Neste trabalho, buscou-se o desenvolvimento e adequação de técnicas de análise morfométrica em Sistemas de Informações Geográficas. Como base de trabalho, foram utilizados os programas livres GRASS-GIS e a linguagem estatística R. Os parâmetros morfométricos estudados foram hipsometria, declividade, orientação de vertentes, perfis em varredura, densidade de lineamentos e de drenagem, rugosidade de relevo, isobases e gradiente hidráulico. A área de estudo localiza-se na borda leste do Quadrilátero Ferrífero (MG), e possui unidades geomorfológicas distintas: um relevo montanhoso a oeste (Serra do Caraça), separado por uma escarpa de centenas de metros de terrenos caracterizados por dissecação fluvial, que abrigam em sua porção central, um planalto sustentado por conglomerados ferruginosos cenozóicos. O elemento principal da análise morfométrica é o Modelo Numérico de Terreno (MDT), que pode ser interpolado a partir de curvas de nível ou de pontos cotados. Há ainda a possibilidade de utilizar MDTs produzidos pela agência espacial americana (NASA), disponíveis gratuitamente via internet. A metodologia proposta envolve principalmente operações básicas de SIG, como conversão entre formatos vetorial e matricial, operações matemáticas simples em mapas raster e interpolação de valores pontuais em superfícies contínuas. Análise de superfícies de tendência foi realizada para verificar a possibilidade de uso do método em estudos de morfotectônica. Foram ajustadas superfícies polinomiais de 1º a 6º grau, e as significâncias estatísticas de cada polinômio e do incremento do grau polinomial foram verificadas com análise de variância. Os mapas morfométricos produzidos permitiram a identificação de estruturas provavelmente relacionadas com a configuração atual da paisagem. Os mapas de resíduos para as superfícies de tendência mais representativas possuem boa correlação com as estruturas inferidas. A metodologia proposta pode ser adaptada aos diversos pacotes SIG existentes no mercado. O uso de programas livres e de código aberto garante o acesso a todos, e sua crescente popularização abre novas perspectivas nesse campo. / This work aims on developing and adaptation of morphometric analysis in Geographic Information Systems. Free softwares GRASS-GIS and R statistical language were used as main applications. Studied morphometric parameters were hypsometry, slope, aspect, swath profiles, drainage and lineament density, surface roughness, isobase and hydraulic gradient. The study area is located in the eastern border of Quadrilátero Ferrífero (MG), and has distinct geomorphological units: a mountainous relief to west (Serra do Caraça), separated by a scarp with hundreds of meters of fall from fluvial dissected terrains, with a flat plateau in its central portion, the Chapada de Canga. The main element for morphometric analysis is the Digital Elevation Model (DEM), which can be interpolated form contours or scattered points. There is also the possibility of utilize NASA' s DEMs, freely available via internet. The proposed methodology deals mainly with basic GIS operations, like conversion between raster and vector, simple mathematic operations on raster maps and interpolation of discrete values into continuous surfaces. Trend-surface analysis was carried out o verify the possibility of use the method for morphotectonic studies. Polynomial surfaces from 1st to 6th degree were adjusted; the statistical significance of each surface and the significance of increasing polynomial degree were verified with analysis of variance. Produced morphometric maps allow identification of structures probably related with present-day landscape configuration. Residuals maps for most representative trend-surfaces keep good correlation with inferred structures. The proposed methodology can be adapted to the variety of GIS packages available in the market. The use of free and open-source softwares guarantees access to everyone, and its increasing popularization opens new perspectives in this field.

Neste trabalho, buscou-se o desenvolvimento e adequação de técnicas de análise morfométrica em Sistemas de Informações Geográficas. Como base de trabalho, foram utilizados os programas livres GRASS-GIS e a linguagem estatística R. Os parâmetros morfométricos estudados foram hipsometria, declividade, orientação de vertentes, perfis em varredura, densidade de lineamentos e de drenagem, rugosidade de relevo, isobases e gradiente hidráulico. A área de estudo localiza-se na borda leste do Quadrilátero Ferrífero (MG), e possui unidades geomorfológicas distintas: um relevo montanhoso a oeste (Serra do Caraça), separado por uma escarpa de centenas de metros de terrenos caracterizados por dissecação fluvial, que abrigam em sua porção central, um planalto sustentado por conglomerados ferruginosos cenozóicos. O elemento principal da análise morfométrica é o Modelo Numérico de Terreno (MDT), que pode ser interpolado a partir de curvas de nível ou de pontos cotados. Há ainda a possibilidade de utilizar MDTs produzidos pela agência espacial americana (NASA), disponíveis gratuitamente via internet. A metodologia proposta envolve principalmente operações básicas de SIG, como conversão entre formatos vetorial e matricial, operações matemáticas simples em mapas raster e interpolação de valores pontuais em superfícies contínuas. Análise de superfícies de tendência foi realizada para verificar a possibilidade de uso do método em estudos de morfotectônica. Foram ajustadas superfícies polinomiais de 1º a 6º grau, e as significâncias estatísticas de cada polinômio e do incremento do grau polinomial foram verificadas com análise de variância. Os mapas morfométricos produzidos permitiram a identificação de estruturas provavelmente relacionadas com a configuração atual da paisagem. Os mapas de resíduos para as superfícies de tendência mais representativas possuem boa correlação com as estruturas inferidas. A metodologia proposta pode ser adaptada aos diversos pacotes SIG existentes no mercado. O uso de programas livres e de código aberto garante o acesso a todos, e sua crescente popularização abre novas perspectivas nesse campo. / This work aims on developing and adaptation of morphometric analysis in Geographic Information Systems. Free softwares GRASS-GIS and R statistical language were used as main applications. Studied morphometric parameters were hypsometry, slope, aspect, swath profiles, drainage and lineament density, surface roughness, isobase and hydraulic gradient. The study area is located in the eastern border of Quadrilátero Ferrífero (MG), and has distinct geomorphological units: a mountainous relief to west (Serra do Caraça), separated by a scarp with hundreds of meters of fall from fluvial dissected terrains, with a flat plateau in its central portion, the Chapada de Canga. The main element for morphometric analysis is the Digital Elevation Model (DEM), which can be interpolated form contours or scattered points. There is also the possibility of utilize NASA' s DEMs, freely available via internet. The proposed methodology deals mainly with basic GIS operations, like conversion between raster and vector, simple mathematic operations on raster maps and interpolation of discrete values into continuous surfaces. Trend-surface analysis was carried out o verify the possibility of use the method for morphotectonic studies. Polynomial surfaces from 1st to 6th degree were adjusted; the statistical significance of each surface and the significance of increasing polynomial degree were verified with analysis of variance. Produced morphometric maps allow identification of structures probably related with present-day landscape configuration. Residuals maps for most representative trend-surfaces keep good correlation with inferred structures. The proposed methodology can be adapted to the variety of GIS packages available in the market. The use of free and open-source softwares guarantees access to everyone, and its increasing popularization opens new perspectives in this field.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-09T16:58:35Z No. of bitstreams: 2 Jefferson_Silva2017.pdf: 21962500 bytes, checksum: b5f3e1638dea54ab903a20e7e41671d6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-09T16:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jefferson_Silva2017.pdf: 21962500 bytes, checksum: b5f3e1638dea54ab903a20e7e41671d6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-10 / Brazil is the fourth largest swine producer and exporter in world, with swine farming being very representative in the national scenario. This production, however, implies generation of waste and this needs to be mitigated. One of the alternatives to reduce the impact caused by pig waste is the application of anaerobic biodigestion treatment, obtaining biogas and digestate as by-products. Digestate can be used as biofertilizer, generating a new product. In this context, this work proposes to define a geographic database from different sources about the national production of swine and to estimate, supported by calculation methodology defined in activities of the BiogasFert Network, the respective production of waste and biogas. These results were provided in an web system using GeoServer map server. In addition, a methodology was defined in this work to identify areas of permanent preservation in top of hills, based on the Brazilian new forest code published since 2012, and in classes of declivity unfit for fertilizer inputs (regions with slopes greater than 45%). As result, a total of 60,879,431 km² (0,72%) of areas considered inapt for the application of fertilizers in the national territory were identified. Another objective of this work was to highlight the use of free GIS software and its processing power, since the metrics applied here were elaborated using exclusively open source software. / O Brasil é o quarto maior produtor e exportador de carne suína mundial, tendo a suinocultura uma grande representatividade no cenário agropecuário nacional. Essa produção, contudo, implica na geração de resíduos, que necessitam ser mitigados. Uma das alternativas para reduzir o impacto causado por dejetos de suínos é a aplicação de um tratamento de biodigestão anaeróbia, obtendo-se como subproduto o biogás e o digestato, o qual pode ser utilizado como biofertilizante, tornando-se não só uma forma de tratamento como também de geração de novos produtos. Neste contexto, este trabalho propôs definir uma base de dados geográfica a partir da integração de fontes distintas acerca da produção nacional de suínos e estimar, apoiado por metodologia de cálculo definida em atividades da Rede BiogásFert, a respectiva produção de dejetos e biogás. Tais resultados foram aportados em sistema web via servidor de mapas GeoServer. Além disso, define-se neste trabalho metodologia para identificar áreas de preservação permanente em topo de morro, a partir do novo código florestal veiculado desde 2012, bem como as classes de declividade inaptas ao aporte de fertilizantes (regiões com declividade superior a 45%). Como resultado, foi identificado um total de 60.879,431 km² (0,72%) de áreas consideradas inaptas à aplicação de fertilizantes no território nacional. Um outro objetivo deste trabalho foi o de evidenciar o uso de softwares SIG livres e o seu poder de processamento, visto que as metologias aqui aplicadas foram elaboradas com uso exclusivo de softwares open source.

El uso de modelos hidrológicos distribuidos en cuencas periurbanas requiere definir en forma efectiva la unidad espacial que se utiliza para el análisis. Entre los distintos tipos de discretización se encuentran las Unidades de Respuesta Hidrológica (URHs), que permiten representar en forma explícita diferentes elementos, tales como, áreas impermeables, canales artificiales, colectores de aguas lluvias y calles que pueden modificar significativamente la dirección del flujo superficial. En este estudio se abordan los requerimientos del modelo hidrológico PUMMA (PeriUrban Model for landscape Management), donde ciertos parámetros como la distancia entre centros de gravedad de las URHs, ubicación de la red de flujo, y la longitud del perímetro influyen directamente en la extracción de la red de flujo superficial, sub-superficial y los niveles de agua subterráneos. En la malla de entrada se corrigieron aquellos elementos mal-formados, que corresponden a polígonos de forma irregular, con bordes mal representados y con el centro de gravedad fuera del polígono. Para identificar estos elementos se utilizaron descriptores de forma, resultando el Índice de Convexidad como el mejor descriptor, con un valor límite de 0.75. Se abordaron problemas como ajuste de contornos y suavización de bordes con ángulos rectos, también se realizó un proceso de segmentación espacial que consideró criterios como distribución homogénea de pendiente, convexidad y tamaño máximo de las URHs, en el que se aplicó un enfoque de triangulación y disolución mediante criterio de convexidad limite. Todas estas tareas fueron implementadas mediante el uso del software GRASS-GIS y rutinas escritas en Python. El pre-procesamiento automático se aplicó en dos cuencas peri-urbanas francesas, Mercier y Chaudanne, con 7.3 km2 y 4.1 km2 respectivamente. Se considera sustancial el mejoramiento obtenido en la red de drenaje de ambas mallas optimizadas, en la que se obtuvo una representación más realista de las líneas de flujo, tanto en longitud como en trayectoria.

The aim of this diploma thesis was to design and implement web mapping service Web Processing Service. The purpose of this service is to provide geospatial oriented calculations on the internet. Introduction part is dedicated to analysis of existing mapping services implementations and defined standards. Thereafter conclusion was drawn and the service was implemented, with respect to computing system efficiency, pluggable design and simplicity of integration in client applications. The interface for work with geographic information system GRASS GIS is also part of the implemented service and it brings the possibility to use the tool from service. The last chapter describes the testing of implemented service in term of functional and performance tests.

The diploma thesis is focused on the use of software based on an open-source license to determine scale and extent of the flood risk of municipality with the possibility of use for municipality spatial planning activities. The diploma thesis is divided into the theoretical and practical part. Theoretical part deals with issues related to flood wave, flood types, hydrologic and hydraulic modeling, land use documents, land use planning documents and flood control measures of non-technical and technical character with local purpose. In the practical part an analysis of the Lešany u Prostějova territory was carried out for the identification of critical sites from the point of view of the flash floods. The critical sites, also called the critical points, were further analyzed for determination of the scale and extent of the flood risk. At the end of the practical part the used analyses and models for municipal self-government are evaluated. Also, an idealized design of flood control measures and measures for water retention in the landscape are presented. All outputs are presented as maps and included in the annex of the diploma thesis.