O desenvolvimento de soluções que auxiliem na extração de informações de dados oriundos de sistemas de sensoriamento remoto e outras geotecnologias são essenciais em diversas atividades, por exemplo, a identificação de requisitos para o monitoramento ambiental; a definição de regiões de conservação; o planejamento e execução de atividades de verificação quanto ao cumprimento e uso do espaço; o gerenciamento de recursos naturais; a definição de áreas protegidas e ecossistemas; e o planejamento para aplicação e reposição de insumos agrícolas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um método para parametrizar um algoritmo segmentador Multiresolution, de forma que os segmentos obtidos sejam os maiores possíveis dentro de limites pré-estabelecidos de heterogeneidade para os dados avaliados. O método faz uso de variografia, uma ferramenta geoestatística que apresenta uma estimativa de quanto duas amostras variam em uma região espacial, de acordo com a distância relativa entre elas. Mostra-se também como a avaliação de múltiplos variogramas pode ser empregada na delimitação de regiões quando combinada a este algoritmo de segmentação, desde que os dados estejam dispostos em uma grade amostral regularmente espaçada. O método desenvolvido utiliza o efeito pepita estimado para os atributos dispostos em camadas sobrepostas e quantifica a segmentação em dois momentos (ou médias) para identificar o valor do parâmetro espacial ótimo a ser aplicado no segmentador. Apresenta-se, como exemplos de aplicabilidade do método, três casos típicos desta área: (i) definição de zonas de manejo para agricultura de precisão; (ii) seleção de regiões para estimativas de degradação ambiental na vizinhança de ponto de coleta/observação de espécies; e (iii) a identificação de regiões bioclimáticas que compõem uma Unidade de Conservação da biodiversidade. / Information extraction of data derived from remote sensing and other geotechnologies is important for many activities, e.g., the identification of environmental requirements, the definition of conservation areas, the planning and implementation of activities regarding compliance of correct land use; the management of natural resources, the definition of protected ecosystem areas, and the spatial planning of agricultural input reposition. This thesis presents a parameter optimisation method for the Multiresolution segmentation algorithm. The goal of the method is to obtain maximum sized segments within the established heterogeneity limits. The method makes use of variography, a geostatistical tool that gives a measure of how much two samples will vary in a region depending on the distance between each one of them. The variogram nugget effect is measured for each attribute layer and then averaged to obtain the optimal value for spatial segmentation with the Multiresolution algorithm. The segments thus obtained are superimposed on a regularly spaced sampled grid of georeferenced data to divide the region under study. To show the usefulnesss of this method, the following three case studies were performed: (i) the delineation of precision farming management zones; (ii) the selection of regions for environmental degradation estimates in the neighbourhood of species occurrence points; and (iii) the identification of bioclimatic regions that are present in biodiversity conservation units.

O desenvolvimento de soluções que auxiliem na extração de informações de dados oriundos de sistemas de sensoriamento remoto e outras geotecnologias são essenciais em diversas atividades, por exemplo, a identificação de requisitos para o monitoramento ambiental; a definição de regiões de conservação; o planejamento e execução de atividades de verificação quanto ao cumprimento e uso do espaço; o gerenciamento de recursos naturais; a definição de áreas protegidas e ecossistemas; e o planejamento para aplicação e reposição de insumos agrícolas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um método para parametrizar um algoritmo segmentador Multiresolution, de forma que os segmentos obtidos sejam os maiores possíveis dentro de limites pré-estabelecidos de heterogeneidade para os dados avaliados. O método faz uso de variografia, uma ferramenta geoestatística que apresenta uma estimativa de quanto duas amostras variam em uma região espacial, de acordo com a distância relativa entre elas. Mostra-se também como a avaliação de múltiplos variogramas pode ser empregada na delimitação de regiões quando combinada a este algoritmo de segmentação, desde que os dados estejam dispostos em uma grade amostral regularmente espaçada. O método desenvolvido utiliza o efeito pepita estimado para os atributos dispostos em camadas sobrepostas e quantifica a segmentação em dois momentos (ou médias) para identificar o valor do parâmetro espacial ótimo a ser aplicado no segmentador. Apresenta-se, como exemplos de aplicabilidade do método, três casos típicos desta área: (i) definição de zonas de manejo para agricultura de precisão; (ii) seleção de regiões para estimativas de degradação ambiental na vizinhança de ponto de coleta/observação de espécies; e (iii) a identificação de regiões bioclimáticas que compõem uma Unidade de Conservação da biodiversidade. / Information extraction of data derived from remote sensing and other geotechnologies is important for many activities, e.g., the identification of environmental requirements, the definition of conservation areas, the planning and implementation of activities regarding compliance of correct land use; the management of natural resources, the definition of protected ecosystem areas, and the spatial planning of agricultural input reposition. This thesis presents a parameter optimisation method for the Multiresolution segmentation algorithm. The goal of the method is to obtain maximum sized segments within the established heterogeneity limits. The method makes use of variography, a geostatistical tool that gives a measure of how much two samples will vary in a region depending on the distance between each one of them. The variogram nugget effect is measured for each attribute layer and then averaged to obtain the optimal value for spatial segmentation with the Multiresolution algorithm. The segments thus obtained are superimposed on a regularly spaced sampled grid of georeferenced data to divide the region under study. To show the usefulnesss of this method, the following three case studies were performed: (i) the delineation of precision farming management zones; (ii) the selection of regions for environmental degradation estimates in the neighbourhood of species occurrence points; and (iii) the identification of bioclimatic regions that are present in biodiversity conservation units.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Henrique Orsi.pdf: 1050981 bytes, checksum: 04c595bd725a75ff4c7d08c180f10951 (MD5) Previous issue date: 2012-08-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The region of the lower Araguaia River is influenced by a flood pulse that causes changes in the environment. This study aimed to identify the spatial effects (main river and tributaries) on the assembly structure of fish. Samples were taken every two months between March and September 2009, at 14 sites (7 in the Araguaia River and 7 in tributaries), fishes were collected with gill nets exposed for 24 hours, for the analysis effort was standardized and indexed in catch per unit of effort in number and biomass, then the attributes of the assembly and the total abundance were set and spatial distribution patterns were identified through factorial analysis. The beta diversity was estimated as the rate of renewal of species. An ordination analysis indicated the formation of three axes and their scores were retained for a PerManova analysis. Analysis of the indicator species was performed to determine if there were local indicator species. Species richness and abundance of fish were higher in the channel of the Araguaia River during the dry season. The diversity in the channel of the Araguaia River in low water seasons and dry seasons differed from the tax on water and flood in relation to the abundance in number of individuals and beta diversity showed that the Araguaia River and tributaries have their assemblages in a non-random status. The evenness showed no significant differences between sites and seasons. The evaluation of indicator species identified a number of species that stick out among the others, mainly in the main channel in the dry season, these facts may be related to environmental changes between seasons, flooding its banks and several structures along the river, providing new habitats and causing some species seek more favorable environments to their needs during the different seasons. / A região do baixo rio Araguaia sofre a influência de um pulso de inundação que causa modificações no ambiente. O presente trabalho teve por objetivo identificar os efeitos espaciais (calha e tributários) na estrutura da assembleia da ictiofauna. As amostras foram realizadas bimestralmente entre março e setembro de 2009, em 14 locais (7 no rio Araguaia e 7 em tributários), os peixes foram coletados com redes de espera expostas por 24 horas, sendo que para as análises, o esforço foi padronizado e indexado em captura por unidade de esforço em número e biomassa, em seguida os atributos da assembleia e abundância total foram calculados e posteriormente os padrões de distribuição espacial foram identificados através de análises bifatoriais. A diversidade beta foi estimada como a taxa de renovação de espécies. Uma análise de ordenação indicou a formação de 3 eixos e seus escores foram retidos para análise de PerManova. A análise de espécies indicadoras foi realizada para determinar se existiam espécies indicadoras de locais. A riqueza de espécies e abundância de peixes foram maiores na calha do rio Araguaia durante a estação seca. A diversidade na calha do rio Araguaia nas estações vazante e seca divergiu dos tributários nas estações enchente e cheia em relação à abundância em número de indivíduos e a diversidade beta mostrou que o rio Araguaia e os tributários apresentam suas assembleias de forma não aleatórias. A equitabilidade não apresentou diferenças significativas entre os locais e as estações. A avaliação de espécies indicadoras permitiu identificar algumas espécies que sobressaem em relação às outras, principalmente na calha principal na estação seca, tais fatos podem estar relacionados às mudanças no ambiente entre as estações, alagando as margens e várias estruturas ao longo do rio, disponibilizando novos habitats e fazendo que algumas espécies procurem ambientes mais propícios as suas necessidades durante as diferentes estações do ano.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Debona.pdf: 762754 bytes, checksum: 84144469bdb5ba849d0c3229b1d70835 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / This study evaluated the hypothesis that the fish assemblage on reservoir of Hydropower Plant Governador Pedro Viriato Parigot de Souza (Capivari) is structured along its longitudinal axis, forming two or three distinct zones, which is influenced by environmental variables. For this, samples of fishes and abiotic variables were carried out quarterly between January 2004 and October 2008, in three sites (dam, intermediate and backwater) along the longitudinal gradient of the reservoir. The major variation gradients of assemblage structure (pure) were summarized with the non-metric multidimensional scaling (NMS) and compared longitudinal with the multi-response permutation procedure (MRPP). Further, it was examined the existence of indicator species at each site. In sequence, the variation gradients of assemblage structure related with abiotic variables (restricted) were extracted under the linear constraints imposed by these variables on canonical correspondence analysis (CCA). The congruence between the pure and restricted gradients was then evaluated with the Mantel test. We captured 30.085 individuals of which the fluvial local had greater richness. Ordination of NMS and MRPP test showed that the gradients of the pure structure of the fish assemblage were differentiated on longitudinal axis of reservoir, and identified differences in fluvial site from others, found greater preference of species for this site. The ordering of the CCA had a greater influence of water transparency, followed by pH and dissolved oxygen, which was consistent with the ordering of the NMS by Mantel test. Thus, we can conclude that the structure of the fish assemblage in Capivari Reservoir presented zonation pattern, with two distinct zones in a longitudinal gradient, which found greater preference of the species by fluvial area, being mainly influenced by lower values water transparency and higher levels of pH and dissolved oxygen in this site. / O presente estudo teve por avaliar a hipótese de que a assembleia de peixes do reservatório da Usina Hidrelétrica Governador Pedro Viriato Parigot de Souza (Capivari) se apresenta estruturada longitudinalmente, formando duas ou três zonas distintas, sendo estas influenciadas por variáveis ambientais. Para isso foram realizadas coletas de peixes e variáveis abióticas trimestralmente entre janeiro de 2004 e outubro de 2008 em três locais (barragem, intermediário e remanso) ao longo do gradiente longitudinal do reservatório. Os maiores gradientes de variação da estrutura da assembleia (puros) foram sumarizados com o escalonamento multidimensional não-métrico (NMS) e comparados longitudinalmente com o procedimento permutacional de multiresposta (MRPP). Adicionalmente analisou-se a ocorrência de espécies com distribuições preferenciais em cada local. Na sequência, os gradientes de variação da estrutura da assembleia associada às variáveis abióticas (restritos) foram extraídos sob a restrição linear imposta pelas mesmas através da análise de correspondência canônica (ACC). A congruência entre os gradientes puros e restritos foi então avaliada com o teste de Mantel. Em todo o período foram capturados 38.085 indivíduos sendo que o local remanso teve maior riqueza. A ordenação da NMS e o teste da MRPP mostraram que os gradientes puros da estrutura da assembleia de peixes foram diferenciados longitudinalmente, identificando diferença do local remanso dos demais, sendo verificada maior preferência de espécies por este local. A ordenação da ACC demonstrou maior influência da transparência da água, seguida de pH e do oxigênio dissolvido, sendo esta congruente com a ordenação da NMS. Assim, pode-se concluir que a estrutura da assembleia de peixes no reservatório de Capivari apresentou um padrão de zonação formando duas zonas distintas em um gradiente longitudinal, onde foi verificado maior preferência das espécies pela zona fluvial (local remanso), sendo influenciado principalmente por esta apresentar menores valores de transparência da água e maiores índices de pH e oxigênio dissolvido.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Salete Daga.pdf: 597296 bytes, checksum: ad426af73e607b92ceea3cce0dbf170b (MD5) Previous issue date: 2010-08-12 / The objective of this study was to evaluate the composition and structure of the assemblages of native and nonnative fish along the temporal and spatial gradient on the Iguaçu River, and their relations with environmental variables in five reservoirs. Samples were collected from January 2004 to December 2008, with periodicity quarterly in reservoirs Foz do Areia, Segredo and Salto Caxias, while in reservoirs Salto Santiago and Salto Osório samples were bimonthly. Catches were made with the aid of gillnets (mesh size of 2.4 to 16 cm) and trammel nets (witches, 6, 7 and 8 cm between non-adjacent), operated on the surface, margin and bottom, exposed for 24 hours with checked at 8:00, 16:00 and 22:00 hours. Fish caught were identified, measured and weighed. The community structure was evaluated by its attributes of species (richness), abundance (biomass and number of individuals) and diversity index of Shannon. The environmental variables were plotted on a matrix (physics and chemistry) and is summarized by principal component analysis (PCA). To summarize the data on the composition and structure of the assemblages of native and nonnative fish, analysis of non-metric multidimensional scaling (NMDS) was used. The degree of association between multivariate matrices (environmental variables and the composition and structure of the assemblages of native fish and non-native) was assessed by means of a Procrustes routine. During the study period were collected from 152,007 specimens, 148,084 individuals of native species and 3,923 specimens of non-native species, which were divided into six orders, 16 families, 32 genera and 50 species. The most abundant native species were Astyanax sp. B (40.1%), Astyanax sp. C (19.1%) and Pimelodus britskii (9.1%). The non-native species were more abundant Odontesthes bonariensis (85.1%), Prochilodus lineatus (7.5%) and Tilapia rendalli (4.9%). The distribution of abundance in numbers and weight was higher in Salto Santiago, both native and non native. Spatial and temporal differences were apparent for wealth, for both native and non native, but the Shannon diversity index showed significant differences only for native species. The composition and structure of the assembly of native and nonnative fish showed significant differences along the longitudinal gradient of the Iguaçu River. The physical and chemical variables (water temperature, water transparency, pH and electrical conductivity) were significant for the separation of the reservoirs along the longitudinal gradient. Procrustes analysis showed that an association exists between the physical and chemical variables, and the spatial arrangement of the composition and structure of the assemblages of native fish. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição e estrutura da assembleia de peixes nativos e não nativos, ao longo do gradiente espacial e temporal no rio Iguaçu e, suas relações com as variáveis ambientais em cinco reservatórios. As amostragens foram realizadas de janeiro de 2004 à dezembro de 2008, com periodicidade trimestral nos reservatórios de Foz do Areia, Segredo e Salto Caxias, enquanto que nos reservatórios de Salto Santiago e Salto Osório as amostragens foram bimestrais. As capturas foram realizadas com o auxílio de redes de espera simples (malhas de 2,4 a 16 cm) e tresmalhos (feiticeiras de 6, 7 e 8 cm entre nós não adjacentes), operadas na superfície, margem e fundo, expostas por 24 horas com revistas às 8:00, 16:00 e 22:00 horas. Os peixes capturados foram identificados, medidos e pesados. A estrutura da comunidade foi avaliada pelos seus atributos número de espécies (riqueza), abundância (biomassa e número de indivíduos) e índice de diversidade de Shannon. As variáveis ambientais foram plotadas em uma matriz (física e química), sendo essa sumarizada pela análise de componentes principais (PCA). Para sumarizar os dados de composição e estrutura da assembleia de peixes nativos e não nativos, a análise de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) foi utilizada. O grau de associação entre as matrizes multivariadas (variáveis ambientais e composição e estrutura da assembleia de peixes nativos e não nativos) foi avaliado por meio de uma rotina Procrustes. Durante o período amostral foram coletados 152.007 exemplares, sendo 148.084 indivíduos de espécies nativas e 3.923 exemplares de espécies não nativas, que foram distribuídos em seis ordens, 16 famílias, 32 gêneros e 50 espécies. As espécies nativas mais abundantes foram Astyanax sp. B (40,1%), Astyanax sp. C (19,1%) e Pimelodus britskii (9,1%). As espécies não nativas mais abundantes foram Odontesthes bonariensis (85,1%), Prochilodus lineatus (7,5%) e Tilapia rendalli (4,9%). A distribuição de abundância, em número de indivíduos e peso foi maior em Salto Santiago, tanto para espécies nativas como não nativas. Diferenças espaciais e temporais significativas foram verificadas para a riqueza, tanto para espécies nativas como não nativas, entretanto o índice de diversidade de Shannon, mostrou diferenças significativas somente para as espécies nativas. A composição e estrutura da assembleia de peixes nativos e não nativos, apresentaram diferenças significativas ao longo do gradiente longitudinal do rio Iguaçu. As variáveis físicas e químicas (temperatura da água, transparência da água, pH e condutividade elétrica), foram significativas para a separação dos reservatórios ao longo do gradiente longitudinal. A análise de Procrustes mostrou que existe associação entre as variáveis físicas e químicas, e o arranjo espacial da composição e estrutura da assembleia de peixes nativos.