Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-19T14:14:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_SidneySantana_2015.pdf: 7597504 bytes, checksum: bf6a44dd30bc34dca577bb38b4fb038f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T14:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_SidneySantana_2015.pdf: 7597504 bytes, checksum: bf6a44dd30bc34dca577bb38b4fb038f (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / As florestas têm um papel fundamental no sequestro de carbono da atmosfera. Dessa forma, este trabalho tem como principal objetivo quantificar e analisar a biomassa de um fragmento florestal de Pinus uncinata pertencente ao Espaço Natural da Montanha de Alinyà, por meio de ferramentas de sensoriamento remoto. O espaço natural está localizado no município de Figòls y Alinyà, na província Lleida, situada na Catalunha – Espanha. Assim, para realizar este estudo foram selecionadas 7 imagens do sensor TM do Landsat 5 correspondentes aos 1984, 2003, 2006, 2008, 2009, 2010 e 2011 com rota 198 e ponto 31. Seguidamente foram trabalhadas as bandas espectrais de cada imagem e calculados a calibração radiométrica, a reflectância e os índices de vegetação NDVI e SAVI. Com os dados LiDAR foram gerados os Modelos Digitais de Terreno (MDT) e realizados os cálculos estatísticos pertinentes para calcular a biomassa florestal, a área basal e o teor de carbono. As informações obtidas foram projetadas em mapas. Como resultado, o NDVI mostrou-se importante por proporcionar a análise temporal do comportamento da massa florestal. No entanto, o NDVI e o SAVI tiveram seus resultados prejudicados pela influência dos efeitos topográficos. Os modelos de regressão linear para biomassa, área basal e teor de carbono tiveram uma correlação satisfatória com os dados de inventário para duas das cinco zonas consideradas. Dessa forma, foi possível estimar estas variáveis florestais para a zona de estudo. O cálculo de biomassa florestal pelos dados LiDAR resultaram em 9.138,6 t para uma área de 69,04 ha, enquanto que os cálculos de inventário resultaram em 11.638,4 tn. O Teor de carbono o cálculo com os dados LiDAR resultaram em 5.425,04 t diante de 6.520,18 t resultantes dos cálculos com os dados de inventário. Portanto se pode afirmar que a tecnologia LiDAR traz ao estudo florestal uma série de aplicações necessárias para uma efetiva gestão dos sistemas florestais. Além disso, o LiDAR apresenta vantagens diante dos outros métodos convencionais, em relação à sua precisão, temporalidade e varredura, ainda mais diante da urgência de se obter resultados confiáveis no cenário atual de mudanças climáticas e vulnerabilidade dos ecossistemas. / The forests have a vital role in carbon capture from the atmosphere. Thus, this work has as its main objective to quantify and analyze biomass of a forest fragment of a Pinus uncinata that belongs to Alinyà Mountain Natural Space, through remote sensing tools. The natural area is located in the County of Figòls y Alinyà, in the Lleida province, located in Catalonia-Spain. In this sense, to conduct this study, 7 images were selected from the Landsat 5 TM sensor corresponding to 1984, 2003, 2006, 2008, 2009, 2010 and 2011 with path 198 and row 31. Subsequently, the spectral bands of each image were manipulated, and then the radiometric calibration, reflectance, and the NDVI and SAVI vegetation indexes were calculated. Using the LiDAR data, the Digital Terrain Models (DTM) were generated, and relevant statistical calculations were made to subsequently calculate the forest biomass, basal area, and carbon content. The information obtained was projected on maps. As a result, the NDVI has supported the study by temporally analyzing the behavior of the forest. However, this index, and even more the SAVI, suffered with the influence of topographic effects. The linear regression models for biomass, basal area, and carbon content had a satisfactory correlation with the inventory data for 2 of the 5 areas considered. In this sense, it was possible to estimate these forest variables for the study area. The calculation of forest biomass by LiDAR data resulted in 9,138.6 ton to an area of 69.04 ha, while the inventory calculations resulted in 11,638.4 ton. For the carbon content, the calculation with the LiDAR data resulted in 5,425.04 ton in comparison with the 6,520 .18 ton resulting from the calculations with the inventory data. Hence, it is safe to say that LiDAR technology brings to the forest study a series of applications that are required for an effective management of forest systems. In addition, the LiDAR presents advantages before other conventional methods, regarding its accuracy, temporality, and range, especially on the urgency of obtaining reliable results in the current scenario of climate change and vulnerability of ecosystems.

A fertilização da cana-de-açúcar com nitrogênio (N), embora intensamente estudada, ainda representa desafio aos produtores e pesquisadores, principalmente devido à alta variabilidade de resposta dessa cultura ao N aplicado. Visando melhorar a eficiência das adubações, a aplicação de fertilizantes em doses variáveis é indispensável. Nesse contexto, sensores que mensuram a refletância do dossel apresentam-se como alternativa interessante. Bons resultados com essa tecnologia vêm sendo observado para as culturas de trigo e milho. Entretanto, apesar da efetividade desses sensores em identificar alguns parâmetros da canade- açúcar, ainda há várias incógnitas quanto a seu uso, principalmente em relação à forma de converter as leituras desse equipamento em uma dose de N a ser aplicada nos canaviais. Desse modo, o objetivo principal dessa tese foi definir uma metodologia capaz de direcionar a aplicação de N em taxas variáveis em cana-de-açúcar a partir de informações obtidas com um sensor de dossel. Para tanto, foi necessário: 1) estabelecer qual o índice de vegetação mais indicado para ser usado em cana, dentre aqueles possíveis de se obter com o sensor de dossel utilizado, e quais os parâmetros da cultura que influenciam nas leituras com o sensor; 2) avaliar a eficácia desse equipamento em identificar a resposta da cultura ao N e a sua relação com a produtividade de colmos; e 3) avaliar se alguma metodologia de recomendação de N estabelecida para outras culturas é viável para direcionar a aplicação de N em cana-de-açúcar. Foram conduzidos experimentos em de parcelas e em forma de faixas da cultura, com aplicação de diferentes doses de N. Todos os experimentos, além de algumas áreas comerciais, foram avaliados com o sensor Crop Circle, modelo ACS-430 (Holland Scientific, Lincoln, NE, EUA), quando a cultura apresentava altura de plantas entre 0,4 e 0,6 m. A canade- açúcar apresentou resposta variável ao N aplicado. Dentre os diferentes índices de vegetação, calculados com as refletâncias mensuradas pelo sensor, os que utilizam a banda situada na região espectral do red edge apresentaram os melhores resultados. O acúmulo de biomassa da parte aérea foi o que mais influenciou as leituras com o sensor de dossel. Devido a isso, o sensor também se mostrou eficiente em estimar a produtividade da cana-de-açúcar. A variabilidade intrínseca de cada área, causada por danos à soqueira e outros fatores limitantes ao desenvolvimento da cana, impede o uso das estratégias de aplicação apontadas na literatura. Contudo, por meio da capacidade do sensor em estimar a produtividade, foi proposto um algoritmo agronômico de fertilização nitrogenada. Essa metodologia direciona maior quantidade de N em regiões com maior vigor da cultura, assumindo que, nessa situação, as plantas apresentam maior probabilidade de absorverem N proveniente do fertilizante. / Sugarcane nitrogen fertilization (N), even being extensively studied, is still a challenge to producers and researchers, mainly due to the high N response variability showed by this crop. For this reason, variable-rate N application is essential. Sensors that measure the crop canopy reflectance are an interesting alternative. Good results with this technology have been found for wheat and corn. However, despite the suitability of these sensors in identifying some sugarcane parameters, there are still many gaps to be answered, especially related to how convert the sensor readings in an N rate to be applied in the fields. Thus, the main objective of this thesis was to develop a method to guide the variable-rate N application in sugarcane, based on canopy sensor readings. To achieve this goal, it was necessary the following studies: 1) establish which is the most appropriate vegetation index to be used in sugarcane fields, among those possible to be obtained from the canopy sensor used, as well as which crop aspects can influence the readings; 2) evaluate the effectiveness of this equipment to identify the crop N response and its relationship with the sugarcane stalk yield; and 3) test some methodologies available in the literature in order to guide the sugarcane N fertilization. Plot and strips experiments with N rates were performed. All the experiments and some producing fields were evaluated, when the crop stem height was between 0.4 and 0.6 m, with the Crop Circle sensor, model ACS-430 (Holland Scientific, Lincoln, NE, USA). The sugarcane showed variable response to the N applied. Among the different vegetation indices calculated from the reflectance obtained by the sensor, the red edge vegetation indices showed the best results. The aboveground biomass was the crop parameter that highest interfered in the canopy sensor readings, indicating that the sensor was effective in estimating the sugarcane yield either. The intrinsic variability of each field, caused by ratoon damage and other limiting factors, prevents the implementation of some strategies pointed out in the literature. However, due to canopy sensor ability for yield estimation, it was proposed an algorithm to guide higher N rates in areas with greater crop vigor, assuming that in this situation is more promising to the plants absorbing N from the fertilizers.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-11-25Bitstream added on 2014-06-13T20:23:28Z : No. of bitstreams: 1 lourenco_rw_dr_rcla.pdf: 3630116 bytes, checksum: fb0129ce370013b74524f591efbb0d6d (MD5) / O aspecto fundamental do trabalho é mostrar a importância da integração de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) com procedimentos geoestatísticos na análise e interpretação de dados distribuídos no tempo e no espaço. A idéia é aplicar uma análise integrada sobre o meio ambiente que melhor caracterize os aspectos físicos com ênfase na variação do índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN) do ano 1989 para o ano 1997. O propósito é também realizar a caracterização morfométrica do relevo, principalmente com relação à sua declividade, mapear a concentração e distribuição espacial de metais pesados no solo, obtidos por amostragens georreferenciadas do horizonte Bw (camada do solo com profundidade de até 1m) na área de estudo. A metodologia envolve o uso e a integração de documentos cartográficos, tais como mapas topográficos, fotografias aéreas, imagens de satélite e levantamento de campo, cada qual direcionado a uma representação espacial, utilizando-se para sua manipulação de um Sistema de Informações Geográficas (SIG). A proposta é aplicada em uma área pertencente à Baixada Santista, que esta inserida na Carta Topográfica em 1:50.000 do IGG - SP - 1972 FOLHA DE SANTOS. Depois de obtidos os diversos mapas são elaborados estudos de regressão múltipla espacial, os quais demonstram correlações significativas entre as variáveis metais pesados e declividade na mudança dos índices de vegetação para os anos de 1989 e 1997. / The basic approach of the work is to show the importance of the integration of a Geographic Information System (GIS) with geostatístics procedures in the analysis and interpretation of data distributed in time and space. The idea is to apply an environment integrated analysis that better characterizes the geographic landscape with emphasis in the variation of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) during the years of 1989 to 1997. The purpose is also understand the morphometric characterization of the relief, mainly regarding its slope, mapping concentration and space distribution of heavy metals in the ground, obtained by sampling of the Bw horizon (layer of the ground with depth until 1m), in the study area. The methodology involves the use and the integration of cartographic documents, such as topographical maps, air photographs, satellite images and field survey, each one directed to a space representation of the studied event and manipulated by a Geographic Information System. The proposal study is applied in an area pertaining to the Baixada Santista that is inserted in the 1:50,000 Topographical Chart of the Institute of Geophysics and Geology (IGG) SP. 1972 Folha de Santos. After obtained the diverse maps multiple regression analysis had been elaborated, which demonstrated the significant correlation between changeable heavy metals and slope controlling the vegetation indices change during the studied period of time.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-04-20T11:23:36Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8351291 bytes, checksum: 9c34c27730ae5014b89097e887df8ee5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T11:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8351291 bytes, checksum: 9c34c27730ae5014b89097e887df8ee5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The recent process of city urbanization has intensified the changes in the land use and occupation, causing various environmental impacts from the transformation of the natural environment without planning. Among the environmental impacts there is the reduction of vegetation cover areas, occurrence of floods, air pollution and rising temperatures. Urban areas of cities tend to have higher temperatures than the areas to their surroundings and the very urban area, this phenomenon is called heat islands. Various techniques have been used to analyze the influence of the use and occupation of land in the heat island phenomenon, among them stands out the use of geotechnology for the Remote Sensing and Geographic Information Systems (GIS). In this perspective, this study aims to analyze the influence of land use and occupation in the emergence of heat islands in the city Paço do Lumiar – MA. The Delimitation of the study area analyzed in this study area analyzed in this research is justified by the fact present: (1) quick growth of urban population, (2) expansion of the urban network and (3) severe change of use and occupation of land. To develop this research, were adopted using techniques of remote sensing, digital processing of satellite imagery in a GIS environment. These techniques were used to classify the use and occupation of land and estimation of biophysical parameters: vegetation index (NDVI, IVAS and LAI), albedo, surface temperature (°C) and net radiation (W/m²). The results of the land use and occupancy classification showed that in 1988 the urban area occupied a total of 10.84 square kilometers and in 2014 rose to 22.47 km². The albedo values ranged from 0.06 to 1.02. The lowest values of albedo were found in areas with presence of water and vegetation cover higher density and higher values in more densely urbanized areas without vegetation. The analysis of NDVI of the spatio-temporal variation, IVAS and LAI occurred to the surface showed clear reduction of the class of higher values of vegetation, showing the replacement of vegetation by areas with greater urbanization, the lowest values of vegetation indices are observed mainly in the southwest portion of the city, area where are located the most densely occupied neighborhoods, like the Maiobão the neighborhood. It was verified that the surface temperatures showed certain pattern of spatial variation, above all, time. In dates analyzed surface temperature ranged from 23 to 37 °C, the lowest values were observed in class and vegetation water of higher density, showing that areas with greater availability of water and the presence of vegetation. The estimated net radiation revealed that the highest values of net radiation are found on areas with presence of dense vegetation and water bodies and the lowest values in the urban classes and shrub/herbaceous, with values ranging from 450 to 736 W/m² . The results of multi-temporal analysis of the use and occupation of the land made it possible to evaluate the influence of vegetation cover and fragmentation on the urban environment of the study area and contributed to data acquisition for monitoring environmental quality. / O processo de urbanização recente das cidades tem intensificado as modificações do uso e ocupação da terra, ocasionando diversos impactos ambientais oriundos da transformação do meio natural sem planejamento. Dentre os impactos ambientais, destaca-se a redução das áreas com cobertura vegetal, ocorrência de enchentes, poluição do ar e aumento das temperaturas. As zonas urbanas das cidades tendem a apresentar temperaturas mais elevadas do que as áreas ao seu entorno e na própria área urbana, este fenômeno é denominado de ilhas de calor. Várias técnicas têm sido utilizadas para analisar a influência do uso e ocupação da terra no fenômeno de ilhas de calor, entre elas destaca-se o uso das geotecnologias referentes ao Sensoriamento Remoto e aos Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Nessa perspectiva, este estudo tem como objetivo analisar a influência do uso e ocupação da terra no surgimento de ilhas de calor na cidade de Paço do Lumiar - MA. A delimitação da área de estudo analisada nesta pesquisa se justifica pelo fato de apresentar: (1) crescimento acelerado da população urbana, (2) expansão da malha urbana e (3) intensa alteração do uso e ocupação da terra. Para desenvolver desta pesquisa, foram adotados o uso de técnicas de sensoriamento remoto, processamento digital de imagens de satélite em ambiente SIG. Essas técnicas foram utilizadas para a classificação do uso e ocupação da terra e estimativa dos parâmetros biofísicos: índices de vegetação (IVDN, IVAS e IAF), albedo, temperatura da superfície (°C) e saldo de radiação (W/m²). Os resultados da classificação de uso e ocupação da terra mostraram que em 1988 a área urbana ocupava um total de 10,84 km² e em 2014 passou para 22,47 km². Os valores do albedo variaram entre 0,061,02. Os menores valores do albedo foram encontrados em áreas com presença de água e com cobertura vegetal de maior densidade e os maiores valores em áreas mais densamente urbanizada e sem cobertura vegetal. A análise da variação espaço-temporais do IVDN, IVAS e IAF ocorridas à superfície, demonstrou clara diminuição da classe dos valores mais elevados de vegetação, evidenciando a substituição da cobertura vegetal por áreas com maior urbanização. Os menores valores dos índices de vegetação são observados principalmente na porção sudoeste do município, área onde estão localizados os bairros mais densamente ocupados, a exemplo o bairro do Maiobão. Pôde-se verificar que as temperaturas de superfície apresentaram certo padrão de variação espacial, sobretudo, temporal. Nas datas analisadas a temperatura de superfície variou de 23 a 37°C, cujos menores valores são observados na classe de água e vegetação de maior densidade, evidenciando que áreas com maior disponibilidade de água e presença de vegetação podem contribuir para a amenização dos efeitos de anomalias térmicas como as ilhas de calor. A estimativa do saldo de radiação revelou que os maiores valores do saldo de radiação são encontrados sobre áreas com presença de vegetação densa e corpos hídricos e os menores valores nas classes urbano e vegetação arbustiva/herbácea, com valores variaram de 450 a 736 W/m². Os resultados da análise multitemporal do uso e ocupação da terra possibilitaram avaliar a influência da cobertura vegetal e sua fragmentação sobre o ambiente urbano da área de estudo e contribuíram para aquisição de dados para monitoramento da qualidade ambiental.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:17:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5665085 bytes, checksum: bd60dc545169e5595140b6912f25b1dd (MD5) Previous issue date: 2013-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Caatinga Biome is little known and has been suffering severe environmental pressures, including in existing protected areas, being the use of geotechnologies of fundamental importance in the deepening of knowledge about that environment. The APA das Onças (São João do Tigre - Paraiba) was chosen for this study because of the diversity of existing ecosystems, associated with the presence of degradation that has systematically changing this area. This research aimed to apply different vegetation indexes to identify areas in APA that show high and low vegetation cover. Soon after this , we applied the NDVI index (Normalized Difference Vegetation) and SAVI (Soil ajusted Vegetation Index), noting which ones would fit the reality seen in the field survey, and subsequently it has identified Anthropization levels that has occurred in this conservation area to eventually create a basemap that guide the interventions for the protection of natural resources present. To achieve these goals were accomplished on-site visits and digital processing of satellite images Lansat 5, TM sensor , for the years 1989, 1992 and 2010 for the identification of landscape units and Anthropization levels. The digital processing of images, it was possible to perform the atmospheric correction, radiance and reflectance in ERDAS 9.3 images to generate the vegetation indexes NDVI and SAVI, and subsequently conference in Excel 2007 spreadsheet. Based on NDVI and SAVI thematic maps generated in Arcgis 9.3, it was identified spatially what would best represent the reality found. The SAVI showed better the biomass reality present in the APA , while the NDVI did not distinguish reliably targets on the surface, confusing which would be degraded area and Caatinga Hiperxerophyle. With SAVI was possible to create a base map of thematic maps of landscape units of the APA , with the following classes : Environmental Degradation , Caatinga Hiperxerophyle , Caatinga hypoxerophytic , Mata Serrana and Brejo de Altitude. In spatio-temporal analysis in images 1989 , 1992 and 2010, it was perceived increase in degraded areas or who have suffered some kind of change in vegetation due to land use for agricultural purposes or due to extraction. The data found indicates the urgent need for the development of intense surveillance actions to curb the changes , while activities should be encouraged to use existing resources on a sustainable basis. / O Bioma Caatinga ainda é pouco conhecido e vem sofrendo fortes pressões ambientais, inclusive nas Unidades de Conservação existentes, sendo o uso das geotecnologias de fundamental importância no aprofundamento do conhecimento sobre esse ambiente. A APA das Onças (município de São João do Tigre - Paraíba) foi escolhida para esse estudo em virtude da diversidade de ecossistemas existentes, associada a presença de degradação que vem alterando sistematicamente essa área. Essa pesquisa objetivou aplicar diferentes índices de vegetação para identificar áreas na APA que apresentem maior e menor cobertura vegetal. Logo após isso, foi aplicado o NDVI (Índice de Vegetação da Diferença Normalizada) e o SAVI (Soil Ajusted Vegetation Index), observando qual deles se adequaria a realidade vista no levantamento de campo, e posteriormente identificou-se os níveis de antropização que têm ocorrido nessa Unidade de Conservação para finalmente, criar uma base cartográfica que orientasse as intervenções de proteção aos recursos naturais presentes. Para alcançar esses objetivos foram realizado visitas in loco e o tratamento digital das imagens de satélite Lansat 5, sensor TM, referentes aos anos de 1989, 1992 e 2010 para a identificação das unidades de paisagem e os níveis de antropização. No tratamento digital das imagens, foi possível realizar a correção atmosférica, a radiância e a reflectância das imagens no Erdas 9.3 para a geração dos índices de vegetação NDVI e SAVI, e subsequentemente, conferência em planilha do Excel 2007.Com base nos mapas temáticos de NDVI e SAVI gerados no Arcgis 9.3, foi identificado espacialmente o que representaria melhor a realidade encontrada. O SAVI apresentou melhor a realidade da biomassa presente na APA, enquanto o NDVI não distinguiu de forma fidedigna os alvos na superfície, confundindo o que seria área degradada e Caatinga Hiperxerófila. Com o SAVI foi possível criar a base cartográfica dos mapas temáticos das unidades de paisagens da APA, com as seguintes classes: Degradação Ambiental, Caatinga Hiperxerófila, Caatinga Hipoxerófila, Mata Serrana e Brejo de Altitude. Na análise espaço-temporal nas imagens de 1989, 1992 e 2010, foi percebido aumento das áreas degradadas ou que sofreram algum tipo de alteração na vegetação em função do uso das terras para fins agropecuários ou devido ao extrativismo. Os dados encontrados indicam a necessidade urgente do desenvolvimento de ações intensas de fiscalização, para coibir as alterações verificadas, ao mesmo tempo que devem ser incentivadas atividades de uso dos recursos existentes em bases sustentáveis.

A fertilização da cana-de-açúcar com nitrogênio (N), embora intensamente estudada, ainda representa desafio aos produtores e pesquisadores, principalmente devido à alta variabilidade de resposta dessa cultura ao N aplicado. Visando melhorar a eficiência das adubações, a aplicação de fertilizantes em doses variáveis é indispensável. Nesse contexto, sensores que mensuram a refletância do dossel apresentam-se como alternativa interessante. Bons resultados com essa tecnologia vêm sendo observado para as culturas de trigo e milho. Entretanto, apesar da efetividade desses sensores em identificar alguns parâmetros da canade- açúcar, ainda há várias incógnitas quanto a seu uso, principalmente em relação à forma de converter as leituras desse equipamento em uma dose de N a ser aplicada nos canaviais. Desse modo, o objetivo principal dessa tese foi definir uma metodologia capaz de direcionar a aplicação de N em taxas variáveis em cana-de-açúcar a partir de informações obtidas com um sensor de dossel. Para tanto, foi necessário: 1) estabelecer qual o índice de vegetação mais indicado para ser usado em cana, dentre aqueles possíveis de se obter com o sensor de dossel utilizado, e quais os parâmetros da cultura que influenciam nas leituras com o sensor; 2) avaliar a eficácia desse equipamento em identificar a resposta da cultura ao N e a sua relação com a produtividade de colmos; e 3) avaliar se alguma metodologia de recomendação de N estabelecida para outras culturas é viável para direcionar a aplicação de N em cana-de-açúcar. Foram conduzidos experimentos em de parcelas e em forma de faixas da cultura, com aplicação de diferentes doses de N. Todos os experimentos, além de algumas áreas comerciais, foram avaliados com o sensor Crop Circle, modelo ACS-430 (Holland Scientific, Lincoln, NE, EUA), quando a cultura apresentava altura de plantas entre 0,4 e 0,6 m. A canade- açúcar apresentou resposta variável ao N aplicado. Dentre os diferentes índices de vegetação, calculados com as refletâncias mensuradas pelo sensor, os que utilizam a banda situada na região espectral do red edge apresentaram os melhores resultados. O acúmulo de biomassa da parte aérea foi o que mais influenciou as leituras com o sensor de dossel. Devido a isso, o sensor também se mostrou eficiente em estimar a produtividade da cana-de-açúcar. A variabilidade intrínseca de cada área, causada por danos à soqueira e outros fatores limitantes ao desenvolvimento da cana, impede o uso das estratégias de aplicação apontadas na literatura. Contudo, por meio da capacidade do sensor em estimar a produtividade, foi proposto um algoritmo agronômico de fertilização nitrogenada. Essa metodologia direciona maior quantidade de N em regiões com maior vigor da cultura, assumindo que, nessa situação, as plantas apresentam maior probabilidade de absorverem N proveniente do fertilizante. / Sugarcane nitrogen fertilization (N), even being extensively studied, is still a challenge to producers and researchers, mainly due to the high N response variability showed by this crop. For this reason, variable-rate N application is essential. Sensors that measure the crop canopy reflectance are an interesting alternative. Good results with this technology have been found for wheat and corn. However, despite the suitability of these sensors in identifying some sugarcane parameters, there are still many gaps to be answered, especially related to how convert the sensor readings in an N rate to be applied in the fields. Thus, the main objective of this thesis was to develop a method to guide the variable-rate N application in sugarcane, based on canopy sensor readings. To achieve this goal, it was necessary the following studies: 1) establish which is the most appropriate vegetation index to be used in sugarcane fields, among those possible to be obtained from the canopy sensor used, as well as which crop aspects can influence the readings; 2) evaluate the effectiveness of this equipment to identify the crop N response and its relationship with the sugarcane stalk yield; and 3) test some methodologies available in the literature in order to guide the sugarcane N fertilization. Plot and strips experiments with N rates were performed. All the experiments and some producing fields were evaluated, when the crop stem height was between 0.4 and 0.6 m, with the Crop Circle sensor, model ACS-430 (Holland Scientific, Lincoln, NE, USA). The sugarcane showed variable response to the N applied. Among the different vegetation indices calculated from the reflectance obtained by the sensor, the red edge vegetation indices showed the best results. The aboveground biomass was the crop parameter that highest interfered in the canopy sensor readings, indicating that the sensor was effective in estimating the sugarcane yield either. The intrinsic variability of each field, caused by ratoon damage and other limiting factors, prevents the implementation of some strategies pointed out in the literature. However, due to canopy sensor ability for yield estimation, it was proposed an algorithm to guide higher N rates in areas with greater crop vigor, assuming that in this situation is more promising to the plants absorbing N from the fertilizers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The area occupied by planted forests has increased significantly in the country, especially with Eucalyptus and Pinus genus. However, the means of determining of dendrometric variables the field are costly, require time and covers small areas. Thus, the orbital products applied in estimating the biophysical variables constitute an important source of data, which facilitate the process of acquiring information of the canopies, being useful, especially, in the planning in order to optimize productivity. This manner, this study aims evaluate the potential of the Landsat 8 satellite images in the differentiation of stage of growth and determining the biophysical variable of Eucalyptus grandis e Pinus elliottii. We used the 221-083 scene of Landsat 8/OLI satellite of the day 30th August 2013, being this converted to surface bidirectional reflectance from the radiometric calibration and, subsequently generated the ARVI vegetation indices, NDVI, NDVI, MVI, NDVI, SAVIL=0.25 SAVIL=0.50 and SR. The spectral behavior of the stands with different ages was established based on the reflectance of the red and near infrared bands. The reflectance of the bands and vegetation indexes was related to the forest volume, analyzing their correlation and adjustment of the data to the regression models, leading to selection of variables through Stepwise method. The Landsat 8 images are sensitive the variations of the characteristics of individuals according to the different growth stages of the forest stands, wherein for E. grandis to 4, 18 and 23 years, the increasing age caused reduction in reflectance in the NIR band and increased in the band Red. However, in stands of P. elliottii it was observed that increasing age led to an increased reflectance in the NIR band and reduction in red band. Correlation analysis between the spectral data and the forest volume of E. grandis showed that SAVIL=0.50 index showed better correlation with forest variable at both ages. The stands of P. elliottii the B5 band showed higher correlation with the volume to 9 years old, however at 10 years of age, the DVI index showed the highest correlation with the forest variable. Regression analysis for E. grandis has exposed the models of best fit, so that at 4 and 18, the equation containing the SAVI index explained 76% and 68% of the variability of the data. At 23 years, the composite model of the SAVI index and B7 band obtained R²aj of 0.67. For P. elliottii the best model to 9 years of age explained 74% of data variability, being this composed of the DVI index and B7 band. Thus, the Landsat 8 / OLI data can be used in forest planning, assisting in forest inventory, as well as knowledge of the individual phases of growth and the identification of forest species. / A superfície ocupada por florestas plantadas tem aumentado significativamente no território nacional, especialmente com os gêneros Eucalyptus e Pinus. Contudo, os meios de determinação das variáveis dendrométricas a campo são onerosos, requer de tempo e abrangem pequenas áreas. Assim, os produtos orbitais aplicados na estimativa das variáveis biofísicas constituem-se de uma importante fonte de dados, os quais facilitam o processo de aquisição de informações dos dosséis, sendo útil, especialmente, no planejamento visando a otimização da produtividade. Desse modo, esse estudo tem por objetivo avaliar a potencialidade das imagens do satélite Landsat 8 na diferenciação do estágio de crescimento e determinação da variável biofísica de Eucalyptus grandis e Pinus elliottii. Utilizou-se a cena 221-083 do satélite Landsat 8/OLI do dia 30 de agosto de 2013, sendo essa convertida para reflectância bidirecional de superfície a partir da calibração radiométrica e, posteriormente gerados os índices de vegetação ARVI, DVI, GNDVI, MVI, NDVI, SAVI25, SAVI50 e SR. O comportamento espectral dos povoamentos com idades distintas foi estabelecido com base na reflectância das bandas do vermelho e infravermelho próximo. A reflectância das bandas e índices de vegetação foi relacionada com o volume florestal, analisando a sua correlação e o ajuste dos dados à modelos de regressão, conduzindo a seleção de variáveis por meio do método Stepwise. A imagem Landsat 8/OLI mostrou-se sensível às variações das características dos indivíduos em função das diferentes fases de crescimento dos povoamentos florestais, sendo que para E. grandis aos 4, 18 e 23 anos, o aumento da idade ocasionou a redução da reflectância na banda B5 e aumento na banda do vermelho. No entanto, em povoamentos de P. elliottii observou-se que o aumento da idade propiciou um aumento da reflectância na banda B5 e redução na banda do vermelho. A análise de correlação entre os dados espectrais e o volume florestal de E. grandis demonstrou que o índice SAVIL=0,50 apresentou melhor correlação com variável florestal em ambas as idades. Para povoamentos de P. elliottii a banda B5 demonstrou maior correlação com o volume aos 9 anos de idade, porém aos 10 anos de idades, o índice DVI apresentou maior correlação com a variável florestal. A análise de regressão para E. grandis expôs os modelos de melhor ajuste, de modo que aos 4 e 18 anos, a equação contendo o índice SAVI explicou 76% e 68% da variabilidade dos dados, respectivamente. Aos 23 anos, o modelo composto pelo índice SAVI e a banda B7 obteve R²aj de 0,67. Para P. elliotti o melhor modelo aos 9 anos de idade explicou 74% da variabilidade dos dados, sendo esse composto pela banda B5, já aos 10 anos o modelo englobou 73% da variabilidade, sendo esse composto pelo índice DVI e a banda B7. Desse modo, os dados Landsat 8/OLI podem ser utilizados no planejamento florestal, auxiliando em inventários florestais, bem como no conhecimento das fases de crescimento dos indivíduos e na identificação de espécies florestais.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kmila Gomes da Silva.pdf: 1840290 bytes, checksum: 71792d0ca0267bf6f9206f3a5d471245 (MD5) Previous issue date: 2013-03-12 / The analysis of the plant covering behavior on a temporal scale addresses practices that make forest remnant sustainability possible. The present study seeks to analyze the dynamics of the forest fragments in the hydrographic subbasin of the Alegre river, Espirito Santo state, based on the alterations of the plant covering and the structure of the forest landscape on a space-time scale, through two chapters. The first is based on the hypothesis that vegetation indexes can express similar vegetative or differentiated vigor of canopies of a specific area. To test the hypothesis, the objective was to to compare three vegetation indexes: TVI (Transformed Vegetation Index), CTVI (Corrected Transformed Vegetation Index) and RATIO (Ratio Vegetation Index), in relation to the behavior of NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), regarding the discrimination of the vegetative vigor, as well as the alterations in the forest cover between 1987 and 2010. Through the obtained results, it was verified that the vegetation indexes allowed to estimate the vegetative vigor of the plant covering. A 4.90% (NDVI) increase and one of 7.78% (TVI) of forest covering, a pasture reduction of 3.34% (NDVI) and 5.53% (TVI) and a reduction of nonvegetated areas of 5.93% (NDVI) and 3.35% (TVI), in the period between 1987 and 2010 were evidenced. The natural regeneration process might have been the decisive factor for the area increrease and the changes in the forest vegetation of the area. The second chapter was based on the hypotheses that:1) In the forest landscape the predominance of fragments of small area occured during the years studied (1975, 2002 and 2007); 2) there is a predominance of forest fragments with complex forms and with smaller central area; 3) The forest remnants are isolated and with a larger border area. Based on the above, the aim was to characterize the space and temporal evolution of the forest fragment structures using landscape ecology metrics applied in the years of 1975, 2002 and 2007; the structural analysis of the forest fragments was conducted contemplating area parameters, form, nucleus, border and proximity by size classes. Based on the obtained results, a 7% increase was verified in the total area of the forest covering with the appearance of 645 new fragments. The number of fragments increased and the area of contribution small, which implied in the high border/area ratio. The smallest fragments (< 1 ha.) presented simple geometric form in relation to the others. The largest forest fragments (> 20 ha.) were shown proximate, presenting a tendency towards reduction of the proximity measure values / A análise do comportamento da cobertura vegetal numa escala temporal direciona práticas que viabilizam a sustentabilidade dos remanescentes florestais. O presente estudo visa analisar a dinâmica dos fragmentos florestais na sub-bacia hidrográfica do rio Alegre-ES, com base nas alterações da cobertura vegetal e na estrutura da paisagem florestal em uma escala espaço temporal, por meio de dois capítulos. O primeiro deles com base na hipótese de que índices de vegetação podem expressar vigores vegetativos semelhantes ou diferenciados, de dosséis de uma determinada região. Para testar a hipótese, objetivou-se comparar três índices de vegetação: TVI (Transformed Vegetation Index), CTVI (Corrected Transformed Vegetation Index) e RATIO (Ratio Vegetation Index), em relação ao comportamento do NDVI (Normalized Difference Vegetation Índex), quanto à discriminação do vigor vegetativo, bem como as alterações na cobertura florestal entre 1987 e 2010. Por meio dos resultados obtidos, verificou-se que os índices de vegetação permitiram estimar o vigor vegetativo da cobertura vegetal. Evidenciou-se o aumento da cobertura florestal de 4,90% (NDVI) e 7,78% (TVI), redução de pastagens de 3,34% (NDVI) e 5,53% (TVI), e redução de áreas não vegetadas de 5,93% (NDVI) e 3,35% (TVI), entre o período de 1987 e 2010. O processo de regeneração natural pode ter sido o fator determinante para o incremento de área e as mudanças na vegetação florestal da região. Já o segundo capítulo, baseou-se nas hipóteses de que: 1) Na paisagem florestal ocorre a predominância de fragmentos de pequena área durante os anos estudados (1975, 2002 e 2007); 2) Há predominância de fragmentos florestais com formas complexas e com menor área central; 3) Os remanescentes florestais estão isolados e com maior área de borda. Diante disso, objetivou-se caracterizar a evolução espacial e temporal das estruturas dos fragmentos florestais, utilizando as métricas da ecologia da paisagem aplicadas nos anos de 1975, 2002 e 2007; a análise estrutural dos fragmentos florestais foi realizada contemplando parâmetros de área, forma, núcleo, borda e proximidade em classes de tamanho. Com base nos resultados obtidos, verificou-se um aumento de 7% na área total da cobertura florestal com o surgimento de 645 novos fragmentos. O número de fragmentos foi elevado e a área de contribuição pequena, o que implicou na alta relação de borda/área. Os menores fragmentos (< 1 ha) apresentaram forma geométrica simples, em relação aos demais. Os maiores fragmentos florestais ( > 20 ha) mostraram-se próximos, apresentando uma tendência de redução nos valores da métrica de proximidade