entre os grupos definidos. Maior diversidade (H\' e GT) foi encontrada em microbacias de predomínios de pastagens e menor em microbacias de matas nativas. As diferenças são mais claras quando ocorrem matas nativas ou pastagens nas APPs das microbacias. Microbacias de pastagens apresentaram o grupo dos detritívoro-iliófagos e menor número de insetívoros, o que pode ser mediado pelo relevo em que ocorrem e pelo aumento da produtividade devido à ausência de mata na zona ripária. Uma análise de agrupamento revelou a existência de quatro a cinco comunidades mais similares entre si. Análises de correlação e escalonamento multidimensional não-métrico revelaram que a maior parte da diferenciação entre estes agrupamentos é devida ao relevo e a aspectos ambientais que covariam com este fator. O próprio uso do solo depende do relevo, e uma associação entre microbacias com maior porcentagem de matas nativas em sua área, ou em sua APP, e um agrupamento característico de espécies pode ser detectado. Outro agrupamento está associado a regiões de baixa declividade e altitude, onde ocorrem as microbacias de pastagens. As diferenças encontradas refletem, provavelmente,a degradação e a fragmentação florestal, a retração de nascentes e a homogeneização de habitat entre riachos e ribeirões, nas áreas planas. As comunidades de peixes da Bacia do Rio Corumbataí apresentam modificações que podem ser atribuídas ao padrão de uso do solo, dependente do relevo. Este padrão gera processos distintos de degradação do meio ambiente que afeta os agrupamentos característicos de espécies de modo diferenciado. / The Rio Corumbataí watershed is a strategic area for water supply to large urban centers such as Rio Claro and Piracicaba. It is also a typical agroecosystem of Southeastern Brazil. This study was performed in order to understand stream fish diversity and land-use-land-cover (LULC) relationships. The general null hypothesis states that LULC does not relate to fish abundance, diversity (Shannon diversity index, H\') and number of fish trophic groups (GT). SWAT and ArcView softwares were used to split Rio Corumbataí watershed into small (near 200 hectares) catchments. These small catchments were further classified according to its dominant land cover (CD), as either sugar cane plantations, pastures or native forest remnants. A further step on this classification divided pasture-dominated catchments into two groups differing on the amount of native forest remnants along its riparian zone (30 meters wide buffer strips, APP). Thus, four groups of catchments were recognized. Sixty of these catchments were assigned to these groups. A digital database on the Rio Corumbataí watershed was used to perform a thorough description of each of these small catchments in terms of LULC, soil, geology, terrain aspect and hydrology. In the field, 150 meters long reaches on the main catchment stream were selected for sampling fish, by means of electrofishing under a depletion procedure. Stream reach and channel morphology were characterized by using standard sampling protocols, and stream water samples were collected to study physicochemical parameters. Stream reaches were sampled twice, during the rainy and the dry seasons of 2003 and 2004. Stream fish abundance and diversity data were analyzed by means of standard analysis of means and variances, using CD as a categorical predictor. Results showed significant differences among groups. Higher diversity (H\' and GT) was found between pasture-dominated and forested catchments. Differences seemed to be clearer when the distinction between forested and non-forested riparian zones were taken into account on this comparisons. Pasture-dominated catchments were the only group exhibiting the detritivore-iliophagous group and insectivores were always less abundant in these areas. These differences can be ascribed both to channel geomorphic characteristics and increased primary productivity mediated by the absence of riparian forests. A cluster analysis on the similarity among samples indicated the existence of four to five discrete species assemblages. Correlation analysis and non-metric multidimensional scaling on more than 60 habitat variables revealed that most of the assemblage differences can be related to large scale terrain aspects and many correlated habitat features. Land use itself is dependent on terrain characteristics, and there is a clear association among an upland species assemblage and forested dominated catchments and a lowland species assemblages and grassland areas. Results were discussed regarding the hypothesis of forest degradation/fragmentation, downstream springs migration and habitat homogenization between lowland stream reaches and riverine downstream stretches. Stream fish communities in the Rio Corumbataí watershed shows differences that can be related to LULC patterns, which is highly dependent on terrain characteristics. These patterns determine different impacts under the stream network which, in turn, affects upland and lowland species assemblages differently.

A Bacia do Alto rio Coxim (BAC) tem uma área de aproximadamente 1.375 km² distribuídos na porção norte do Estado de Mato Grosso do Sul em parte dos municípios de São Gabriel do Oeste-MS e Camapuã-MS. O rio Coxim está instalado na Bacia Sedimentar do Paraná, porém pertence à Bacia Hidrográfica do Alto Rio Paraguai. O objetivo desta pesquisa foi propor um modelo de ordenamento físicoterritorial para a BAC, por meio da elaboração de um zoneamento ambiental, utilizando dados de sensoriamento remoto e técnicas de geoprocessamento. A base teórico-metodológica constituiu-se na realização de análises integradas do ambiente sob a perspectiva sistêmica do conceito de unidade ecodinâmica. Os dados espaciais utilizados foram organizados em um banco de dados geográfico implementados num Sistema de Informação Geográfica (SIG) composto por cartas topográficas na escala de 1:100.000, imagens dos satélites LANDSAT 5 e 7, imagem do RADAR interferométrico SRTM, mapas temáticos pré-existentes e dados de campo. A geração do modelo de ordenamento físico-territorial da BAC passou pela elaboração do mapeamento do relevo, potencial natural à erosão, fragilidade ambiental, legislação ambiental e avaliação das transformações no uso da terra e cobertura vegetal durante os anos de 1966, 1986 e 2006. Os resultados indicaram uma expressiva relação entre as formas de relevo e seus respectivos usos: agricultura mecanizada na Chapada de São Gabriel e o desenvolvimento da pecuária nos morros e colinas do Planalto do Taquari. As áreas de maior degradação ambiental foram identificadas no baixo curso associadas à atividade pecuária que corresponde à porção mapeada como de maior potencial à erosão e elevada fragilidade ambiental. O mapeamento da legislação ambiental apresentou um elevado índice de incompatibilidade entre o uso da terra e a legislação ambiental vigente, agravada, principalmente na década de 1980. Foram identificadas quatro zonas ambientais: a) Zona de Restrições Legais; b) Zona Produtiva Rural; c) Zona Urbana; e, d) Zona de Incongruências. As diretrizes estabelecidas pelo modelo de ordenamento territorial propostas foram: a) Áreas prioritárias à preservação permanente (manutenção da vegetação natural e das áreas de preservação permanente); b) Área prioritária à recuperação e preservação (nas zonas de incongruências executar o reflorestamento com espécies nativas do cerrado); e, c) Áreas destinadas ao uso sustentável (destinação à exploração agrícola, agropecuária e agroflorestal ou silvicultura). / The upper Coxim River Basin (UCB) has an area of approximately 1375 km² distributed in the northern portion of Mato Grosso do Sul in São Gabriel do Oeste-MS and Camapuã-MS cities. The Coxim River is inserted in the Paraná River Sedimentary Basin, but it belongs to the Upper Paraguay River Basin. The main goal of this research is to propose a model of physical-territorial management for the UCB through the preparation of an environmental zoning using remote sensing and geoprocessing techniques. The theoretical and methodological basis consisted of environmental integrated analyses starting from the systemic perspective of the concept ecodynamics unities. Spatial data used were arranged in a database implemented in a Geographic Information System (GIS). It consists in topographic maps at 1:100.000 scale, satellite images, Landsat 5 and 7, SRTM interferometric radar image, thematic maps existing and field data. The generation of the of physicalterritorial management model was carried out considering preparation of UCB relief mapping, potential natural erosion, environmental fragility, environmental legislation and evaluation of land-use and land-cover changes during the years 1966, 1986 and 2006. Results indicated a significant relationship between landforms and their uses: mechanized agriculture in the Chapada of the São Gabriel and livestock development on the Plateau Taquari hills. The major areas of environmental degradation were identified in the lower course associated with livestock activity mapped as the highest potential erosion and high fragility area. The mapping of environmental legislation presented strong incompatibility between land use and environmental regulations especially aggravated in the 1980s. We identified four environmental areas: a) Area of Legal Restrictions, b) Productive Rural Area, c) urban area, and d) Zone of incongruities. The guidelines set out by the type of land use proposals were: a) Priority areas for permanent preservation (maintenance of natural vegetation and permanent preservation areas), b) priority area for rehabilitation and preservation (in areas of inconsistencies run the reforestation with native species savanna), c) Areas for sustainable use (allocation of farming, agriculture and agroforestry or forestry).

As faixas que margeiam os cursos d\'água são áreas protegidas por lei, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem estar das populações humanas. Atividades antrópicas, principalmente agricultura e pecuária, alteram o uso e ocupação do solo com o consequente desflorestamento de áreas de interesse ambiental. O uso do sensoriamento remoto e do geoprocessamento permite uma analise multitemporal das alterações ocorridas em uma determinada região, possibilitando o monitoramento de áreas legalmente protegidas, em um determinado período. O trabalho em questão procurou realizar um diagnostico da evolução da relação do uso e ocupação do solo com a situação das Áreas de Preservação Permanente (APPs) marginais em um período de 20 anos, da bacia hidrográfica do rio São Jose dos Dourados - SJD (UGRHI-18), no noroeste paulista, utilizando imagens do satélite Landsat-5 sensor TM (Thematic Mapper) de 1990, 2000 e 2010. Para o desenvolvimento do trabalho foi utilizado o SPRING (versão 5.2), que consiste em um software livre de Sistema de Informações Geográficas (SIG) desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) / Divisão de Processamento de Imagens (DPI). Os resultados obtidos demonstram que a bacia do SJD possui área total de 5.161,94 km2, sendo que 483,22 km2 (9,36%) são APPs marginais. No período estudado ocorreu um aumento da classe \'Vegetações nativas\', que ocupava 9,43% da área total da bacia em 1990, passando para 10,80% em 2000 e 12,95% em 2010. No interior das APPs a classe \'Vegetações nativas\' ocupava 27,60% em 1990, passando para 33,30% em 2000 e 47,61% em 2010. Na área total da bacia, as classes que apresentaram os maiores aumentos de área durante o período estudado foram \'Solo exposto\' e \'Cana-de-açúcar\', e a que apresentou a maior diminuição de área foi a classe \'Pastagem/Gramíneas\'. Já no interior das APPs, a classe que apresentou os maiores aumentos de área foi a \'Vegetações nativas\' e a que apresentou a maior diminuição foi a \'Pastagem/Gramíneas\'. / The tracks that border waterways are protected by law, with the environmental function of preserving water resources, landscape areas, geological stability and biodiversity, facilitate gene flow of fauna and flora, soil protection and ensure the well being of human populations. Anthropogenic activities, mainly agriculture and livestock, alter the use and occupation of land and the consequent deforestation of areas of environmental interest. The use of remote sensing and GIS allows a multi temporal analysis of alterations that occur in a particular region, enabling the monitoring of legally protected areas in a given period. The work in status a diagnosis of the evolution of the relationship of the land use and occupation to the of Permanent Preservation Areas (PPAs) marginal in a period of 20 years in the watershed of the Sao Jose dos Dourados - SJD (UGRHI -18), State of Sao Paulo, using images from Landsat- 5 TM sensor (Thematic Mapper) from 1990, 2000 and 2010. For the development of the work, the SPRING (version 5.2), which consists of a free software of geoprocessing developed by the National Institute for Space Research (INPE) / Division of Image Processing (DPI), was used. The total area of the SJD river basin is 5161.94 km 2, of which 483.22 km 2 (9.36%) are marginal APPs. During the study period there was an increase of \'Native vegetation\' class, which occupied 9.43% of the total basin area in 1990, rising to 10.80% in 2000 and 12.95% in 2010. Inside the APP the \'Native vegetation\' class occupied 27.60% in 1990, rising to 33.30% in 2000 and 47.61% in 2010. In total basin area, the classes with the greatest increases in area during the study period were \'Bare soil\' and \'Sugar cane\', and that showed the greatest reduction in area was the \'Pasture / Grass\' class. Once inside the APP, the class with the largest increases in area was the \'Native vegetation\' and one the that showed the greatest decrease was the \'Pasture / Grass\'.

Perante a situação atual de degradação dos recursos hídricos, destacando os reservatórios destinados a usos múltiplos, e a necessidade de se buscar soluções para tal problema, foi proposto o presente trabalho. O reservatório de Barra Bonita, localizado no interior do Estado de São Paulo, foi escolhido para estudo, por estar inserido em uma área densamente povoada, industrializada e ocupada por agricultura intensiva. Os dados adquiridos foram de natureza cartográfica (cartas de pedologia, geomorfologia, geologia, drenagem e malha municipal); orbitais (imagens multiespectrais dos satélites Landsat 5 e 7); censitários (produção agrícola municipal e densidade demográfica); limnológicos (característicasfísicas, químicas e biológicas do reservatório estudado, obtidas em campo e na literatura); pluviométricos e fluviométricos. A organização e o tratamento das diversas informações foram realizados com o auxílio de Sistema de Informação Geográfica (Spring 3.6), obtendo também um banco de dados limnológicos multitemporal. As ferramentas de geotecnologias foram aplicadas na caracterização dos fatores fisiográficos, no mapeamento do uso e cobertura da terra e do potencial poluidor das sub-bacias da bacia de drenagem, sendo os resultados analisados em conjunto com os dados referentes à qualidade da água do reservatório de Barra Bonita, de forma espacial e temporal (período de 1990 a 2002). Os resultados mostraram que ocorreu um incremento significativo do nível trófico da água, de forma diferenciada para cada compartimento do reservatório em questão, durante o período avaliado. A análise integrada dos sistemas aquático e terrestre, no espaço e no tempo, permitiu concluir que a degradação da qualidade da água se deve às alterações no uso e cobertura da terra e ao aumento populacional, traduzidos em fontes difusas e pontuais de poluição. Desta forma, fica evidenciada a importância da gestão de recursos hídricos na bacia estudada e espera-se que as informações obtidas e metodologias aplicadas neste trabalho possam subsidiar ações direcionadas a este propósito. / Nowadays, water quality deterioration is a common problem related to pollution inputs from point and nonpoint sources. The situation becomes worse in the reservoirs due to multiple water uses. Barra Bonita reservoir was selected for this study because it is located in an overpopulated area of the São Paulo State, southern Brazil. Moreover, it is a region of many industries and intensive agriculture. The data used to carry out the study included physical features (pedology, geomorphology, geology, drainage, precipitation and flow) provided by several public agencies in different scales and formats; land use and land cover maps derived from interpretation of Landsat TM ETM satellite images; limnologycal variable measurements derived from field work and literature spanning the period comprised between 1979 and 2002 and census data (population density and agriculture production). The first step in the study was to build a limnologycal database to compile and organize all the information available regarding water quality in the Barra Bonita reservoir. A second major step was to implement and feed the Médio Tietê Basin Geographic Information System with the selected pollution forcing variables. After that, the geotechnogies were applied to diagnose physical features, to map land use and land cover and to model potential pollution instances for each sub-basin. This data was analyzed in the space and time considering the water quality degradation from 1990 to 2002. The results showed an increase in the eutrophication level of Barra Bonita reservoir in the period considered in response to changes in land use and land cover patterns. The water-land integrated analysis allowed to verify that the water degradation is related to the land use and land cover changes and population increase (diffuse and point contribution). Therefore, the water resources management is paramount in order to improve the water quality in this basin. It is expected that information and methodologies applied in this research can be used to support this sustainable process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:48:22Z : No. of bitstreams: 1 mascaro_sa_me_rcla.pdf: 3768076 bytes, checksum: b0a3dd509b97c79909cb55128d2cdc3f (MD5) / O objetivo principal desta pesquisa foi mapear e estudar a evolução espaço-temporal do uso e cobertura do solo na área de influência do reservatório de Jurumirim, sudoeste do Estado de São Paulo, utilizando dados de sensoriamento remoto e processamento digital em SIG. Alguns dos algoritmos da classificação digital supervisionada foram testados e comparados para determinar a classificação que produz os mapeamentos mais exatos. Os resultados indicaram que o principal uso do solo na área desde 1972 é a pastagem; o reflorestamento e o turismo são atividades em crescimento enquanto o cerrado está diminuindo em 2003. Os algoritmos máxima verossimilhança e mínima distância são os melhores classificadores quanto a exatidão global e para a categoria cerrado. A implementação de dados de sensoriamento remoto em SIG é uma metodologia muito eficiente para o planejamento ambiental. / The major objective of this research was map and study the temporal-space evolution of the land-use and land-cover in the influence area of Jurumirim reservoir, southwest of São Paulo State, using remote sensing data and digital processing in GIS. Some of the supervised classification algorithms were tested and compared to determine the classification that produces the most accuracy maps. The results indicate that the major land-use in the area since 1972 is the crop; reforestation and tourism are increasing activities while cerrado is decreasing in 2003. Maximum likelihood and minimum distance are the best algorithms to global accuracy and for cerrado forest category mapping. Remote sensing data implemented in SIG is a efficient methodology to improve environmental planning.

The advance in remote sensing technology helps people more easily assess urban growth. In this study, the utility of multiple endmember spectral mixture analysis (MESMA) is examined in a sub-pixel analysis of Landsat Thematic Mapper (TM) imagery to map urban physical components in Tampa, FL. The three physical components of urban land cover (LC): impervious surface, vegetation and soil, were compared using the proposed MESMA with a traditional spectral mixture analysis (SMA). MESMA decomposes each pixel to address the heterogeneity of urban LC characteristic by allowing the number and types of endmembers to vary on a per pixel basis. This study generated 642 spectral mixture models of 2-, 3-, and 4-endmembers for each pixel to estimate the fractions of impervious surface, vegetation, soil, and shade in the study area with a constraint of lowest root mean square error (RMSE). A comparative analysis of the impervious surface areas (ISA) mapped with MESMA and SMA demonstrated that MESMA produced more accurate results of mapping urban physical components than those by SMA. With the multiyear Landsat TM data, we quantified sub-pixel %ISA and the %ISA changes to assess urban growth in the City of Tampa, Florida during the past twenty years. The experimental results demonstrate that the MESMA approach is effective in mapping and monitoring urban land use/land cover changes using moderate-resolution multispectral imagery at a sub-pixel level.

[pt] Os processos de transformação da paisagem são resultantes da interação de elementos (bióticos e abióticos) que compõe a superfície da Terra. Baseia-se, a partir de uma perspectiva holística, no inter-relacionamento de uma série de ações e objetos que confluem para que a paisagem seja percebida como um momento sintético da confluência de inúmeras temporalidades. Desta maneira, as geotecnologias passam a se constituir como um importante aparato técnico-científico para a interpretação desta realidade ao possibilitar novas e diferentes formas do ser humano interpretar a paisagem. Um dos produtos gerados a partir desta interpretação é a classificação de uso e cobertura do solo e que se configura como um instrumento central para a análise das dinâmicas territoriais. Desta maneira, o objetivo do presente trabalho é elaboração de um modelo de classificação semi-automática baseada em conhecimento geográfico para o levantamento do padrão de uso e cobertura da paisagem a partir da utilização de imagens de satélite de alta resolução, tendo como recorte analítico uma área na porção setentrional no Maciço da Tijuca. O modelo baseado na análise de imagens baseadas em objetos, quando confrontados com a classificação visual, culminou em um valor acima de 80 por cento de correspondência tanto para imagens de 2010 e 2009, apresentando valores bastante elevados também na comparação classe a classe. A elaboração do presente modelo contribuiu diretamente para a otimização da produção dos dados elaborados contribuindo sobremaneira para a aceleração da interpretação das imagens analisadas, assim como para a minimização de erros ocasionados pela subjetividade atrelada ao próprio classificador. / [en] The transformation processes of the landscape are results from the interaction of factors (biotic and abiotic) that makes up the Earth s surface. This interaction, from a holistic perspective, is then based on the inter-relationship of a series of actions and objects that converge so that landscape is perceived as a moment of confluence of numerous synthetic temporalities. Thus, the geotechnologies come to constitute an important technical and scientific apparatus for the interpretation of this reality by enabling new and different ways of interpreting the human landscape. One of the products that can be generated from this interpretation is the use classification and land cover and is configured as a central instrument for the analysis of territorial dynamics. Thus, the aim of this work is the development of a semi-automatic classification model based on geographic knowledge to survey the pattern of land use and cover the landscape from the use of satellite images of high resolution, with the analytical approach an area in the northern portion of the Tijuca Massif. The model built on an Object-Based Image Analysis, when confronted with the visual classification, culminated in a value above 80 percent match for 2010 and 2009, with very high values in the comparison class to class. The development of this model directly contributed to the optimization of the production of processed data contributing greatly to the acceleration of the interpretation of the images analyzed, as well as to minimize errors caused by the subjectivity linked to the classifier itself.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The matter about the changes in land use and coverage patterns, connected to present time concerns on development sustainability and the adequate balance between social, economic and environmental questions involved in it, stimulate the research in the field of scenery simulation at several different regions of the world. In this context, the present research intends to simulate the land use and coverage evolution tendency at Quarta Colônia, RS, for the year 2018, from physical variables, analyzing the change on the land use and coverage in the period of 1988 to 2002 and 2008, spacing and quantifying them. To do so, the land use and coverage patterns were classified using images from the satellites LANDSAT 5 and LANDSAT 7 relative to the years 1988, 2002 and 2008, being the last two maps used for modeling. After performing the crossing of land use and coverage patterns (forest, field, agricultural soil and water) between each other, in a LEGAL analysis, we created maps containing the specific evolutionary changes of each class, including the individual tendencies from the simulation made for the year 2018. It was observe that there wasn t any big change. The maps of land use and coverage from 2002 and 2008 processed in the Dinamica EGO modeling platform enabled the definition of the Markov model global transition probabilities and, local transition probabilities were defined using the empiric probabilistic method weight of evidence, based on Bayes conditional probability theorem. The change probabilities to land use and coverage obtained allowed the formation of a cell automata model based on stochastic transition algorithm where the physical variables demonstrated to be collaborator in this process of land use and coverage changes over time. The simulation results were validated specially due to a knowledge of the statistical procedure, the fuzzy method, demonstrating satisfactory results of the simulation. / As questões de mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra, ligadas às preocupações atuais da sustentabilidade do desenvolvimento e ao balanço adequado entre as questões sociais, econômicas e ambientais envolvidas, motivam pesquisas no campo da simulação de cenários em diversas regiões do mundo. Nesse contexto, a presente pesquisa pretende simular as tendências de evolução do uso e cobertura da terra da Quarta Colônia/RS, para o ano de 2018, a partir de variáveis físicas; analisando as mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra de 1988 a 2002 e de 2002 a 2008, espacializando-as e quantificando-as. Para tanto, foram classificados os padrões de uso e cobertura da terra em imagens dos satélites LANDSAT 5 e LANDSAT 7, referentes aos anos de 1988, 2002 e 2008, sendo os dois últimos mapas utilizados para a modelagem. A partir do cruzamento dos padrões de uso e cobertura da terra (floresta, campo, solo agrícola e água) entre si, em análise LEGAL, foram gerados mapas contendo as informações das mudanças evolutivas específicas de cada classe, inclusive das tendências individuais da simulação gerada para 2018, observando-se que não houve grandes mudanças. Os mapas de uso e cobertura da terra de 2002 e 2008 no Dinamica EGO possibilitaram a definição das probabilidades globais de transição do modelo markoviano, e as probabilidades locais de transição foram definidas pelo método probabilístico empírico pesos de evidência, baseado no teorema da probabilidade condicional de Bayes. As probabilidades de mudança de uso e cobertura da terra obtida permitiram a constituição de um modelo de autômatos celulares, baseado em algoritmos de transição estocásticos, sendo que as variáveis físicas se mostraram ser colaboradoras desse processo de mudança de uso e cobertura da terra ao longo do tempo. Os resultados da simulação foram validados espacialmente em função de um embasamento do procedimento estatístico, baseado em lógica fuzzy, apresentando resultados satisfatórios da simulação.

Orientador: Marcos César Ferreira / Banca: Diana Sarita Hamburger / Banca: Ailton Luchiari / Banca: Maria Isabel Castreghini de Freitas / Banca: Antônio Carlos Vitte / Resumo: O objetivo principal desta pesquisa foi mapear e estudar a evolução espaço-temporal do uso e cobertura do solo na área de influência do reservatório de Jurumirim, sudoeste do Estado de São Paulo, utilizando dados de sensoriamento remoto e processamento digital em SIG. Alguns dos algoritmos da classificação digital supervisionada foram testados e comparados para determinar a classificação que produz os mapeamentos mais exatos. Os resultados indicaram que o principal uso do solo na área desde 1972 é a pastagem; o reflorestamento e o turismo são atividades em crescimento enquanto o cerrado está diminuindo em 2003. Os algoritmos máxima verossimilhança e mínima distância são os melhores classificadores quanto a exatidão global e para a categoria cerrado. A implementação de dados de sensoriamento remoto em SIG é uma metodologia muito eficiente para o planejamento ambiental. / Abstract: The major objective of this research was map and study the temporal-space evolution of the land-use and land-cover in the influence area of Jurumirim reservoir, southwest of São Paulo State, using remote sensing data and digital processing in GIS. Some of the supervised classification algorithms were tested and compared to determine the classification that produces the most accuracy maps. The results indicate that the major land-use in the area since 1972 is the crop; reforestation and tourism are increasing activities while cerrado is decreasing in 2003. Maximum likelihood and minimum distance are the best algorithms to global accuracy and for cerrado forest category mapping. Remote sensing data implemented in SIG is a efficient methodology to improve environmental planning. / Mestre

Au cours des dernières décennies, l'Indonésie a connu des transformations spectaculaires des terres avec une expansion des plantations de palmiers à huile au détriment des forêts tropicales. L'Indonésie est actuellement l'une des régions ayant le plus haut taux de transformation de la surface terrestre dans le monde à cause de l'expansion des plantations de palmiers à huile et d'autres agricultures qui remplacent les forêts à grande échelle. Comme la végétation est un modificateur du climat près du sol, ces transformations à grande échelle ont des impacts majeurs sur les variables biophysiques de surface telles que la température de surface, l'albédo, les indices de végétation (NDVI), sur le bilan énergétique de surface et le partitionnement énergétique. Ce travail de thèse vise à quantifier les impacts des changements d’usage des terres en Indonésie sur les variables biophysiques de surface. Pour évaluer ces changements à l'échelle régionale, des données de télédétection sont nécessaires. Étant une variable clé de nombreuses fonctions écologiques, la température de surface (LST) est directement affectée par les changements de la couverture terrestre. Nous avons analysé la LST à partir de la bande thermique d'une image Landsat et produit une carte de température de surface avec une haute résolution (30m) pour les basses terres de la province de Jambi à Sumatra (Indonésie), une région qui a subi de grandes transformations au cours des dernières décennies. La comparaison des LST, albédo, NDVI et évapotranspiration (ET) entre sept différents types de couverture terrestre (forêts, zones urbaines, terres incultes, plantations de palmiers à huile jeunes et matures, plantations d'acacias et de caoutchouc) montre que les forêts ont des températures de surface inférieures à celles des autres types de couvert végétal, ce qui indique un effet de réchauffement local après la conversion des forêts vers des plantations. Les différences de LST atteignaient 10,1 ± 2,6 ºC (moyenne ± écart-type) entre les forêts et les terres déforestées. Les différences de températures de surface s'expliquent par un effet de refroidissement évaporatif des forêts, qui compense l'effet de réchauffement de l'albédo. Basé sur des différences observées dans les variables biophysiques entre les plantations de palmiers à huile jeunes et matures, nous avons analysé trois images Landsat couvrant une chronoséquence de plantations de palmiers à huile pour étudier la dynamique des variables biophysiques de surface pendant le cycle de rotation de 20-25 ans des plantations de palmiers à huile. Nos résultats montrent que les différences entre les plantations de palmiers à huile à différents stades du cycle de rotation du palmier à huile se reflètent dans les différences du bilan énergétique de surface, du partitionnement énergétique et des variables biophysiques. Au cours du cycle de rotation des plantations de palmiers à huile, les différences de température à la surface diminuent graduellement et se rapprochent de zéro autour du stade mature de la plantation de palmiers à huile de 10 ans. Parallèlement, le NDVI augmente et l'albédo diminue à proximité des valeurs typiques des forêts. Le bilan énergétique de surface et le partitionnement énergétique montrent des tendances de développement liés aux variables biophysiques et à l'âge des plantations de palmiers à huile. Les nouvelles plantations et les jeunes plantations (<5 ans) ont un rayonnement net plus faible que les plantations de palmiers à huile matures, mais ont des températures de surface plus élevées que les plantations de palmiers à huile matures. Les changements dans les variables biophysiques, le bilan énergétique et la répartition de l'énergie au cours du cycle d’une rotation du palmier à huile peuvent s'expliquer par l'effet de refroidissement évaporatif précédemment identifié dans les forêts, qui compense l'effet de réchauffement de l'albédo. L'un des principaux déterminants de ce mécanisme est la couverture végétale au cours des différentes phases du cycle de rotation du palmier à huile. Le NDVI en tant qu'indicateur du couvert végétal a montré une relation inverse cohérente avec LST de différentes plantations de palmiers à huile âgés, une tendance qui est également observée pour différents types d'utilisation des terres dans cette étude. Une analyse régionale et à plus long terme de la tendance LST entre 2000 et 2015 basée sur les données MODIS montre que dans la journée la température moyenne de Jambi a augmenté de 1,05 ºC, suivant la tendance des changements observés et dépassant les effets du réchauffement climatique. Afin d'évaluer les effets de l'expansion du palmier à huile sur le climat, le bilan énergétique de surface, le partitionnement énergétique et les processus biophysiques jouent un rôle important et le cycle complet de rotation des plantations de palmiers à huile doit être envisagé. Basé sur nos résultats, nous construisons le cycle de rotation des plantations de palmiers à huile et les changements qui se produisent au cours du développement de la végétation de palmiers à huile. Cette étude fournit des preuves que l'expansion des plantations de palmiers à huile et d'autres cultures commerciales entraîne des changements dans les variables biophysiques, réchauffant la surface du sol et augmentant ainsi l'augmentation de la température de l'air à cause du changement climatique. En utilisant des données Landsat à haute résolution, nous avons pu inclure les effets du changement d'utilisation des terres sur les variables biophysiques. Comprendre les effets du changement de la couverture terrestre sur les variables biophysiques peut soutenir des politiques concernant la conservation des forêts existantes, la planification et l'expansion des plantations de palmiers à huile et les mesures de boisement possibles. La connaissance des variables biophysiques, du bilan radiatif et de la répartition énergétique au cours du cycle de rotation du palmier à huile peut inclure de nouvelles pratiques de gestion susceptibles de réduire les conditions environnementales et microclimatiques extrêmes dans la phase initiale des plantations de palmiers à huile.