Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-12-12T19:05:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wellmo dos Santos Alves - 2016.pdf: 10871861 bytes, checksum: aa85e8f217e7706f6eafc7ca62436ced (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-13T19:32:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wellmo dos Santos Alves - 2016.pdf: 10871861 bytes, checksum: aa85e8f217e7706f6eafc7ca62436ced (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T19:32:13Z (GMT). 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The quality of water variables were temperature (T), hydrogen potential (pH), dissolved oxygen (DO), electric conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), suspended solids concentration (SSC), apparent color (AC), true color (TC), turbidity, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), nitrate and total phosphorus (TP), since the averages compared with the limits for class 2 fresh water established by CONAMA Resolution 357/05. It was accomplished a study of the trophic state with the application of the Trophic State Index (TSI). It was possible to verify, through this study, that: this basin’s area is characterized as of a longer shape, in other words, it presents a lower propensity to great floods, if compared to a circular basin; the Creek presents water course characteristics with predominance of soft wavy relief, making it easy for agricultural practices; the basin is characterized as of average drainage density, inferring that the geological substrate and the pedological material are moderately poriferous; the land use and vegetation coverage, diversified from 2005 and in a deranged way, without respecting the limits imposed by the present environmental legislations, have caused important environmental damages, among them, water pollution, such as BOD and TP variables in disagreement with CONAMA Resolution 357/05 and high trophic state indexes, which vary from mesotrophic to hypereutropic. Such impact can cause damages to a proper water supply for multiple uses. Therefore, it’s necessary a land use and vegetation coverage planning, reconciling the economical interests with the environmental preservation and mainly the improvement of the quality of life of the population of Rio Verde and Santa Helena de Goiás. / O Ribeirão das Abóboras é o principal corpo hídrico que abastece a população de Rio Verde (GO) e é um dos principais afluentes do Rio São Tomás; este é a principal fonte de fornecimento de água da cidade de Santa Helena de Goiás (GO). Esses municípios estão localizados na microrregião Sudoeste de Goiás, com economia baseada no agronegócio, sendo o município de Rio Verde a principal economia dessa microrregião. Objetivou-se avaliar as características físicas e a qualidade da água da bacia hidrográfica do Ribeirão das Abóboras, em Rio Verde (GO). As características físicas avaliadas, com uso de geotecnologias, foram a morfometria, o uso da terra e cobertura vegetal de 1985 a 2015 e a fragilidade ambiental. As variáveis de qualidade da água avaliadas foram temperatura (T), potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD), condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos (STD), concentração de sólidos suspensos (CSS), cor aparente (CA), cor verdadeira (CV), turbidez, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), nitrato e fósforo total (FT), sendo as médias comparadas com os limites para água doce classe 2 estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05. Foi realizado ainda o estudo do estado trófico com aplicação do Índice de Estado Trófico (IET) para FT. Foi constatado, através desse estudo, que: a área desta bacia é caracterizada como de forma mais alongada, ou seja, apresenta menor propensão a grandes enchentes, se comparada com uma bacia circular; o Ribeirão apresenta características de curso de água com predominância em relevo suave ondulado, facilitando as práticas agrícolas; a bacia é caracterizada como de média densidade de drenagem, inferindo-se que o substrato geológico e o material pedológico são mediamente porosos; o uso da terra e a cobertura vegetal, diversificados a partir de 2005 e de forma desordenada, sem respeitar os limites impostos pelas legislações ambientais vigentes, causou danos ambientais importantes, dentre eles, poluição da água, como variáveis DBO e FT em desconformidade com a Resolução CONAMA 357/05 e altos índices de estado trófico, que variaram de mesotrófico a hipereutrófico. Tais impactos podem causar danos ao fornecimento de água apropriada para usos múltiplos. Com isso, é necessário planejamento do uso da terra e cobertura vegetal, conciliando os interesses econômicos com a preservação ambiental e principalmente a melhoria da qualidade de vida da população de Rio Verde e de Santa Helena de Goiás.

As áreas protegidas são importantes espaços de conservação da natureza e de práticas turísticas e recreativas. A categoria de parques nacionais apresenta uma oferta natural, principalmente de trilhas para caminhadas, que proporciona ao visitante distintas experiências, porém nem sempre são garantidas qualidade e segurança como elementos inerentes à visitação turística. As trilhas abertas à visitação precisam apresentar sinalização e orientações mínimas, por meio de placas, folhetos, mapas e demais materiais informativos, para contribuir com a qualidade da experiência do visitante, ou seja, as trilhas devem ser planejadas, administradas e manejadas de maneira adequada. Neste contexto, esse trabalho discute um dos elementos essenciais da visitação em trilhas que é a necessidade de existir um sistema de classificação quanto ao grau de dificuldade, como parte integrante das ações de manejo da visitação turística, garantindo informações e contribuindo para a segurança do visitante. O principal objetivo do trabalho é elaborar um modelo para classificar trilhas de caminhada quanto ao grau de dificuldade, com o uso de geotecnologias. Para tanto, a área de estudo nesta pesquisa foi o Parque Nacional do Itatiaia (PNI), localizado na divisa entre Rio de Janeiro e Minas Gerais. Foram selecionadas para análise três trilhas localizadas na Parte Alta do parque, região conhecida como Planalto, quais sejam: Agulhas Negras, Prateleiras e Couto Prateleiras. O estudo apresenta uma abordagem qualitativa, com caminho metodológico delineado a partir de três etapas principais: 1) pesquisa bibliográfica e documental, e entrevistas com gestores do PNI, o que permitiu a seleção dos critérios utilizados para a análise do grau de dificuldade dessas trilhas: declividade, condições do terreno, cobertura vegetal e drenagem; 2) levantamento de dados geográficos em campo, com base nos critérios selecionados, a partir do mapeamento das trilhas com uso de receptor de Sistema Global de Posicionamento (GPS); e 3) aplicação de um modelo de classificação, com uso de técnicas de sensoriamento remoto, operações de álgebra de mapas e ferramentas de análises espaciais em um Sistema de Informações Geográficas (SIG), para produzir os mapas temáticos de acordo com o grau de dificuldade das trilhas. Na revisão de literatura foram identificados poucos estudos no Brasil; e ao mesmo tempo no mundo há diversos sistemas de classificação de trilhas, porém na maioria dos casos não há explicação clara sobre o método adotado, bem como não há referência quanto ao uso de geotecnologias na análise de dados; destaca-se o caso da Austrália por possuir um sistema nacional de classificação de trilhas bem estruturado. Por fim, identificou-se na pesquisa que a realização de análises espaciais deve ser considerada um dos principais alicerces do planejamento e gestão de recursos naturais e do turismo em áreas protegidas, sendo que os mapas servem tanto de apoio aos visitantes quanto para o manejo dos parques / Protected areas are important zones of nature conservation and tourism and recreational practices. The category of national parks has a natural supply mainly of hiking trails that provide the visitor with different experiences; however, quality and safety are not always guaranteed as inherent elements in tourist visitation. Trails open to visitors must present minimum signaling and guidelines through plates, brochures, maps and other informative materials, to contribute to the quality of the visitor experience, i.e., trails must be planned, managed and handled properly. In this context, one of the essential elements of visitation trails is discussed in this study, which is the need of a classification system for trails by the degree of difficulty, as part of the management activities of tourist visits, providing information and contributing to the safety of visitors. The main objective of this study is to develop a model to rank hiking trails by the degree of difficulty with the use of geotechnologies. Therefore, the area of study in this research was the Itatiaia National Park (PNI), located on the border between Rio de Janeiro and Minas Gerais. Three trails located on the upper zone of the park, region known as Plateau, were selected for analysis, which were: Agulhas Negras, Prateleiras and Couto Prateleiras. The study presents a qualitative approach, with a methodological path outlined from three main steps: 1) bibliographical and documentary research, and interviews with PNI managers, which allowed the selection of the criteria for analyzing the degree of difficulty of these trails: slope, terrain conditions, vegetation cover and drainage; 2) field spatial data collection, based on selected criteria, from mapping the trails with a Global Positioning System (GPS); and 3) application of a classification model, using remote sensing techniques, map algebra and spatial analysis tools in a Geographic Information System (GIS), to produce thematic maps according to the degree of difficulty of trails. In the literature review, it were identified few studies in Brazil; and at the same time in the world, there are several trails classification system, but in most cases there is no clear explanation of the method adopted, and there is no reference regarding the use of geotechnologies in data analysis. It is highlighted the case of Australia for having a well-structured national classification system of trails. In conclusion, it was identified in the research that performing spatial analysis should be considered one of the main pillars for planning and management natural resources and tourism in protected areas as maps serve both to support the visitors as well as for parks management

Observa-se atualmente uma evolução significativa do conhecimento nas áreas relacionadas às geociências. E, em particular a ciência geomorfológica, a qual tem como premissa compreender e explicar as formas da arquitetura do relevo na atualidade através de sua gênese, evolução cronológica e grau de estabilização partindo de estudos descritivos e investigativos. Tais avanços estão respaldados em novas geotecnologias e consequentemente na aplicação de metodologias específicas que permitem uma vasta possibilidade de novas pressuposições indicativas ou elucidativas sobre o sistema geomorfológico. Desta forma este trabalho tem como objetivo averiguar qual a possível influência dos aspectos geoquímicos sobre o estado atual das unidades de relevo associados aos fatores e elementos geoambientais, em litologias diferenciadas através da aplicação de procedimentos metodológicos envolvendo a utilização de geotecnologicas e investigações geoquímicas. Para a realização e êxito desta proposta metodológica definiu-se coma área de estudo a bacia hidrográfica do rio Pequeno em seu terço médio e superior, situada no município de São José dos Pinhais, integrante da Região Metropolitana de Curitiba no Estado do Paraná região sul do Brasil. Optouse por este recorte espacial em função do mesmo apresentar as características geoambientais apropriadas para o desenvolvimento deste trabalho. Os procedimentos metodológicos adotados consistem na utilização da análise de produtos elaborados a partir das técnicas do sensoriamento remoto e geoprocessamento para a confecção da cartografia temática. Produtos estes associados à investigação geoquímica do material de alteração (saprólito) em rochas do embasamento cristalino tomando como objeto de estudo vertentes contra postas uma em relação a outra em duas áreas amostrais distintas. Para a investigação geoquímica optou-se pelo método da varredura semi-quantitativa dos óxidos através da espectrometria de fluorescência de raios “X” em amostras de materiais intermediários entre os estudos geoquímicos orientativos do solo e litogeoquímicos orientativos. Considera-se que para os ensaios metodológicos a que se propõe este trabalho os resultados foram satisfatórios com a ressalva para a importância de estudos mais detalhados, envolvendo mais análises propiciando assim maior confiabilidade nas correlações geoquímicas com a interpretação e compreensão das formas do relevo atual. Entretanto ressalta-se a importância destes resultados não como respostas elucidativas e sim como mais uma possibilidade metodológica investigativa viável para a compreensão do sistema geomorfológico quanto sua gênese, evolução e grau de estabilidade. / A significant evolution of knowledge on geosciences and its related topics can be observed nowadays. It happens, in particular, with the geomorphologic science, which has, as its premise, to understand and to explain the current relief architecture form based on its genesis, chronological evolution and stabilization degree having, as starting point, descriptive and investigative studies. Such developments are supported by new geotechnologies and, consequently, by the application of specific methodologies that allow a broad possibility of new indicative or elucidative propositions about the geomorphologic system. Therefore, the objective of this work is to verify the possible influence of geochemical aspects on the current relief units’ state related to geoenvironmental elements, in different lithologies through the application of methodological procedures involving the application of geotechnologies and geochemical research. In order to successfully accomplish this methodological proposal the higher third mean of the “Pequeno” river watershed was defined as the area of study. This area is located in São José dos Pinhais municipality in the Curitiba metropolitan area, in Paraná state, in south region of Brazil. Such special cut was adopted because of the suitability of its geoenvironmental characteristics to the right and proper execution of this work. The adopted methodological procedures consist in the use of the analysis of products prepared based on remote sensing techniques and geoprocessing in order to produce the thematic cartography. Such products are associated to the geochemical research of the alteration material (saprólito) in the crystalline basement rocks, having as object of interest opposed strands in two distinct sample areas. When concerning the geochemical study, the oxide semi-quantitative scan method using x-ray fluorescent spectrometry was adopted. It was performed in intermediate material samples between the geochemical orientated and lithogeochemical orientated soil studies. Considering the methodological essays proposed in this work, the obtained results are satisfactory. It is important, however, to perform more detailed studies with more analysis with the purpose of having more confidence regarding the geochemical relations with the interpretation and understanding of the current relief forms. Nevertheless, it is important to stress the importance of these results, not as clarifying answers, but as another feasible possibility to understand the geomorphologic system regarding its genesis, evolution and stability degree.

The environmental degradation, through the incorrect and indiscriminate natural resources use, is demanding a deep revision of the relationship between man and nature. In the last times the development of the farming and the intense urbanization provoked serious unbalances to the nature elements with its physiochemical and biological properties alterations. Considering that problem, this present research has as objective applies geotechnologies to the environmental area, seeking to know the impacts of the antropic action in the Taquara and Inhamandá stream catchments, located in the Municipal District of São Pedro do Sul Rio Grande do Sul State. They were used pre existent data, field research and computational techniques for the execution of the study. Among the computational techniques, it stands out the use of Spring 4.2 Software in the elaboration of the base map and thematic maps as: clinographic, permanent preservation areas (PPA) and earth use. The earth use rising took into account the LANDSAT-7 ETM+ (1999) and CBERS-2 (2005) satellites images. Starting from the crossing of PPA with the earth use was noticed that of 1999 to 2005 the urban area passed from 17.51 to 23.38ha; the area with cultures obtained growth, passing from 574.35 to 1,027.07ha; in compensation, the fields that were occupied 500.15ha, they presented, in 2005, only 120.07ha.The forests had a smaller fall, passing from 757.54 to 742.22ha. The water, as well as in the whole study area, it showed a significant reduction; in 1999, it occupied 74.23ha and in 2005, 11.04ha. Therefore, the chosen area possesses environmental problems, especially in the urban district, where the deposition of residues was evidenced in inadequate places, and the location of residences in risk areas, besides the sewer thrown at the two streams that permeate the city. Those problems interfere in the population s life quality and also in the surface and underground water quality in the micro basins. Its suggests that must have a larger concern in managing in a maintainable way the natural resources of the area, especially the hydrics resources, avoiding larger environmental damages. / A degradação ambiental, através do uso incorreto e indiscriminado dos recursos naturais, vem exigindo uma revisão profunda da relação homem x natureza. O desenvolvimento da agropecuária e a intensa urbanização nos últimos tempos, provocou graves desequilíbrios, com alterações nas propriedades físicoquímicas e biológicas dos elementos da natureza. Considerando essa problemática, a presente pesquisa tem como objetivo aplicar geotecnologias à área ambiental, visando conhecer os impactos da ação antrópica nas Microbacias Hidrográficas da Sanga da Taquara e do Arroio Inhamandá, localizadas no município de São Pedro do Sul-RS. Para a execução do estudo, foram utilizados dados pré-existentes, pesquisa de campo e técnicas computacionais. Entre as técnicas computacionais, destaca-se o uso do Spring 4.2 na elaboração do mapa base e mapas temáticos como: clinográfico, áreas de preservação permanente (APP) e uso da terra. O levantamento do uso da terra levou em consideração as imagens dos satélites LANDSAT-7 ETM+ (1999) e CBERS-2 (2005). A partir do cruzamento das APP com o uso da terra percebeu-se que de 1999 para 2005 a área urbana passou de 17,51 para 23,38ha; a área com culturas obteve crescimento, passando de 574,35 para 1.027,07ha; em contrapartida, os campos que ocupavam 500,15ha, apresentaram, em 2005, apenas 120,07ha. As florestas tiveram uma queda menor, passando de 757,54 para 742,22ha. A água, assim como em toda a área de estudo, mostrou uma significativa redução; em 1999, ocupava 74,23ha e em 2005, 11,04ha. Portanto, a área escolhida possui problemas ambientais, em especial na zona urbana, onde se evidenciou a deposição de resíduos em locais inapropriados, a localização de residências em áreas de risco, além do esgoto lançado em córregos que permeiam a cidade. Esses problemas interferem na qualidade de vida da população e também na qualidade da água superficial e subterrânea das microbacias. Sugere-se que haja uma maior preocupação em gerenciar de modo sustentável os recursos naturais da área, em especial os recursos hídricos, evitando maiores danos ao ambiente.

A construção de uma rodovia pode interferir na dinâmica urbana, transformando a paisagem em seu entorno, e isto pode ocorrer devido a diversos fatores como instalações de empreendimentos, novas ocupações residenciais, mudanças na dinâmica e na fisionomia das áreas já ocupadas. Neste trabalho, o objetivo do estudo da paisagem urbana ao longo de um eixo viário, que tem como função interligar outras rodovias, é analisar de que forma ocorrem as alterações na paisagem urbana e sua abrangência. O estudo das transformações da paisagem urbana no entorno do eixo viário Rodoanel trecho oeste nos bairros de Perus e Jaraguá na cidade de São Paulo foi trabalhada por meio de levantamento de dados de diversas fontes e utilização de geotecnologias. As geotecnologias unidas às informações provenientes de documentos e trabalhos de campo, auxiliaram na organização, gerenciamento e quantificação dos dados. Os resultados obtidos foram organizados nos mapas temáticos de área construída, área verde densa, gramínea e árvores esparsas, área de solo exposto e galpões. Estes mapas temáticos permitiram uma caracterização de um cenário no entorno do trecho oeste do Rodoanel Mario Covas nos bairros Perus e Jaraguá, com as alterações ocorridas desde o ano de 1994 até 2002, isto é, uma análise temporal. Para alcançar estes resultados foi trabalhado em ambiente SIG dois tipos de classificação digital, a analógica e a automática, sendo o método analógico realizado na imagem IKONOS e também nas fotografias aéreas; e o método automático realizado apenas na imagem de alta resolução IKONOS. Foram comparados os dois métodos e observado que a classificação analógica foi mais adequada para a realização da análise multitemporal por ter sido realizada da mesma forma nas duas fontes, nas fotos aéreas de 1994 e na imagem IKONOS de 2002; e também permitiu uma melhor visualização nos mapas temáticos por considerar áreas maiores que a classificação automática. Com a análise temporal foi possível concluir que, do ano de 1994 ao ano de 2002, a área verde densa aumentou, a área de gramínea e árvores esparsas diminuiu, a área de solo exposto diminuiu, a área construída aumentou e a área de galpões de 1984 a 2002 também aumentou. As imagens aéreas de 1994 e 2002 também foram comparadas com os trabalhos de campo realizados nos anos de 2006, 2007, 2008 e 2009, onde foi possível observar as transformações ocorridas neste período. Nesta análise, os resultados foram divididos em alterações positivas, neutras e negativas, como sugere relatório desenvolvido pela empresa responsável pela construção do trecho oeste do Rodoanel Mario Covas, e de acordo com as observações realizadas em campo e no âmbito bibliográfico. Concluiu-se aproximadamente 48% de alterações consideradas negativas, 41% positivas e 12% neutras na área de estudo. / The construction of a highway may interfere on the urban dynamics and transform the landscape in its surroundings and this might occur due to several factors as installations of new undertakings, new residential constructions, changes on the dynamics and appearance in already occupied areas. In this work, the objective in the study of the urban landscape on the surroundings of a expressway axle, that have the function to link other highways, is to analyze in which way the landscape changes occur and its range. The transformations study of the urban landscape on the surroundings of the Mario Covas Expressway, east part, on the districts of Perus and Jaraguá, was developed through the gathering of data from several sources and the use of geotechnologies. The geotechnologies united to the data from documents and field works, aided the organization, managing and quantification of the data. The results obtained were organized on thematic maps of the built area, dense green area, grass and sparse trees, exposed soil and warehouses. These thematic maps allowed a characterization of the surroundings scenario of the East part of the Mario Covas Expressway on the São Paulo districts of Perus an Jaraguá, with a temporal analysis of the changes that took place from the year of 1994 through 2002. To reach these results two types of digital classification were worked over a GIS environment: the analogic and the automatic, being the analogical method constructed over the IKONOS imagery and also over aerial photographs; and the automatic method constructed exclusively over the IKONOS high resolution imagery. The two methods were compared and observed that the analogic classification was more suited to the multitemporal analysis due to the use of the same methods on both sources, on 1994 aerial imagery and 2002 high resolution imagery; and also allowed a better visualization on the thematic maps for considering larger regions than the automatic classification. With the multitemporal analysis was possible to conclude that, from 1994 through 2002 year, the dense green area increased, the grass and sparse tree area decreased, the exposed soil area decreased, the constructed area increased and warehouses area, from 1984 to 2002 also increased. The aerial images from 1994 and 2002 also were compared with the field work developed on 2006, 2007, 2008 and 2009, where was possible to observe the transformations that took place throughout this period. In this analysis, the results was divided in positive, neutral and negative alterations, as suggests report developed by the responsible company for the construction of the East part of the Mario Covas Expressway and according to the observations carried out on the field and over the bibliography extent. The conclusion is that approximately 48% of the transformations are considered negative, 41% positive and 12% neutral over the study area.

A ocorrência de eventos erosivos acelerados associados à implantação de sistemas de transportes é um dos principais problemas socioambientais enfrentados pelas concessionárias brasileiras. Feições erosivas do tipo linear e laminares são observadas tanto ao longo da plataforma, nos cortes e aterros, como fora dela, em caixas de empréstimo, áreas de jazidas exploradas, junto aos pés de aterros e jusante das obras de transposição. Em geral, na literatura, os estudos relativos às analises de dinâmica de desenvolvimento e ocorrência de processos erosivos, bem como o risco oferecido ao meio, estão inseridos nas abordagens ambientais teorizadas como Análise Integrada da Natureza e nas análises de riscos e suscetibilidades (hazards) subsidiadas pela Cartografia Geotécnica e Geoambiental, ambas amparadas pela utilização da ciência e sistemas de informação geográfica (SIG) em plataformas computacionais. Especificamente no campo de engenharia de transportes, tais abordagens estão relacionadas aos estudos das áreas de influência pertencentes aos traçados e domínios de empreendimentos lineares (rodovias e ferrovias) em operação ou em implantação, atuando como ferramenta de gestão e monitoramento frente a requisitos ambientais exigidos pela legislação vigente e almejados pelas concessionárias responsáveis pelas vias. Inserido no viés da problemática ambiental envolvendo o setor ferroviário, e no sentido de subsidiar processos de licenciamento ambiental e regularização de linhas férreas em operação, além de fornecer bases metodológicas para a implantação de empreendimentos futuros preocupados com a prevenção de problemas relacionados à erosão, o presente trabalho tem como objetivo principal a elaboração de um estudo que realize a análise do risco oferecido à linha férrea pelos processos erosivos identificados ao longo do traçado da malha. Através da utilização de informações espaciais em plataformas SIG, a pesquisa apresenta a aplicação de um conjunto de metodologias que compõem todo o procedimento, desde o registro dos pontos mapeados, espacialização, o fornecimento de mapas temáticos ambientais intermediários, a identificação de graus de suscetibilidade da área de estudo até a definição de parâmetros para a análise de risco dos processos erosivos em relação à linha férrea em análise. Os resultados fornecem a leitura das características analisadas para composição do indicador de suscetibilidade e a análise de risco (baixo, médio ou alto) de cada processo erosivo mapeado em relação à linha férrea. / The occurrence of accelerated erosion events associated with the implementation of transport systems is one of the main environmental problems facing brazilian concessionaires. Erosive features of linear and laminar type are observed both along the platform, in the sections and embankments, and outside in boxes loan areas explored deposits, at the foot of embankments and downstream of the works transposing. In general, studies on the analysis of dynamics of development and occurrence of erosion (and risks induced to the environment) are inserted in environmental approaches theorized such as Integrated Analysis of the Nature and analysis of risks and susceptibility (hazards) subsidized by the Geotechnical and Geoenvironmental Cartography, both supported by the use of science and geographic information systems (GIS) in computing platforms. Specifically in the area of transportation engineering, such approaches are related to studies of areas of influence belonging to the plan and domain of linear transport developments (roads and railways) in operation or in implementation, acting as a management tool and monitoring against environmental requirements by current legislation and sought by the concessionaires responsible for roads. Inserted into the bias of environmental issues involving the railway sector, and in order to support the processes of environmental licensing and regulation of railways in operation, besides provide methodological foundations for the implementation of future projects concerned with the prevention of problems related to erosion, the present work aims to prepare a study that performs the analysis of the risk concerned to the railway line by erosion processes identified along the plan line. Through the use of spatial information in GIS platforms, a set of methodologies that make up the whole process will be presented, from registration and spatial distribution of mapped points, provision of environmental thematic maps intermediaries, identification of susceptibility levels of the study area until parameters settings for risks assessment of erosion in relation to railway line analysis.The results provide the reading of the characteristics analyzed for composition of susceptibility indicator and risk analysis (low, medium or high) of each erosion mapped in relation to the railway line .

Modelos hidrológicos e de qualidade de água vêm sendo desenvolvidos para avaliar a poluição causada por fontes de origem difusa, em bacias hidrográficas agrícolas. Com esse objetivo, o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado para simular o escoamento e a produção de sedimentos produzidos pela microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, afluente do rio Piracicaba, SP, no biênio 1999/2000. A aplicação do modelo requer a entrada dos dados na forma espacializada. A manipulação desses dados foi feita com o auxílio de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) e uma interface entre o modelo e o SIG que, automaticamente, subdivide a bacia em sub-bacias a partir do Modelo Numérico do Terreno (MNT) e, então, extrai os dados de entrada relacionados para cada sub-bacia dos outros Planos de Informação (PI’s), uso da terra e solos, associados a um extenso banco de dados. Posteriormente, os resultados finais da simulação são apresentados no formato de mapas, gráficos e tabelas. Os resultados obtidos da simulação, médias mensais do escoamento e a produção de sedimentos, foramcomparados aos dados observados em um posto hidrossedimentométrico localizado no terço superior da microbacia, utilizando o Coeficiente de Eficiência de Nash e Sutcliffe (COE) e o desvio dos dados simulados em relação aos observados (Dv). Foi feita uma calibração de alguns parâmetros físico-hídricos do solo e físico das sub-bacias, para as duas variáveis simuladas. Dois cenários alternativos de uso da terra foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido, mas considerou-se uma faixa de mata ciliar de 30m em toda a extensão dos cursos d’água e de 50m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupam as encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas ocupadas por pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de redução da produção de sedimentos. Os resultados obtidos para o escoamento simulado foram de 0,92 e -0,7% para o COE e o Dv, respectivamente, após a calibração. Na simulação da produção de sedimentos pelo modelo, após a calibração, o COE obtido foi de 0,83 e o Dv de -3,2%. Os cenários produziram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 84,4% na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8%. Esses resultados evidenciam a necessidade de se tratar a paisagem em bacias hidrográficas de uma forma global, identificando as "áreas ambientalmente sensíveis", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente com a proteção dispensada aos cursos d’água por meio da mata ciliar. / Hydrological and water quality models have been developed to evaluate the nonpoint source pollution in agricultural watershed. With this objective, SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model was applied to simulate the streamflow and sediment yield in Ribeirão dos Marins watershed, on the Piracicaba river basin, Brazil, for the period 1999/2000. The application of the model requires the input data in spatial format. The manipulation of these data was made with an interface between the model and the Geographic Information System (GIS) that, automatically, subdivides the basin in subbasins, from the Digital Terrain Model (DTM) and extracts the input data for each subbasin from the land use and soil layers. Later, the results of the simulation are presented in the format of maps, graphs and tables. The results of the simulation, monthly averages of the streamflow and the sediment yield, were compared to the observed data in a gauge station located in Ribeirão dos Marins watershed, using the Nash Sutcliffe Coefficient (COE) and the deviation of the simulated data in relation to the observed data (Dv). A calibration of some physical-hydrological parameters of soil and physical of the subbasins was made for the two variables simulated. Two alternative scenarios of land use have been simulated. In the first, the current land use was kept, with a riparian buffer of 30m along of the drainage network and of 50m around the springs, in accordance with the Forest Code. In the second scenario, as the pastures occupy the steepest hillsides, with high erosive potential, pastures were changed by native forest. The simulations of the two scenarios were compared to the current scenario, regarding the reduction of sediment yield. The results of the simulated streamflow were of 0,92 and -0,7% for the COE and the Dv, respectively, after the calibration. In the simulation of the sediment yield, after the calibration, the COE was 0,83 and Dv was -3,2%. The scenarios produced different spatial patterns of the sediment yield. The reduction in sediment yield of 84,4% was obtained with the substitution of the pasture by native vegetation (scenario 2). In scenario 1, the reduction was of 10,8%. These results show that is necessity to manage watershed considering the whole landscape aspects, identifying environmentally sensitive areas, mainly in relation to erosion, instead of protecting only riparian areas.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:13:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ingrid Ap Gomes.pdf: 3731245 bytes, checksum: 1b9fff5805889f3ab2c04b40f9f9a4ea (MD5) Previous issue date: 2011-04-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The faxinais are a traditional form of peasant organization characteristic of South-Central region of Parana, where the occupation of the territory is determined by the social community use of land, although land ownership is private. The present faxinalenses techniques in their use and management of soils, developed from the local empirical knowledge. The objective of this research was to perform the mapping of soils of the Faxinal Taquari dos Ribeiros, located in Rio Azul - PR, based on knowledge of the local community and scientific knowledge. Information from the Remote Sensing and Geographic Information Systems were used for the characterization of the study area and location of soils. The perception and the way the producers faxinalenses classified and used the land was obtained through structured interviews (informal talks) and field observations. The mapping of predictive etnosolos was performed using the technique of classification of Artificial Neural Networks (ANN). For the formal pedological mapping techniques were used classic photo interpretation, supplemented by surveys of the soil toposequence, further observations and correlations of the field. The scientific characterization of the soils was performed by means of morphological, physical and chemical profiles, and classification, according to the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS). The results showed that the local community recognizes different types of soils in the study area, in accordance with the following attributes: color, texture, water infiltration rates, presence of rocks or minerals, depth, power demand in operations with mechanical traction or animal. We automatically send defined eight classes of land according to local knowledge: 1) Terra Branca Batumadeira, 2) Terra Branca Solta, 3) Terra Preta Batumadeira (pesada), 4) Terra Preta Solta, 5) Terra Vermelha do Faxinal (farmer) , 6) Terra Vermelha, 7) Terra de Cascalho, and, 8) Terra Roxa. According to SiBCS were found the following soil classes: CAMBISSOLOS, LATOSSOLOS and NEOSSOLOS. The soils that dominate the region are the CAMBISSOLOS and NEOSSOLOS, all of low fertility and highly susceptible to erosion. The technique of RNA was able to individualize etnosolos through the integration of input image and SPOT5 and MDT (Digital Terrain Model). The technique of RNA was able to separate the etnosolos through the integration of input variables from different sources and, when compared to traditional soil survey allowed to characterize the landscape in more detail and define the mapping units of soils. / Os faxinais são uma forma de organização camponesa tradicional característica da região Centro-Sul do Paraná, onde a ocupação do território social é determinada pelo uso comunitário das terras, apesar da propriedade da terra ser privada. Os faxinalenses apresentam técnicas próprias de uso e manejo dos solos, desenvolvidas a partir do conhecimento empírico local. O objetivo desta pesquisa foi realizar o mapeamento dos solos do Faxinal Taquari dos Ribeiros, localizado no município de Rio Azul, estado do Paraná, com base no conhecimento da comunidade local e conhecimento científico. Informações advindas do Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informação Geográfica serviram de base para a caracterização da área de estudo e localização dos solos. A percepção e a maneira como os produtores faxinalenses classificavam e utilizavam os solos foram obtidas por meio de entrevistas semiestruturadas (conversas informais) e observações em campo. O mapeamento preditivo dos etnosolos foi realizado por meio da técnica de classificação de Redes Neurais Artificiais (RNAs). Para o mapeamento pedológico formal foram utilizadas técnicas clássicas de fotointerpretação, complementadas por prospecções do solo em topossequência, observações complementares e correlações de campo. A caracterização científica dos solos foi realizada por meio de análises morfológicas, físicas e químicas de perfis e, a classificação, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Os resultados demonstraram que a comunidade local reconhece diferentes tipos de solos na área de estudo, de acordo com os seguintes atributos: cor, textura, taxas de infiltração de água, presença de rochas ou minerais, profundidade, demanda de força nas operações com tração mecânica ou animal. Foram definidas oito classes de solo segundo o conhecimento local: 1) Terra Branca Batumadeira; 2) Terra Branca Solta; 3) Terra Preta Batumadeira (ou Pesada); 4) Terra Preta Solta; 5) Terra Vermelha do Faxinal (ou do agricultor); 6) Terra Vermelha; 7) Terra de Cascalho; e, 8) Terra Roxa. De acordo com o SiBCS foram encontrados as seguintes classes de solos: CAMBISSOLOS, LATOSSOLOS e NEOSSOLOS. Os solos que dominam a região são os CAMBISSOLOS HÁPLICOS e os NEOSSOLOS LITÓLICOS, todos de baixa fertilidade natural e altamente susceptíveis à erosão. A técnica de RNA foi capaz de individualizar os etnosolos por meio da integração das variáveis de entrada Imagem SPOT5 e MDT (Modelo Digital do Terreno). A técnica de RNA foi capaz de separar os etnosolos por meio da integração de variáveis de entrada de diferentes origens e, quando comparada ao levantamento de solos tradicional, permitiu caracterizar a paisagem de modo mais detalhado e delimitar as unidades de mapeamento de solos.

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

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rennan Paloschi.pdf: 6045931 bytes, checksum: aaf808f0385b6382605fe18caaca76c0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-04 / Although there are studies that have been seeking modeling the influence of meteorological variables in relation to crop yield, the application of such models on a global scale and the consequent achievement concerning spatial results is a real challenge due to the complexity of the involved variables. Thus, this study aimed to analyze and implement software that allows the application of models to estimate agricultural yield based on remote sensing images, in a spatial and automated way. Yield estimation model using FAO water balance, as well as the needed indices to calculate it were implemented and subsequently tested for soybean cropping in Parana state for the 2011/2012 harvesting season. Design standards and analyses by language Unified Modeling Language (UML) were used to create a software structures and standardize computational tools. Such structures were implemented to data processing, water balance estimation and yield estimation, whose result was a version 1.0.1 software Crop-yield Modeling Platform - CyMP. Its structure makes implementation and use of estimation models more practical, automated, reusable and scalable for cropping yield. According to the proposed software, it was possible to reduce noise in vegetation indices from the orbital sensor images of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer - MODIS, interpolate images from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ECMWF, climate model to MODIS resolution, determine FAO water balance, estimate dates of development cycle of soybean crop, estimate hydric stress factor, estimate real evapotranspiration, and finally estimate both gross potential yield and attainable yield of soybean crop in Paraná State for the 2011/2012 harvesting season. / Embora haja estudos que busquem modelar as influências de variáveis agrometeorológicas em relação à produtividade das culturas agrícolas, a aplicação destes modelos em escala global e a consequente obtenção de resultados de forma espacial é um verdadeiro desafio dada a complexidade de variáveis envolvidas. Assim, este trabalho buscou analisar e implementar um software que permita a aplicação de modelos de estimativa de produtividade agrícola, baseados em imagens de sensoriamento remoto, de forma espacial e automatizada. O modelo de estimativa de produtividade, utilizando o balanço hídrico FAO, assim como os índices necessários para obtê-lo, foi implementado e posteriormente testado para o cultivar soja no Estado do Paraná para a safra 2011/2012. Padrões de projeto e análises utilizando a Unified Modeling Language (UML) foram utilizados na construção de estruturas de software e padronização de ferramentas computacionais. Tais estruturas foram implementadas para tratamento de dados, estimativa de balanço hídrico e estimativa de produtividade para dar origem ao software Crop-yield Modeling Platform CyMP, versão 1.0.1. Sua estrutura torna, de formas prática, automatizada, reutilizável e escalável, a implementação e a utilização de modelos de estimativa de produtividade agrícola. De acordo com o software proposto, foi possível suavizar ruídos em índices de vegetação provenientes de imagens do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer - MODIS, interpolar imagens provindas do modelo climático europeu - European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ECMWF - para resolução MODIS, determinar o balanço hídrico FAO, estimar as datas do ciclo de desenvolvimento da cultura da soja, estimar o fator de estresse hídrico da cultura, estimar a evapotranspiração real e, por fim, estimar tanto a produtividade potencial bruta como a produtividade atingível da cultura da soja no Estado do Paraná para safra 2011/2012.