Orientador : Leonardo José Cordeiro Santos / Co-orientador : Danilo Rheinheimer dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 13/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração: Espaço, sociedade e ambiente / Resumo: O papel da geomorfologia e do uso da terra em relação à distribuição espacial de fósforo (P) e carbono (C) no solo é de grande interesse em termos de gestão da paisagem e sequestro de poluentes. Neste trabalho foi analisado o papel do relevo e uso da terra na distribuição espacial e vertical de P e C, dentre outros elementos químicos, na escala de vertente e bacia hidrográfica em área de produção de grãos no planalto do Rio Grande do Sul. As informações sobre o relevo foram geradas utilizando duas bases de dados: carta topográfica (CT) na escala 1:50.000 de 1976 e levantamento altimétrico com um receptor GPS/GNSS Real Time Kinematic (RTK) de 2012. Após a geração dos modelos digitais de elevação (MDEs), foram extraídos os atributos topográficos primários e secundários e a base de dados que melhor representou as feições do terreno foi utilizada na álgebra de mapas para a predição dos locais propensos a perda e a deposição de sedimento. Para o estudo da distribuição de P e C na escala de bacia hidrográfica foram coletadas amostras de solo em 57 pontos de amostragem, em cinco profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm) num total de 285 amostras. Para o estudo na escala de vertente, foram analisados dados de nove pontos de amostragem distribuídos em duas topossequências, uma com área úmida drenada (4 pontos) e a outra não drenada (5 pontos). Os parâmetros físicos e químicos do solo avaliados foram: densidade, pH (H2O), granulometria, fósforo total (PT), orgânico total (POT) e disponível (PD), teores de ferro (Fe) e alumínio (Al) cristalinos e amorfos e carbono orgânico total (COT) na fração < 2 mm. Para a avaliação da qualidade do mapa com as áreas propensas a perda e deposição de sedimento, os dados dos atributos do solo foram separados de acordo com as classes geradas também, foi feita análise de correlação linear entre os atributos do solo com os atributos topográficos. Os dados dos atributos físicos e químicos do solo da bacia hidrográfica foram submetidos à comparação de média pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Nas topossequências, os dados obtidos foram submetidos à análise por componentes principais. A utilização de atributos topográficos derivados do MDE-CT mostrou-se inadequada para avaliar áreas propensas a perda e deposição de sedimentos, consequentemente nutrientes, em áreas com relevo suave ondulado, como o do planalto do Rio Grande do Sul. A utilização de atributos topográficos derivados do MDE-RTK discretizou satisfatoriamente às áreas propensas à perda e a deposição de sedimento por álgebra de mapas. A correlação entre os valores dos atributos físicos e químicos do solo avaliados nas 285 amostras com os valores dos atributos topográficos do MDE-RTK apresentaram resultados estatisticamente significativos, mostrando-se bons preditores do teor de C e P. Na bacia hidrográfica, em geral, as concentrações de nutrientes foram maiores nos pontos de amostragem em áreas úmidas e vertentes côncavas convergentes, zonas de deposição e menores na meia encosta, zonas erodíveis e, independente da classe de uso da terra e posição na paisagem, os teores de C e P foram maiores na camada superficial decaindo em profundidade. Nas topossequências, as concentrações de elementos químicos refletiram a posição no relevo e a influência antrópica. Palavras-chave: Atributos topográficos, atributos físicos e químicos do solo, áreas úmidas, escala. / Abstract: The role of geomorphology and land use in relation to the spatial distribution of phosphorus (P) and carbon (C) in the soil is of great interest in terms of landscape management and sequestration of pollutants. This work analyzed the role of topography and land use in spatial and vertical distribution of phosphorus and carbon, among other soil chemical properties, at catchment and slopes scale, in an area under integrated crop-livestock system under no-till in the Rio Grande do Sul plateau, southern Brazil. The relief information was generated using two databases: topographic map (TM) scale 1:50.000 generated in 1976, and altimetry survey with a GPS/GNSS receiver Real Time Kinematic (RTK) generated in 2012. After the generation of digital elevation models (DEM), the primary and secondary topographic attributes were extracted. The database that best represented the terrain features was used in the algebra map for predicting the sites prone to loss and deposition of sediment. In order to estimate the distribution of P and C at catchment scale, soil samples were collected at 57 sampling points in five depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm), totaling 285 soil samples. For the present study the slope scale, were analyzed nine sampling points distributed in two toposequences, one in a drained wetland area (4 points), and the other in a non-drained wetland (5 points). The physical and chemical parameters evaluated were soil density, soil pH (H2O), grain size distribution, total phosphorus (TP), total organic P (TOP), available P (AP), Fe and Al crystalline and amorphous, and total organic carbon (TOC), in the fraction <2 mm. To evaluate the quality of the map with areas prone to loss and deposition of sediments, the data of soil attributes were separated according to the generated classes. Moreover, linear correlation analysis was performed for soil attributes and topographic attributes. The data of physical and chemical soil properties were compared by Tukey test at 5% of significance. In the toposequences, data were submitted to principal component analysis. The use of topographic attributes derived from the DEM-TM was inadequate to assess the areas prone to loss and deposition of sediments and nutrients in areas with gently rolling relief, as founded in the Rio Grande do Sul plateau. The topographic attributes derived from DEM-RTK was able to identify satisfactorily the areas prone to loss and deposition of sediment by using map algebra. The correlation between the values of physical and chemical soil properties evaluated in 285 samples with the topographic attributes derived from DEM-RTK showed statistically significant results. These topographic attributes were good predictors for C and P. In the catchment, generally the nutrient concentrations were higher in the deposition zones, as the wetlands and the converging concave parts, and lower in the erodible areas, such as the hillside and, regardless of land use class and position in the landscape, the contents of C and P were higher in the surface layer decreasing in depth. In the toposequences, the concentrations of chemical elements reflected the position in the landscape and the atrophic pressures. Keywords: Topographic attributes, physical and chemical soil attributes, wetlands, scale.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6614.pdf: 20143041 bytes, checksum: 8beba5d499fdf450f5072779d5ca3676 (MD5) Previous issue date: 2014-10-06 / This study aimed to gather information about the physical environment in the Basin Ribeirão do Ouro in Pirassununga, SP to, and a better understanding of the place, the subsidy for the discussion of environmental management and more sustainable development of the territory covered by this area of study through its zoning geoenvironmental. The Basin Ribeirão do Ouro is located almost entirely in the city of Pirassununga, São Paulo, totaling an area of 12,594.81 hectares or 125.94 square kilometers in length and are fully contained in the basin of Rio Mogi. Because it is a region bordering the western plateau and Paulista Paulista Peripheral Depression, both unit morphostructural the Paraná Sedimentary Basin, the relief of the study area varies between undulated and wavy respectively. After all survey process, using existing laboratory tests, field work for checking of information, analysis through the use of technologies of remote sensing and GIS, cartographic materials were generated new very important, among them, the Charter Zoning Geoenvironmental. The zoning proposal resulting from this work showed 17 geoenvironmental distinct areas, which seek to demonstrate its main features, weaknesses and future scenarios for the use and occupation of these areas more sustainable. / Este trabalho teve como objetivo reunir informações sobre o meio físico da Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Ouro em Pirassununga-SP visando, além de um melhor entendimento do local, o subsídio para a discussão da gestão ambiental e do desenvolvimento mais sustentável do território abrangido por esta área de estudo através do seu zoneamento geoambiental. A Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Ouro está localizada em quase sua totalidade no município de Pirassununga, interior de São Paulo, totalizando uma área de 12.594,81 ha ou 125,94 Km² de extensão, estando integralmente contida na Bacia do Rio Mogi Guaçu. Por se tratar de uma região limítrofe do Planalto Ocidental Paulista e da Depressão Periférica Paulista, ambos da unidade morfoestrutural da Bacia Vulcano Sedimentar do Paraná, o relevo da área de estudo varia entre ondulado e suave ondulado respectivamente. Após todo processo de levantamento, utilização de ensaios laboratoriais existentes, trabalho de campo para checagem de informações, análises fotointerpretativas e geoprocessamento, foram gerados novos materiais cartográficos importantíssimos, entre eles a Carta de Zoneamento Geoambiental. A proposta de zoneamento resultante deste trabalho apresentou 17 zonas geoambientais distintas, as quais procuram demonstrar as suas principais características, fragilidades e cenários para o futuro uso e ocupação mais sustentáveis destas áreas.

O objetivo desta tese consistiu em avaliar a influência da espacialização de propriedades físicas de bacias hidrográficas, relacionadas à topografia, ao uso do solo, à litologia e à tectônica, e os efeitos na resposta hidrológica. Tais elementos foram desagregados em unidades de resposta hidrológica através de uma estrutura vetorial, com base em técnicas de sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica, que facilitou a modelagem, contemplando os processos hidrológicos verticais e laterais envolvidos. Diferentes níveis de agregação e desagregação espacial alicerçaram a aplicação do hidrograma de Clark para a transformação de chuva em vazão com base nos valores da precipitação efetiva, a partir da utilização do método curva número - CN. A bacia hidrográfica do Rio Ibirapuitã, localizada no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, com área de 5.976 km2, constituiu o estudo de caso, cuja espacialização envolveu um pixel de um km e a utilização do conceito de hidrotopos. As características geológicas evidenciaram a incidência de rochas vulcânicas basálticas (72%), arenitos (24%) e siltito-folhelho (4%), e lineamentos tectônicos, espacializados sob a forma de freqüência, com ocorrência de 47% para a classe forte, 35% para a classe média, 12% para a classe muito forte e o restante 6 % para a classe fraca. A topografia evidenciou um relevo em que as cotas topográficas indicaram valores entre 70 e 230 m. O uso do solo é caracterizado por seis classes, com destaque para campos e pastagens que cobrem cerca de 60% da área, seguindo-se a cultura de arroz irrigado (27%) e matas (11%). Às simulações hidrológicas iniciadas com a influência da litologia, seguiram-se com a incorporação sucessiva dos efeitos da tectônica, da desagregação em duas sub-bacias, da desagregação em cinco sub-bacias. Os resultados obtidos pelas simulações hidrológicas e avaliados pelo coeficiente de eficiência R2 de Nash e Sutcliffe pelo erro médio absoluto (Mean Absolute Error – MAE) e pelos seus incrementos indicaram: a) que os efeitos da variabilidade espacial da litologia constituiu a influência mais significativa (R2 = 0,489, MAE = 0,32); b) que a tectônica foi o segundo fator em importância (R2 = 0,569, MAE = 0,25).; que a desagregação em duas sub-bacias foi a menos importante.(R2 = 0,582, MAE = 0,24); que a desagregação em cinco sub-bacias foi o terceiro fator mais importante (R2 = 0,725, MAE = 0,24).

O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-06T14:06:18Z No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-09T12:18:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T12:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) Previous issue date: 2017-10-09 / O Córrego Taquari é destinado para a captação de água para o abastecimento humano e, apesar de ter sua área protegida pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal, tem sofrido com o processo de urbanização, observado principalmente com a implantação do Paranoá Parque. O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica ambiental, por meio da evolução histórica e de cenários prospectivos de uso e cobertura do solo, e a sua influência na vulnerabilidade ambiental na bacia hidrográfica do Córrego Taquari e entorno, no Distrito Federal. Para tanto realizou-se uma avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo, para os anos 1985-1995, 1995-2005 e 2005-2016, para a área de estudo A; 2009-2011 e 2011-2014, para a área de estudo B e a para bacia hidrográfica do Córrego Taquari. Em seguida foi realizada uma avaliação multicritério baseada em Análise Hierárquica de Processos (AHP) para se determinar a vulnerabilidade ambiental em função de suas características naturais e antrópicas, tais como uso e cobertura do solo, declividade, pedologia, geomorfologia e geologia. Analisou-se a mudança na temperatura aparente de superfície do solo. Foi realizada simulação da dinâmica ambiental do uso e cobertura do solo, pelo sistema Dinamica EGO, para produzir cenários prospectivos para o ano de 2019. Foi realizada uma análise de sensibilidade da relação entre as mudanças do uso e cobertura do solo e a alteração no escoamento superficial direto, na bacia hidrográfica do Córrego Taquari. Os resultados sugerem a evolução do uso e cobertura do solo com o decorrer dos anos, demonstrando continuidade do processo de ocupação antrópica, podendo afetar as componentes hidrológicas, como o escoamento superficial direto, podendo ocasionar impactos ambientais e sociais devido ao aumento do volume. A utilização da AHP mostrou-se satisfatória para reduzir erros e produzir mapas com certa imparcialidade. A integração dos fatores naturais e antrópicos incorporou informações relevantes ao estudo da vulnerabilidade ambiental. A vulnerabilidade ambiental muito alta não é muito representativa nas áreas estudadas. As temperaturas de superfície terrestre sugerem boa relação com o uso e cobertura do solo, com os dados meteorológicos e como indicador da capacidade de infiltração do solo. / The Taquari stream is destined for the water abstraction for the human supply and despite its protected area by the Environmental Sanitation Company of the Federal District, has suffered with the urbanization process, mainly observed with implementation of Paranoá Parque. The objective of this study was to evaluate the environmental dynamics, through historical evolution and prospective scenarios of soil use and cover, and its influence on environmental vulnerability in the Taquari stream watershed and surrounding area, in the Distrito Federal. A multitemporal evaluation of soil use and cover was carried out for the years 1985-1995, 1995-2005 and 2005-2016, for study area A; 2009-2011 and 2011-2014, for study area B and for the Taquari stream watershed. A multicriteria evaluation based on Analytical Hierarchy Process (AHP) was then carried out to determine the environmental vulnerability due to its natural and anthropogenic characteristics, such as soil use and cover, declivity, pedology, geomorphology and geology. The apparent soil surface temperature change was analyzed. Simulation of the environmental dynamics of soil use and cover by the Dinamica EGO system was carried out to produce prospective scenarios for the year 2019. A sensitivity analysis of the relationship between soil use and cover changes and the direct surface runoff change in Taquari stream watershed was performed. The results suggest the evolution of soil use and cover the years, demonstrating the continuity of the anthropic occupation process, which may affect the hydrological components, such as direct surface runoff, and may cause environmental and social impacts due to the increase in volume. The use of AHP was satisfactory to reduce errors and produce maps with some impartiality. The integration of natural and anthropic factors incorporated relevant information to the study of environmental vulnerability. Very high environmental vulnerability is not very representative in the areas studied. Land surface temperatures suggest a good relation with the soil use and cover, with meteorological data and as an indicator of soil infiltration capacity

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-18T19:33:05Z No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) Previous issue date: 2017-10-19 / O objetivo do trabalho consiste em realizar levantamento de descargas líquida e sólida em suspenção durante eventos pluviométricos de diferentes intensidades próximo na foz da bacia hidrográfica do ribeirão do Gama, Brasilia-DF entre os meses de dezembro de 2015 e março de 2016, período chuvoso, a fim de compreender o regime do canal e melhorar as estimativas de deposição de sedimentos pela bacia no lago Paranoá. A descarga líquida foi determinada com medições discretas a vau e em ponte com medição de velocidade pelo método acústico. O nível foi obtido com linígrafo digital e foi estabelecida curva chave com a equação exponencial. A Descarga sólida foi medida a vau e em ponte com amostradores manuais integradores e também com amostrador automático pontual, sendo obtida em mg/L pós filtragem à vácuo em laboratório. A turbidez foi medida automaticamente com a sonda Hydrolab DS5X. Foi calculado o tempo de concentração da bacia para os 11 eventos medidos e testadas as correlações entre chuva, vazão, carga sólida e turbidez. Os resultados indicam as histereses apresentadas em dois comportamentos figure eight e counterclockwise loop. / The work aims to monitorate the water and solid suspended discharge during High intensity rainfall events on Gama basin/DF, from Dezember 2015 to March 2016, rainy season, to understand the fluvial regime and improve the channel depositon estimates on the Paranoá lake. We used the accoustic doppler method to determine the velocity in discrete measurements. The level was monitorated with a digital linigraph and the rating curve was obtained by the exponential method. The suspend solid discharge was monitorated with manual and automatic samplers, resulting mg/L measures after filtration in laboratory. The Hydrolab DS5X probe was used to determinate turbidity in the field. We calculated the time of concentration to 11 High intensity rainfall events and tested the correlation between rainfall, water discharge, solid discharge and turbidity. The results show two forms of hysteresis on the channel: figure eight e counterclockwise loop.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-14T14:22:30Z No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / O monitoramento da qualidade da água é importante para avaliar e compreender as consequências das atividades humanas nos ecossistemas aquáticos. Nesse contexto, o sensoriamento remoto está sendo uma fonte de dados para o monitoramento de parâmetros de qualidade da água em rios e lagos. O objetivo deste trabalho é compreender a variabilidade das propriedades ópticas da água em diferentes corpos d’água e avaliar a possibilidade da existência de um modelo de inversão universal para estimar a concentração de sedimentos em suspensão (CSS) a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto (Rrs) em bacias hidrográficas em contextos hidroclimáticos contrastados, cinco da América do Sul (incluindo os rios Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema, São Francisco e Açudes do Nordeste) e uma da África ( Lago Bagré). Para tal, foi realizado o adensamento de dados de campo e laboratório em uma base de dados (radiométricos e de sólido em suspensão), seguida da padronização, organização e armazenamento dos dados e, posteriormente, análises de regressão para diversos comprimentos de onda. Foram analisados um total de 723 pontos, sendo que 476 apresentaram CSS de 0 a 100mg/L e 247 pontos de 100 a 500mg/L. Para estes pontos foram testados os modelos linear e de potência para oito comprimentos de onda (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm) e quatro razões de bandas (865/650nm, 800/650nm, 940/650nm, 940/865nm), escolhidos com base no comportamento espectral da água e na faixa central de bandas dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8, a fim de avaliar qual é o melhor comprimento de onda e modelo para obter CSS a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto. Com base nos testes de normalidade, observou-se que o modelo linear é o mais indicado para avaliar CSS e reflectância para CSS<100mg/L, enquanto que o modelo de potência é mais indicado para CSS>100mg/L. A partir disso, os modelos foram aplicados por meio do software R gerando gráficos de dispersão, coeficientes dos modelos (lineares e angulares) e valores da Raiz do Erro Médio Quadrático (RMSE% - considerado aceitável quando inferior a 30%). Com base nos valores de RMSE% e nos coeficientes lineares e angulares gerados pelos modelos, observou-se que para CSS<100mg/L a utilização de modelos lineares específicos para cada corpo d’água utilizando bandas no infravermelho (em geral, 865nm) são mais adequados, ao passo que para CSS>100mg/L um modelo de potência global para a razão de bandas entre infravermelho/vermelho (em geral, 865/650nm), pode ser aplicado em qualquer um dos corpos d’água com CSS>100mg/L de maneira eficiente. Após a seleção dos melhores comprimentos de onda, com base nos valores de RMSE%, foi possível avaliar a potencialidade dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8. Verificou-se que para CSS<100mg/L o uso dos três sensores é adequado para a recuperação de CSS. Entretanto, para CSS>100mg/L o SENTINEL-2 e o LANDSAT-8, demonstram maior potencial que o MODIS. Devido às suas altas resoluções (espectral, radiométrica, temporal e espacial), o SENTINEL-2 apresenta maior potencial para a obtenção de CSS frente ao MODIS e LANDSAT-8, em ambos os casos. / Monitoring water quality is important in assessing and understanding the consequences of human activities on aquatic ecosystems. In this context, remote sensing is increasingly being used for the monitoring of water quality parameters in rivers and lakes. The main goal of this work is to understand the variability of the optical properties of water in different water bodies and to evaluate the possibility of the existence of a universal inversion model to estimate suspended sediment concentration (CSS) from remote sensing reflectance data (Rrs) in watersheds in contrasting hydroclimatic contexts, five from South America (including the Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema and São Francisco rivers, and Northeastern reservoirs) and one from Africa (Bagré Lake). For this purpose, the data were densified in field and laboratory, in a database (radiometric and solid in suspension), standardized, organized, stored, and later, analyzed using linear regression for different wavelengths. A total of 723 points were analyzed, 476 had CSS from 0 to 100mg / L and 247 points from 100 to 500mg / L. For these points the linear and power models for eight wavelengths (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm, 940nm) were tested and four band ratios (865 / 650nm, 800 / 650nm, 940 / 650nm , 940 / 865nm), chosen based on the spectral behavior of the water and the central bands of the SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8 sensors, in order to evaluate the best wavelength and model to obtain CSS from remote sensing reflectance data. Based on the normality tests, it was observed that the linear model is the most suitable for assessing CSS and reflectance for CSS <100mg / L, while the power model is more suitable for CSS> 100mg / L. Based on this, the models were applied through the R software generating dispersion graphs, coefficients of the models (linear and angular) and root mean square error values (RMSE% - considered acceptable when less than 30%). Based on the RMSE% values and the linear and angular coefficients generated by the models, it was observed that for CSS <100mg / L the use of specific linear models for each water body using infrared bands (in general 865nm) are more appropriate, while for CSS> 100mg / L a global power model for the infrared / red band ratio (usually 865 / 650nm), can be applied to any of the water bodies with CSS> 100mg / L in a more efficient way. After selecting the best wavelengths, based on the RMSE% values, it was possible to evaluate the potentiality of the sensors: SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8. It was verified that for CSS <100mg / L the use of the three sensors is suitable for the recovery of CSS. However, for CSS> 100mg / L, SENTINEL-2 and LANDSAT-8 show greater potential than MODIS. Due to its high resolution (spectral, radiometric, temporal and spatial), SENTINEL-2 has a higher potential for obtaining CSS compared to MODIS and LANDSAT-8, in both cases.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Sustentável, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T16:19:21Z No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-23T22:15:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T22:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / O aumento da demanda de água, as alterações climáticas e as falhas na gestão dos recursos hídricos têm provocado situações hídricas críticas em diferentes países do mundo. Não há um modelo único que solucione essas situações críticas. Aspectos econômicos, ambientais, sociais e institucionais são peculiares em cada local e devem ser considerados caso a caso. Historicamente os recursos hídricos no Brasil têm sido administrados de forma centralizada e fragmentada. Visando à descentralização na gestão das águas, foi instituída no Brasil a Lei n0 9433 de 08 de janeiro de1997 que criou a Política e o Sistema Nacional de Recursos Hídricos. Contudo, os Estados têm enfrentado dificuldades no funcionamento dos organismos de bacia hidrográfica. Algumas bacias hidrográficas não possuem disponibilidade de água suficiente para atividades de irrigação, indústria e consumo humano. Nesse contexto, o objetivo dessa pesquisa foi investigar como está sendo realizada a gestão dos recursos hídricos na Bacia Hidrográfica do Rio Preto, que possui limitada quantidade de água para os usuários dessa bacia. A pesquisa limitou-se à porção leste do território do Distrito Federal, área de atuação do Comitê de Bacia Hidrográfica dos Afluentes do Rio Preto. Nesta porção do território predominam atividades agrícolas, especialmente a agricultura irrigada. Foram realizadas entrevistas com os membros do comitê e pesquisa documental. Como resultado, constatou-se que o comitê ainda não executa plenamente as atribuições que lhe foram conferidas pela lei, funcionando mais como uma arena de debates que uma instituição que influencia a tomada de decisão dos atores envolvidos na gestão da bacia do Rio Preto. Foi constatado também um descompasso na implantação dos instrumentos da gestão ambiental e da gestão dos recursos hídricos do Distrito Federal, especialmente o licenciamento ambiental e a outorga de direito de uso dos recursos hídricos. / The raising water demand, climate changes and the fault of water management has being stimulated critical hidrological situation in different countries. There is not a unique model to solve this critical water situations. Economic, environmental, social and institucional aspects in each localities must be considered. Historicaly, water management in Brazil has being concentrated without articulation between intitutions envolved. To reach descentralization in water management, Brazil governament created the Law n0 9.433, january 08, 1997, that created the National Water Politic and National Water System. However, the local governaments has being faced several difficulties to operate watershed organisms that the Nacional Water Politics created. Some watersheds doesn´t have available water for different kind of activities like irrigation, industrial and human necessities. Therefore, the aim of this search it was investigate how water management has being made in Rio Preto Watershed, that has limited water available for different uses. The research has limited in Distrito Federal territory,Brazil, area that Comitê de Bacia Hidrográfica dos Afluentes do Rio Preto manages. In this territorial portion predominate agricultural activities, mainly irrigation cultures. It was made interviews with members of Rio Preto committee watershed and documental research. The results showed that the committee still not operate like the Water National Politics prescribed. The committee is a local of discussions rather than a local that can influence decision making in Rio Preto watershed management. It was also showed desarticulation to implement legal instruments prescribed in environmental and water managements of Distrito Federal, mainly environmental license and concession for water use.

Este trabalho apresenta um estudo hidrogeológico realizado em um setor denominado aqüífero Cenozóico da bacia hidrográfica do rio Gravataí localizado na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. O aqüífero Cenozóico, dentro da área da bacia, tem uma abrangência de 88,2 km2 em uma extensão longitudinal de aproximadamente 17,0 km no sentido sudoeste-nordeste. Fundamentou-se este estudo na necessidade de se obter o diagnóstico do potencial hidrogeológico desta região visando estimar a capacidade do aqüífero. Tendo por objetivo definir um critério de prospecção de áreas potencialmente favoráveis para exploração de águas subterrâneas na região de ocorrência do aqüífero Cenozóico. Os elementos necessários para alimentar o modelo hidrogeológico conceitual foram obtidos através da integração de técnicas de sensoriamento remoto para a identificação de zonas de recarga, confinamento e descarga, geofísica para a obtenção das cotas de topo e base do aqüífero e geoprocessamento. Quanto a modelagem aplicada, considerando as simplificações adotadas, verificou-se que o aqüífero apresenta potencialidade razoável, mostrando ser possível prover municípios que hoje tem seu abastecimento feito por captações no rio Gravataí. O estudo mostrou também que tal aqüífero comporta-se como uma área de passagem da água advinda da recarga da Coxilha das Lombas para o Banhado Grande. Para toda área modelada os valores de drenança apresentaram-se negativos demonstrando que o aqüífero está cedendo água ao aqüífero freático. Este fato sugere ser possível a exploração do aqüífero livre ajustado ao confinado. A aplicação da metodologia proposta para o conhecimento técnico específico da área de estudo, apesar das limitações devidas à escassez de dados, oferece subsídios a uma melhor gestão da bacia e propicia o uso sustentável do seu manancial subterrâneo.

A implementação da outorga do uso da água no Brasil implica no estabelecimento de um balanço hídrico de disponibilidades quali-quantitativas, que permita, ao gestor do recurso hídrico, determinar se existe possibilidade de incluir algum uso novo na bacia hidrográfica ou se é necessário algum tipo de racionamento do uso da água. Este balanço deve garantir que as vazões necessárias para o abastecimento público e para a manutenção dos ecossistemas aquáticos e ribeirinhos sejam mantidas. Nesta tese, discute-se a evolução da ecologia de rios e sua implicação nas metodologias desenhadas para avaliação de vazões ecológicas, demonstrando-se que metodologias sintonizadas com os avanços teóricos da ecologia de rios somente surgem no final do século XX e início do século XXI. Discute-se, também, a necessidade de desenvolvimento de metodologias constituídas com ancoragem ecológica em situações de carência ou ausência de dados, que compõem a realidade da maior parte da rede hidrográfica brasileira. Propõe-se uma metodologia e apresenta-se um programa (FFTSint) para avaliação da significância de pulsos em análise espectral de séries temporais de vazões diárias, com base em séries sintéticas, partindo-se do pressuposto de que processos adaptativos, manifestados em termos de tipos funcionais de plantas, dependem de um grau de previsibilidade dos pulsos (associada a pulsos significativos) A série de vazões diárias, filtrada com utilização do FFTSint, é o hidrograma significativo, que pode, então ser estudado através de programas como o IHA e Pulso. Aplicou-se esta abordagem metodológica na estação fluviométrica Rosário do Sul, rio Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, onde verificou-se que o hidrograma significativo, está associado às cotas mais baixas da planície de inundação, enquanto que os componentes aleatórios do hidrograma estão associados às cotas mais altas. Discute-se que processos adaptativos estão associados aos componentes previsíveis, enquanto que processos sucessionais estão mais associados aos aleatórios. Esta observação permitiu a construção de um conjunto de limitações ecológicas ao regime de vazões resultantes do uso na bacia hidrográfica, utilizando-se descritores do regime de pulsos da série não filtrada (original) para as cotas mais altas e descritores filtrados com alta significância para as cotas mais baixas.