The relationship between man and environment initially happens in a natural way. After a while, there is an accelerated populational growth, and new technology comes, which intensifies the human actions both in the terrestrial environment and in the aquatic one, imposing, therefore, unbalance in the relation man-nature. Thus, quantitative and qualitatively, the water in the planet finds itself at risk due to pollution. Consequently, the hydrological resources conservation is an increasing concern among public and private organs. Studies and researches concerning the integration of terrestrial and aquatic ecosystems have outstood, aiming at protecting and preserving the environment. Hence, having an integrated approach of both terrestrial and aquatic ecosystems as an objective, prioritazing quality to the environment, this research identified the relation between the limnologic characteristics of Rodolfo Costa e Silva Reservoir - RS and the terrestrial ecosystem, according to the land use and the physical characteristics in the Reservoir dam up area. A geographical data bank was created in the SPRING applicative, which, making use of topographic maps, Satellite images CBERS-2 CCD and of LANDSAT-5 TM and GPS data, made it possible to elaborate thematic maps of declivity, land use, of permanent preservation areas (APP) and of environmental conflicts. From this data analysis result, it was identified that, concerning the use of land in the Reservoir dam up area, what predominated in the agricultural cycles, respectively, were the agriculture, the field and the forest. Regarding the APP located at the drainage marginal areas and around the springs and the Reservoir itself, according to the up-to-date federal environmental legislation, it was verified that the place presents more than 72% of the APP with environmental conflicts. As for the relief declivity classes, the study area is mainly represented by plain forms and some slightly wavy ones. About the Reservoir limnologic characteristics evaluation, the greatest differences happened in the variables total of solids in suspension (TSS), water transparency and hydrogen ion concentration (pH). Therefore, it can be inferred that the higher alterations presented by the limnologic variables from Oct. 20, 2005 through Sep. 26, 2006 are linked, in a general way, to the first (10/20/2005), second (11/18/2005), fourth (01/06/2006), seventh (03/25/2006) and thirteenth (09/26/2006) field collections, associated with the use of land destined to the agriculture classes (especially exposed soil) and field; and to the influence of the highest pluviosity registers occurred 26 and 7 days prior to the field collections. The differences in how to use the land provided distinct limnologic compartments, which points out to the influence of the terrestrial ecosystem in the aquatic one in the Reservoir. / A relação do homem com o ambiente, inicialmente, ocorre de forma natural. Passado algum tempo, há um acelerado crescimento populacional e surgem novas tecnologias, que intensificam as atividades antrópicas tanto no ambiente terrestre quanto no aquático, impondo assim, desequilíbrio na relação homem-natureza. Desse modo, quantitativa e qualitativamente, a água no planeta encontra-se em risco devido à poluição. Por isso, a conservação dos recursos hídricos é uma preocupação crescente dos órgãos públicos e privados. Estudos e pesquisas voltados à integração dos ecossistemas terrestre e aquático vêm se destacando, visando à proteção e preservação do ambiente. Dessa maneira, objetivando uma abordagem integrada dos ecossistemas terrestre e aquático, na dinâmica da qualidade ambiental, este trabalho identificou a relação entre as características limnológicas do Reservatório Rodolfo Costa e Silva - RS, com o ecossistema terrestre, de acordo com o uso da terra e as características físicas da área de captação do Reservatório. Criou-se um banco de dados geográficos no aplicativo SPRING, que, utilizando cartas topográficas, imagens dos Satélites CBERS-2 CCD e do LANDSAT-5 TM e dados de GPS, foram elaborados os mapas temáticos de declividade, de uso da terra, de áreas de preservação permanente (APP) e de conflitos ambientais. Do resultado da análise desses dados, identificou-se que, quanto ao uso da terra na área de captação do Reservatório, predominaram dentro dos ciclos agrícolas, respectivamente, a agricultura, o campo e a floresta. Em relação às APP localizadas na faixa marginal das drenagens e no entorno das nascentes e do próprio Reservatório, à luz da legislação ambiental federal vigente, identificou-se que o local apresenta mais de 72% das APP com conflitos ambientais. A respeito das classes de declividade do relevo, a área de estudo é representada na maioria por formas plana a fracamente ondulada. Quanto à avaliação das características limnológicas do Reservatório, as diferenças mais expressivas ocorreram nas variáveis total de sólidos em suspensão (TSS), transparência da água e potencial Hidrogeniônico (pH). Portanto, pode-se inferir que as maiores alterações apresentadas pelas variáveis limnológicas no período de 20/10/2005 a 26/09/2006 estão vinculadas, de maneira geral, à primeira (20/10/2005), segunda (18/11/2005), quarta (06/01/2006), sétima (25/03/2006) e décima terceira (26/09/2006) coletas de campo, associadas com o uso da terra destinado às classes agricultura (especialmente solo exposto) e campo; e à influência dos maiores índices pluviométricos ocorridos a 26 e 7 dias anteriores à realização das coletas de campo. As diferenças nos tipos de uso da terra proporcionaram compartimentos limnológicos distintos, o que aponta a influência do ecossistema terrestre sobre o aquático no Reservatório.

This work approaches the organization of aerial images by remote sensor, maps, photos, topographical letters, in the System SIE, module library, of the System of Libraries used in the Federal University of Santa Maria UFSM. Some steps for the inclusion of bibliographical registers are presented and registering item, which those compose the search system, by Internet from the university site. The choice for using a free software as a result from analysis of the four great available programs in the market such as Aleph, Pergamum, Gnuteca and SIE. Those systems available, the SIE, the module library was considered the most appropriate for the purpose in question. The application of the test pilot, carried out through in the Sector Library of the Center of Agricultural Sciences component of the System of Libraries of this related institution. It was confirmed the relevancy for this choice because the results were positive and meaningful. In this way, the System SIE becomes of great value for the information managers. It corresponds to be a useful tool for the dissemination of the information. It is a major importance for all the users in potential of this and other institutions of education. / Este trabalho aborda a organização de imagens de sensoriamento remoto, mapas, fotos aéreas, cartas topográficas, no Sistema SIE, módulo biblioteca, do Sistema de Bibliotecas utilizado na Universidade Federal de Santa Maria UFSM. São apresentados os passos para a inclusão de registros bibliográficos e itens de um registro, que compõem o sistema de busca, via Internet, do site da própria universidade. A escolha por se trabalhar com software livre resultou da análise dos quatro grandes programas disponíveis no mercado: Aleph, Pergamum, Gnuteca e SIE. Desses sistemas, o SIE, módulo biblioteca foi considerado o mais apropriado para a finalidade em questão. A aplicação do teste piloto, realizado na Biblioteca Setorial do Centro de Ciências Rurais componente do Sistema de Bibliotecas da referida instituição, confirmou a pertinência dessa escolha, uma vez que os resultados obtidos por meio dele foram positivos. Desse modo, o Sistema SIE faz-se de grande valor para os gestores da informação, haja vista que corresponde a uma ferramenta útil para a disseminação da informação, sendo de fundamental importância para todos os usuários em potencial desta e de outras instituições de ensino.

O uso de imagens provenientes de sensores remotos, tal como sistemas acoplados em aviões e satélites, é cada vez mais frequente, uma vez que permite o monitoramento continuo e periódico ao longo do tempo por meio de diversas observações de uma mesma região, por vezes ampla ou de difícil acesso. Essa ferramenta tem se mostrado importante e significativa em aplicações como o mapeamento de solo e fronteiras; acompanhamento de áreas de desmatamento, queimadas e de produção agrícola. Para gerar resultados interpretáveis ao usuário final, essas imagens devem ser processadas. Atualmente, o método de classificação por máxima verossimilhança é o mais empregado para classificação de imagens multiespectrais de sensores remotos, entretanto, por se tratar de uma técnica supervisionada, seus resultados dependem extensivamente da qualidade do conjunto de treinamento, utilizado para definir os parâmetros do método. A seleção de um bom conjunto de treinamento é um processo custoso e inviabiliza a automação da classificação para diversas imagens. O método de classificação por máxima verossimilhança é também paramétrico e portanto exitem algumas suposições quanto a distribuição dos dados que devem ser atendidas, caso contrário a aplicação do método pode gerar resultados ruins. Tendo em vista essas desvantagens do método da máxima verossimilhança, este trabalho propõe um novo método para a classificação de imagens multiespectrais provenientes de sensores remotos de forma que o procedimento seja autônomo, veloz e preciso, minimizando dessa forma os possíveis erros humanos inseridos em etapas intermediárias do processo, tal como a definição de conjuntos de treinamento. O método aqui proposto pertence ao conjunto das redes neurais artificiais (RNAs) e é denominado growing neural gas (GNG). Este método baseia-se no aprendizado não supervisionado de padrões \"naturais\" dentro de um conjunto de dados por meio da criação e adaptação de uma rede mínima de neurônios. Os resultados gerados a partir da classificação pela RNA foram comparados com os métodos mais utilizados na literatura atual, sendo eles o método da máxima verossimilhança e o método k-means. A partir da biblioteca espectral ASTER, mantida e criada parcialmente pela NASA, foram realizadas várias repetições do experimento, que consiste em classificar os dados de acordo com as diferentes classes existentes, e para cada uma destas repetições calculou-se uma medida de acurácia, denominada índice kappa, além do tempo de execução de cada método, de forma que suas médias foram comparadas via intervalo de confiança gerados por bootstrap não paramétrico. Também investigou-se como a análise de componentes principais (ACP), técnica utilizada para reduzir a dimensão dos dados e consequentemente o custo computacional, pode influenciar no desempenho dos métodos, tanto em sua qualidade de classificação quanto em relação ao tempo de execução. Os resultados mostram que o método proposto é superior nos dois aspectos estudados, acurácia e tempo de execução, para a maioria dos fatores aplicados. Mostra-se ainda um exemplo de aplicação prática em que uma imagem multiespectral de satélite não satisfaz as pré-suposições estabelecidas para o uso do método da máxima verossimilhança e verifica-se a diferença entre os métodos com relação a qualidade final da imagem classificada. / The use of images from remote sensors, such as coupled systems in airplanes and satellites, are increasingly being used because they allow continuous and periodic surveillance over time through several observations of some particular area, sometimes large or difficult to access. This sort of image has shown an important and meaningful participation in applications such as soil and borders mapping; surveillance of deforestation, forest fires and agricultural production areas. To generate interpretable results to the end user, these images must be processed. Currently, the maximum likelihood classification method is the most used for multispectral image classification of remote sensing, however, because it is a supervised technique, the results depend extensively on the quality of the training set, used to define the parameters of the method. Selecting a good training set is a costly process and prevents the automation of classification for different images. The maximum likelihood classification method is also parametric, and therefore, some assumptions about the distribution of the data must be met, otherwise the application of the method can generate bad results. In view of these disadvantages of the maximum likelihood method, this dissertation proposes a new, autonomous, fast and accurate method for multispectral remote sensing imagery classification thereby minimizing the possible human errors inserted at intermediate stages of the process, such as the definition of training sets. The method proposed here belongs to the set of artificial neural networks (ANN) and is called growing neural gas (GNG). This method is based on unsupervised learning of \"natural\" patterns in a dataset through the creation and adaptation of a minimum network of neurons. The results generated from the classification by ANN were compared with the most commonly used methods in the literature: the maximum likelihood method and the k-means method. From the spectral library Aster, maintained and made in part by NASA, several replications of the experiment were made, which is to classify the data according to different preestablished classes, and a measure of accuracy called kappa index was calculated for each of the replicates, in addition to the execution time of each method, so that their means were compared via confidence interval generated by nonparametric bootstrap. It was additionally investigated how principal component analysis (PCA), technique which reduces dimension of data and consequently the computational cost, can influence the performance of methods, both in its quality rating and runtime. The results show that the proposed method is superior in both aspects studied, accuracy and runtime, for the majority of applied factors. Furthermore, it is shown an example of a practical application in which a multispectral satellite image does not necessarily meet the established assumptions for using the maximum likelihood method, and there is a difference between the methods, regarding to its final classified image quality.

La cryosphère désigne les milieux où l’eau est présente sous sa forme solide, comme la neige ou les glaciers. La sensibilité des composantes de la cryosphère aux fluctuations climatiques, notamment température et précipitation, permet de construire des indicateurs de première importance dans le suivi de la ressource en eau et de l’évolution du climat. Les structures sociétales sont directement impactées par les altérations de ces réservoirs naturels de montagne : irrigation, potentiel hydro-électrique, tourisme, patrimoine paysager. Dans le cadre du projet de thèse-CRYOPYR, un important travail méthodologique a été effectué pour estimer les variations de surface et de volume de neige et de glace à partir de l’imagerie optique très haute résolution. Le massif des Pyrénées (3 404 m) abrite les glaciers les plus méridionaux d’Europe, et présente un important manteau neigeux saisonnier. Nous avons pu estimer la hauteur de neige en fin de période d’accumulation dans le bassin versant de la centrale hydro-électrique de Bassiès (Ariège). Dans le cas du glacier d’Ossoue (Hautes-Pyrénées), nous avons pu cartographier les variations pluriannuelles d’altitude du glacier. Complétée par une recherche de données historiques, cette démarche a permis de reconstruire les fluctuations du glacier depuis la fin du petit âge glaciaire (1850), et de caractériser les variations du climat régional à haute altitude dans les Pyrénées. L’association de ces méthodes quantitatives et de ces sites d’études permet de fournir des éléments de réponses à la problématique hydro-climatique pyrénéenne. / The Pyrenees mountain range hosts the southernmost glaciers in Europe (south of 43 _N), and are covered by a large seasonal snowpack. Glacier and snowpack are both components of the cryosphere, the water in its frozen state, and present high sensitivity to climatic influences. In the Pyrenees, water availability from snowmelt is an important issue concerning hydropower generation, irrigation in lowlands and are potentially linked to conflict usage. Pyrenees ski resorts are highly vulnerable to a potential declining snowpack. Pyrenean glaciers are strongly out of balance with regional climate and are in jeopardy in this new century. Natural patrimony and the visual perception of the high mountain landscape could be irrevocably affected by this lost. Snow depth cartography may provide valuable information to manage human activities in link with snow presence. To date, there is no direct approach to map snow depth in mountainous areas from spaceborne sensors. Here, we examined the potential of very-high-resolution stereo satellites to map snow depth in a mountain catchment. The results showed a decimetric accuracy and precision in the Pléiades derived snow depths, and realistic snow patterns. We also validated Pléiades data to estimate the annual glacier mass balance of a Pyrenean glacier. Thanks to this new approach and a deep sounding of archives data, we reconstructed the evolution of the second largest glacier of the Pyrenees (Ossoue glacier, 42.46 _N, 0.45 km2). Ossoue glacier has retreated since the end of the little ice age (LIA) with some stable phases, and would probably disappear by the half of the 21th century. Based on a new complete inventory, we maped the outline of the Pyrenean glaciers at the end of the little ice age (1850 approximately) and in 2011. It appears clear that the Pyrenees mountain range is in its last stage of deglaciation. / El término criósfera designa al conjunto de lugares donde el agua está presente en forma sólida, como la nieve o los glaciares. La sensibilidad de los componentes de la criósfera a las fluctuaciones climáticas, en particular la temperatura y las precipitaciones, permite construir indicadores de primera magnitud en el seguimiento del recurso hídrico y de la evolución del clima. Las alteraciones de esos depósitos naturales de montaña afectan de forma directa a estructuras de tipo social, tales como la: irrigación, la energía hidroeléctrica, el turismo o el patrimonio paisajístico. En el marco del proyecto de tesis CRYOPYR, llevamos a cabo un importante trabajo metodológico a partir de imágenes ópticas por satélite de muy alta resolución con el fin de evaluar las variaciones de superficie y de volumen de las capas de nieve y de hielo. Los Pirineos (3 404 m) cobijan los glaciares más meridionales de Europa, así como un importante manto de nieve estacional. Pudimos determinar la altura de la capa de nieve al final del periodo de acumulación en la cuenca de la central hidroeléctrica de Bassiès (Ariège, Francia). En el caso del glaciar de Ossoue (Hautes-Pyrénées, Francia), cartografiamos las variaciones plurianuales de altitud del glaciar. Completamos este trabajo basado en adquisiciones de imágenes por satélite con una búsqueda de datos históricos. De este modo, reconstruimos las fluctuaciones del glaciar de Ossoue desde el final de la pequeña edad de hielo (1850), y caracterizamos las variaciones del clima regional a alta altitud en los Pirineos. La combinación de estos métodos cuantitativos con medidas en sitios representativos de los cambios en curso ofrece elementos de respuesta a la problemática hidroclimática pirenaica.

A maneira mais direta de detectar as anomalias da densidade é pelo estudo do potencial gravitacional e de suas derivadas. A disponibilidade global e a boa resolução dos dados do satélite GOCE, aliadas à disponibilidade de dados de gravimetria terrestre, são ideais para a comparação e classificação das bacias de larga escala, como as bacias sedimentares do Solimões e do Amazonas dentro do Craton amazônico. Foram processados um conjunto de dados, produtos GOCE EGG_TRF_2 Level 2, ao longo das trajetórias do satélite para remover o ruído (shift/drift) nos gradientes da gravidade a partir da técnica crossover (XO). Calculamos a redução das massas topográfica a fim de obter os componentes do gradiente da gravidade e anomalia da gravidade usando modelagem direta com prismas esféricos a partir do modelo de elevação digital, ETOPO1. Desta maneira, a comparação dos dados somente do satélite GOCE com as reduções das massas topográficas referentes aos componentes do gradiente da gravidade permitiram estimar quantidades invariantes que trouxeram uma melhoria na interpretação dos dados do tensor de gravidade. Além disso, comparamos dados terrestres do campo de gravidade com dados do campo de gravidade dos modelos geopotenciais EGM2008 e GOCE, uma vez que os dados terrestres podem ser afetados por erros em longos comprimentos de onda devido a erros de nivelamento, diferentes referenciais de altitudes, e aos problemas em interligar diferentes campanhas de medidas da gravidade. Portanto, estimamos uma melhora e uma nova representação dos mapas das anomalias de gravidade e do tensor gradiente da gravidade nas áreas inacessíveis do Craton Amazônico. As observações forneceram novas entradas para determinar campos regionais a partir dados brutos pre-processados (gradiente de gravidade EGG_TRF_2 L2), bem como a partir de um modelo geopotencial mais recente até grau e ordem 250 dos harmonicos esféricos derivados de dados somente do satélite GOCE para a representação do campo de gravidade como geóide, anomalias da gravidade e os componentes tensor da gravidade, os quais foram quantidades importantes para interpretação, modelagem e estudo dessas estruturas. Finalmente, obtivemos um modelo isostático considerando a estrutura de densidade litosférica estudada através de uma modelagem direta 3D da distribuição de densidade por prismas esféricos usando a geometria do embasamento e descontinuidade do Moho. Além do que, constatamos através da modelagem direta das soleiras de diabásios dentro dos sedimentos mostramos que somente as soleiras dentro da Bacia do Amazonas não são as únicas responsáveis pela anomalia de gravidade positiva que coincide aproximadamente com as espessuras máximas dos sedimentos da Bacia. Talvez, isso possa ser também um resultado de movimentos relativos do Escudo das Guianas situado ao norte da Bacia, e o Escudo Brasileiro situado ao sul. Embora isso seja apenas uma evidência adicional preliminar, não podemos confirmá-las a partir das estimativas do campo da gravidade. Portanto, é necessário outros tipos de dados geofísicos, como por exemplo, evidências mais claras advindas do paleomagnetismo. / The most direct way to detect density anomalies is the study of the gravity potential field and its derivatives. The global availability and good resolution of the GOCE mission coupled with the availability of terrestrial gravity data are ideal for the scope of intercomparison and classification of the two large-scale Amazon and Solimoes sedimentary basins into area of the Amazon Craton. The GOCE data set obtained in satellite tracks were processed from EGG_TRF_2 Level 2 Products generated with the correction needed to remove the noise (shift/drift), and so, to recover the individual components of the gravity gradient tensor using the crossover (XO) points technique. We calculated the topographic masses reductions in order to obtain the gravity gradient components and gravity anomaly (vertical component) using forward modelling from tesseroids from Digital Elevation Model, ETOPO1. Thus, the comparison of the only-satellite GOCE data with the reductions of the topographic masses for the gradient components allowed to estimate invariants quantities for bring an improvement in the interpretation of the gravity tensor data. Furthermore, we compared the terrestrial data gravity field with EGM2008 and GOCE-deduced gravity field because the terrestrial fields may be affected by errors at long wavelengths due to errors in leveling, different height references, and problems in connecting different measurement campaigns. However, we have estimated an improvement and new representations of the gravity anomalies maps and gravity gradient tensor components primary in inaccessible areas of the Amazon Craton. GOCE observations provide new inputs to determine the regional fields from the preprocessed raw data (EGG_TRF_2 L2 gravity gradients), as well from the most recent global geopotential model available up to degree and order 250 developed in spherical harmonics derived only-satellite GOCE data for representing of geoid and others gravity field as gravity anomaly and gravity gradient tensor components, which are important quantities for modelling and studying these structures. Finally, we obtained the isostatic model considering the lithospheric density structure studied through a 3D direct modelling of density distribution using the geometry of basement and Moho discontinuity, assumed to be known as initial constraint. In addition, we found through direct modeling sills and sediment has shown that the diabase sills are not the only ones responsible for positive gravity anomaly map that transects the Amazon Basin, roughly coincident with the maximum thickness of sedimentary rocks or the trough of the basin. Maybe, this could be the result of the relative movements of the Guiana Shield, situated at the north of the Amazon basin, and the Brazilian Shield, situated at the south. Although this is only a preliminary additional evidence, we cannot confirm it only from the data of gravity. It is necessary others types of geophysical data, for example, more clear evidences obtained from paleomagnetism.

A maneira mais direta de detectar as anomalias da densidade é pelo estudo do potencial gravitacional e de suas derivadas. A disponibilidade global e a boa resolução dos dados do satélite GOCE, aliadas à disponibilidade de dados de gravimetria terrestre, são ideais para a comparação e classificação das bacias de larga escala, como as bacias sedimentares do Solimões e do Amazonas dentro do Craton amazônico. Foram processados um conjunto de dados, produtos GOCE EGG_TRF_2 Level 2, ao longo das trajetórias do satélite para remover o ruído (shift/drift) nos gradientes da gravidade a partir da técnica crossover (XO). Calculamos a redução das massas topográfica a fim de obter os componentes do gradiente da gravidade e anomalia da gravidade usando modelagem direta com prismas esféricos a partir do modelo de elevação digital, ETOPO1. Desta maneira, a comparação dos dados somente do satélite GOCE com as reduções das massas topográficas referentes aos componentes do gradiente da gravidade permitiram estimar quantidades invariantes que trouxeram uma melhoria na interpretação dos dados do tensor de gravidade. Além disso, comparamos dados terrestres do campo de gravidade com dados do campo de gravidade dos modelos geopotenciais EGM2008 e GOCE, uma vez que os dados terrestres podem ser afetados por erros em longos comprimentos de onda devido a erros de nivelamento, diferentes referenciais de altitudes, e aos problemas em interligar diferentes campanhas de medidas da gravidade. Portanto, estimamos uma melhora e uma nova representação dos mapas das anomalias de gravidade e do tensor gradiente da gravidade nas áreas inacessíveis do Craton Amazônico. As observações forneceram novas entradas para determinar campos regionais a partir dados brutos pre-processados (gradiente de gravidade EGG_TRF_2 L2), bem como a partir de um modelo geopotencial mais recente até grau e ordem 250 dos harmonicos esféricos derivados de dados somente do satélite GOCE para a representação do campo de gravidade como geóide, anomalias da gravidade e os componentes tensor da gravidade, os quais foram quantidades importantes para interpretação, modelagem e estudo dessas estruturas. Finalmente, obtivemos um modelo isostático considerando a estrutura de densidade litosférica estudada através de uma modelagem direta 3D da distribuição de densidade por prismas esféricos usando a geometria do embasamento e descontinuidade do Moho. Além do que, constatamos através da modelagem direta das soleiras de diabásios dentro dos sedimentos mostramos que somente as soleiras dentro da Bacia do Amazonas não são as únicas responsáveis pela anomalia de gravidade positiva que coincide aproximadamente com as espessuras máximas dos sedimentos da Bacia. Talvez, isso possa ser também um resultado de movimentos relativos do Escudo das Guianas situado ao norte da Bacia, e o Escudo Brasileiro situado ao sul. Embora isso seja apenas uma evidência adicional preliminar, não podemos confirmá-las a partir das estimativas do campo da gravidade. Portanto, é necessário outros tipos de dados geofísicos, como por exemplo, evidências mais claras advindas do paleomagnetismo. / The most direct way to detect density anomalies is the study of the gravity potential field and its derivatives. The global availability and good resolution of the GOCE mission coupled with the availability of terrestrial gravity data are ideal for the scope of intercomparison and classification of the two large-scale Amazon and Solimoes sedimentary basins into area of the Amazon Craton. The GOCE data set obtained in satellite tracks were processed from EGG_TRF_2 Level 2 Products generated with the correction needed to remove the noise (shift/drift), and so, to recover the individual components of the gravity gradient tensor using the crossover (XO) points technique. We calculated the topographic masses reductions in order to obtain the gravity gradient components and gravity anomaly (vertical component) using forward modelling from tesseroids from Digital Elevation Model, ETOPO1. Thus, the comparison of the only-satellite GOCE data with the reductions of the topographic masses for the gradient components allowed to estimate invariants quantities for bring an improvement in the interpretation of the gravity tensor data. Furthermore, we compared the terrestrial data gravity field with EGM2008 and GOCE-deduced gravity field because the terrestrial fields may be affected by errors at long wavelengths due to errors in leveling, different height references, and problems in connecting different measurement campaigns. However, we have estimated an improvement and new representations of the gravity anomalies maps and gravity gradient tensor components primary in inaccessible areas of the Amazon Craton. GOCE observations provide new inputs to determine the regional fields from the preprocessed raw data (EGG_TRF_2 L2 gravity gradients), as well from the most recent global geopotential model available up to degree and order 250 developed in spherical harmonics derived only-satellite GOCE data for representing of geoid and others gravity field as gravity anomaly and gravity gradient tensor components, which are important quantities for modelling and studying these structures. Finally, we obtained the isostatic model considering the lithospheric density structure studied through a 3D direct modelling of density distribution using the geometry of basement and Moho discontinuity, assumed to be known as initial constraint. In addition, we found through direct modeling sills and sediment has shown that the diabase sills are not the only ones responsible for positive gravity anomaly map that transects the Amazon Basin, roughly coincident with the maximum thickness of sedimentary rocks or the trough of the basin. Maybe, this could be the result of the relative movements of the Guiana Shield, situated at the north of the Amazon basin, and the Brazilian Shield, situated at the south. Although this is only a preliminary additional evidence, we cannot confirm it only from the data of gravity. It is necessary others types of geophysical data, for example, more clear evidences obtained from paleomagnetism.

As mudanças climáticas globais, regionais e locais representam, na atualidade, uma das maiores preocupações da humanidade. Essas mudanças podem ocorrer tanto a partir de causas naturais quanto a partir de causas antrópicas. As áreas das cidades se caracterizam por apresentarem temperaturas mais elevadas quando comparadas com as áreas rurais. Essa anomalia térmica causa a formação de ilhas de calor e esse fenômeno é reconhecidamente importante em estudos de clima urbano. O objetivo do presente trabalho foi, através de técnicas do sensoriamento remoto, identificar e analisar as ilhas de calor do Município de Piracicaba, SP verificando sua sazonalidade, intensidade e morfologia. Para tanto foi necessário realizar uma análise climática regional e verificar a possibilidade do uso do algoritmo de transformação termal do software IDRISI 3.2 nas imagens do satélite Landsat 7. Para validar o algoritmo foram aplicados dois métodos de transformação de temperatura aparente de superfície. Para a análise climática regional foram estudados os principais elementos climáticos do Município de Piracicaba, SP utilizando-se de dados da Estação Meteorológica da ESALQ/USP entre os anos de 1950 e 2005 e estes foram correlacionados com variáveis da urbanização. Concluiu-se, com os dados encontrados, que os elementos temperatura, precipitação, umidade relativa e evaporação tiveram tendência de aumento no período estudado e todos eles foram classificados como tendências climáticas. A temperatura apresentou tendência de aumento mais acentuada e se correlacionou positivamente com o aumento da urbanização. O algoritmo de transformação do software IDRISI 3.2 para o satélite Landsat 7 foi validado, sendo uma importante ferramenta para a utilização de imagens de melhor resolução. As ilhas de calor mais intensas do verão são representadas por locais com excesso de material de construção civil e pouca ou nenhuma área verde. A diferença entre a área urbana e a área rural da cidade ultrapassou 16°C no verão. O Parque da Rua do Porto é uma ilha de frescor e exerce um "efeito oásis" no centro e nos bairros vizinhos. O perfil das ilhas de calor do Município de Piracicaba não segue aquele delimitado por OKE (1974). As ilhas de calor variam sazonal e espacialmente e a intensidade destas, ao longo das estações do ano, está intimamente relacionada com a sazonalidade da cultura da cana-deaçúcar. As ilhas de calor da época da entressafra são, em média, 3.5°C mais intensas que as da época da safra. Por fim, pode-se afirmar que o uso e a cobertura do solo rural e urbano é um dos grandes agentes modificadores do clima local e regional. / Global, regional and local climate changes represent one of the greatest concerns of humanity. Climate changes can occur through natural or anthropogenic causes. Urban areas usually present higher temperatures than rural areas. This thermal effect is called "heat-island phenomenon" and has great importance on urban climate studies. In the present work, we identified and analyzed the heat-islands from Piracicaba, São Paulo using remote sensing techniques. The heat-islands were analyzed according to its seasonality, intensity and morphology using images from Landsat 7 satellite. We performed analysis on regional climate changes and investigated the use of the IDRISI thermal algorithm to convert Landsat 7 infrared thermal data on land surface temperature (LST). In order to transform Landsat 7 infrared thermal data we used two mathematical methods. Climate changes were analyzed by monitoring the climate elements for long periods of time, enabling the visualization of directional or periodical regional changes. The main climate elements were studied using data from ESALQ meteorological station for the last 55 years (1950-2005). Temperature, relative humidity, evaporation and precipitation variation were found to be correlated with urban growth parameters. The results indicated that temperature, precipitation, relative humidity and evaporation increased during the studied period and have been classified as "climate trends". The temperature presented the more accentuated trend of increase and was positively correlated with the growing urbanization. The software IDRISI 3.2 can be used with Landsat 7 high resolution images, being a useful and rapid tool to study urban heat islands. The most intense summer heatislands were represented by regions with higher amounts of constructed areas and almost any green area. In fact, during the summer the difference between the urban and rural areas was greater than 10°C. The Rua do Porto park was identified as a fresh-island and showed the "oasis effect" to the Center and neighbouring regions. Heat-islands varied according to the season and space and its intensity is intimately related to the sugar-cane seasonality. During the intercrop period the heat-islands were 3.5°C more intense than during the crop period. In conclusion land cover and land use affect local and regional climates.

A textura e o conteúdo do carbono orgânico (CO) influenciam na resposta espectral dos solos. O estudo desses atributos é de grande importância para a preservação e o manejo adequado da terra na busca de uma agricultura sustentável. O uso de sensores de laboratório e satélites tem se mostrado como uma ferramenta no auxílio para o estudo destes, porém a análise dos atributos do solo com esses sensores tem focado principalmente nas regiões do espectro eletromagnético do visível (Vis), infravermelho próximo (NIR) e infravermelho de ondas curtas (SWIR), com poucos estudos no infravermelho médio (MIR). O objetivo deste trabalho foi identificar o padrão espectral do solo com diferentes granulometrias (areia e argila) e teores de CO utilizando sensores de laboratório e satélite na região do MIR, especificamente na faixa do infravermelho termal (TIR). O estudo teve uma avaliação qualitativa e quantitativa da argila, CO e das frações de areia (fina e grossa). A área de estudo está localizada na região de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Foram coletadas 150 amostras de solo a uma profundidade de 0-20 cm. A textura do solo foi determinada pelo método da pipeta e a porcentagem de CO via combustão seca. Dados espectrais em refletância e emissividade (ε) foram adquiridos com o sensor Fourier Transform Infrared (FT-IR) Alpha (Bruker optics Corporation). Uma imagem \"ASTER_05\" foi adquirida em 15 de julho de 2017 em valores de ε. As amostras foram separadas por classes texturais e o comportamento espectral no TIR foi descrito. Os dados obtidos pelo sensor de laboratório foram reamostrados para as bandas do sensor de satélite. O comportamento entre os espectros de ambos sensores foi semelhante e teve correlação significativa com os atributos estudados, principalmente para areia. Para os modelos de regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR), foram utilizadas seis estratégias (MIR, MIR_ASTER, ASTER, Termal, Termal IDC e MIR IDC) que consistiram no uso de todas as bandas de sensores, ou pela seleção das mesmas que apresentaram as correlações mais significativas com cada um dos atributos. Os modelos apresentaram um bom desempenho na predição de todos os atributos usando o MIR inteiro. No TIR, o modelo para areia total e para as frações fina e grossa foi bom. No caso dos modelos criados com os dados do sensor ASTER, não foram tão promissores quanto os de laboratório. O uso de bandas específicas ajudou a estimar alguns atributos no MIR e no TIR, aumentando o desempenho preditivo melhorando a validação dos modelos. Portanto, a discriminação dos atributos do solo com sensores de satélite pode ser melhorada com a identificação de bandas específicas, como observado nos resultados com sensores de laboratório. / Soil texture and organic carbon (OC) content influence its spectral response. The study of these attributes is relevant for the preservation and proper management of land in pursuit of a sustainable agriculture. Laboratory and satellite sensors have been applied as a useful tool for studying soil attributes, but their analysis with these sensors has mainly focused on the visible (Vis), near infrared (NIR) and shortwave infrared (SWIR) regions of the electromagnetic spectrum, with few studies in the Medium Infrared (MIR). The objective of this study was to identify the spectral pattern of soils with different granulometry (sand and clay) and OC content using laboratory and satellite sensors in the MIR region, specifically in the Thermal Infrared (TIR) range. This study had qualitative and quantitative analyses of clay, OC and sand fractions (fine and coarse). The study area is located in the region of Piracicaba, São Paulo, Brazil. 150 soil samples were collected at a depth of 0-20 cm. Soil texture was determined by the pipette method and the percentage of OC via dry combustion. Reflectance and emissivity (ε) spectral data were obtained with the Fourier Transform Infrared (FT-IR) Alpha sensor (Bruker Optics Corporation). An image \"ASTER_05\" from July 15, 2017 was acquired with values of ε. Samples were separated by textural classes and the spectral behavior in the TIR region was described. The data obtained by the laboratory sensor were resampled to the satellite sensor bands. The behavior between spectra of both sensors was similar and had significant correlation with the studied attributes, mainly sand. For the partial least squares regression (PLSR) models, six strategies were used (MIR, MIR_ASTER, ASTER, Thermal, Thermal IDC and MIR IDC), which consisted in the use of all sensors bands, or by the selection of bands that presented the most significant correlations with each one of the attributes. Models presented a good performance in the prediction of all attributes using the whole MIR. In the TIR, models for total sand content and for fine and coarse fractions were good. In the case of models created with ASTER sensor data, they were not as promising as those with laboratory data. The use of specific bands was useful in estimating some attributes in the MIR and TIR, improving the predictive performance and validation of models. Therefore, the discrimination of soil attributes with satellite sensors can be improved with the identification of specific bands, as observed in the results with laboratory sensors.

O Brasil está entre os países que mais possuem riquezas minerais no mundo, tendo inclusive o ouro um papel importante em sua história nos séculos XVII e XVIII. Desde então, novas descobertas ocorreram e estudos geológicos e geofísicos foram realizados por universidades, empresas privadas e públicas. Destes estudos, dominam aqueles de escala local, com o objetivo de identificar novos depósitos minerais em detrimento dos estudos regionais, com objetivo de estudar a gênese e evolução da província. De modo a contribuir com os estudos regionais, o presente trabalho analisou a aplicabilidade dos modelos que utilizam dados de gravimetria por satélite e determinou qual modelo apresenta melhores resultados para estudo nas seguintes províncias minerais brasileiras: Alta Floresta, Carajás, Quadrilátero Ferrífero e Tapajós. Os modelos estudados foram: EGM96 (grau/ordem 360), EGM2008 (grau/ordem 2190/2159), EGM2008upto360 (grau/ordem 360), EIGEN-CG03C (grau/ordem 360) e go_cons_gcf_2_tim_r4 (grau/ordem 240), todos acessíveis de forma gratuita pelo portal ICGEM (International Centre for Global Earth Models). O efeito isostático de cargas litosféricas e sua contribuição para a anomalia Bouguer foram modelados com base na equação de deflexão da litosfera. De modo a removê- lo, a modelagem foi realizada para toda a América do Sul e seu efeito foi subtraído da anomalia Bouguer de cada província mineral estudada, resultando na grandeza denominada residual da anomalia Bouguer. Tanto os mapas de anomalia Bouguer como os mapas de residual da anomalia Bouguer foram comparados entre si e com dados terrestres, quando disponíveis na literatura, a fim de averiguar eventuais artefatos de processamento dos modelos que poderiam ser interpretados erroneamente. Perfis representativos também foram comparados, de modo a observar a amplitude relativa das anomalias de forma quantitativa. Os resultados obtidos mostram que há uma boa correlação em escala regional entre dados de satélite e terrestres nas províncias Alta Floresta e Quadrilátero Ferrífero para todos os modelos estudados, fato que corrobora a aplicabilidade destes dados para a metodologia utilizada. O modelo que se mostrou mais adequado tanto em nível de detalhamento quanto em identificação de anomalias de menor comprimento de onda foi o EGM2008 principalmente para a província do Quadrilátero Ferrífero. Para o restante das províncias houve diferenças pouco significativas entre os modelos EGM2008 e EGM2008upto360, indicando que para estas regiões as anomalias associadas a grau e ordem superiores a 360 pouco influenciam nos mapas de residual e de anomalia Bouguer em escala regional. O modelo que menos se adequa ao estudo nas áreas estudadas é o go_cons_gcf_2_tim_r4, provavelmente porque, além de possuir os menores grau e ordem dentre os modelos estudados, é o único que utiliza apenas dados de satélite em sua elaboração. A partir dos dados de anomalia Bouguer e, principalmente, de residual da anomalia Bouguer é possível observar correlação sistemática entre altos anômalos e a localização das minas para as províncias de Quadrilátero Ferrífero e Alta Floresta. Essa correlação vista a partir de dados de acesso gratuito permite definir regiões de interesse exploratório em escala local, melhorando a eficiência e eficácia dos recursos já escassos na exploração mineral brasileira. / Brazil is one of the countries that possess most mineral riches in the world: gold, for example, has played an important role in its history in the seventeenth and eighteenth centuries. Since then, new discoveries have occurred and geological and geophysical studies have been carried out by universities, private and public companies. These studies are mainly of local scale, focusing on identifying new mineral deposits instead of regional studies, which focus on the genesis and evolution of the province. In order to contribute to the regional studies, the present work analyzed the applicability of the models that use satellite gravimetry data and determined which model presents the best results in the following Brazilian mineral provinces: Alta Floresta, Carajás, Quadrilátero Ferrífero and Tapajós. The models studied were EGM96 (degree / order 360), EGM2008 (degree / order 2190/2159), EGM2008upto360 (degree / order 360), EIGEN-CG03C (degree / order 360) and go_cons_gcf_2_tim_r4 (degree / order 240), each of them accessible by ICGEM (International Center for Global Earth Models) portal. The isostatic effect of the lithospheric loads and their contribution to the Bouguer anomaly were modeled based on the lithosphere deflection equation. In order to remove it, the modeling was carried out for the entire South America territory and its effect was subtracted from the Bouguer anomaly of each studied mineral province, resulting in the residual Bouguer anomaly. Both Bouguer and the residual Bouguer anomalies were compared to each other and to terrestrial data when available in the literature to ascertain possible processing artifacts that could be misinterpreted. Representative profiles were also compared in order to observe the relative amplitude of the anomalies quantitatively. The results show that, for example, there is a good regional correlation between satellite and terrestrial data in the Alta Floresta and Quadrilátero Ferrífero provinces for all the models studied, which corroborates the applicability of these data to the methodology used. The most appropriated model regarding the level of detail and the identification of shorter wavelength anomalies was the EGM2008 specially for the Quadrilátero Ferrífero province. For the remaining provinces there were slight differences between the EGM2008 and EGM2008upto360 models, indicating that for these regions anomalies associated with degree and order higher than 360 have little influence to the Bouguer and residual Bouguer anomalies on a regional scale. The model least suitable for the studied areas is go_cons_gcf_2_tim_r4, probably because, in addition to having the lowest degree and order among the studied models, it is the only one that uses only satellite data in its elaboration. From the Bouguer anomaly and specially from residual Bouguer anomaly it is possible to observe systematic correlation between anomalous highs and the location of the mines for the provinces of Quadrilátero Ferrífero and Alta Floresta. This correlation, based on free access data, allows the definition of regions of exploratory interest at a local scale, improving the efficiency and effectiveness of resources already scarce in Brazilian mineral exploration.

Made available in DSpace on 2016-04-27T18:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Israel da Silva Filho.pdf: 1290402 bytes, checksum: aeae05d6d347d992827f3dde615cf613 (MD5) Previous issue date: 2008-10-22 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / This work is done to analyze and put in evidence some pedagogical procedures that can show us possibilities and limitations about using satellite images when teaching geography. It s so easy to find satellite images because they are all over the Internet sites but they haven t been used adequately by geography teachers because they don t know how to use it in order do make it easier for their students understand the space organization that they have to study. Besides, we think it s so important to discuss some questions related to pedagogical procedures, politics and economics that show us how the places can be so diverse when we are talking about new technology for teaching. In this case we have to consider the difficulty in accessing the internet, a poor structure in a public school, an over value attributed to new technology or even a refuse without any reasons, and the difficulty of working with this kind of resources. As satellites images are specific when compared with other traditional ways used to for teaching geography, we tried to show their specificity when we did and developed two activities students that are doing the seventh level of elementary school. At this time, that king of materials was used to show some aspects of the space that are impossible of been saw when we are using traditional ways of teaching. Then we tried to put in evidence that teachers have to be careful when using satellite images because they must use them connected with their pedagogical purposes which main subject is to prepare the students to read, to interpret and to transform their reality / Este trabalho analisa encaminhamentos didáticos que revelam possibilidades e limitações do uso das imagens de satélite no ensino de Geografia. O acesso relativamente fácil às imagens de satélite disponíveis em diferentes sites na Internet e a utilização desses recursos nas aulas de Geografia não tem recebido por parte do professor de Geografia um tratamento didático coerente que ajude os estudantes compreenderem a dimensão geográfica dos fenômenos observados. Aliado a este fato, há questões de ordem didática, política e econômica que revelam um cenário bastante diversificado quanto ao uso das Novas Tecnologias no ensino e merecem ser destacados: ausência ou baixos índices de acesso devido à estrutura precária dos estabelecimentos; valorização exacerbada das novas tecnologias como resolução de problemas na escola ou, em contra partida, repúdio gratuito e dificuldade de trabalhar com essas ferramentas. Como as imagens de satélite têm especificidades em relação a outros recursos didáticos tradicionalmente utilizados no ensino de Geografia, elas são ressaltadas no desenvolvimento de duas atividades elaboradas para as 7ªs séries do Ensino Fundamental para mostrar aspectos do espaço que são pouco visíveis nos mapas disponíveis na escola. No decorrer do trabalho são enfatizados alguns cuidados que os professores precisam tomar para que o uso das imagens de satélite seja feito em sintonia com a organização pedagógica do professor que cotidianamente prepara os alunos para a leitura, interpretação e transformação da realidade em que vivem