Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-11T18:35:08Z No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-22T18:46:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T18:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / Estudos espaço-temporais das condições agronômicas de pastagens cultivadas são essenciais para elaboração de diretrizes e ações de políticas público-privadas para aumentar a produtividade da pecuária. Neste contexto, este trabalho tem por finalidade avaliar as condições de degradação das pastagens cultivadas no Cerrado mineiro, por meio de estimativas de Eficiência no Uso da Água (WUE – water use eficiency) no período de 2003 a 2014. WUE corresponde a uma relação entre produtividade primária líquida (NPP) e evapotranspiração real (ETR). O mapa de pastagens cultivadas do Cerrado mineiro utilizado nesse estudo foi obtido pelo projeto TerraClass Cerrado de 2013, coordenado pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA). As séries temporais do índice de vegetação realçado (EVI) das plataformas Terra e Aqua do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) (produtos MOD/MYD13Q1) foram utilizadas para estimar e descrever a variabilidade espaço-temporal da NPP, por meio do aplicativo Timesat. As imagens mensais de ETR foram obtidas do produto MOD16A2 e comparadas com dados de ETR oriundas de 20 estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A NPP média das pastagens cultivadas no Cerrado mineiro no período de 12 anos foi de 5,98. As maiores taxas de ETR estiveram associadas aos valores mais elevados da NPP. Em geral, áreas de pastagens cultivadas apresentam ETR média anual de 690 mm, com 67% da ETR ocorrendo durante a estação chuvosa (outubro a abril). Tendências positivas da ETR foram encontradas em mais de 80% das áreas de pastagens cultivadas do Cerrado mineiro. Valor médio de WUE no período considerado foi de 0,08. Ainda de acordo com esses dados de WUE, 46% (5,48 milhões de hectares) do total de áreas de pastagens cultivadas no Cerrado mineiro apresentaram processo de degradação biológica. As mesorregiões Triângulo Mineiro/Alto Parnaíba e Norte de Minas apresentaram as maiores produtividades e as menores perdas de água para a atmosfera, portanto, as pastagens mais produtivas. A técnica de WUE permitiu avaliar as condições de degradação das pastagens cultivadas do Cerrado mineiro. A restauração dessas pastagens degradadas pode auxiliar no aumento da produção da carne bovina dessa região, auxiliando na redução da taxa de conversão da vegetação natural para novas áreas de pastagens. / Spatio-temporal studies of the agronomic conditions of cultivated pastures are essential for the elaboration of guidelines and actions of public-private policies to increase the productivity of livestock. In this context, this study aims to evaluate the degradation conditions of the cultivated pastures found in the Minas Gerais State covered by the Cerrado biome, using water use efficiency (WUE) estimates from 2003 to 2014. WUE corresponds to a relation between net primary productivity (NPP) and real evapotranspiration (ETR). The cultivated pasture map used in this study was obtained by the TerraClass Cerrado project of 2013, coordinated by the Ministry of the Environment (MMA). The time series of the enhanced vegetation index (EVI) obtained by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) onboard the Terra and Aqua platforms (MOD/MYD13Q1 product) were used to estimate and describe the spatial and temporal variability of NPP through the Timesat software. The monthly ETR images were obtained from the MOD16A2 product and validated with observed ETR estimates from 27 meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). The average NPP of pastures grown in the Cerrado of Minas Gerais in the 12-year period was 5.98. The highest ETR rates were associated with higher NPP values. In general, cultivated pasture areas had a mean annual ETR of 690 mm, with 67% of the ETR occurring during the rainy season (October to April). Positive ET trends were found in more than 80% of the cultivated pastures. Mean value of WUE in the period considered was 0.08. According to these WUE data, 46% (5.48 million hectares) of the total cultivated pasturelands in the study area presented biological degradation processes. The Triângulo Mineiro/Alto Parnaíba and Norte de Minas mesoregions had the highest yields and the lowest losses of water to the atmosphere, therefore, the most productive pastures. The WUE technique allowed to evaluate the degradation conditions of cultivated pastures of the study area. The restoration of these degraded pastures can help increase beef production in this region, helping to reduce the rate of conversion of natural vegetation to new pasture areas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-14T14:22:30Z No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / O monitoramento da qualidade da água é importante para avaliar e compreender as consequências das atividades humanas nos ecossistemas aquáticos. Nesse contexto, o sensoriamento remoto está sendo uma fonte de dados para o monitoramento de parâmetros de qualidade da água em rios e lagos. O objetivo deste trabalho é compreender a variabilidade das propriedades ópticas da água em diferentes corpos d’água e avaliar a possibilidade da existência de um modelo de inversão universal para estimar a concentração de sedimentos em suspensão (CSS) a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto (Rrs) em bacias hidrográficas em contextos hidroclimáticos contrastados, cinco da América do Sul (incluindo os rios Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema, São Francisco e Açudes do Nordeste) e uma da África ( Lago Bagré). Para tal, foi realizado o adensamento de dados de campo e laboratório em uma base de dados (radiométricos e de sólido em suspensão), seguida da padronização, organização e armazenamento dos dados e, posteriormente, análises de regressão para diversos comprimentos de onda. Foram analisados um total de 723 pontos, sendo que 476 apresentaram CSS de 0 a 100mg/L e 247 pontos de 100 a 500mg/L. Para estes pontos foram testados os modelos linear e de potência para oito comprimentos de onda (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm) e quatro razões de bandas (865/650nm, 800/650nm, 940/650nm, 940/865nm), escolhidos com base no comportamento espectral da água e na faixa central de bandas dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8, a fim de avaliar qual é o melhor comprimento de onda e modelo para obter CSS a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto. Com base nos testes de normalidade, observou-se que o modelo linear é o mais indicado para avaliar CSS e reflectância para CSS<100mg/L, enquanto que o modelo de potência é mais indicado para CSS>100mg/L. A partir disso, os modelos foram aplicados por meio do software R gerando gráficos de dispersão, coeficientes dos modelos (lineares e angulares) e valores da Raiz do Erro Médio Quadrático (RMSE% - considerado aceitável quando inferior a 30%). Com base nos valores de RMSE% e nos coeficientes lineares e angulares gerados pelos modelos, observou-se que para CSS<100mg/L a utilização de modelos lineares específicos para cada corpo d’água utilizando bandas no infravermelho (em geral, 865nm) são mais adequados, ao passo que para CSS>100mg/L um modelo de potência global para a razão de bandas entre infravermelho/vermelho (em geral, 865/650nm), pode ser aplicado em qualquer um dos corpos d’água com CSS>100mg/L de maneira eficiente. Após a seleção dos melhores comprimentos de onda, com base nos valores de RMSE%, foi possível avaliar a potencialidade dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8. Verificou-se que para CSS<100mg/L o uso dos três sensores é adequado para a recuperação de CSS. Entretanto, para CSS>100mg/L o SENTINEL-2 e o LANDSAT-8, demonstram maior potencial que o MODIS. Devido às suas altas resoluções (espectral, radiométrica, temporal e espacial), o SENTINEL-2 apresenta maior potencial para a obtenção de CSS frente ao MODIS e LANDSAT-8, em ambos os casos. / Monitoring water quality is important in assessing and understanding the consequences of human activities on aquatic ecosystems. In this context, remote sensing is increasingly being used for the monitoring of water quality parameters in rivers and lakes. The main goal of this work is to understand the variability of the optical properties of water in different water bodies and to evaluate the possibility of the existence of a universal inversion model to estimate suspended sediment concentration (CSS) from remote sensing reflectance data (Rrs) in watersheds in contrasting hydroclimatic contexts, five from South America (including the Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema and São Francisco rivers, and Northeastern reservoirs) and one from Africa (Bagré Lake). For this purpose, the data were densified in field and laboratory, in a database (radiometric and solid in suspension), standardized, organized, stored, and later, analyzed using linear regression for different wavelengths. A total of 723 points were analyzed, 476 had CSS from 0 to 100mg / L and 247 points from 100 to 500mg / L. For these points the linear and power models for eight wavelengths (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm, 940nm) were tested and four band ratios (865 / 650nm, 800 / 650nm, 940 / 650nm , 940 / 865nm), chosen based on the spectral behavior of the water and the central bands of the SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8 sensors, in order to evaluate the best wavelength and model to obtain CSS from remote sensing reflectance data. Based on the normality tests, it was observed that the linear model is the most suitable for assessing CSS and reflectance for CSS <100mg / L, while the power model is more suitable for CSS> 100mg / L. Based on this, the models were applied through the R software generating dispersion graphs, coefficients of the models (linear and angular) and root mean square error values (RMSE% - considered acceptable when less than 30%). Based on the RMSE% values and the linear and angular coefficients generated by the models, it was observed that for CSS <100mg / L the use of specific linear models for each water body using infrared bands (in general 865nm) are more appropriate, while for CSS> 100mg / L a global power model for the infrared / red band ratio (usually 865 / 650nm), can be applied to any of the water bodies with CSS> 100mg / L in a more efficient way. After selecting the best wavelengths, based on the RMSE% values, it was possible to evaluate the potentiality of the sensors: SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8. It was verified that for CSS <100mg / L the use of the three sensors is suitable for the recovery of CSS. However, for CSS> 100mg / L, SENTINEL-2 and LANDSAT-8 show greater potential than MODIS. Due to its high resolution (spectral, radiometric, temporal and spatial), SENTINEL-2 has a higher potential for obtaining CSS compared to MODIS and LANDSAT-8, in both cases.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-09T19:23:14Z No. of bitstreams: 1 2017_JorgeBohrerMarques.pdf: 6613930 bytes, checksum: 1e63ee5e7d50e96c9fb6ebd721c3aa7b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T19:34:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JorgeBohrerMarques.pdf: 6613930 bytes, checksum: 1e63ee5e7d50e96c9fb6ebd721c3aa7b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T19:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JorgeBohrerMarques.pdf: 6613930 bytes, checksum: 1e63ee5e7d50e96c9fb6ebd721c3aa7b (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / A pesquisa avaliou o uso de série temporal de imagens PALSAR-2/ALOS 2 para classificação de uso e cobertura do solo e detecção de áreas úmidas compreendidas na ilha do Bananal, trecho médio do rio Araguaia. A identificação dos ambientes que sofrem periodicamente influência de grandes rios é uma importante ferramenta para gestão ambiental e territorial e contribui para as políticas públicas territoriais atualmente existentes. Foram utilizadas quatro imagens do sensor PALSAR-2/ALOS 2, banda L, com resolução de 6,25 metros. Dados complementares foram úteis no sentido de auxiliar as devidas interpretações obtidas a partir das imagens SAR, como as informações oriundas da estação fluviométrica, imagens ópticas e MDE. A área de estudo é um local de intensos conflitos fundiários e apresenta peculiaridades geoambientais que a torna uma região de interesse ambiental e fundiário. A metodologia aplicada conhecida como Análise de Componentes de Densidade e Probabilidade (ACDP) serviu para gerar componentes de cada imagem SAR e a transformada MNF auxiliou a melhora na relação sinal-ruído. Para fins de comparação aplicou-se o filtro adaptativo Gamma cuja intenção foi comparar com os resultados do CDP-MNF. Foi aplicado o algoritmo de classificação SVM sobre ambos os métodos de tratamento de imagem e o método CDP-MNF apresentou resultados satisfatórios. Com os resultados obtidos, pode-se afirmar que a transformação CDP-MNF alcançou um detalhamento maior para o uso do classificador SVM, pois apresentou uma relação mais complexa e eficiente para separar diferentes alvos. Os resultados de coeficiente Kappa foi de 0,62 sobre o resultado SVM / CDP-MNF e 0,57 sobre o resultado SVM / Gamma, sendo considerados de concordância substancial. A estimativa de inundação foi calculada com base na série histórica de cotas e vazões de estação fluviométrica operada pela ANA. O resultado da variação na área de inundação foi na ordem de 10% entre a imagem que apresentou menor cota de inundação com a imagem que apresentou maior cota de inundação. Este trabalho contribuiu para o desenvolvimento de ferramentas adequadas para identificação de áreas úmidas. / The research evaluated the use time series of the PALSAR-2/ALOS 2 to classify land use and cover and detection of wetlands included in Bananal Island, the middle stretch of the Araguaia River. The identification of flooded areas of large rivers is an important tool for environmental and territorial management and contributes to the current territorial public policies. Four images of the PALSAR-2/ALOS 2, L-band sensor were used, with a resolution of 6.25 meters. Complementary data were useful in order to aid the interpretation of the SAR images, such as information from the fluviometric station, optical images and DEM. The study area is a site of intense land conflicts and presents geoenvironmental peculiarities that make it a region of environmental interest and land tenure. The applied methodology known as Analysis of Density and Probability Components (ADPC) served to generate components of each SAR image and the MNF transform assists the improvement in the signal-to-noise ratio. For the purpose of comparison the Gamma adaptative filter was applied whose intention was to compare with the results of the DPC-MNF. The SVM classification algorithm was applied to both imaging methods and the DPC-MNF method presented satisfactory results. With the results obtained, it can be stated that the CDP-MNF transformation reached a greater detail for the use of the SVM classifier, because it presented a more complex and efficient relation to separate different targets. The Kappa coefficient results were 0.62 on the SVM/DPC-MNF result and 0.57 on the SVM/Gamma result, being considered with substantial agreement. The flood estimation was calculated based on the historical series of river flow rates and flows operated by the ANA. The result of the variation in the flood area was in the order of 10% between the image that presented the lowest flood level with the image that presented the highest flood level. This work contributed to the development of adequate tools to identify wetlands.

Este trabalho trata da construção de mapas quantitativos de alvos subaquáticos a partir de imagens de satélite. Especificamente, trata da estimativa de biomassa de prados de capim-agulha (Halodue. Wrightii) no litoral de Pernambuco a partir de imagens Landsat5. A coluna d’água altera, de maneira distinta e exponencial os diferentes comprimentos de onda eletromagnéticos distorcendo as correlações existentes entre os mesmos. Devido a isso, torna-se imprescindível eliminar a influência da coluna d’água a fim de que se possa fazer qualquer tipo de análise quantitativa relacionando alvos subaquáticos com a resposta espectral do mesmo. O método testado neste trabalho baseia-se na construção de bandas invariantes em relação à coluna d’água. As bandas invariantes em relação à coluna d”água são feitas a partir de pares de bandas. O coeficiente de determinação (r2) encontrado foi de 0,582 para o par de bandas (2,4) e de 0,709 para o par de bandas( 3,4) o que demonstra a eficiência do método testado. / This work approaches the making of quantitative maps of underwater targets based on satellite images, specifically, the estimate of biomass in seagrass (Halodue Wrightii) fields on Pernambuco’s coast taken from images of Landsat5. The water column distinctly and exponentially alters the different electromagnetic wave lengths, distorting the existing correlation between them. Because of this, it is crucial to eliminate the water column’s effect so that we can carry out different kinds of quantitative analysis relating underwater targets with their spectral response. The method tested in this work is based on the construction of bands that do not vary in relation to the water column. These invariable bands are made from pairs of bands. The determination coefficient (r2) found was 0.582 for the pair of bands (2.4) and 0.709 for the pair of bands (3.4), which shows the efficiency of the abovementioned method.

Atualmente faz-se necessária a compreensão da vulnerabilidade ambiental e o mapeamento dos recursos naturais das regiões observadas para monitorar os impactos, visando o planejamento para a proteção dos ambientes naturais e a possível recuperação de áreas afetadas pela invasão humana. Nestes casos, Tecnologias de Processamento Digital de Imagens de Sensoriamento Remoto (PDI), que incluem técnicas de processamento das imagens capturadas pelos satélites, e Sistema de Informações Geográficas (SIG) são reconhecidas como ferramentas efetivas e eficientes. Neste mesmo contexto, outra ferramenta importante são os indicadores ambientais, associados a instrumentos de planejamento e gestão dos espaços urbanos, rurais e costeiros. O objetivo geral no presente estudo é a validação de informações espacializadas, resultantes de uma classificação orientada a objetos de imagens de satélite de alta resolução IKONOS II, que expressem as condições físico-ambientais dos ecossistemas das Áreas de Preservação Permanente (APPs) e Unidade de Conservação (UC) no Município de Torres, Planície Costeira do Rio Grande do Sul. Os indicadores ambientais apresentam-se como uma forma resumida de situações como a exploração das dunas pela extração de areia e onde 0,39% do total da APP possui algum tipo de edificação; desmatamento da mata ciliar ao longo do percurso do Rio Mampituba, que possui 0,19% da área total ocupada por edificações; utilização dos recursos naturais como as lagoas para atividades antrópicas e que possui 0,08% da sua área total ocupada por algum tipo de edificação, e destaca o bom estado de preservação do Parque Estadual de Itapeva, constantemente monitorado. Os resultados foram obtidos após processos de correção das imagens, assim como a utilização de um método de segmentação multi-resolução baseada em objetos e uma análise classificatória por Máxima Verossimilhança Gaussiana. A acurácia dessa classificação deu-se pelo índice Kappa, que acusou uma melhor classificação visual para a classe edificação. A delimitação das APPs e UC do município, juntamente com os indicadores ambientais possibilitaram também a elaboração de um mapa de vulnerabilidade do local, facilitando e auxiliando consultas futuras e tomadas de decisão. / Nowadays becomes necessary the understanding of the natural vulnerability and the mapping of the natural resources in some regions to monitor ambient impacts, objectifying planning for environment protection and the possible recovery of areas affected by the human invasion. In these cases, Technologies of Digital Processing of Images (IDP) of Remote Sense, which includes techniques of processing of the images captured by the satellites, and Geographic Information Systems (GIS) are recognized as efficient and effective tools. In the same context, another important tool is the environment index, associates with instruments of planning and management of the urban, agricultural and coastal spaces. The general objective in the present study is the integration of spacial information that express the physic-ambient conditions of ecosystems of the Areas of Permanent Preservation (APPs) and Unit of Conservation (UC) in Torres, Coastal Plain of the Rio Grande Do Sul. The environment index are presented as an summarized form and quantified situations like the exploration of dunes for the sand extration and where 0.39% of the total of the APP possess some type of construction; deforestation of the galery forest throughout the way of Mampituba river, that possess 0.19% of total area occupied by constructions; use of the natural resources as the lagoons, that also constitute an APP, for irrigation, for example, and that possess 0.08% of its area occupied by some type of construction; and detaches good condition of preservation of the State Park of Itapeva, constantly monitored. The results had been obtained after processes of correction of the images, as well as the use of a segmentation method multi-resolution based on objects and a classification analysis by Maximum Gaussian Probability. The precision of this classification was given for the Kappa index, which accused a better visual classification for the classroom construction. The delimitation of APPs and UC of the city, together with the environment index also made possible the elaboration of a map of vulnerability of the place, facilitating and assisting future refers and taking of decision.

O aumento progressivo da demanda mundial por alimentos e a disponibilidade de vastas áreas agrícolas têm servido de estímulo e reforço para o aumento da produção agropecuária que muitas vezes, não considera a capacidade ecológica de suporte dos ambientes e as consequências sociais e econômicas de um crescimento desequilibrado. Em relação às áreas agrícolas no Brasil, na safra 2008/2009 a área cultivada totalizou 47,7 milhões de hectares, o que representou 0,5% a mais que a safra anterior. Entre as culturas de maior representatividade na economia nacional, e, portanto, responsável por parte do incremento na área cultivada do País, destaca-se a soja, atualmente umas das principais commoditys de exportação brasileira. Neste contexto, torna-se importante o desenvolvimento de metodologias que venham auxiliar no monitoramento dessas áreas e na geração de estatísticas agrícolas de maior exatidão. Os dados de sensoriamento remoto associados às técnicas da geoinformação têm demonstrado potencial para monitorar e obter informações sobre a condição das culturas e dados de área cultivada. Uma das alternativas a partir de sensores remotos orbitais é a utilização das imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro-Radiometer), que permitem obter informações compatíveis com o tamanho das lavouras e determinar mudanças fenológicas das culturas, tornando possível o mapeamento e estimativa de área cultivada de grandes culturas como a soja. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram disponibilizar métodos de mapeamento da cultura da soja baseadas em imagens de sensor de moderada resolução espacial para a região norte do Estado do Rio Grande do Sul; avaliar a exatidão da estimativa de área cultivada de soja obtida a partir das imagens MODIS em relação aos dados considerados de referência e verificar a influência de condições meteorológicas distintas no mapeamento realizado. Para isso, foram avaliadas oito metodologias, que na maior parte utilizaram imagens multitemporais do índice de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) buscando realçar as áreas de soja a partir da curva temporal e de imagens de mínimos e máximos valores de NDVI. Para avaliar os resultados obtidos, foram utilizados dados de área cultivada de soja do IBGE e do mapeamento feito com imagens de média resolução espacial (Landsat), o que permitiu avaliar a concordância espacial do mapeamento realizado a partir da análise de similaridade fuzzy. Os resultados mostraram que os métodos propostos são promissores com valores de coeficiente de determinação (R2) superiores a 0,94. Apesar da alta associação, na análise de regressão linear verificou-se que as medidas estimadas pelas imagens MODIS não são semelhantes aos dados oficiais. Entretanto, quando considera-se que as estimativas oficiais vigentes são caracterizadas pelo caráter subjetivo, pode-se concluir que os dados obtidos neste estudo são altamente satisfatórios, já que diferem-se dos oficiais, atendendo a característica de objetividade (são medidos) e permitem obter informações sobre os erros envolvidos na análise. Desta forma, neste trabalho são disponibilizados, dados de área cultivada de soja de caráter objetivo, de baixo custo, de fácil implementação e que mostram-se promissoras ferramentas de auxílio para a geração de estimativas de área de soja oficial. / The gradual increase in global demand for food and the availability of vast agricultural areas has been the encouragement and reinforcement to increase agricultural production often does not consider the ecological capacity to support the environments and the social and economic consequences of unbalanced growth. In relation to agricultural areas in Brazil 2008/2009 crop season acreage totaled 47.7 million hectares, representing 0.5% more than the previous harvest. The crops most representative in the national economy, and thus partly responsible for the increase in acreage in the country stands out as soybeans, now one of the main Brazilian export commoditys. In this context, it is important to develop new methodologies that will assist in monitoring these areas and the generation of agricultural statistics more accurate. The remote sensing data associated with geo-information techniques have shown potential to monitor and obtain information about the condition of crops and acreage data from. One of the alternatives based on satellite remote sensing is the use of images of the MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro-Radiometer), which allow information compatible with the size of crops and determine crop phenological changes, making it possible to map and estimate acreage of major crops such as soybeans. Therefore, the goal of this work was to provide methods of mapping the soybean-based image sensor moderate spatial resolution for the region north of Rio Grande do Sul, to evaluate the accuracy of the estimate of soybean acreage obtained from MODIS images for the data considered references and check the influence of different weather conditions in the mapping done. To do this we evaluated eight methods, which mostly used multitemporal images of vegetation index NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), seeking to highlight the areas of soybean from the time curve and images of minimum and maximum values of NDVI. To evaluate the results we used data from soybean acreage IBGE and mapping done were images of medium spatial resolution (Landsat), which allowed to assess the correlation of mapping out space from the fuzzy similarity analysis. The results showed that the proposed methods are promising with determination coefficient (R2) values exceeding 0.94. Despite the high association in linear regression analysis found that the measures estimated by the MODIS images are not similar to official date. However, when one considers that the current official estimates are characterized by subjective, we can conclude that the data obtained in this study are highly satisfactory, since they differ in the officers the characteristic of objectivity (is measured) and allow information about the errors involved in the analysis. Therefore, in this work are available, data from soybean acreage of an objective, inexpensive, easy to implement and are promising tools to aid generation of estimates of soybean official area.

Os cereais destinados a produção de grãos (trigo) e de pastagens (azevém) são alvos espectralmente semelhantes, o que dificulta a sua identificação e discriminação em imagens de satélite ao usar sensoriamento remoto. Entretanto, o ciclo fenológico destas culturas é diferente. A análise do perfil multitemporal dos talhões torna-se a estratégia mais adequada para a discriminação destes alvos, os quais apresentam ciclos fenológicos diferentes, porém são espectralmente semelhantes. Usaram-se as imagens bissemanais (vermelho, infravermelho próximo e infravermelho médio) do produto MOD13q1 do sensor MODIS para aplicar um modelo linear de mistura espectral, do qual foram geradas as imagens fração: vegetação, solo e sombra (água). Utilizou-se a distância de Bhattacharyya para realizar uma análise prévia de separabilidade das classes de trigo e azevém geradas. As composições NDVI do produto MOD13q1 foram utilizadas para a segmentação de imagens e para a geração dos perfis multitemporais, os quais foram elaborados usando pontos de controle (lavouras) coletados em saída de campo com auxílio de GPS. Usaram-se as imagens NDVI 129, 177 e 257 do ano de 2009 na segmentação. O mapeamento foi realizado usando o Isodata implementado no Spring 5.0.3, e várias classificações foram testadas. Os dados do mapeamento final foram comparados com dados do IBGE. A estimativa oficial do IBGE para as pastagens é de 118.657 ha para os 42 municípios da área de estudo (metade sul do RS), uma diferença de 18.018 ha a mais quando comparada com a estimativa do mapeamento, de 100.639 ha. Dos 42 municípios que compõem a área de estudo, 19 apresentaram uma diferença menor do que 1.000 ha ao compararem-se os dados do IBGE com o mapeamento. A estimativa dos cereais destinados a produção de grãos foi de 73.690 ha de acordo com o IBGE, uma diferença de 9.543 ha a menos quando comparada com a estimativa do mapeamento, de 83.233 ha. Dos 42 municípios que compõem a área de estudo, 25 apresentaram uma diferença menor do que 1.000 ha. / When employing remote sensing, the cereals destined for grain production (wheat) and pasture (ryegrass) become spectrally similar targets, which makes their identification and distinction more difficult on satellite images. Nevertheless, the phenological cycle of both cultures is different. Thus, the analysis of the multi-temporal profile of plots results in the most suitable strategy for the distinction of those targets, which have unalike phenological cycles but are spectrally similar. Biweekly images (red, near-infrared and mid-infrared) of the product MOD13q1 from MODIS sensor were employed in order to apply a linear model of spectral mixture, from which fraction images were rendered: vegetation, soil and shade (water). The Bhattacharyya distance was used to perform a previous analysis of the separability of generated wheat and ryegrass classes. The NDVI composites of the product MOD13q1 were used in image segmentation and in the multi-temporal profiles rendering, which were elaborated by exploiting control points (crops) gathered in trip field with the aid of GPS. Images NDVI 129, 177 and 257 from the year 2009 were used in the segmentation. The mapping was carried out by employing the Isodata implemented in Spring 5.0.3, and several classifications were tested. The final mapping’s data were compared with IBGE’s data. According to IBGE’s official estimate, there are 118.657 ha of pastures in the 42 cities of the study area (south half of RS), a difference of 18.018 ha more in comparison to the mapping’s estimate, which is of 100.639 ha. Out of the 42 cities that totalize the study area, 19 presented a difference of less than 1.000 ha when comparing IBGE’s data to the mapping’s data. As stated by IBGE, the estimate of cereals destined for grain production was of 73.690 ha (a difference of 9.543 ha less in comparison to the mapping’s estimate of 83.233 ha. Out of the 42 cities that totalize the study area, 25 showed a difference of less than 1.000 ha.

A república de Moçambique é um país localizado ao longo da costa Leste da África Austral, com a economia baseada essencialmente na prática da agricultura. A cultura do milho (Zea mays L.) é a mais importante, cultivada em regime de sequeiro, com rendimentos dependentes das condições meteorológicas. Modelos agrometeorológicos de estimativa de rendimentos de culturas alimentares são alternativas viáveis para tomada de decisão em medidas de segurança alimentar e abastecimento. O calendário agrícola e o sistema de produção tornam o uso de geotecnologias uma importante ferramenta para o monitoramento de culturas e o desenvolvimento de modelos de estimativa de rendimentos. Produtos de dados de sensoriamento remoto, como índices espectrais combinados com parâmetros agrometeorológicos podem melhorar as representações espaciais de rendimentos do milho em Moçambique. O ajuste de um modelo agrometeorológico espectral para estimativa de rendimentos do milho por regressão linear múltipla na província de Manica-Moçambique constituiu o objetivo do estudo. Foi realizado um mapeamento de áreas agrícolas por análise multitemporal do NDVI/MODIS e também foi avaliada a eficiência de variáveis agrometeorológicas e espectrais na estimativa de rendimentos do milho em uma área da província de Manica que envolve os distritos de Gondola, Manica, Mossurize e Sussundenga, responsáveis por mais de 80% da produção de milho na província nos anos de 2000 a 2009. Foi desenvolvido um modelo de início do ciclo do milho baseado em critérios de chuva, e estabelecendo um ciclo fixo do milho em 130 dias. A metodologia de mapeamento de áreas agrícolas consistiu em somatórios de imagens binárias geradas por diferença de NDVI máximo e mínimo ao longo do ciclo e estabelecimento de níveis de restrição com base em comparações com estatísticas oficiais por distrito. As variáveis agrometeorológicas testadas foram evapotranspiração relativa (ETr/ETm) e o índice de satisfação das necessidade de água (ISNA) calculados a partir de dados de estimativas de elementos meteorológicos do modelo do ECMWF. O conjunto de variáveis espectrais compreendiam composições de 16 dias de índices de vegetação EVI e NDVI provenientes do produto MOD13Q1 do sensor MODIS e o LSWI, gerado por diferença normalizada de bandas de refletância de superfície do infravermelho próximo e médio contidas no mesmo produto. O modelo agrometeorológico espectral envolveu as variáveis meteorológicas e espectrais como independentes sendo o rendimento médio e relativo, as variáveis dependentes ajustadas em um modelo de regressão múltipla. Todos os distritos, a exceção de Mossurize, geraram modelos com bom desempenho nas estimativas de rendimentos do milho e significado físico. O modelo regional, incluindo Gondola, Manica e Sussundenga e envolvendo o rendimento relativo foi o mais recomendado para estimativa de rendimentos do milho na região com r2 = 0,762 e RMSE de 9,46%. / Mozambique is a country located along the east coast of southern Africa, with an economy based primarily on agriculture. The Maize crop (Zea mays L.) is the most important crop, growing in rainfed conditions, with its yield dependent only on weather conditions. Agrometeorological models to forecast yields of food crops are viable alternatives for decision making on food safety measures and supply. The agricultural calendar and the production system make use of geotechnologies an important tool for crop monitoring and yield forecasting. Products from remote sensing data, combined with spectral indices and agrometeorological parameters can improve the spatial representations of maize yields in Mozambique. Setting an agrometeorological model to estimate the spectral yield of corn by multiple linear regression in Manica province, Mozambique was the objective of the study. Were conducted a mapping of agricultural areas by analyzing multitemporal NDVI / MODIS and also evaluated the effectiveness of spectral and meteorological variables in the estimated maize yield in an area of Manica province involving the districts of Gondola, Manica, Mossurize and Sussundenga responsible for more than 80% of corn production in the province in the years 2000 to 2009. A model was developed to estimate the beginnig of the corn cycle, using as a criteria the rainfall, and setting a fixed cycle of corn in 130 days. The methodology for mapping agricultural areas consisted of sums of binary images generated by the difference of maximum and minimum NDVI throughout the cycle and establishing levels of restriction based on comparisons with official statistics by district. Were tested the meteorological variables: the relative evapotranspiration (ETr / ETm) and the index of satisfaction of water needs (ISNA) calculated from data from meteorological model of ECMWF. The set of spectral variable were comprised of 16 days composition of vegetation indices NDVI and EVI from the MODIS product MOD13Q1 and LSWI generated from normalized difference of surface reflectance bands of near-infrared and medium infrared contained the same product. The meteorological and spectral variables was the set of independent variables and the average and relative yield were the set of dependent variables used to adjusted a multiple regression model, called agrometeorological-spectral model. To all districts, except for Mossurize were generated models with good performance in estimating the corn yield and with physical meaning. The regional model, including Gondola, Manica and Sussundenga and involving the relative yield was the most suitable for estimating corn yield in the region with r2 = 0.762 and RMSE of 9.46%.

Utilizando técnicas de geoprocessamento, desenvolveu-se metodologia para avaliar e diagnosticar os impactos ambientais decorrentes do uso e ocupação do solo em áreas de Florestas Nacionais. A área teste da pesquisa foi a Floresta nacional de Brasília. No modelamento para a avaliação da perda e tolerância de solo em função de seu uso, utilizou-se das ferramentas de geoprocessamento e imagem de satélite para a solução da equação USLE. Foi possível determinar as áreas de preservação permanente e as áreas passíveis de reflorestamento, através da criação de cenários de colheita florestal, bem como as diferentes formas de manejo que devem ser adotadas em função das perdas de solo por erosão laminar. As áreas de perda de solo acima de sua tolerãncia representam 1,90% (177,44 ha) da área total da Flona. As áreas consideradas de Preservação Permanente sob o aspecto da legislação vigente e do uso atual representam 6,78% (633,46ha) de sua área total. Destes, 140,18ha (22,13%) apresentam uma cobertura vegetal do tipo campo e devem ser recuperados e convertidos em áreas com cobertura vegetal do tipo floresta, a fim de adequar-se a legislação vigente como também minimizar os processos erosivos que possam comprometer os cursos d'água. A área passível de implantação de floresta corresponde a 8.712,82 ha (93,22%), onde 5.642,48 ha (64,76%) podem ser manejados a corte raso e 3.070,34 hectares (32,24%) devem ser manejados a corte seletivo, para que não haja comprometimento do solo devido às perdas por erosão laminar.

Os processamentos de imagens orbitais efetuados através de técnicas de sensoriamento remoto geraram informações qualitativas de natureza textural (morfo-estruturas). Estas permitiram (1) o reconhecimento de áreas com diferentes padrões estruturais tendo diferentes potencialidades para a prospecção de fluorita, (2) a identificação de novos lineamentos estruturais potencialmente favoráveis à mineralização e (3) evidenciaram prolongamentos extensos para as principais estruturas mineralizadas, (4) às quais se associam um grande número de estruturas, antes desconhecidas, com grande potencial prospectivo. O aprimoramento de técnicas de classificação digital sobre produtos de razões de bandas e análise por componentes principais permitiu identificar a alteração hidrotermal associada às estruturas, incorporando novos critérios para a prospecção de fluorita. Buscando-se quantificar os dados de alteração hidrotermal, foi efetuada a análise espectrorradiométrica das rochas do distrito fluorítico. Integrando estas informações com dados TM LANDSAT 5, em nível de reflectância, obteve-se a classificação espectral das imagens orbitais, o que permitiu a identificação de estruturas menores com um detalhe nunca antes obtido. Os processamentos de dados aerogeofísicos forneceram resultados sobre estruturas (magnetometria) e corpos graníticos afetados por alteração hidrotermal (aerogamaespectrometria). Estes produtos foram integrados com dados TM LANDSAT 5 associando o atributo textural da imagem orbital ao comportamento radiométrico das rochas. Diagnosticou-se o lineamento Grão-Pará como o principal prospecto do distrito. E levantaram-se uma série de dados sobre a compartimentação tectônica da região, a zonação de fácies das rochas graníticas (rocha fonte do flúor) e as alterações hidrotermais associadas ao magmatismo granítico. Isto permitiu a compreensão da distribuição regional dos depósitos de fluorita, adicionando-se um novo critério à prospecção de fluorita, a relação espacial entre a mineralização e a rocha fonte de F. Esta última corresponde à fácies granítica da borda do Maciço Pedras Grandes. / Digital image processing in orbital images by remote sensing techniques generated qualitative textural information (morph structures). These allowed (1) the recognition of areas in different structural patterns with different fluorite search potentialities, (2) identification new structures potentially fluor-bearing and (3) evidence of extensive increase from the principal mineralized structures, (4) It’s associated a great number of structures, before ignored, that have great prospective potential. The accuracy of techniques of digital classification on products of ratio analysis by principal components showed the alteration associated to the structures, incorporating new criteria for the fluorite search. Searching for quantify the alteration; the spectral analysis of the rocks in fluor district was employed. Integrating reflectance information with TM LANDSAT 5 data, obtained the classification of the orbital images, identifying smaller structures in detail. Geophysical data processing supplied results on structures (magnetometric) and granites alteration affected (aerogamaspectrometric). These products were integrated with TM LANDSAT 5 data, associating textural attribute in orbital image to radiometric behavior of the rocks. The Grão-Pará lineament was diagnosed as the principal into district. Tectonic blocking data, facies zonation in granites (F source rock) and alteration associated to the granite magmatism. This allowed to understanding regional distribution of the fluorite deposits, and defined new criteria to fluorite prospecting, spatial relationship by mineralization and rock source of fluor. This one is the external granitic facies of Pedras Grandes Massif.