A temperatura da superfície terrestre (TST), além da ação determinante sobre o crescimento e o desenvolvimento das plantas, influencia também muitos processos físicos, químicos e biológicos, tendo significativa relevância científica em um vasto campo das atividades de pesquisa e gerenciamento dos recursos naturais. O objetivo geral deste estudo foi verificar a adequação do uso de sensores orbitais AVHRR/3 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) classe POES (Polar Operational Environmental Satellites) para mapeamento de temperaturas da superfície terrestre no Rio Grande do Sul, visando sua implementação em programas operacionais de monitoramento agrometeorológico. No estudo realizado no período de junho a setembro de 2002, foram utilizadas 11 imagens noturnas e 20 imagens diurnas, captadas na estação de recepção de imagens NOAA pertencente ao Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia (CEPSRM). Após processamento, as imagens foram utilizadas para a determinação da temperatura de brilho da banda 4 e 5 da TST através dos métodos de Becker e Li (1990), Kerr et al. (1992) e Sobrino et al. (1993). A TST obtida a partir das imagens foi comparada aos dados de temperatura do ar obtidos em 13 estações meteorológicas de superfície Os resultados mostraram que os sensores orbitais AVHRR/3 são adequados para o mapeamento noturno de temperaturas da superfície terrestre no Rio Grande do Sul. O método de Sobrino et al. (1993) é o mais adequado entre os métodos testados para a estimativa das temperaturas noturnas no Estado, embora ainda seja necessário um aprofundamento teórico em relação aos efeitos atmosféricos sobre regiões localizadas em baixas latitudes. Também a temperatura estimada por sensores remotos pode ser utilizada para estimar a temperatura do ar nos locais avaliados, sendo que ainda deve ser testada a extrapolação para outros locais.

Este trabalho tem a finalidade de fornecer os elementos necessários à montagem de um SIG para gerenciamento e controle de obras públicas, tendo como ponto de partida as relacionadas às estradas de terra, portanto na área rural do município, podendo, ser estendido as outras áreas da gestão pública. A preferência pela questão viária dá-se pelo fato dela ter grande apelo econômico e relativa facilidade de aquisição dos planos de informação, quais sejam: malha viária, pontos notáveis, obras de arte, drenagem, relevo e solo. Planos de informação pertinentes à malha viária, aos pontos notáveis e às obras de arte, adquiridos em levantamento de campo com GPS, e drenagem, relevo e solo adquiridos via vetorização de plantas existentes. Através de um programa de apoio à gerência denominado SISGEM - Sistema de Gerência de Estradas Municipais - pode-se obter dados a respeito da produção, produtividade, custos, etc, gerando atributos aos geo objetos dos planos de informação descritos acima, e, desta forma, permitindo o cruzamento de planos de informações vetoriais com os relatórios gerados a partir dos trabalhos realizados.

O objetivo central deste trabalho consiste, a partir de um caso de ciclogênese ocorrido na costa leste do América do Sul, caracterizar as condições sinóticas favoráveis ao desenvolvimento de ciclones marítimos que possam gerar ressacas. Uma ciclogênese desenvolveu-se a leste da Argentina dia 03 de maio de 2001. Neste mesmo dia sobre o continente, existia um centro de alta pressão, que em conjunto com este ciclone marítimo formava um pista de vento de quadrante sul, paralelo ao continente, deixando o mar revolto, aumentando nível no extremo sul do Brasil, como registrado pela tábua de maré da cidade de Rio Grande, no estado do Rio Grande de Sul. No dia 04 de maio, à leste do estado de São Paulo, outro ciclone começa a se formar, intensificando a pista de vento pré existente. A metodologia utilizada afim de atingir os objetivos propostos, foi a da modelagem numérica. Utilizou-se modelo Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). Foram utilizados como entrada dados de outros dois modelos, modelo Global e Modelo ETA. Para ambos os experimentos usando o RAMS, observou-se que o ciclone do dia 04 teve sua gênese em torno de 25ºS e 45ºW, se deslocando para sudeste. Na análise de mesoescala, foi observado que durante o período estudado os ventos sempre tiveram uma componente de sul e que os mais intensos ventos ocorreram em 28ºS e 48ºW, pois nesta região haviam maiores valores de gradiente de pressão, fluxo de calor sensível e fluxo de calor latente, já que é também nesta região onde se verifica a maior temperatura da superfície do mar.

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

Com o advento dos sensores hiperespectrais se tornou possível em sensoriamento remoto, uma serie de diferentes aplicações. Uma delas, é a possibilidade de se discriminar classes com comportamentos espectrais quase idênticas. Porém um dos principais problemas encontrados quando se trabalha com dados de alta dimensionalidade, é a dificuldade em estimar os inúmeros parâmetros que se fazem necessários. Em situações reais é comum não se ter disponibilidade de tamanho de amostra suficiente, por exemplo, para se estimar a matriz de covariâncias de forma confiável. O sensor AVIRIS fornece uma riqueza de informações sobre os alvos, são 224 bandas cobrindo o espectro eletromagnético, o que permite a observação do comportamento espectral dos alvos de forma muito detalhada. No entanto surge a dificuldade de se contar com uma amostra suficiente para se estimar a matriz de covariâncias de uma determinada classe quando trabalhamos com dados do sensor AVIRIS, para se ter uma idéia é preciso estimar 25.200 parâmetros somente na matriz de covariâncias, o que necessitaria de uma amostra praticamente impraticável na realidade. Surge então a necessidade de se buscar formas de redução da dimensionalidade, sem que haja perda significativa de informação. Esse tipo de problema vem sendo alvo de inúmeros estudos na comunidade acadêmica internacional. Em nosso trabalho pretendemos sugerir a redução da dimensionalidade através do uso de uma ferramenta da geoestatística denominada semivariograma. Investigaremos se os parâmetros calculados para determinadas partições do transecto de bandas do sensor AVIRIS são capazes de gerar valores médios distintos para classes com comportamentos espectrais muito semelhantes, o que por sua vez, facilitaria a classificação/discriminação destas classes.

O uso inadequado dos recursos naturais foi uma constante no passado em toda a Região Sul do Brasil. Para orientar o uso sustentável desses recursos se faz necessário o desenvolvimento de pesquisas que permitam diagnosticar a qualidade da paisagem de determinado espaço geográfico e que proporcionem soluções adequadas de uso e conservação. Com este propósito foi desenvolvida uma pesquisa em General Carneiro, Estado do Paraná, no Bioma da Floresta Ombrófila Mista, em uma propriedade das Indústrias Pizzatto. Com o objetivo de realizar análise e interpretação multitemporal da qualidade visual da paisagem, utilizando geotecnologias como o sensoriamento remoto e o geoprocessamento. O estudo foi realizado ao longo de uma série temporal de 48 anos, utilizando fotografias aéreas e imagem de satélite IKONOS II, que permitiram obter produtos cartográficos temáticos de Uso e Cobertura do Solo que foram integrados em um SIG no programa SPRING 3.6. Foram inter-relacionados os dados espaciais (polígonos) aos dados não-espaciais (alfanuméricos), onde as informações alfanuméricas correspondem às características das classes interpretadas, como área, perímetro, textura, forma, convergências e divergências e características ambientais e paisagísticas. Realizou-se também uma análise da dinâmica espaço-temporal da fragmentação das classes tipológicas de florestas em estágio (inicial, intermediário e avançado), constatando que esta fragmentação refere-se aos objetivos da propriedade ao longo da série temporal. Foram elaborados também os produtos de potencial erosivo do solo, de conflito de uso e qualidade da paisagem, através do cruzamento entre os mapas utilizando a programação LEGAL (linguagem espacial para geoprocessamento algébrico) no SPRING, através da simultaneidade entre os mapas. Com estes produtos, obteve-se as informações de potencialidade erosiva do solo, com o tema baixo moderado apresentando a maior porcentagem (50%); conflito de uso do solo, com o tema uso adequado sem restrições com a maior porcentagem (> 80%) e qualidade da paisagem de 1952-1980 e 1980-2000, ambos apresentando a classe de baixo grau de antropização acima de 70%. Com a análise dos resultados obtidos, concluiu-se que o recorte espacial apresenta-se com uma alta qualidade paisagística, referente às disponibilidades dos recursos naturais e as forma de utilização do espaço. Constatou-se também a efetividade e aplicabilidade do procedimento metodológico para avaliação da qualidade da paisagem como instrumento para planejamento e gestão de propriedades florestais.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul e testar uma metodologia para definir a área cultivada e para estimar o rendimento de grãos de arroz irrigado através do ajuste de modelos agrometeorológicos-espectrais. O estudo foi realizado para as seis regiões orizícolas do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado para as seis regiões orizícolas do Estado. Foram utilizados dados de rendimento de grãos de arroz irrigado, área cultivada, dados meteorológicos e imagens de NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) do sensor MODIS (Moderate resolution Imaging Spectroradiometer), de agosto a abril, das safras de 2000/01 até 2009/10. Os resultados mostraram que existem diferenças acentuadas entre as regiões orizícolas do Estado, relacionadas às estatísticas agrícolas da cultura do arroz irrigado. Existe tendência tecnológica de incremento no rendimento de grãos, tanto no Estado como um todo, quanto nas seis regiões orizícolas. A metodologia proposta para determinar a distribuição espacial e quantificar as áreas cultivadas com arroz irrigado é eficiente, e pode ser usada para fornecer dados de entrada em modelos agrometeorológicos-espectrais de estimativa de rendimento de grãos. Os perfis temporais de NDVI/MODIS obtidos são típicos de áreas agrícolas e indicam associação com as principais etapas de desenvolvimento da cultura. Os valores de NDVI são baixos no período de implantação, crescentes durante o desenvolvimento vegetativo, atingindo os valores máximos na floração e início de enchimento de grão, voltando a decrescer durante a maturação fisiológica dos grãos. A radiação solar, temperatura mínima do ar e NDVI estão associadas ao rendimento de grãos de arroz irrigado, em diversos períodos do desenvolvimento da cultura. Os modelos agrometeorológicos-espectrais para estimativa de rendimento de grãos, ajustados através da abordagem orientada pelas relações clima-planta, são adequados às estimativas em nível regional e podem introduzir objetividade ao sistema atual de previsão de safras. No entanto, o modelo elaborado para o Estado como um todo ainda necessita de melhorias. / The objective of this study was to characterize the irrigated rice crop at Rio Grande do Sul State and to test a methodology to define the cultivated area and to estimate the grain yield through the adjustment of the agrometeorological-spectral models. The study was developed for the six rice-growing regions of Rio Grande do Sul. Data of the irrigated rice grain yield, crop area, meteorological data and NDVI (Normalized Difference of Vegetation Index) images of MODIS (Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) sensor, were used from August to April, from 2000/01 to 2009/10 crop season. The results showed that there are accentuated differences between the rice-growing regions of the State related to the agricultural statistics of irrigated rice crop. There are technological increasing tendency of grain yield, at the average State level as well as for the six ricegrowing regions. The proposed methodology to determine the spacial distribution and to quantify the irrigated rice crop areas is efficient, and can be used to provide input data on agrometeorological-spectral models to estimate grain yield. The obtained temporal profiles of NDVI/MODIS are typical of crop areas and are associated to the principal stages of culture development. The NDVI values are low in the implantation period, increasing during the vegetative development, reaching the maximum values at the flowering and at the beginning of the grain filling and decreasing during the grain physiological maturation. The solar radiation, minimum air temperature and NDVI are associated to the irrigated rice grain yield, in several crop development periods. The agrometeorological-spectral models to estimate irrigated rice grain yield, adjusted through at the orientated approach by the climate-plant relationships, are adequate to the estimates in regional levels and can introduce objectivity to the current harvests forecasts. However, the elaborated model for the Rio Grande do Sul as a whole still needs improvements.

Informações sobre a umidade do solo são fundamentais para monitorar as condições hídricas da superfície e prever secas e estiagens. Para efetuar este monitoramento com métodos de detecção direta em grandes áreas, o custo é alto e demorado. As possibilidades que se abrem com o uso dos sensores a bordo de satélites que são sensíveis à energia de microondas são grandes, pois a técnica permite detecção de umidade do solo, de temperatura do solo e de quantidade de cobertura de vegetação para grandes áreas da superfície terrestre. O presente trabalho pretendeu colaborar para avaliação do potencial do sensor de microondas AMSR-E na detecção da umidade do solo. Para isso, foram utilizados dados de umidade do solo coletados pelo sensor AMSR-E, a bordo do satélite AQUA do programa NOAA, em 2009 para uma área do sul do Brasil, no Estado do Rio Grande do Sul, e feita a comparação com dados de precipitação pluvial medida em estações pluviométricas de superfície. Os resultados mostraram que existe relação entre umidade do solo detectada pelo sensor e a precipitação pluvial ocorrida. Nos meses avaliados verificou-se que os padrões de resposta do sensor à umidade do solo corresponderam em grande medida aos padrões de precipitação pluvial, o que na prática nos possibilita relacionar um evento a outro. Houve semelhança de padrões espaciais de umidade do solo com os padrões de molhamento do solo por parte da precipitação pluvial. As comparações realizadas entre os padrões permitem afirmar que o sensor AMSR-E pode servir ao monitoramento de secas e estiagens de maneira geral para um território, uma vez que consegue perceber a evolução da umidade do solo espacialmente e temporalmente para grandes áreas. / Information on soil moisture is critical to monitor the surface water conditions and predict droughts and dry spells. To perform this monitoring with traditional methods the cost is high and time consuming. The possibilities opened by the use of sensors aboard satellites that are sensitive to microwave energy are high, because the technique allows detection of soil moisture, soil temperature and amount of vegetation cover for large surface areas land. This study sought to contribute to assessing the potential of microwave sensor AMSR-E soil in detection. For this we used data collected by the soil moisture sensor AMSR-E aboard the AQUA satellite NOAA program in 2009 to an area of southern Brazil, in Rio Grande do Sul, and made a comparison with data rainfall measured in surface rainfall stations. The results showed that there is a relation between the sensors detects soil moisture and the phenomenon of rainfall occurred over the same territory. In the availed months it was found that the response patterns of soil moisture sensor to correspond largely to rainfall patterns, which in practice allows us to relate one event to another. There was similarity of spatial patterns of soil moisture with the patterns of soil wetting by rainfall. The comparisons between the patterns to indicate that the AMSR-E sensor can be used to monitor droughts and dry spells in general to a territory once can detect the evolution of soil moisture and period for large areas.

As imagens de sensores termais (8 – 12 μm) apresentam uma grande importância para os estudos ambientais. O produto de emissividade (produto AST05) do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) vem sendo usado em vários destes estudos. Entretanto, em regiões de atmosfera úmida este produto tem apresentado problemas, como erros na estimativa da emissividade e grande quantidade de ruído periódico. Estudos concluíram que estes problemas estão associados principalmente ao processo de correção atmosférica, o qual tem se mostrado inadequado nestas regiões. Este trabalho apresenta um estudo a respeito da qualidade do produto AST05 e uma alternativa ao atual processo de correção atmosférica destes dados, através da utilização de perfis atmosféricos (radiossondagem) coletados próximos ao local e momento do imageamento para reduzir erros gerados pela interferência atmosférica. Apresenta também um estudo referente ao ruído periódico e como ele pode ser minimizado no domínio da frequência, através dos filtros notch. Os resultados demostraram que a utilização de perfis atmosféricos de radiossondas pode melhorar a qualidade das imagens de emissividade, em comparação ao produto AST05 e que o ruído periódico remanescente pode ser minimizado no processo de filtragem, produzindo imagens mais nítidas e com dados de emissividade de maior acurácia. / Thermal images (8-12 μm) held great importance for environmental studies. The emissivity product AST05 from sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) has been used in several studies. However, in humid atmosphere areas this product has presented problems, such as errors in emissivity data and periodic noise. Studies have found that these problems are mainly associated to atmospheric correction process, which has proved inadequate in these regions. This work presents a study about the quality of AST05 product and also an alternative to the data correction process, using atmospheric profiles (radiosonde) near the place and time of imaging to perform the reduction of atmospheric interference. It also presents a study regarding the periodic noise and how it can be reduced in frequency domain, using notch filters. Results showed that the atmospheric correction process can be improved and the quality of the restored imagens compared to AST05 product is better. Remaining periodic noise can be minimized in the filtering process, producing sharper images and accurate data emissivity.

A travessia antártica chileno-brasileira entre Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) e o Polo Sul geográfico, ocorrida no verão de 2004–2005 coletou cinco testemunhos de gelo que tiveram suas camadas mais superficiais analisadas por cromatografia iônica e por espectrometria de massa. Cada uma dessas técnicas determinou os íons Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- e SO42- e a razão isotópica δD, respectivamente. Visando interpretar a variabilidade desses parâmetros ao longo do transecto e, também, durante o período abrangido por cada amostra, os testemunhos de gelo foram datados (utilizando a contagem anual de camadas de neve e firn dos parâmetros Na+, nssSO42- e δD) e, na sequência, a taxa média de acumulação anual de neve foi determinada para cada sítio onde os testemunhos de gelo foram coletados. Os aerossóis do sal marinho foram identificados a partir dos registros de Na+ e, nos três sítios mais próximos à costa foram, ainda, registradas deposições de aerossóis provenientes da formação de gelo marinho. Já as espécies ácidas produzidas na troposfera a partir de reações com spray marinho foram as espécies predominantes nos sítios mais continentais. A contribuição biogênica (expressa pelo registro de MS-), assim como, os registros de NO3- responderam a processos pós-deposicionais, de natureza tanto física como química. / Five ice cores collected during the 2004–2005 Chilean-Brazilian Antarctic traverse, from Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) to the South Pole, had their uppermost layers chemically analyzed. The ion chromatography technique measured Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- and SO42- concentrations. The mass spectrometry measured δD ratios. In order to interpret the spatial and the temporal variability of these parameters, this work dated the ice cores by counting the annual layers, using Na+, nssSO42- and δD profiles. Then it determined the net mean accumulation rates for each sampling site. The Na+ registers identified sea salt aerosols and sea ice aerosols only for the three sites located closer to the cost. The acid species produced on troposphere by reactions with sea spray predominated at the most inland sites. The biogenic contributions (expressed by MS- registers) as the NO3- concentrations responded to both physical and chemical post depositional processes.