O trabalho apresenta os resultados de estudo metodológico, com o desenvolvimento de filtros de convolução do tipo passa baixas para o realce de informações tonais de imagens de uma forma geral ou, especificamente, de imagens de sensoriamento remoto óptico, onde as informações tonais relacionam-se às respostas espectrais dos materiais superficiais. A técnica baseia-se no conceito de que, considerando que uma filtragem passa altas exclui a informação tonal da imagem, esta deve estar presente no resíduo da filtragem passa altas, ou seja, deve estar relacionada às baixas freqüências, podendo ser realçada por filtros passa baixas. Inicialmente foram desenvolvidos filtros do tipo passa altas, cujos valores atribuídos a células do operador são ponderados em função da distância de cada célula ao centro ao centro do operador. A partir dos filtros assim elaborados (denominados \"filtros passa altas ponderados\"), foram desenvolvidos os filtros passa baixas. Ambos filtros foram aplicados inicialmente em uma imagem didática, de extrema simplicidade, para avaliar os efeitos obtidos e relacioná-los às feições de borda (passa altas) ou às informações tonais (passa baixas). A imagem escolhida para tais testes foi a fotografia digitalizada da chama de uma vela, a qual apresenta os atributos básicos para uma avaliação objetiva dos filtros. Finalmente, os filtros foram aplicados a uma imagem TM-Landsat, o que permitiu avaliar o comportamento das filtragens em um caso práticode aplicação de sensoriamento remoto voltado às geociências. Para tal, foi escolhida a imagem da região das Minas do Camaquã, RS, área previamente trabalhada com sucesso por meio de sensoriamento remoto orbital, acompanhada de extenso controle de campo, fornecendo elementos seguros para avaliar a metodologia empregada. Considerando que o presente trabalho não apresenta como objetivo refazer o mapeamento da região das Minas do Camaquã, não foram feitos ) trabalhos de campo, mas apenas comparados os resultados obtidos pela interpretação das imagens previamente tratadas com a metodologia proposta com os trabalhos de mapeamento já realizados na área, em especial com aqueles que utilizaram como ponto de partida imagens TM-Landsat / The present work presents the results of a methodological study, which led to the development of convolution filters of the \"low pass\" type. Such filters enable the enhancement of the tonal information of an image which, in the more specific case of optical remote sensing images, is related to spectral responses from superficial materials. The technique is based on the concept that, since \" high pass\" filtering excludes the tonal information of an image, it must remain in the \"high Pass\" filtering residue, that is, it must be related to low frequencies and may be enhanced by \"low pass\" filters. Initially, filters of the \"high pass\" type were developed whose values, assigned to operator cells, were weighted as a function of the distance of each cell to the operator center. From filters thus elaborated (named weighted\" high pass\" filters), \"low pass\" filters were developed. Both filters were initially applied to an extremely simple sample image, to evaluate the resulting effects and relate them to edge features (\"high pass\") or to tonal (\"low pass\") information. The chosen image for such tests was the digitalized photograph of a candle light, which contains all the necessary attributes for an objective evaluation of the filters. The behavior of the filters was evaluated using a practical example of remote sensing applied to geosciences. A TM-landsat image of the Camaquã Mines region, Rio Grande do Sul (Southern Brazil), was chosen for the study. The area had been previously processed with success by means of orbital remote sensing aided by intense field control. Very sound elements thus obtained helped evaluate the employed methodology. Field work was not carried out for the present work, once it was not intended to repeat the Camaquã Mines mapping. Therefore, the results obtained by interpreting the images previously treated using the proposed methodology were compared with the existing maps, in special those that have been generated by TM-Landsat images.

A presente pesquisa avalia o comportamento da ocupação do terreno, no período de 1956 a 1996, na província de Ciudad de La Habana, Cuba, através de dados orbitais e informações temáticas dentro de um ambiente SIG. Ainda faz um estudo sobre a localização de áreas suscetíveis de escorregamentos no município de Habana del Este. Para o estudo da dinâmica de ocupação de Ciudad de La Habana, o desenvolvimento desta pesquisa baseia-se na possibilidade de verificação das mudanças, das classes de ocupação do terreno selecionadas, ocorridas no período de análise, através da utilização de fotografias aéreas de 1956, de imagem XS-SPOT de 1987 e de imagem TM-LANDSAT de 1996. A partir da análise multitemporal-multiproduto foi possível a identificação das transformações ocorridas no espaço urbano. As composições coloridas XS-SPOT (3/2/1-RGB) e TM4/TM3/TM2 (RGB) e TM3/TM2/TM1, conjuntamente com os resultados dos índices de vegetação, e em menor medida, a classificação pelo método da máxima verossimilhança, permitiram separar os diferentes tipos de ocupação do terreno (classes muito urbanizada, pouco urbanizada e rural, principalmente) e gerar os mapas de ocupação de 1987 e 1996, os que foram comparados em ambiente SIG para a análise da dinâmica. As operações de divisão de bandas utilizadas na determinação dos índices de vegetação permitiram verificar as reduções de cobertura vegetal acontecida entre os anos de 1987 e 1996. O estudo das ameaças de escorregamentos no município de Habana del Este foi feito a partir dos fatores condicionantes, a dizer, grau de declividade, tipos de ocupação, assim como profundidade e grau de saturação dos solos. Essas informações foram analisadas num Sistema de Informação Georreferenciada (SIG-IDRIS), gerando o mapa de ameaças potenciais de escorregamentos, o qual mostra, de forma geral (devido à escala de trabalho), as áreas mais suscetíveis à ocorrência de instabilidade de encostas. Verificou-se que esses locais estão localizados pontualmente, ocupando pequenas áreas dispersas pelo território, principalmente sob os Planaltos tectonico-estruturais (Fig. 5) que se localizam paralelos à costa em toda a área do município. / The dissertation evaluates the behavior of land occupation, from 1956 to 1996, of Ciudad de La Habana county, Cuba, through remote sensing data (orbital and aerial data) and thematic information in a Geographical Information System (GIS). It still presents a study about the location of landslides susceptible areas in the Habana del Este district. For the study of the Ciudad de La Habana occupation dynamics, the research was based on the verification possibility of changes in the selected land classes of occupation, occurred in the studied period, through the use of panchromatic aerial pictures of 1956, XS-SPOT 1987 image and TM-LANDSAT 1996 image. Based on multitemporal - multiproduct analysis was possible to recognize the transformations occurred in the urban space. The false-color compositions XS-SPOT (3/2/1-RGB) and TM-Landsat (4/3/2 and 3/2/1 - RGB), jointly with the vegetation indexes results, and, secondarily, with maximum likehood classifications, allowed to separate the different types of land occupation (very urbanized, urbanized, not very urbanized and rural classes, mainly) and to generate the occupation maps of 1987 and 1996. These maps were compared among them and with the 1956 occupation map, obtained by visual interpretation of the aerial pictures, in GIS environment, for the urban dynamic analysis. The study of the landslides hazards in the district of Habana del Este was based in the main conditioning factors: declivity degree, occupation types and depth and saturation degree of the soil. Those information were analyzed in a GIS environment, generating a regional map of potential landslides hazards, which shows, in a general view (due to the work scale), the most susceptible areas to the occurrence of slope instabilities. It was verified those locals are punctual, occupying small dispersed areas in the whole territory, mainly under the tectonic-structural Plateau, that are located parallel to the coast.

Este trabalho constou de um estudo das imagens do novo sensor multiespectral do LANDSAT 5, o Thematic Mapper, cujo objetivo foi o de avaliar e selecionar entre as sete bandas espectrais deste sensor, as mais adequadas para mapeamentos geológicos na escala de semidetalhe e para a discriminação de rochas carbonáticas, utilizando-se de técnicas de processamento automático de imagens digitais. A área selecionada para estudo abrangeu uma completa e bem exposta seqüência carbonática do Grupo Bambuí da borda leste da serra do Ramalho, sudoeste do Estado da Bahia, a qual é representativa da extensa cobertura plataformal do domínio da Bacia do São Francisco. Esta região situa-se numa faixa de transição entre os domínios morfoclimáticos da caatinga e do cerrado, onde se observam estreitas relações entre os elementos da paisagem-solo, vegetação, relevo, com a distribuição das unidades litológicas mapeadas na escala 1:50.000. A avaliação das imagens TM foi fundamentada, essencialmente, numa análise referente ao comportamento espectral das litologias presentes na área, tomando-se como base medidas espectrorradiométricas efetuadas no campo, em áreas de afloramentos selecionadas através da interpretação da cada uma das bandas TM originais. Os aspectos referentes às litologias típicas de cada unidade demonstraram ao nível de campo, a possibilidade de se discriminar diferentes faciologias de calcários, dolomitos, rochas pelíticas e seus solos originários, o que em parte pôde ser confirmado com a interpretação das imagens. As diferenças espectrais são não foram mais notáveis devido a presença genérica da matéria orgânica nas rochas carbonáticas, cujo efeito é reduzir os contrastes da reflectância. Porcentagens de matéria orgânica da ordem de 0,05 a 1,5% mostraram exercer forte atenuação nas bandas de absorção ou na reflectância total das rochas, provocando confusões espectrais entre as litologias carbonáticas. As medidas ) radiométricas foram também essenciais para estimar os efeitos das variações do microrrelevo cárstico dos pavimentos rochosos de calcários e dolomitos, nas respostas espectrais registradas nas diferentes bandas TM. Com base nas medidas espectrais de campo das áreas representativas das unidades litológicas e nas medidas estatísticas (distância J-M e entropia gaussiana) dos valores digitais das bandas TM correspondentes a estas mesmas áreas de amostragem, estabeleceu-se uma seleção entre as 7 bandas, de subconjuntos de três e quatro melhores bandas para o estudo das unidades carbonáticas da área, respectivamente, bandas 4, 5 e 7 e 3, 4, 5 e 7. Tais conjuntos de bandas foram então analisados por técnicas de processamento de realces de imagens digitais, com os sistemas automáticos I-100 e SITIM. As técnicas de realce que apresentaram melhores resultados foram as de composições coloridas de sistemas RGB e IHS e de transformações rotacionais tipo componente principal. Esta última foi também testada para o conjunto completo das sete bandas TM. Os resultados da análise fotogeológica das imagens realçadas mostraram aspectos interessantes na separabilidade e discriminação das unidades litológicas, tendo-se concluído que elas foram decorrentes de um comportamento espectral que estava intimamente associado, tanto com as variações composicionais de seus menores constituintes mineralógicos, como com as variações do estado físico das superfícies das rochas, criadas por uma intensa dissolução química cujas formas cársticas resultantes impunham diferentes condições de iluminação das superfícies. A conjunção destas duas condições de efeitos espectrais permitiu a separabilidade de unidades faciológicas, que somente havia sido obtida em mapeamento geológicos na escala 1:2.000, os quais visavam estudos de controle litológico que tais faciologias exercem na ocorrência de depósitos de fluorita e metais básicos, ) da região leste da serra do Ramalho. Com os processamentos de realces de imagens efetuados, também obteve-se uma alta correlação das unidades mapeadas na escala 1:50.000 com as unidades espectrais detectadas nas imagens TM, embora o traçado de alguns limites entre unidades constituídas essencialmente de solos, não mostrasse uma concordância perfeita com o mapa geológico. O estudo pôde comprovar que as novas imagens do sensor TM, com bandas espectrais específicas a aplicações geológicas (bandas 5 e 7), em combinação com a alta resolução espacial de 30m, abrem excelentes perspectivas para mapeamentos geológicos nas escalas 1:50.000 e 1:25.000, bem como para a pesquisa mineral, dada a capacidade de discriminação espectral de litologias que possuem composições mineralógicas às vezes bastante semelhantes entre si, como os calcários e dolomitos da área estudada. / This research consists of a study of the imagery of the new multispectral sensor of the LANDSAT 5 - Thematic Mapper - with the objective to evaluate and make a selection of the most suitable bands for the discrimination of carbonate rocks and geologic units at semidetail scale using computer techniques for digital image treatment. The selected area of study comprises a complete and well exposed carbonate rock sequence of the Bambui Group, east of the \"Serra do Ramalho\". SW of Bahia State. This area is representative of the extensive cover in the San Francisco Basin. The area is situated at the transitional belt between the morphoclimatic doma in of \"Caatinga\" and \"Cerrado\", where there is a close relationship among the elements of landscape - soil, vegetation, and relief -, with the lithologic units. The evaluation of the TM imagery was based mainly on the analysis of the spectral behavior of the lithology, supported by field espectroradiometric measurements taken place in outcrops selected from the interpretation of the original bands. The field spectroradiometry showed the possibility of discriminating different facies of limestones, dolomites, argillites rocks and classes of soils which can also be confirmed with the interpretation of the imagery. Better differentiation was not possible, because of the presence of organic matter in the carbonate rocks which has the effect of decreasing the reflectance. Values of 0.05% to 0.15% of organic matter was determined that would cause strong attenuation in the peaks of absortion of mineral components or in the overall reflectance of the rocks. The spectroradiometric measurement was also essential in the estimate of the effects of the variations of the karstic microrelief of the carbonate rocks in the spectral tonal pattern observed in each TM bands. Based in these spetroradiometric measurements and in digital images analysis (entropy and J-M distance) it was selected group of the best three and four TM bands, respectivelly bands 4, 5, 7 and bands 3, 4, 5 e 7, for the discrimination of the carbonatic units. Then, these groups of bands were analysed by enhancement computer techniques. The best enhancement was obtained by color composition with RGB and IHS systems and principal components. The principal component was also tested in the seven bands. The results of the photogeological analysis of these enhancement images demonstrated that the separability and discrimination of the lithologic units was due to the spectral behavior related to the compositional variations of the secondary mineralogical constituents as well as the variation in the condition of the rock surfaces, with karstic features that create different illumination condition. The union of this two effects (mineralogical and roughness) permitted the separability of some lithologic units, which were until the only recognized in geologic mapping done at the 1:2,000 scale. This detail mapping had as objective the study of the lithologic control in the occurrence of fluorite, zinc and plumb deposits present in that region. The TM imagery showed good correlation among the spectral units and the lithologic units mapped at the scale of 1:50,000, although some units, which were covered by soils were not differentiated as shown in the geologic map. This study confirmed that the new TM imagery, with specific geologic bands (bands 5 and 7) and high spatial resolution (30m), offers excellent perspectives to geologic mapping in the scales 1:50,000 and 1:25,000, as well as to mineral resources, due to the fact that it was possible to separate lithologies with very similar mineralogical composition, like limestones and dolomites within the area of study.

A região leste Santa Catarina encontra-se representada por rochas de idades Arqueanas e Proterozóicas de alto e médio grau de metamorfismo, do Complexo Granulítico de Santa Catarina, Complexo Metamórfico Migmatítico de Santa Catarina e Complexo Metamórfico Brusque os quais mostram um padrão estrutural complexo e de caráter policíclico. Sobre este precambriano antigo, repousam discordantemente, os sedimentos molássicos da eo-paleozóico do Grupo Itajaí, cujas rochas, de baixo grau metamórfico são estruturadas segundo uma fossa deposicional de direção ENE mostrando forte influência desta direção na sua deformação rúptil. O Fanerozóico é representado pela Bacia do Paraná, onde as rochas sedimentares recobrem discordantemente todo o conjunto anterior e são constituídos pelos Grupos Tubarão, Passa Dois e São Bento. Magmatismos basálticos de idades Mesozóica são registrados neste pacote sedimentar. O objetivo geral do trabalho foi cartografar os lineamentos que compõem o quadro estrutural da região, e estudar a dinâmica e possíveis controles, que estes tenham exercido na sedimentação, utilizando produtos fotográficos de S.R. em escala regional. Imagens MSS-RBV-TM-LANDSAT, e mosáicos de radar do Projeto RADAMBRASIL. Paralelamente utilizou-se dados de mapas magnetométricos, dados de campo e bibliográficos. Uma análise de densidade de fraturamentos realizada a partir de um mapa de lineamentos, revelou uma distribuição particular para cada uma das direções interpretadas e suas inter relações permitiram sugerir uma hierarquia para os vários sistemas de fraturas, onde as direções EW e ENE sobressaem-se como as mais antigas do embasamento, sendo consideradas como as outras (NNW, NNE, NW) como poliativas com idades pelo menos do Proterozóico superior, e reativadas no Fanerozóico. As direções ENE, EW e NNW por processos de reativação atuaram como fortes controladores da deposição dos sedimentos paleozóicos, registrados pelas maiores espessuras dos sedimentos do Grupo Tubarão no prolongamento da Faixa Tijucas sob a bacia; estruturação do embasamento ao norte do sistema de falhas Itajaí-Lajes com direção NNW e a fossa EW nas imediações de Salete, observada em mapas magnetométricos. Estes controles são também sugeridos pela análise de mapas de isópacas da região. A interpretação qualitativa e quantitativa dos fraturamentos na região da Bacia do Paraná, indicou a associação de feixes de fraturas interpretados sobre os produtos utilizados com falhas do embasamento, por reativações ocorridas no fanerozóico. A análise da assimetria de drenagem, desenvolvida sobre cartas topográficas na escala de 1:50.000 desta região possibilitou o reconhecimento de basculamento do pacote sedimentar e constatou a presença de flexuras sinformais e antiformais sobre os mesmos. A associação destes elementos apoiados por dados de atitudes de camadas e estruturas geológicas de caráter compressivo, sobre estas rochas (Kink Bands) sugerem a ocorrência de reativação dos grandes falhamentos de movimentos de caráter dextral durante o Paleozóico. Uma divisão de subdomínios estruturais, para áreas da bacia denominadas pelo Autor de Urupema, Alfredo Wagner, Bocaína do Sul, Ituporanga, Presidente Getúlio e Cedro Alto, é proposta para a área tendo em vista as características estruturais particulares do embasamento de cada uma dessas áreas, sugerida pela análise dos sistemas de fraturamentos. / The Archean to Proterozóic basement rocks in the eastern region of Santa Catarina State consist of the granulitic complex of Santa Catarina, metamorphic migmatite complex of Santa Catarina, and metamorphic complex Brusque, and are of the granulitic to greenschist metamorphism. This study region shows a policíclic structural pattern. The Eo-Paleozóic mollasse sediments are attributed to the Itajaí Group, of low metamorphic grade with structural trend of ENE, strongly influenced by the rupture deformation of ENE, and unconformably lying on the pE basement. The sedimentary sequence, in the Phanerozoic Paraná Basin consisting of Tubarão, Passa Dois and São Bento groups and unconformably lying or the PE basement, was affected by the Mesozoic magmatism and leaving numerous intrusives in the sediments. The Landsat-MSS - RBV and TM imagery and SLAR mosaics are used in this research for the construction of a structural lineament map from which the dynamic analysis of the lineaments and the inference, the sedimentation control can be conducted. The density analysis of the lineaments in the directions of ENE, NNE, NW, NNW and EW reveals that the lineaments in each direction has particular spatial distribution, and the mutual relations among the lineaments in these directions indicate a relative chronological sequence of events. The lineaments of EW and ENE are considered to be the oldest structures, subsequently, the lineaments of NNW, NNE and NW are considered to be suffered by polyactivities of approximately Upper Proterozoic and reactivated in the Phanerozoic. The lineaments of NNE, EW, NNW reactivated and controlling the Paleozoic sediments in Paraná basin which is confirmed by the great thickness of Tubarão Group isopac. The lineaments of NNE, EW, NNW were reactivated and controlled the Paleozoic sedimentation in Paraná basin. The great thickness of the Tubarão Group expressed by an isopac map may confirm this structural control. The qualitative and quantitative interpretation of the lineaments in the Paraná basin indicate that the photointerpreted fracture belts and faults in the basements were reactivated in Phanerozoic time. The analysis of drainage asymmetry was conducted on the topographic maps at the scale of 1:50.000. These maps furnish the information of the inclination synform and antiform flexures in the sedimentary terrain. The association of the analysis of drainage asymmetry with the attitude of bedding and geological structures of compressive characters (Kink bands) indicate the reactivation of the great faults characterized as dextral transcurrent movement during the Paleozoic time. By the structural analysis, the Paraná Basin is structurally subdivided into six subdomains which are denominated by the author as the Urupema, Alfredo Wagner, Bocaína do Sul, Ituporanga, Presidente Getúlio and Cedro Alto. Each of these structural subdomains possesses its own structural characteristics.

O nitrogênio (N) é um dos elementos mais importante para o desenvolvimento da cultura do trigo. A adubação nitrogenada para esta cultura é baseada em indicadores como a expectativa de rendimento da cultura, teor de matéria orgânica do solo e cultura antecessora. Para a adubação nitrogenada, variáveis como biomassa e quantidade de N acumulado são componentes importantes, que podem ser utilizados para a estimativa do potencial produtivo da cultura, que, por sua vez, pode ser utilizado na quantificação da dose necessária de nitrogênio a ser aplicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do NDVI, medido por sensor óptico de vegetação, como ferramenta para estimativa da biomassa da parte aérea e quantidade de N acumulada em diferentes cultivares de trigo submetidas a diferentes doses de N na base e cobertura, bem como avaliar o uso deste índice na determinação da dose de N a ser aplicada em cobertura na cultura do trigo. Os experimentos foram conduzidos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS (Eldorado do Sul, RS), em 2014 e 2015 Foram avaliados o NDVI durante o ciclo, biomassa acumulada, nitrogênio acumulado e o rendimento de grãos. O NDVI medido por sensor óptico correlacionou-se positivamente com as doses de N aplicadas na base, biomassa da parte aérea e quantidade de nitrogênio acumulada na parte aérea. Além disso, o valor deste índice avaliado no estádio de emborrachamento correlacionou-se positivamente com o rendimento de grãos da cultura. Foram desenvolvidos modelos para as relações entre NDVI e biomassa da parte aérea e entre NDVI e quantidade de N acumulada na parte aérea. Os dois modelos propostos neste trabalho apresentaram resultados satisfatórios, permitindo assim a utilização destes para a estimativa em tempo real da quantidade de biomassa e nitrogênio acumulado para as diferentes cultivares de trigo. A dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura relacionou-se negativamente com o valor de NDVI avaliado no momento de aplicação. / Nitrogen is one of the most important nutrients required for wheat development. Nitrogen rate determination is based on expected grain yield, soil organic matter content and previous crop. For nitrogen management, shoot biomass and N uptake are important components and should be used for estimating grain yield potential and optimal topdressing nitrogen rates. The objective of this work was to evaluate the use of NDVI, measured by active canopy sensor, as a tool for estimating shoot dry biomass and N uptake in different wheat genotypes submitted to different N rates at plant emergence and at 5-6 fully developed leaves growth stage, as well as to evaluate the use of NDVI for determining optimum topdressing N rates. Field experiments were carried out in 2014 and 2015. NDVI, shoot biomass, N uptake and grain yield were evaluated. NDVI measured by optical sensor was positively correlated to N rates applied at plant emergence, shoot biomass and N uptake. Furthermore, this index at booting growth stage was positively related to grain yield. Models for the relationship between NDVI, shoot biomass and N uptake were developed. Both models proposed in this work presented good results, allowing its use for real-time estimation of shoot biomass and N uptake in different wheat genotypes. The N rate of maximum technical efficiency was negatively correlated with NDVI values measured at the moment of N topdressing.

Grandes áreas inundáveis prestam importantes serviços ambientais, como manutenção da biodiversidade e regulação de clima, cheias e ciclos biogeoquímicos, e estão presentes nas mais variadas regiões geográficas, desde úmidas áreas tropicais como a Amazônia, até locais áridos como os grandes deltas internos da África. Complexos processos hidrológicos e hidrodinâmicos ocorrem nestas áreas, onde existe intensa interação entre áreas inundadas, biosfera e atmosfera, e onde ocorrem alterações significativas das ondas de cheia que são por elas propagadas sazonalmente. Neste contexto, o presente trabalho apresenta, através de dois métodos distintos, formas com que podemos aprofundar nosso conhecimento da dinâmica destas grandes áreas inundáveis. Inicialmente, é abordado o efeito causado pela interação rio-planície de inundação na forma dos hidrogramas. Constatou-se, através de observação de diversos hidrogramas defluentes de grandes sistemas inundáveis, que a ascensão destes é tipicamente mais lenta que a recessão, caracterizando uma assimetria negativa. Então, a partir de uma série de abordagens numéricas, analíticas e empíricas, mostrou-se que a este fenômeno é decorrente da inversa relação entre velocidade da onda de cheia (celeridade) e vazão que ocorre nestes ambientes devido ao armazenamento nas planícies. Um estudo de caso com os principais rios da Amazônica evidenciou a relevância da avaliação de assimetria de hidrogramas para compreensão da dinâmica hidrológica em regiões inundáveis. A segunda etapa deste trabalho consistiu no aprimoramento e validação de um modelo acoplado hidrológico-hidrodinâmico distribuído para simulação de bacias com grandes áreas inundáveis, capaz de modelar matematicamente a dinâmica existente e a aumentar nossa capacidade preditiva da inundação destas regiões. Foi realizada uma aplicação na bacia do Alto Rio Níger, no Oeste da África, onde está localizado o Delta Interno do Níger, uma vasta planície no Deserto do Sahel inundada sazonalmente, e onde importantes perdas por evaporação ocorrem. O modelo desenvolvido representou de forma satisfatória vazões, níveis e áreas inundadas ao longo da região, permitindo a identificação de processos relevantes na inundação do Delta. O acoplamento entre uma representação explícita da hidrodinâmica dos canais da planície (armazenamento, bifurcações, remanso) e o balanço vertical hidrológico (infiltração de água da planície para o solo e evapotranspiração) mostrou-se necessário para o satisfatório resultado do modelo. Assim, com esta pesquisa, acredita-se que novos elementos foram contribuídos para a compreensão da hidrologia de grandes áreas inundáveis, a partir da identificação do importante efeito da interação rio-planície na assimetria de hidrogramas, e do desenvolvimento de técnicas de modelagem matemática que evidenciaram a relevância da representação de interações entre hidrologia e hidrodinâmica em modelos de grandes escala. / Large floodable areas provide important environment services, such as biodiversity maintenance and regulation of climate, floods and biogeochemical cycles, and are present throughout different geographical settings, from tropical, wet areas like the Amazon, to arid ones such as the large African Inner deltas. Complex hydrologic and hydrodynamic processes occur in these areas, such as an intense interaction between flooded areas, biosphere and atmosphere, and alterations of flood waves that propagate through it. In this context, this study presents, through two distinct methods, ways with which we can deepen our understanding of the dynamics of such floodable areas. Firstly, the effect of river-floodplain interaction on hydrograph shape is addressed. It was noted, by observing a series of hydrographs routed through floodable systems, that hydrograph ascension is typically slower than the recession, characterizing a negative skewness. Then, through a series of numerical, analytical and empirical approaches, it was shown that this phenomenon exists due to the inverse relationship between flood wave speed (celerity) and discharge that occurs in these environments because of floodplain storage. A case study in main Amazon Basin tributaries was performed and indicated the relevance of hydrograph skewness evaluation for comprehension of hydrological dynamics in floodable areas. The study second step consisted in the development and validation of a distributed, coupled hydrologic-hydrodynamic model for simulation of basins with large floodable areas, able to mathematically model and to improve our prediction capacity of flooding in these areas. An application was performed in Upper Niger River, West Africa, where the Niger Inland Delta is located, which is a vast floodplain in the Sahel Desert that is seasonally flooded, and where important evaporation losses occur. The developed model satisfactorily represented discharges, levels and flooded areas across the basin, allowing the identification of relevant flooding processes in the Delta. The coupling between explicit representation of floodplain channel hydrodynamics (storage, bifurcations, backwater) and vertical hydrological balance (floodplain water infiltration into soil column, and evapotranspiration) proved a necessary model structure for the satisfactorily obtained results. Finally, with this research, we understand that new elements were contributed to the comprehension of hydrology of large floodable areas, from the identification of the river-floodplain interaction effects on hydrograph skewness to the development and application of mathematical modelling techniques, showing the relevance of the interaction between hydrology and hydrodynamic in such areas.

O bioma Pampa ocorre na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Suas paisagens compõem um rico patrimônio cultural relativo à biodiversidade, com flora e fauna singulares. Nos últimos anos, a área cultivada com soja teve um crescimento significativo nos municípios situados no sul do estado do Rio Grande do Sul, especialmente sobre o bioma Pampa. Este avanço tem causado preocupação, tanto por parte de ambientalistas, apreensivos em relação à preservação deste bioma, como pelos órgãos de planejamento agrícola, visto que esta região é considerada de risco elevado para o cultivo da soja em função de restrições hídricas. Neste sentido, este estudo objetivou identificar transformações ocorridas, entre os anos 2000 e 2015, em uma área de abrangência do bioma Pampa em virtude da inserção e expansão da cultura da soja. O estudo monitorou a expansão das lavouras de soja no sul do Brasil sobre áreas pertencentes ao bioma Pampa através dos índices de vegetação (EVI e NDVI) de imagens MODIS. Foram realizados dois trabalhos de campo, um em 2014 e o outro em 2015, nos quais foram coletados diferentes usos e coberturas da terra na área de estudo. Uma parte desses dados serviu de base para a realização de testes metodológicos, e a outra para verificação de acurácia. Inicialmente, o padrão de evolução dos índices ao longo do tempo foi caracterizado para as culturas da soja e do arroz irrigado no bioma como um todo, e após foram analisadas as diferenças entre regiões ecoclimáticas. Foram realizadas duas modalidades de classificação, pixel a pixel e orientada a objeto. A classificação pixel a pixel foi a estratégia usada na confecção das máscaras de área plantada com culturas de primavera/verão nas safras 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015. Como as culturas da soja e do arroz apresentam ciclos fenológicos similares, conferindo baixa separabilidade entre as classes, foi calculada a distância de Bhattacharyya, feição por feição disponível, de áreas conhecidas com soja e com arroz (trabalho de campo) para cada região ecoclimática, de forma a definir as feições e períodos de maior separabilidade entre as culturas. Em seguida foi realizada uma classificação orientada a objeto para a safra 2014/2015 através de árvore de decisão e, com base nesta árvore, o processo foi generalizado para as demais safras avaliadas. Visando caracterizar se as áreas de expansão da soja estão ocorrendo sobre áreas de campos ou áreas de arroz, as áreas classificadas foram cruzadas com o Modelo HAND. Os resultados mostraram que as culturas de primavera-verão tiveram um incremento de 1.760.225 ha em área plantada, o que equivale a 92% em relação a 2000. Existem diferenças no padrão de variação dos indicadores espectrais ao longo da safra (bandas e índices de vegetação) apresentados pelas lavouras de soja e arroz no bioma Pampa. O melhor momento verificado para a distinção das culturas de soja e arroz ocorre no período que antecede o ciclo destas culturas. Em termos de indicador espectral as imagens de índices de vegetação são as que melhor diferenciam as culturas da soja e do arroz. Na metade sul do estado, a soja vem sendo cultivada preponderantemente nas áreas mais úmidas. / The Pampa biome occurs in Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay. Its landscapes make up a rich cultural heritage relating to biodiversity with singular flora and fauna. In recent years the soybean had significant increase in municipalities in the south of the Rio Grande do Sul state, especially on the Pampa biome. This development had caused many issues in these environmentalists, as by the organisms of agricultural planning or by its consideration of high risk for soy cultivation due to water restrictions. Thus, this study aims to identify changes that occurred between 2000 and 2015 in Pampa biome coverage area due to the insertion and expansion of soybean cultivation. The study monitored the expansion of soybean crops in southern Brazil on areas belonging to the Pampa biome through the vegetation index (EVI and NDVI) on MODIS images. There were two on field activities, one in 2014 and another in 2015, in which different usages and land cover were sampled in the study area. A portion of this data was used in methodological tests and the other for assessing. Initially, the pattern of evolution of the indices over time was characterized for both soybean and rice crops, and later on the differences between ecoclimatic regions. Two methods of classification were considered: pixel by pixel and object-based. The pixel by pixel classification was the strategy used in the making of masks for area planted with spring-summer crops in the 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 and 2014 / 2015 years. Since soybean and rice crops have similar phenological cycle, the Bhattacharyya distance was computed for each considered feature on known areas with soy and rice (field work) for each ecoclimatic region, in order to define the indices and periods of high separability between cultures. Later on an object-based classification for the 2014/2015 harvest was done using a decision tree, and based on this tree the process was generalized to the other crops evaluated. In order to characterize whether the soybean expansion is occurring on non-cultivated fields or rice areas, the classified areas were crossed-checked with a HAND model. The results showed that the spring-summer crops had an increase of 1,760,225 ha in acreage, which is equivalent to 92% compared to the year of 2000. There are differences of spectral indices in the pattern of variation along the crop (bands and vegetation indices) shown by soybean and rice in the Pampa biome. The best time for the distinction of soybean and rice cultures occurs in the period before the cycle of these crops. In terms of spectral index the vegetation indices (NDVI and EVI) images are those that best differentiate the soybean and rice. In the southern part of the state, the soybean has been cultivated mainly in wet areas, although.

Neste trabalho foram processados dados aerogamaespectrométricos e aeromagnetométricos corrigidos, distribuídos em área aproximada de 20.000km² entre São Paulo e Pirassununga (SP), limitada pelas seguintes coordenadas: 47°30\'/22°00\'; Div.SP-MG/22°00\'; 46°30\'/Div.SP-MG; 46°30\'/13°45\'; 47°30\'/23°45\'. As linhas de vôo foram espaçadas de 1km perfazendo cerca de 21.000km de perfis. As medidas foram tomadas a cada 100m e a uma altura média constante sobre o terreno de 150m. Nos capítulos pertinentes à aerogamaespectrometria foram gerados e geologicamente interpretados mapas de contorno de K, U, Th, U/Th, K/U, K/Th e F=K.U/Th, todos em escala 1:500.000. Inclui também comparações, visual e numérica, entre os dados de espectrometria gama terrestres e aéreos da suíte intrusiva de Itu, em escala 1:200.000; além de correlações entre informações aerogamaespectrométricas e geológicas de alguns maciços granitóides como Sorocaba, São Francisco e Morungaba, os quais possuem mapeamentos faciológicos. Em relação à aeromagnetometria, foi elaborada uma interpretação qualitativa a partir dos produtos da aplicação de diversos filtros como gaussiano, passa-baixa, continuação para cima, redução ao pólo e susceptibilidade magnética aparente bem como uma tentativa preliminar e simplificada de integração com dados geológicos disponíveis. Os principais resultados obtidos foram os seguintes: 1) a comparção entre dados aerogamaespectrométricos e geológicos, a níveis de semidetalhe (1:50.000), das suítes granitoides de Itu, Sorocaba, São Francisco e Morungaba mostrou-se satisfatória no que diz respeito à individualização de corpos; discriminação de segmentos distintos e/ou unidades de mapeamentos; relações entre padrões de zonalidade das fácies e a distribuição dos níveis de radiação de K, U e Th. 2) Em geral, foram sugeridas, a partir dos dados aerogamaespectrométricos, aeromagnetométricos e do cotejo com informações geológicas, classificações para as rochas granitóides segundo as principais proposições correntes na literatura internacional. 3) A partir da parametrização aeromagnética dos terrenos pré-cambrianos expostos foi possível inferir o arcabouço tectônico do embasamento oculto sob sedimentos e lavas da Bacia do Paraná, baseado nos diversos mapas filtrados. Outro aspecto interessante foi a definição de uma borda tectônica da bacia, na área estudada, que, além de condicionar o emplacement dos granitoides pertencentes ao Itu, belt, pode ter, uma vez, reativada, influenciado a sedimentação nessa bacia. 4) Finalmente mostrou-se que os métodos utilizados constituem importantes ferramentas de trabalho, os quais podem contribuir para o conhecimento dos granitoides e do arcabouço tectônico assim como para o estudo de suas potencialidades metalogenéticas. / This work includes processing and interpretation of airborne spectrometric and magnetometric data of a 20,000km² area between the cities of São Paulo and Pirassununga (São Paulo state, Brazil), limited by the following coordinates: 47°30\'W/22°00\'S; SP-MG boundary/22°00\'S; 46°30\'W/SP-MG boundary; 46°30\'W/23°45\'S; 47°30\'W/23°45\'S. The space between flight line was 1 Km and the total length of profiles was 21,000km. The sampling interval along profiles was 100m and terrain clearance was approximately constant and equal to 150m. Spectrometric maps were produced and interpreted, showing isorad curves for K, U and Th channels, U/Th, K/U and K/Th ratios, and F=K.U/Th; the commom scale was 1:500,000. Visual and numerical comparisons were presented between ground and airborne spectrometric data of Itu Intrusive Suite at scale 1:200,000, and correlations were made between spectrometric and geological data of some granitoids as Sorocaba, São Francisco and Morungaba. As for magnetometry, a qualitative interpretation was carried, based on the products of a variety of filtering processes as gaussian, low-pass, upward continuation, reduction-to-the pole and apparent magnetic susceptibility, as a preliminary and simplified trial of integration with available geological data. Mainresults are the following ones: 1) a comparison between spectrometric and geological data at scale 1:50,000 of Itu, Sorocaba, São Francisco and Morungaba granitoids showed satisfactory individualization of the bodies, discrimination of different sectors and /or mapping units relations between facies zonality patterns and distribution of radioactivity levels of K, U and Th Channels; 2) airborne spectrometric and magnetometric data compared with geological data generally suggest classifications for granitoid rocks following main current proposals of international literature; 3) on the basis of magnetometric features of outcropping Precambrian terrains and with the help of filtered maps, it was possible to induce the tectonic framework of the basement complex covered by sediments and lavas of Paraná Basin, with the help of filtered maps. Another interesting aspect was the definition of the tectonic border of this basin inside the studied area, which not only controlled the localization of Itu belt granitoids, but also may have affected the sedimentation in the basin by reactivation processes; 4) Finally it was shown that used methods are important mapping tools, wich may contribute for the knowledge of the granitoids and the tectonic framework and for study of metallogenic potential.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2018-03-07T19:18:00Z No. of bitstreams: 2 Tese-Estoque de carbono e quantificação da incerteza propagada combinando inventários florestal e sensoriamento remoto.pdf: 34978143 bytes, checksum: 1486a4b8bc6a23ddd2da8f63ebcf6a15 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T19:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese-Estoque de carbono e quantificação da incerteza propagada combinando inventários florestal e sensoriamento remoto.pdf: 34978143 bytes, checksum: 1486a4b8bc6a23ddd2da8f63ebcf6a15 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / REDD+ is an instrument developed at UNFCCC conferences to financially reward developing countries for efforts to reduce deforestation and forest degradation. In 2010, the IPCC task force in Yokohama evaluated and recommended linking existing field and remote sensing works to forest emissions estimates (IPCC, 2010) in a system that should be measurable, reportable and verifiable (MRV) (UNFCCC, 2009). In developing countries these estimates are more difficult due to the lack of a field data collection system and the availability of both current and temporal images to generate their emission history. The adoption of techniques associated with mathematical modeling and computer system is necessary to reach the recommendations for REDD + projects and were applied in the Ducke Reserve of INPA. Forest inventory with ALS LiDAR and SRTM airborne data, RapidEye and Landsat 8 was used. Linear models were used to establish relationships and the Monte Carlo technique was applied to quantify the propagated error. The error in diameter measurement could be measured and controlled in forest inventories by adopting remeasurement techniques with tape and photogrammetry. The development of scripts for the processing of LiDAR data allowed us to quantify and control errors in land estimates. The georeferencing of the plots for the combination with high resolution data requires procedures that guarantee their accuracy without compromising the field activities. The Monte Carlo method was important for the estimation of the error mainly of the georeferencing of the field data, since the formula of the error propagation does not allow this type of approach. The scripts are in development and available to any user, in order to make the method replicable in different places. The models and their uncertainties demonstrated spatial variation with recognized cause and consequence effects, necessary for the reliability of the models. The most endangered mature forest areas are the plateau regions around the Ducke Reservation suitable for REDD+ project and sustainable development. / O REDD+ é um instrumento elaborado nas conferências da UNFCCC para recompensar financeiramente os países em desenvolvimento que adotarem esforços para a redução do desmatamento e degradação florestal. Em 2010, a força tarefa do IPCC em Yokohama, avaliou e recomendou juntar os trabalhos existentes de campo com os de sensoriamento remoto para as estimativas das emissões florestais (IPCC, 2010) em um sistema que deve ser mensurável, reportável e verificável (MRV) (UNFCCC, 2009). Nos países em desenvolvimento estas estimativas são mais difíceis pela falta de um sistema de coleta de dados de campo e disponibilidade de imagens, tanto atuais como temporais, para gerar seu histórico de emissão. A adoção de técnicas associadas a modelagem matemática e sistema em computação é necessária para alcançar as recomendações para projetos de REDD+ e foram aplicadas na Reserva Ducke do INPA. O inventário florestal combinando com dados aerotransportados ALS, LiDAR e espaciais como SRTM, RapidEye e Landsat 8 foram utilizados. Modelos lineares foram usados para estabelecer as relações e a técnica de Monte Carlo foi aplicada para quantificação do erro propagado. O erro na medida do diâmetro pôde ser medido e controlado nos inventários florestais adotando técnicas de remedição com fita e fotogrametria. O desenvolvimento de scripts para o processamento dos dados LiDAR, permitiu quantificar e controlar os erros nas estimativas do terreno. O georreferenciamento das parcelas para a combinação com dados de alta resolução requer procedimentos que garantam sua acurácia sem comprometer as atividades de campo. O método de Monte Carlo foi importante para a estimativa do erro principalmente do georreferenciamento dos dados de campo, uma vez que a fórmula da propagação do erro não permite este tipo de abordagem. Os scripts estão em desenvolvimento e disponíveis a qualquer usuário, com intuito de tornar o método replicável em diferentes locais. Os modelos e suas incertezas demonstraram variação espacial com efeitos de causa e consequência reconhecidos, necessários para a confiabilidade dos modelos. As áreas com florestas maduras mais ameaçadas são as regiões de platô ao redor da Reserva Ducke aptas a projeto de REDD+ e ao desenvolvimento sustentável.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Humanas, Departamento de Geografia, 2015. / O acompanhamento orbital da flora brasileira tem como marco inicial o projeto Radam na década de 1970. Na época foram utilizados dados do Side-Looking Airborne Radar (SLAR). Outros programas visando conhecer e monitorar o estado de conservação dos biomas do Brasil foram conduzidos nos últimos anos. Cita-se dentre eles o Programa de Cálculo de Desflorestamento da Amazônia (PRODES), a Detecção em Tempo Real (DETER), o Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (PROBIO) e o Projeto de Monitoramento do Desmatamento nos Biomas Brasileiros por Satélite (PMDBBS). Além dessas iniciativas governamentais, pesquisas vêm sendo conduzidas por instituições de cunho acadêmico-científico nacionais e internacionais. Todavia, a maioria dos esforços até então conduzidos ou foram orientados ao ecossistema Amazônico ou lançaram mão de técnicas apoiadas em imagens monotemporais, cuja resolução espaço-temporal não é compatível com a atual dinâmica de mudança da paisagem. Diante dessa realidade, desenvolveu-se este trabalho visando estudar uma região de transição de ecossistemas semiáridos (Cerrado-Caatinga), localizada no norte do estado de Minas Gerais e sudoeste da Bahia. Trata-se de um local de biodiversidade riquíssima, composta por uma flora complexa e que ainda não foi muito bem estudada. Sua paisagem começa agora a sofrer alterações por conta do crescimento significativo de atividades antrópicas ligadas à agricultura, alavancadas pela concretização de grandes projetos de irrigação criados entre as décadas de 1970 e 1990. Para atingir tal objetivo, foi aplicado um conjunto de metodologias que envolveu: o uso de séries temporais NDVI-MODIS, compreendendo o período de 2011 a 2013, oriundas do produto MOD09Q1; das técnicas filtragem de mediana e Savitzky-Golay; seleção de assinaturas temporais de classes de uso da terra e cobertura vegetal; e classificação das séries temporais através dos algoritmos de similaridade e distância Spectral Angle Mapper (SAM), Spectral Correlation Mapper (SCM) e Euclidian Distance Measure (ED). Os melhores resultados foram obtidos com o uso do classificador ED sobre a série temporal NDVI-MODIS, alcançando índices de Exatidão Global e Kappa, superiores a 82% e 0,75. Entretanto, mais estudos devem ser feios visando à distinção das fitofisionomias de porte arbustivo–herbáceo do domínio Cerrado, bem como das lavouras cultivadas nas propriedades agrícolas familiares, presentes em grande número à margem esquerda do rio São Francisco. / The orbital monitoring of Brazilian flora began in the 1970s with Radam project, when were used data of the Side-Looking Airborne Radar (SLAR). Other programs were conducted in order to know and monitor the conservation status of Brazil’s biomes. The Programa de Cálculo de Desflorestamento da Amazônia (PRODES), the Detecção em Tempo Real (DETER), the Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (PROBIO) and Projeto de Monitoramento do Desmatamento nos Biomas Brasileiros por Satélite (PMDBBS) were some such initiatives. In addition to government actions, research is being conducted by institutions of national and international academic and scientific nature. However, most efforts were directed to the Amazon ecosystem or used techniques supported by monotemporal images, resolution space-times is not compatible with the current dynamics of change of the landscape. Given this reality, we developed this work aiming to study a transition region of semi-arid ecosystems (Cerrado-Caatinga), located in the north of Minas Gerais and Bahia southwest, Brazil. This place has rich biodiversity, consisting of a complex flora and that has not been well studied. Its landscape begins to undergo changes due to significant growth of human activities related to agriculture, leveraged by the realization of major irrigation projects created between the 1970s and 1990s. Thus, we used the following method: use of NDVI-MODIS time-series from 2011 to 2013, deriving from the MOD09Q1 product; use of median and Savitzky-Golay filters; selection of temporal-signature references of land use and vegetation cover and use of classifiers similarity and distance Spectral Angle Mapper (SAM), Spectral Correlation Mapper (SCM) and Euclidian Distance Measure (ED).The results were satisfactory especially when using the classifier ED on time series NDVI-MODIS, reaching levels of agreement, Global Accuracy and Kappa, more than 82% and 0.75. However, more studies should be made to identify the shrub and herbaceous vegetation types of the Cerrado biome and the crops grown on farms of small extent, present in large numbers on the left of São Francisco river.