O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

Modelos hidrodinâmicos de grandes bacias são importantes ferramentas que preveem vazões, níveis e inundações em rios. No entanto, essas técnicas carregam erros consideráveis; uma parcela dos erros relacionadas a incertezas em parâmetros como cota de fundo e coeficientes de rugosidade. Dados de missões de altimetria espaciais recentes oferecem uma oportunidade para reduzir os erros de parâmetros através de métodos inversos. Esse estudo procura desenvolver e avaliar diferentes métodos de assimilação de dados de altimetria para melhorar a estimativa da cota de fundo de rios e da rugosidade de Manning em um modelo hidrodinâmico unidimensional. O estudo de caso foi em um trecho de 1.100 km do rio Madeira, tributário do Amazonas. Os métodos de assimilação testados foram: inserção direta, interpolação linear, o método de otimização global SCE-UA e uma adaptação do Filtro de Kalman. O método do Filtro de Kalman é composto por novas funções de covariância de origem física, baseadas em equações de escoamento permanente e efeitos de remanso. É avaliada a aptidão de missões altimétricas de diferentes resoluções espaciais e temporais, como o ICESAT, ENVISAT e JASON 2. Séries temporais de níveis de 7 estações fluviométricas e 5 perfis longitudinais do nível do rio obtidos por GPS foram usados para avaliar e validar os métodos de assimilação. Por fim, é discutido o potencial de futuras missões altimétricas como o ICESAT-2 e o SWOT através de testes sintéticos. Observou-se que a resolução espacial dos satélites foi um fator determinante no desempenho da assimilação. No caso real os desempenhos dos satélites ENVISAT e ICESAT superaram o desempenho do JASON 2. No caso sintético, a diferença do foi ainda mais evidente, tendo o SWOT apresentado a melhor performance seguido do ICESAT-2, ENVfam e JASfam. Os métodos de assimilação de dados que apresentaram os menores erros no nível modelado, tanto no caso real quanto sintético, foram o SCE-UA e o Filtro de Kalman seguidos pela Interpolação Linear e a Inserção Direta. Vale ressaltar que o método de otimização global (SCE-UA) é cerca de 10³ vezes mais custoso computacionalmente que o método baseado no Filtro de Kalman introduzido neste trabalho, tendo apresentado desempenhos semelhantes. / Hydrodynamic models of large rivers are important prediction tools of river discharge, height and floods. However, these techniques still carry considerable errors; part of them related to parameters uncertainties related to river bathymetry and roughness coefficient. Data from recent spatial altimetry missions offers an opportunity to reduce parameters uncertainty through inverse methods. This study aims to develop and access different methods of altimetry data assimilation to improve river bottom levels and Manning roughness estimations in a 1-D hydrodynamic model. The case study was a 1,100 km reach of the Madeira River, a tributary of the Amazon. The tested assimilation methods are direct insertion, linear interpolation, SCE-UA global optimization algorithm and a Kalman Filter adaptation. The Kalman Filter method is composed by new physically based covariance functions developed from steady-flow and backwater equations. It is accessed the benefits of altimetry missions with different spatio-temporal resolutions, such as ICESAT-1, ENVISAT and JASON 2. Level time series of 7 gauging stations and 5 GPS river height profiles are used to assess and validate the assimilation methods. Finally, the potential of future missions such as ICESAT-2 and SWOT satellites are evaluated trough synthetic tests. It was observed that the satellites spatial resolution affects significantly the data assimilation method performances. Results from ENVISAT and ICESAT data have presented lower errors than JASON 2 data assimilation results. Regarding the synthetic case, the difference between satellites performances related to spatial resolution were even more noticeable. SWOT data assimilation presented the best results, followed by ICESAT 2, ENVfam and JASfam at last. The data assimilation method that results on lowest errors, at both the synthetic and real case, were the SCE-UA and Kalman Filter methods followed by Linear Interpolation and Direct Insertion. However, the global optimization method (SCE-UA) request 10³ more computational processing time than the adapted Kalman Filter introduced in this paper, despite having presented similar performance.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-09-04T14:49:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Jossandra_Alves_Damasceno_2017.pdf: 7948531 bytes, checksum: 344f9ede3e7d117af46ec61818f68aab (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T14:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Jossandra_Alves_Damasceno_2017.pdf: 7948531 bytes, checksum: 344f9ede3e7d117af46ec61818f68aab (MD5) Previous issue date: 2017-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this work was to monitor the hydrological stations t the border of the Amazon Basin, specifically the Madeira Basin. Radar altimetry from the Envisat and Jason-2 missions was used to provide observations of water height from 2002 to 2016. From the results obtained, the basin rivers were characterized in a hydrological way, identifying periods and beginnings of flood-spate-ebb-drought and making estimates. Finally, the observations of the altimetric satellites were used to understand the flood of 2014, which occurred in international rivers, taking into account the start of operations of the new hydroelectric power plants. The results, in general, indicate that there is influence of transboundary rivers in relation to the Madeira River, even if some of them have more seasonal, cyclical or independent behavior. The flood event in 2014 stated that there is a propagation in the maximum and minimum, upstream downstream, with significant day intervals, and the virtual stations located before the hydroelectric dams had no influence on the hydrological behavior. However, the ones located after the dams suffered from the alteration of the hydrological period, the intensity and the modification of the profile of the river. / Este trabalho teve como objetivo monitorar estações hidrológicas fronteiriças pertencentes à Bacia Amazônica, especificamente a Bacia do Madeira. Foi utilizada a altimetria espacial através dos satélites Envisat e Jason-2, que fornecem observações de altura d’água no período de 2002 a 2016. A partir dos resultados obtidos, foram caracterizados os rios da bacia, de forma hidrológica, identificando períodos e inícios de enchentes-cheias-vazantes-secas e realizando estimativas. Finalmente, as observações dos satélites altimétricos foram aproveitadas para compreender a cheia de 2014, ocorrida em rios internacionais, tendo em perspectiva o início das operações das novas hidrelétricas. Os resultados, de forma geral, indicaram que há influência dos rios transfronteiriços em relação ao Rio Madeira, mesmo que alguns deles tenham comportamentos mais sazonais, cíclicos ou independentes. O evento de cheia em 2014, ratificou que há uma propagação nas máximas e mínimas, de montante a jusante, com intervalos de dias significativos, e as estações virtuais localizadas antes das hidrelétricas não sofreram influência em seu comportamento hídrico. Contudo, as posteriores sofreram com a alteração do período hidrológico, a intensidade e a modificação da assinatura do rio.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2018-10-05T14:50:19Z No. of bitstreams: 2 conchy_taina.pdf: 3315660 bytes, checksum: 2855484baf777bb22ecff63d4f27cf9e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T14:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 conchy_taina.pdf: 3315660 bytes, checksum: 2855484baf777bb22ecff63d4f27cf9e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Janauacá floodplain, located in the central Amazon region (Brazil, AM) and on the left bank of the Solimões river, is a representative system of flood plains in the Amazon region. In the present study, based on in situ data and remote sensing data, it was sought to analyze the temporal dynamics of land use (1972-2016) and its impact on the hydrology of the basin. For this, 5 maps of land use were generated. In sequence, these 5 maps and 2 additional (representing deforested and forested areas) were used as input of a hydrological model (LUMP - FP) that generated 7 simulations (from September 2006 to December 2015) where the same meteorological conditions were maintained. The 5 maps of land use showed high overall accuracy (Kappa index> 0,8). The temporal analysis of the use of the soil emphasized a decrease of the areas of solid forest for an increase of the anthropic classes (pasture and swidden) and of altered vegetation (secondary vegetation). With regard to hydrological modeling, after validation in terms of water level and discharge (NSE> 0,95 for both), the model LUMP - FP was judged as capable of modeling the lake. The analysis of the impact of soil use on hydrology was carried out using three hydrological indicators. The estimates of run-off and rainfall ratios ranged from 0.48 to 0.56, and the estimates of evaporation ranged from 0,348 to 0,350 km³.year-. The model emphasized that these two parameters appeared to be sensitive to seasonality, but there is no significant difference when coverage is changed. However, it has been noted that deforestation leads to a slight decline in the ratio of run-off to rainfall. Refining the analysis, through a temporal analysis of these contributions, it was observed that: i) land changes affected the water balance more strongly in the dry years (and little in the flood years) and during the first part of the hydrological cycle (November to July); ii) changes in land use affected mainly the segment of run-off and river water contributions, and in the dry season, the water table actively contributes to the closure of the hydrological balance. / A várzea de Janauacá está localizada na região central da Amazônia (Brasil, AM), na margem esquerda do rio Solimões, e é um sistema representativo das planícies de inundação da região amazônica. No presente estudo, buscou-se, com base em dados in situ e dados de sensoriamento remoto, analisar a dinâmica temporal do uso do solo (1972-2016) e o impacto deste sobre a hidrologia da bacia. Para isso, foram gerados 5 mapas de uso do solo. Em sequência, estes 5 mapas e dois adicionais (representando desflorestado e florestado) foram usados como input de um modelo hidrológico (LUMP – FP) que gerou 7 simulações (de setembro de 2006 a dezembro de 2015), com as mesmas condições meteorológicas. Os 5 mapas de uso do solo mostraram alta acurácia global (índice Kappa>0,8). A análise temporal do uso do solo realçou uma diminuição das áreas de floresta firme para um incremento das classes antrópicas (pasto e roça) e de vegetação alterada (vegetação secundária). A respeito da modelagem hidrológica, após a validação em termos de nível de água e de descarga (NSE>0,95 para ambos), o modelo LUMP – FP foi julgado como apto a modelar o lago. A análise do impacto do uso do solo sobre a hidrologia foi realizada a partir de três indicadores hidrológicos. As estimativas da razão entre escoamento e chuva oscilaram entre 0,48 e 0,56 e as estimativas da evaporação oscilaram entre 0,348 e 0,350 km³ano-1. O modelo realçou que estes dois parâmetros pareceram sensíveis à sazonalidade, porém sem diferença significativa quando a cobertura é trocada. Todavia, notou-se que o desmatamento conduz a um leve declínio da razão entre o escoamento e a chuva. Refinando a análise, através de uma verificação temporal destas contribuições, foi observado que: i) as mudanças de terra afetaram fortemente o balanço hídrico nos anos secos (e pouco nos anos de cheia) e durante a primeira parte do ciclo hidrológico (novembro a julho); ii) as mudanças de uso da terra afetaram principalmente a parte das contribuições do escoamento e da água advinda do rio, e nas secas, o lençol freático contribui ativamente no fechamento do balanço hidrológico.

Modelos hidrodinâmicos de grandes bacias são importantes ferramentas que preveem vazões, níveis e inundações em rios. No entanto, essas técnicas carregam erros consideráveis; uma parcela dos erros relacionadas a incertezas em parâmetros como cota de fundo e coeficientes de rugosidade. Dados de missões de altimetria espaciais recentes oferecem uma oportunidade para reduzir os erros de parâmetros através de métodos inversos. Esse estudo procura desenvolver e avaliar diferentes métodos de assimilação de dados de altimetria para melhorar a estimativa da cota de fundo de rios e da rugosidade de Manning em um modelo hidrodinâmico unidimensional. O estudo de caso foi em um trecho de 1.100 km do rio Madeira, tributário do Amazonas. Os métodos de assimilação testados foram: inserção direta, interpolação linear, o método de otimização global SCE-UA e uma adaptação do Filtro de Kalman. O método do Filtro de Kalman é composto por novas funções de covariância de origem física, baseadas em equações de escoamento permanente e efeitos de remanso. É avaliada a aptidão de missões altimétricas de diferentes resoluções espaciais e temporais, como o ICESAT, ENVISAT e JASON 2. Séries temporais de níveis de 7 estações fluviométricas e 5 perfis longitudinais do nível do rio obtidos por GPS foram usados para avaliar e validar os métodos de assimilação. Por fim, é discutido o potencial de futuras missões altimétricas como o ICESAT-2 e o SWOT através de testes sintéticos. Observou-se que a resolução espacial dos satélites foi um fator determinante no desempenho da assimilação. No caso real os desempenhos dos satélites ENVISAT e ICESAT superaram o desempenho do JASON 2. No caso sintético, a diferença do foi ainda mais evidente, tendo o SWOT apresentado a melhor performance seguido do ICESAT-2, ENVfam e JASfam. Os métodos de assimilação de dados que apresentaram os menores erros no nível modelado, tanto no caso real quanto sintético, foram o SCE-UA e o Filtro de Kalman seguidos pela Interpolação Linear e a Inserção Direta. Vale ressaltar que o método de otimização global (SCE-UA) é cerca de 10³ vezes mais custoso computacionalmente que o método baseado no Filtro de Kalman introduzido neste trabalho, tendo apresentado desempenhos semelhantes. / Hydrodynamic models of large rivers are important prediction tools of river discharge, height and floods. However, these techniques still carry considerable errors; part of them related to parameters uncertainties related to river bathymetry and roughness coefficient. Data from recent spatial altimetry missions offers an opportunity to reduce parameters uncertainty through inverse methods. This study aims to develop and access different methods of altimetry data assimilation to improve river bottom levels and Manning roughness estimations in a 1-D hydrodynamic model. The case study was a 1,100 km reach of the Madeira River, a tributary of the Amazon. The tested assimilation methods are direct insertion, linear interpolation, SCE-UA global optimization algorithm and a Kalman Filter adaptation. The Kalman Filter method is composed by new physically based covariance functions developed from steady-flow and backwater equations. It is accessed the benefits of altimetry missions with different spatio-temporal resolutions, such as ICESAT-1, ENVISAT and JASON 2. Level time series of 7 gauging stations and 5 GPS river height profiles are used to assess and validate the assimilation methods. Finally, the potential of future missions such as ICESAT-2 and SWOT satellites are evaluated trough synthetic tests. It was observed that the satellites spatial resolution affects significantly the data assimilation method performances. Results from ENVISAT and ICESAT data have presented lower errors than JASON 2 data assimilation results. Regarding the synthetic case, the difference between satellites performances related to spatial resolution were even more noticeable. SWOT data assimilation presented the best results, followed by ICESAT 2, ENVfam and JASfam at last. The data assimilation method that results on lowest errors, at both the synthetic and real case, were the SCE-UA and Kalman Filter methods followed by Linear Interpolation and Direct Insertion. However, the global optimization method (SCE-UA) request 10³ more computational processing time than the adapted Kalman Filter introduced in this paper, despite having presented similar performance.

Modelos hidrodinâmicos de grandes bacias são importantes ferramentas que preveem vazões, níveis e inundações em rios. No entanto, essas técnicas carregam erros consideráveis; uma parcela dos erros relacionadas a incertezas em parâmetros como cota de fundo e coeficientes de rugosidade. Dados de missões de altimetria espaciais recentes oferecem uma oportunidade para reduzir os erros de parâmetros através de métodos inversos. Esse estudo procura desenvolver e avaliar diferentes métodos de assimilação de dados de altimetria para melhorar a estimativa da cota de fundo de rios e da rugosidade de Manning em um modelo hidrodinâmico unidimensional. O estudo de caso foi em um trecho de 1.100 km do rio Madeira, tributário do Amazonas. Os métodos de assimilação testados foram: inserção direta, interpolação linear, o método de otimização global SCE-UA e uma adaptação do Filtro de Kalman. O método do Filtro de Kalman é composto por novas funções de covariância de origem física, baseadas em equações de escoamento permanente e efeitos de remanso. É avaliada a aptidão de missões altimétricas de diferentes resoluções espaciais e temporais, como o ICESAT, ENVISAT e JASON 2. Séries temporais de níveis de 7 estações fluviométricas e 5 perfis longitudinais do nível do rio obtidos por GPS foram usados para avaliar e validar os métodos de assimilação. Por fim, é discutido o potencial de futuras missões altimétricas como o ICESAT-2 e o SWOT através de testes sintéticos. Observou-se que a resolução espacial dos satélites foi um fator determinante no desempenho da assimilação. No caso real os desempenhos dos satélites ENVISAT e ICESAT superaram o desempenho do JASON 2. No caso sintético, a diferença do foi ainda mais evidente, tendo o SWOT apresentado a melhor performance seguido do ICESAT-2, ENVfam e JASfam. Os métodos de assimilação de dados que apresentaram os menores erros no nível modelado, tanto no caso real quanto sintético, foram o SCE-UA e o Filtro de Kalman seguidos pela Interpolação Linear e a Inserção Direta. Vale ressaltar que o método de otimização global (SCE-UA) é cerca de 10³ vezes mais custoso computacionalmente que o método baseado no Filtro de Kalman introduzido neste trabalho, tendo apresentado desempenhos semelhantes. / Hydrodynamic models of large rivers are important prediction tools of river discharge, height and floods. However, these techniques still carry considerable errors; part of them related to parameters uncertainties related to river bathymetry and roughness coefficient. Data from recent spatial altimetry missions offers an opportunity to reduce parameters uncertainty through inverse methods. This study aims to develop and access different methods of altimetry data assimilation to improve river bottom levels and Manning roughness estimations in a 1-D hydrodynamic model. The case study was a 1,100 km reach of the Madeira River, a tributary of the Amazon. The tested assimilation methods are direct insertion, linear interpolation, SCE-UA global optimization algorithm and a Kalman Filter adaptation. The Kalman Filter method is composed by new physically based covariance functions developed from steady-flow and backwater equations. It is accessed the benefits of altimetry missions with different spatio-temporal resolutions, such as ICESAT-1, ENVISAT and JASON 2. Level time series of 7 gauging stations and 5 GPS river height profiles are used to assess and validate the assimilation methods. Finally, the potential of future missions such as ICESAT-2 and SWOT satellites are evaluated trough synthetic tests. It was observed that the satellites spatial resolution affects significantly the data assimilation method performances. Results from ENVISAT and ICESAT data have presented lower errors than JASON 2 data assimilation results. Regarding the synthetic case, the difference between satellites performances related to spatial resolution were even more noticeable. SWOT data assimilation presented the best results, followed by ICESAT 2, ENVfam and JASfam at last. The data assimilation method that results on lowest errors, at both the synthetic and real case, were the SCE-UA and Kalman Filter methods followed by Linear Interpolation and Direct Insertion. However, the global optimization method (SCE-UA) request 10³ more computational processing time than the adapted Kalman Filter introduced in this paper, despite having presented similar performance.

Esta dissertação tem como objetivo o estudo da altimetria e do modelo geoidal no Estado de São Paulo. Para isso, uma abordagem detalhada do Problema de Valor de Contorno da Geodésia foi realizada. Além disso, são apresentados conceitos relacionados ao sistema de altitudes e a determinação das ondulações geoidais. Uma investigação do movimento e deslocamento vertical da crosta terrestre por meio do processamento preciso por ponto de duas estações de monitoramento contínuo (Cananeia NEIA e Ubatuba UBAT), localizadas no litoral paulista, foi efetuada. Constatou-se uma similaridade nos resultados por meio da comparação com o processamento feito pelo IBGE. A comparação envolvendo o Nível Médio dos Mares de duas estações maregráficas com relação ao nivelamento advindo de Imbituba foi outro estudo executado, onde a diferença após algumas correções foi de 0,34 cm. Uma análise a partir de 199 estações GPS sobre nivelamento foi realizada para comparação da ondulação geoidal com as anomalias de altura. As anomalias foram calculadas a partir dos modelos do geopotencial (EIGEN-GL04, EIGEN-5C e EGM08 para diferentes valores de grau e ordem). Os modelos que apresentaram melhor consistência com as estações GPS sobre nivelamento foram o EIGEN-GL04C e EIGEN-5C grau e ordem 360 e o EGM08 grau e ordem 360 e 2160. O modelo geoidal do Estado de São Paulo foi gerado para um modelo digital de 5. Utilizou-se a integral modificada de Stokes a partir do pacote computacional canadense SHGEO para o cálculo da componente de curto comprimento de onda. Foram empregados dados gravimétricos já existentes e dados advindos dos trabalhos de campo referentes ao Projeto Temático da FAPESP. No cálculo da componente de médio e longo comprimento de onda foi utilizado o modelo do geopotencial EGM08 (grau e ordem 150). A comparação com os dados GPS sobre nivelamento apresentou média de -0,22 m e RMSD 0,21 m. A escolha do Estado de São Paulo está relacionada à grande quantidade de trabalhos geodésicos e atividades na área da engenharia e que necessitam da utilização de um sistema altimétrico. Além disso, a grande quantidade de dados gravimétricos e de estações GPS/RN é mais uma justificativa para a realização do trabalho no Estado. / The investigation of the altimetry and the geoid model in São Paulo state is the aim of this dissertation. A detailed study concerning the Geodetic Boundary Value Problem was carried out. Moreover, the concepts related to the height system are presented. The analysis of the crust vertical displacement involving two continuous monitoring GPS stations (Cananeia NEIA and Ubatuba UBAT) in the coast of the state was performed. It was detected similar results between the comparison involved IBGE processing. A comparison involving the mean sea level of two tide gauge stations with respect to levelling from Imbituba was carried out. After some corrections the difference found was 0.34 m. A comparison between height anomalies by the Global Geopotential Models (EIGEN-GL04, EIGEN-5C and EGM08 for different degree and order) and 199 GPS observations on Bench Marks of the spirit leveling network was performed. The Global Geopotential Models that presented consistency with GPS on Bench Marks were: EIGEN-GL04C and EIGEN- 5C degree and order 360 and EGM08 degree and order 2160. São Paulo state geoid model was computed in 5 digital model. The modified Stokes integral by the Canadian package SHGEO to compute the short wavelength component was used, from Helmert gravity anomalies derived. Existing gravity data and data from FAPESP Thematic Project was processed. EGM08 model was used as a reference field restricted to degree and order 150 to obtain the long and medium wavelength components. The comparison with GPS on Bench Marks presented mean -0.22 m and RMSD 0.21 m. The reason for the choice of São Paulo state is that there are a lot of geodetic activities and important engineering works that require the use of a height system. Furthermore, there are a lot of gravimetric and GPS/BM data all around the state.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2017-09-04T13:53:02Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_MESTRADO_V5 finalcandido._JSS.pdf: 3697741 bytes, checksum: 8450ce5bc9442a8952f8ea2cfe71d099 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T13:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_MESTRADO_V5 finalcandido._JSS.pdf: 3697741 bytes, checksum: 8450ce5bc9442a8952f8ea2cfe71d099 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this research was to investigate the influence of SST of the Pacific and Atlantic Oceans on the variability of water levels in the Amazon basin, evaluating the potential of the Spatial Altimetry data for long term hydroclimatic studies in the Amazon, in the monthly and annual scales between 2003 and 2015. For the validation of the altimetric series, we used quota data from the conventional network, considering the sub-basins of the Amazonas-Peru, Solimões, Negro, Madeira and Jutaí rivers. The anomalies of altimetric dimensions had high accuracy indices compared to those of the conventional network. Statistical analyzes were carried out between SST climate indexes and quota anomalies to identify patterns of variability between large-scale climatic conditions and river level fluctuation, considering a composition of altimetric data from the ENVISAT and Jason-2 missions. There were significant negative correlations with ATN during the peak of flood in the North (Negro) and West of the Amazon (Amazonas-Peru, Solimões-oeste and Jutaí). For the rivers of the western region, the correlations with ATN persist for more months. The Upper Rio Negro region presented negative correlation with the Pacific during the summer months in the HS, while the Central portion (Solimões) presented positive relations during the months of ebb (June / July). For the Upper Rio Madeira region the negative correlations with ATN are stronger than for the ATS. Subsequently, the characterization of the hydrological regime of regions with little or no monitoring - Rios Japurá, Purus, Medium Xingu and Tapajós with Altimetric data were performed. The correlation between coasts and SSTs of the adjacent oceans with these rivers revealed that the ATN influences during the Purus river ebb period (April to August). The Xingu medium presents a strong correlation between the level and the conditions of the three oceans, but the relations with the ATN during the year stand out in the period that precedes the peak of the ebb in August. Similar relationships were found in the Tapajós basin. In Japurá the correlations with SST anomalies are weaker due to high rainfall totals in the region. Based on the SST areas better correlated with the anomalies of quotas in these regions, a multiple linear regression model was developed for predicting the anomalies of the quota for the month in which the peak of flood occurred in 2016, presenting a linear adjustment with coefficient Of determination higher than 80% for the Japurá and Médio Xingu rivers. / O objetivo desta pesquisa foi investigar a influência da TSM dos oceanos Pacífico e Atlântico na variabilidade dos níveis de água na bacia Amazônica, avaliando o potencial dos dados de Altimetria Espacial para estudos hidroclimáticos a longo prazo na Amazônia, nas escalas mensal e anual entre 2003 e 2015. Para validação da série altimétrica foram utilizados dados de cota da rede convencional, considerando as sub-bacias dos rios Amazonas-Peru, Solimões, Negro, Madeira e Jutaí. As anomalias de cotas altimétricas apresentaram índices de acurácia elevados em relação às da rede convencional. Foram realizadas análises estatísticas entre os índices climáticos de TSM e as anomalias de cotas para identificar padrões de variabilidades entre as condições climáticas de grande escala e a flutuação dos níveis dos rios, considerando uma composição de dados altimétricos das missões ENVISAT e Jason-2. Verificou-se correlações negativas significativas com o ATN durante o pico de enchente no Norte (Negro) e Oeste da Amazônia (Amazonas-Peru, Solimões-oeste e Jutaí). Para os rios da região Oeste, as correlações com ATN persistem por mais meses. A região do Alto rio Negro apresentou correlação negativa com o Pacífico durante os meses de verão no HS, enquanto a porção Central (Solimões) apresenta relações positivas durante os meses de vazante (junho/julho). Para a região do Alto rio Madeira as correlações negativas com ATN são mais fortes que para o ATS. Posteriormente, foi realizada a caracterização do regime hidrológico das regiões em que há pouco ou nenhum monitoramento – Rios Japurá, Purus, Médio Xingu e Tapajós com dados Altimétricos. A correlação entre cotas e TSM dos oceanos adjacentes com esses rios revelou que o ATN influencia durante o período de vazante no rio Purus (abril até agosto). O médio Xingu apresenta forte correlação entre o nível e as condições dos três oceanos, porém as relações com o ATN ao longo do ano destacam-se no período que antecede o pico da vazante em agosto. Relações similares foram encontradas na bacia do Tapajós. No Japurá as correlações com as anomalias de TSM são mais fracas em virtude dos altos totais pluviométricos na região. Com base nas áreas de TSM mais bem correlacionadas com as anomalias de cotas nessas regiões foi desenvolvido um modelo de regressão linear múltipla para a previsão das anomalias de cota para o mês em que ocorreu o pico de enchente em 2016, apresentando um ajuste linear com coeficiente de determinação superior a 80% para o rio Japurá e Médio Xingu.