No Contínuo de Paranapiacaba, remanescente representativo do bioma Mata Atlântica formado pelos Parques Estaduais Intervales, Carlos Botelho e Alto Ribeira e a Estação Ecológica de Xitué, florestas com ocorrência dominante de bambus são, atualmente, integrantes da paisagem, perfazendo extensa área dessas Unidades de Conservação do sul do Estado de São Paulo. Este trabalho teve como proposta descrever o cenário dessas florestas com bambus, a partir da análise dos padrões e condicionantes dessa paisagem no Parque Estadual Intervales (PEI). O trabalho partiu da hipótese de que a ocorrência dominante dessas áreas com bambu seja conseqüência de perturbações históricas. A análise temporal de fotos aéreas recobrindo o período de 1960 a 2000, apresentado no Capítulo 2, possibilitou espacializar e caracterizar os diferentes processos de ocupação no Parque, com a dinâmica da paisagem sendo associada a dois principais vetores de perturbação, atividades de roça e exploração de palmito juçara (Euterpe edulis), que ocorreram de forma desordenada, intensa e recorrente na extensa área entre a Sede e as bases Carmo e São Pedro. A partir da caracterização da vegetação discutida no Capítulo 3, os padrões da paisagem atual do PEI foram associados, fundamentalmente, às áreas florestais sem e com ocorrência dominante de bambus das espécies Guadua tagoara (Nees) Kunth, Chusquea oxylepis (Hack.) Ekman, Chusquea sp. e Merostachys sp., que interferem na estrutura florestal. Os padrões da paisagem relacionados à ocorrência dominante, dinâmica e histórias de vida das diferentes espécies de bambus refletem nos padrões identificados na imagem QuickBird no Capítulo 4, possibilitando delimitar grandes clareiras ocupadas por populações de bambus internamente sincronizadas. A relação dessa dominância de bambus e alguns fatores naturais e antrópicos foram abordados no Capítulo 5, com os resultados direcionando para o modelo de que o evento de dominância por bambus é potencializado por perturbações naturais e/ou antrópicas, e quando estabelecidos, os bambus tornam-se o próprio agente de perturbação do ecossistema, resultando em uma possível homogeneização permanente da paisagem. A integração de informações nas diversas escalas de observação permitiu o entendimento do contexto dessa floresta com bambu, evidenciando a necessidade de escalas adequadas aos estudos nessa paisagem. Na escala local, considerando os indivíduos e populações, foi possível a caracterização das fenofases, principalmente dos ciclos reprodutivos maciços e processos de regeneração das espécies dominantes. Na escala de comunidade observaram-se as interações entre as espécies de bambus, com a ocorrência associada e sobreposição dos ciclos reprodutivos de algumas delas, e a interferência na estrutura da floresta. Na escala de paisagem, os padrões de população e comunidade de bambus foram identificados nas imagens, permitindo discutir esse padrão de dominância em relação a outras áreas com bambus, ainda que em fisionomias florestais distintas. Os resultados encontrados contribuem para o entendimento da dinâmica da floresta com bambus do Contínuo de Paranapiacaba, possibilitando definir indicadores do processo de dominância, fundamentais para a gestão desse remanescente de Mata Atlântica. / The so-called region \"Continuous from Paranapiacaba\", a representative remnant of the Atlantic Forest, is constituted by São Paulo State Parks Intervales (PEI), Carlos Botelho, Alto Ribeira and Ecological Station of Xitué. These forests that have dominant bamboo occurrences, are presently integrating the landscape at large sections within these conservation units in the southern São Paulo State. The objective of this work is to describe the scenery of such forests from the analysis of patterns and conditioning factors of the landscape at PEI. As a working hypothesis, it was assumed that the dominant occurrence of bamboo is a consequence of historical perturbations. The temporal analysis of aerial photographs covering the timeframe 1960 to 2000 presented at Chapter 2 allowed the mapping and characterization of the different processes of land occupation within the park. The landscape dynamics is associated to two main types of perturbation factors, namely to small-scale clear-cutting and to the exploitation of palm tree Euterpe edulis, which occurs disorderly, intensely and recurrently at the extensive area between the administration office and the bases of Carmo and São Pedro. From the characterization of vegetation, discussed at Chapter 3, the present landscape patterns of PEI were associated to forest areas with and without dominant occurrences of bamboo from species Guadua tagoara, Chusquea oxylepis, Chusquea sp. and Merostachys sp., which interfere at the forest structure. The landscape patterns related to the dominant and dynamic occurrence and to the histories of life from the different species of bamboo can be seen at the different patterns identified on the QuickBird image presented at Chapter 4, allowing mapping of the large clearings occupied by populations of bamboos internally synchronized. The relation between this dominance of bamboos with some natural and human factors is presented at Chapter 5 and the results are directed towards the model that the dominance event is increased by natural or human perturbations, and when bamboos are established they are themselves the perturbation agent of the ecosystem, resulting in a possible permanent homogenization of the landscape. The integration of information from different scales of observation allows the understanding of the context from this bamboo forest, evidencing the need of adequate scales to study these landscapes. At the local scale, considering the individuals and populations, it was possible to characterize the phenological phases, especially of the massive reproduction cycles and of the recovery processes of dominant species. At the scale of community, one can observe the interactions between bamboo species with the associated occurrence and superposition of reproductive cycles of some of these species, and its interference at the forest structure. At the landscape scale, the population patterns and communities of bamboos were identified at the images, permitting the discussion of this dominance pattern in relation to other areas with bamboo, but at distinct forest physiognomies. The results found in this study contribute to understand the bamboo forest dynamics of this region, permitting the definition of indicators from the dominance process, of importance for the management of this remnant from the Atlantic Forest.

Neste trabalho foi realizada a coleta de imagens de um trecho da área seca da UHE Álvaro de Souza Lima (Bariri – SP) e do lago da UNISINOS (São Leopoldo – RS), com câmeras e sensores, embarcados em RPAS (sistemas aéreos remotamente pilotados). As imagens resultantes foram processadas através da técnica estrutura do movimento (SfM), gerando ortomosaicos e modelos digitais de terrenos (MDTs). Pontos de checagem observados nestas imagens foram comparados com seus homólogos, obtidos por meio de posicionamento global diferencial no modo RTK. Testes estatísticos para verificação de hipóteses prévias de independência, aleatoriedade e normalidade, bem como, cálculos estatísticos e testes de inferência estatística foram realizados nas discrepâncias horizontais e verticais de ambos os produtos cartográficos. A verificação da exatidão vertical foi realizada somente nos produtos MDTs, a partir de feições de controle. O objetivo principal foi avaliar produtos cartográficos digitais gerados a partir de imagens coletadas por RPAS, quanto aos requisitos mínimos de exatidão geométrica para atendimento às leis estabelecidas pelos órgãos reguladores de energia elétrica. As discrepâncias horizontais observadas no ortomosaico da Unidade Hidroelétrica de Bariri apresentaram independência, não aleatoriedade e distribuição normal. Já para as discrepâncias verticais, foram independentes, aleatórias e normais. O teste t Student revelou tendência na posição horizontal e não tendência na vertical. O desvio padrão e o RMSE horizontais foram confrontados com o Padrão de Exatidão Cartográfica brasileiro através do teste Qui quadrado, indicando que os produtos têm precisão horizontal na escala 1:2000 (classe C) e, o MDT, na escala 1:10.000 (classe C), ambos com 95% de confiança e 22 e 19 graus de liberdade, respectivamente. A comparação entre MDTs conduziu a resultados semelhantes, porém demostrou que maiores discrepâncias ocorreram devido a fraca sobreposição de imagens. Para os produtos do lago UNISINOS, as discrepâncias cumpriram as hipóteses de independência e aleatoriedade. Porém, a normalidade não foi constatada pelo teste de Shapiro-Wilk. No entanto, através do teste U de Mann-Whitney, os produtos obtidos via sensor apresentaram semelhanças entre os pontos amostrados e seus homólogos. Através do teste direcional, os ângulos de direção foram medidos e caracterizaram a tendência horizontal para os ortomosaicos da UHE e do lago UNISINOS. Os resultados demonstraram que o mapeamento através de imagens via sensores embarcados em RPAS e processadas por SfM apresentaram exatidão posicional para integração com cartas de outras fontes, nas mesmas escalas. Portanto, estes produtos possibilitam a atualização de dados cartográficos para atender as demandas legais imputadas aos operadores de reservatórios. / In this work, the image collection was carried out on a stretch of dry area of the Alvaro de Souza Lima UHE (Bariri - SP) and of the UNISINOS lake (São Leopoldo) by cameras and sensors embedded in RPAS (Remotely Piloted Aerial System). The resulting images were processed using the Struture from Motion (SfM) technique in order to generate ortomosaicos and Digital Terrain Models (MDTs). Checkpoints observed in these images were compared with their counterparts obtained through differential global positioning in the RTK mode. Statistical tests for checking previous hypotheses of independence, randomness and normality, as well as statistical calculations and inference tests were conducted in the EN and h discrepancies of both cartographic products. The vertical accuracy verification was performed only in the MDTs products, from control features. The main objective of this work was to evaluate of digital cartographic products generated from photogrammetry collected by RPAS, with regard to the minimum requirements of geometric accuracy for fulfillment of the laws established by electric power regulatory agencies. The discrepancies observed in the orthomosaic of the Bariri Hydropower Plant exhibited independence, non randomness and normal distribution. However, for the MDT, these were independent, random, and normal. Students t-test showed a trend in the horizontal position and a non-trend in the vertical position. The horizontal standard deviation and RMSE (root mean square error) were analyzed according to the PEC-PCD Standard by the Chi-squared test, indicating that the orthomosaic fits at the 1:2,000 scale (class C), and the MDT, fits at the 1:10,000 scale (class C), both with a 95% confidence level and with degrees of freedom of 22 and 19, respectively. The comparison between MDTs leads to similar results, but showed that the largest discrepancies occur due to the weak overlap of the images. For the UNISINOS lake products, the discrepancies fulfilled the previous hypotheses of independence and randomness. But, the normality was not verified by the Shapiro-Wilk test. However, using the Mann-Whitney U test, the cartographic products obtained from a sensor showed similarities between the sampling points and their counterparts. By the directional test, it was measured the azimuth angles which characterizes the horizontal trend for the UHE and UNISINOS lake orthomosaics. The results demonstrated that the mapping by using images collected from sensors embedded in RPAS and processed through SfM presents positional accuracy for integration with maps from other sources, on the same scales. And therefore allows the updating of cartographic data map to meet the legal demands attributed to the reservoir operators.

A presente pesquisa teve como objetivo geral contribuir com a temática da geobotânica por sensoriamento remoto em áreas de florestas tropicais, a partir de um estudo de caso. Considerando que o processamento digital de imagens de sensoriamento remoto é constituído por três etapas principais: pré-processamento, realce de imagens e classificação de imagens, foram testados alguns procedimentos metodológicos que permitissem a abordagem da geobotânica a partir do sensoriamento remoto em áreas cobertas por Floresta Atlântica da planície costeira. A princípio, o alvo era testar o método sistêmico desenvolvido por Almeida (2005) sobre a área do Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). Contudo, verificou-se que o mesmo se restringia a etapa de realce espectral. Assim, testou-se paralelamente uma complementação, adicionando procedimentos referentes ao pré-processamento e à etapa de classificação digital. Na etapa de pré-processamento foi feita a conversão dos valores de níveis de cinza das imagens para valores de reflectância de superfície. Na etapa de realce espectral, a proposta foi aplicar os procedimentos definidos por Almeida (2005), tanto sobre as imagens com valores de reflectância de superfície, quanto sobre as imagens com os valores dos pixels em níveis de cinza. As técnicas que compõe originalmente o método sistêmico aplicadas na imagens são respectivamente: razão de bandas, análise de componentes principais, seleção de componentes principais e montagem de composições coloridas falsa cor, filtro de convolução passa-baixa, introdução de informação textural da vegetação através da fusão entre as composições coloridas formadas e a imagem de albedo. Para a etapa adicional de classificação, não contemplada a princípio pelo método sistêmico, propôs-se aplicar um algoritmo classificador para auxiliar na produção de mapas sobre unidades de vegetação e unidades geobotânicas. A área do PECE foi escolhida por possuir características ambientais sobre as quais o método de realce ainda não havia sido aplicado, ou seja, na Floresta Atlântica da planície costeira, no Estado de São Paulo. A área específica adotada se localiza no município de Pariquera-Açu e outro motivo da escolhia foi a disponibilidade de dados sobre as características florísticas e fisionômicas de três comunidades vegetais distintas, bem como dados sobre os diferentes ambientes físicos que as mantinham. Tais dados permitiram verificar a consistência das informações contidas nas imagens processadas, servindo como instrumentos para avaliação da eficácia dos procedimentos metodológicos adotados e de sua adequabilidade para pesquisas geobotânicas em áreas cobertas pela Floresta Atlântica da planície costeira. Como base teórica para os procedimentos adotados, alguns conceitos fundamentais da geobotânica, biogeografia, sensoriamento remoto e de outros ramos científicos foram revistos na medida em que auxiliassem na concretização dos objetivos dessa pesquisa. / This research aimed to contribute to geobotany by remote sensing theme on tropical forest areas from a case study. Considering that digital processing of remote sensed image is constituted by three principal stages: preprocessing, image enhancement and image classification, it was tested some methodological proceedings that would permit to broach geobotany from remote sensing in coastal plain areas covered by Atlantic Forest. Firstly, the target was to test the systemic method developed by Almeida (2005) on the area of Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). However, it was verified that the systemic method was developed specifically for spectral enhancement stage; As a result, some complementation was also proposed to add proceedings, in a parallel way, related to the preprocessing and digital classification stage. In preprocessing stage, digital numbers of images were converted into surface reflectance values. In spectral enhancement stage, the proposal was to apply proceedings defined by Almeida (2005) in both, the images with surface reflectance values and the images with digital numbers values. The original systemic method techniques applied in the images are respectively: band ratios, principal component analysis, principal component selection and elaboration of false color compositions, low pass filtering application, introduction of vegetation textural information through the fusion of the color compositions and albedo images. For the additional classification stage, not contemplated by original systemic method, was proposed to apply some classificatory algorithm to aid in the production of maps about vegetation units and geobotanic units. The PECE area was chosen due to the fact of having environmental characteristics in which the enhancement method has not been applied yet, which is, the Coastal Plain Atlantic Forest in Sao Paulo State. The specific adopted area is placed in Pariquera-Açu municipality and another reason for its choice was due to data availability about floristic and physiognomic characteristics of three distinct vegetal communities, as well as data about different physical environments which support them. Data permitted to verify informations consistence contained in processed images, serving as evaluation instrument about methodological proceedings adopted and about its suitability for geobotanic researches in costal areas covered by Atlantic Forest. As theoretician base for the adopted proceedings, it was reviewed in this research some fundamental concepts of geobotany, biogeography, remote sensing and other scientific fields as they were useful in the concretization of this research aims.

Os elevados índices de crescimento urbano alcançado pelas grandes cidades nas últimas décadas afetam diretamente o processo organizado de expansão urbana, pois os atuais níveis de desenvolvimento da infra-estrutura nas grandes cidades não acompanham o ritmo do crescimento populacional atual. Frente a isso, os resultados deste cenário podem ser vistos através do surgimento de ocupações irregulares que comprometem o desenvolvimento da cidade de maneira ordenada, além de atingirem áreas de preservação ambiental, consideradas fundamentais para se manter padrões desejáveis na qualidade de vida. Com isso, a necessidade de se obter mapeamentos de maneira rápida e confiável se torna cada vez mais evidente, pois decidir sobre as estratégias e projetos referentes ao planejamento urbano depende da existência de um conjunto atualizado de informações sobre as áreas de expansão. Sendo assim, a obtenção de mapeamentos em áreas urbanas por meio de dados adquiridos com alta resolução espacial provenientes de imageamento orbital e aerotransportado se torna cada vez mais presente e necessária. O surgimento de novos sensores aerotransportados com capacidade de adquirir dados de imageamento com alta resolução espacial, como se destaca o sensor HRSC-AX (High Resolution Stereo Camera Airbone eXtended), permite inovar e automatizar soluções referentes aos problemas de mapeamento. O sensor HRSC-AX, desenvolvido pelo Instituto Aeroespacial de Berlim na Alemanha (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt; DLR), possui como característica a capacidade de adquirir dados de imageamento com alta resolução espacial nas faixas espectrais referentes ao visível (RGB) e infravermelho próximo (NIR), além de imagens estéreo fotométricas que permitem gerar modelos digitais de superfície (DSM). Essa característica permite a utilização desses dados em processos de classificação de imagens de alta resolução. Dessa forma, o presente trabalho apresenta e valida uma proposta metodológica para caracterizar objetos do cenário urbano utilizando índices de realce extraídos de dados do sensor HRSC-AX. Com base nos resultados obtidos é possível concluir que a proposta apresentada fornece uma ferramenta alternativa para a obtenção de informações sobre os objetos presentes no cenário urbano como edificações, áreas verdes, áreas sombreadas, áreas de solo exposto e objetos asfaltados de maneira rápida e confiável, além de prover subsídios para a tomada de decisões no planejamento urbano. / The heightened rates of urban growth attained by the large cities during the last decades affect directly the urban sprawl as an organized process, whereas the current development rates of the infrastructure do not keep up with the population increase of today. As a visible result of this scenario, irregular occupations appear, compromising an organized development of the city, besides jeopardizing environmental preservation areas, essential to the maintenance of desirable standards of quality of life. Hence, the ever growing necessity of obtaining maps in a fast and reliable fashion is evident, because the decision-making on strategies and projects, regarding to urban planning, is based on the existence of an updated set of information about the expanding areas. Therefore, the attainment of urban area maps, which are based in high resolution data acquired through orbital and airborne imagery, become increasingly present and necessary. The appearing of new airborne sensors, with the capacity to acquire high resolution image data, as, for instance, the HRSC-AX (High Resolution Stereo Camera Airbone eXtended), allows the innovation and automation of solutions related to problems in mapping. The HRSC-AX sensor, developed by the Berlin based German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt; DLR), is characterized by its capacity to acquire imagery data with high resolution in the visible spectral channels (RGB) as for the near infrared (NIR), besides the possibility to extract stereo photometric imagery, allowing the generation of digital surface models (DSM). This feature allows the improvement of the classification process of high resolution imagery. Hence, the present study presents and validates a methodological proposal to characterize objects in the urban scenario, using enhancement indexes extracted from HRSC-AX data. Based on the obtained results, it is possible to conclude that the presented proposal supplies an alternative tool for the obtainment of information regarding the objects that are present in the urban scenario, such as buildings, vegetation areas, shadowed areas, bare soil and asphalt covered objects, in a fast and reliable manner, besides allowing the decision-making in urban planning.

Dentre as variáveis que procuram mensurar a qualidade ambiental, a vegetação ganha destaque pela diversidade de serviços ecológicos prestados ao sistema urbano. Neste sentido, a análise das áreas verdes deve ser contextualizada em função do arranjo espacial dos principais elementos que exercem pressão sobre o ambiente. Por isto, trabalhamos com um índice de qualidade ambiental que integra variáveis clássicas como a proporção de cobertura vegetal, com outros elementos significativos da paisagem urbana como a extensão das áreas construídas e o adensamento vertical. Para o desenvolvimento deste índice aplicamos uma metodologia de Sensoriamento Remoto (SR) baseada na integração de ortofotos digitais e atributos altimétricos derivados do LIDAR (ALS) que permitiu mensurar a dimensão vertical da paisagem urbana tornando mais realística a modelagem dos efeitos das áreas construídas na qualidade ambiental. / Given the diversity of its ecological services, vegetation is among the main indicators of environmental quality in urban systems. For that, green areas must be analyzed in the context of the spatial distribution of the main elements putting pressure on the environment. In order to do that, we have worked with an index of environmental quality that integrates traditional variables, such as the proportion of vegetation cover, with other significant elements of the urban landscape, such as the extension of built areas and vertical densification. For the development of the index we applied a Remote Sensing (RS) methodology combining digital orthophotos and altimetric parameters based on LIDAR (ALS), which allowed to measure the vertical dimension of the urban landscape becoming more realistic modeling of the effects of the built environment on environmental quality.

Orientador: Gilberto José Garcia / Banca: Sergio dos Anjos Ferreira Pinto / Banca: Arquimedes Peres Filho / Banca: Norberto Morales / Banca: Olavo Raymundo Junior / Resumo: Fotografia aérea NADIR é um conceito usado rotineiramente por geólogos e pesquisadores de vários campos de atividade. Filmagem aérea de baixa altitude, em perspectiva ou ortogonal, é um recurso muito acessível, pela qualidade e relação custo-benefício dos equipamentos digitais disponíveis, pela capacidade de processamento e facilidade de operação dos softwares e hardwares lançados no mercado e pelo custo da hora de vôo em aviões de pequeno porte. A visualização da organização das paisagens através de filmagens aéreas em perspectiva permite a construção de um banco de dados de fácil manuseio e fornece um ponto de vista complementar às informações derivadas de outras fontes. Os estudos e ações efetuados buscaram explorar essa técnica de registro de dados e testar seu potencial para compor material didático e transmitir informações específicas de interesse geológico. / Abstract: Vertical aerial videography is a commonly technique used by geologists and researchers from several fields of knowledge. Aerial videography of low altitude, in oblique viewing, is a resource not spread, but very accessible, by the quality of digital equipment available, by capacity and facility of software and hardware operation and by the low cost of flight hour in small planes. The terrain observation (imaging) and oblique visualization of landscape in TV language allow building data base, to promote discrimination of surface landforms and morphologic patterns with tectonic meanings, and supply an approach that supplement the information derived from other media. In this work the goal was to apply this technique of data register in low cost and complexity of data treatment, test its aptitude to compose the didactic material and transmit specific information from geological interest. / Doutor

O desenvolvimento de técnicas de sensoriamento remoto na avaliação da cultura da cana-de-açúcar tem grande importância para o poder público, empresas de melhoramento genético e agricultores, pois proporciona um melhor planejamento de políticas de mercado e otimiza a tomada de decisões. O comportamento espectral de dosséis vegetais reflete características importantes das culturas agrícolas quanto ao seu crescimento, vigor vegetativo e produção de biomassa. O objetivo desta pesquisa é determinar uma metodologia para discriminação de variedades, estimativa da produtividade agrícola da cana-de-açúcar e propriedades industriais importantes como Brixº, Pol % caldo, Pol % cana, Fibra %, Umidade %, Pureza %, Kg de ATR/Mg cana e Impureza %, pelo sensor orbital ETM+/LANDSAT 7. Sabe-se que as plantas e culturas de uma forma geral apresentam comportamentos espectrais e interações com a energia eletromagnética em determinadas bandas do espectro eletromagnético devido sua composição/estrutura e também ao efeito dos diversos fatores de produção (solo, clima e variedade). Dessa forma, levanta-se a hipótese de que é possível estabelecer relações entre as características espectrais da cultura de cana-de-açúcar e sua produtividade agrícola e industrial. Para tanto, foram escolhidas talhões de cana-de-açúcar localizadas na região de Paraguaçú Paulista, SP. As informações georeferenciadas de cada talhão foram dispostas num ambiente SIG pela montagem de um banco de dados. Foram selecionados talhões de variedades diferentes, porém com mesma data de plantio. Os talhões foram avaliados quanto aos dados espectrais das seis bandas do sensor e seis índices de vegetação, correlacionando-os com as variedades e com as informações das produtividades agroindustriais médias dos talhões. Concluiu-se que é possível caracterizar e estimar atributos da cultura da cana-de-açúcar através de sensor orbital ETM+/LANDSAT 7. O índice médio de acerto foi de 93,55 % na separação varietal. A observação das curvas espectrais orbitais auxilia na discriminação das variedades e a banda B4 mostrou ser a mais adequada. O gráfico de dispersão entre B4 e o GNDVI auxilia na separação destas variedades. Foram gerados modelos de regressão linear múltipla, visando selecionar variáveis com maior potencial para quantificar os atributos agroindustriais da cultura. Para a estimativa da produtividade agrícola (Mg/ha) obteve-se um coeficiente de determinação (R2) de 0,6935 e em média, 0,5807 para as características tecnológicas. Os atributos tecnológicos com melhores resultados na estimativa foram a Pol % caldo e a Umidade % com R2 de 0,7416 e 0,6397, respectivamente. O método de coleta das informações espectrais influiu nos resultados e, de maneira geral, o método das médias aritméticas dos pixels foi o mais adequado. A utilização de todas as bandas do sensor ETM+/LANDSAT 7 mostra-se importante na caracterização, discriminação varietal e estimativa de atributos da cultura da cana-deaçúcar. / The development of remote sensing techniques on the sugarcane crop evaluation has great importance for government agencies, breeding institutions and farmers, because it helps to attempt better planning of market politics and it optimizes the decision support systems. The spectral behavior of vegetation canopies reflects important characteristics of the agricultural crops as its growth, greenness and biomass production. The objective of this research is to develop a methodology for discrimination of sugarcane varieties and to estimate the crop agronomic yield and some important industrial properties like Brixº, Pol% juice, Pol% cane, Fiber %, Humidity %, Purity %, Kg of ATR/Mg of stalks and Impurity %, by the ETM+/LANDSAT 7 orbital sensor. It is known that plants and crops in general present spectral behaviors and interactions with the electromagnetic energy in certain bands of the electromagnetic spectra due to its composition/structure and also because the effect of the several production factors (soil, climate and variety). It gets up the hypothesis that is possible to establish relationships between the spectral characteristics of the sugarcane crop and its agronomic and industrial productivity. Then, it has been chosen sugarcane fields located in Paraguaçu Paulista County, western of São Paulo state, Brazil. The sugarcane fields data were georeferenced and settled into a GIS environment. Fields which possessed different varieties, however with the same planting date were selected. The fields were evaluated about their spectral data of the six sensor bands and six vegetation indexes, correlating with the varieties discrimination and with the fields average agro industrial yield. It has been concluded that is possible to characterize and to foresee attributes of the sugarcane crop through ETM+/LANDSAT 7 orbital sensor. The average accuracy found was 93,55% in the variety separation. The observation of the orbital spectral plots helps discriminating the sugarcane varieties and B4 appeared to be the most appropriate. The dispersion graphic between B4 and GNDVI also helps in sorting out these varieties. Multiple linear regression models were generated, aiming to select variables with high potential to quantify the crop agro industrial attributes mentioned previously. For the agronomic yield forecast (Mg/ha) it has been obtained 0,6935 of determination coefficient (R2) and a averageof 0,5807 for the technological characteristics. The technological attributes with better results in the forecast (R2) were Pol % juice and the humidity % with 0,7416 and 0,6397, respectively. The spectral data collection method of the spectral information influences on the results and, in a general way, the arithmetic mean of pixels method was the most appropriate. The application of all of ETM+/LANDSAT 7 was important on the sugarcane varieties characterization, discrimination and in the agro industrial yields forecasts.

Nuvens desempenham papel fundamental no balanço radiativo terrestre, e o conhecimento de suas propriedades micro e macrofísicas é importante para o estudo do clima global. O desenvolvimento de nuvens esta ligado à dinâmica da atmosfera, fluxos de energia térmica e radiativa à superfície, e também depende crucialmente do tamanho de seus hidrometeoros. Uma ferramenta importante para o estudo de hidrometeoros em nuvens de grande escala e o sensoriamento remoto por satélite, que representa uma alternativa para se estudar propriedades de nuvens em grandes escalas espaciais. No entanto, atualmente não há estudos para subsidiar análises de propriedades microfísicas de nuvens a partir de plataformas geoestacionárias. Neste trabalho foram comparados dois códigos de transferência radiativa amplamente utilizados pela comunidade científica, SBDART e libRadtran, em simulações considerando variações de propriedades atmosféricas, de superfície, macro e microfísicas de nuvens. Em seguida estudou-se a transferência radiativa em nuvens de água e gelo determinando o impacto simulado de diversas geometrias de iluminação e observação nas radiâncias medidas por sensoriamento remoto. Finalmente, foram desenvolvidas tabelas de referência para a determinação de tamanho de hidrometeoros em nuvens, para fases líquida e solida, a partir de radiâncias medidas por um sensor em satélite geoestacionário. As comparações entre SBDART e libRadtran mostram resultados sistematicamente subestimados pelo libRadtran. Em um céu sem nuvens a diferença entre as refletâncias calculadas em ambos os modelos é inferior a 4% quando consideradas variações em albedo de superfície e coluna de ozônio. Em um céu com nuvens a diferença entre os resultados dos modelos para comprimento de onda de 630 nm e intervalo visível (590 a 660 nm) pode chegar ate 18% para variações de profundidade óptica entre 0 e 20. Para profundidade óptica maior que 20 essas diferenças variam entre 4 e 9%, além de refletâncias constantes para o intervalo entre 3850 e 4000 nm e para comprimento de onda de 3900 nm. A divergência de resultados obtidos pelos dois modelos é atribuída a diferenças estruturais entre os códigos, uma vez que atualmente apenas o libRadtran apresenta atualizações periódicas pela comunidade científica. Assim, este modelo foi utilizado para a construção da tabela de referência simulando medidas de radiâncias em plataforma geoestacionária. A tabela construída compreende 86 valores de raios efetivos de hidrometeoros, variando entre 2 e 59m, com fases termodinâmicas de água e gelo, 16 valores de geometria de observação solar, 3 valores de âgulos de observação, 2 valores de azimute relativo, e condições fixas de profundidade óptica de nuvem de 50, conteúdo integrado de ozônio de 255 DU e 60mm de vapor d água. Essas condições foram escolhidas como representativas para a região Amazônica. Em um teste de aplicação direta da tabela de referência a medidas de radiância realizadas com satélite geoestacionário foram obtidos raios efetivos entre 2 e 30m para gotículas de água e até 24m para cristais de gelo. Os resultados obtidos neste trabalho poderão ser aplicados futuramente a medidas obtidas por plataformas geoestacionárias em estudos de tamanhos de hidrometeoros, tornando possível a análise de sua evolução temporal. / Clouds play a fundamental role in the terrestrial radiative balance, and knowledge of its micro and macrophysical properties is important for the study of global climate. Cloud development is linked to the dynamics of the atmosphere, thermal and radiative energy flows to the surface, and also depends crucially on the size of its hydrometeors. An important tool for the study of large-scale cloud hydrometeors is satellite remote sensing, which represents an alternative to study cloud properties at large spatial scales. However, there are currently no studies to support analyzes of microphysical properties of clouds from geostationary platforms. In this work, two radiative transfer codes widely used by the scientific community, SBDART and libRadtran, were compared in simulations considering variations of atmospheric, surface, macro and microphysical properties of clouds. Next, radiative transference was studied in water and ice clouds, determining the simulated impact of various lighting and observation geometries on radiances measured by remote sensing. Finally, look-up tables were developed for the determination of the size of hydrometeors in clouds, for liquid and solid phases, from radiances measured by a geostationary satellite sensor. The comparisons between SBDART and libRadtran show results systematically underestimated by the libRadtran. In a cloudless sky the difference between the reflectances calculated in both models is less than 4% when considering variations in surface albedo and ozone. In a clouded sky the difference between the model results for wavelengths of 630 nm and the visible range (590 to 660 nm) can reach up to 18% for optical depth variations between 0 and 20. For optical depths greater than 20, these differences range from 4 to 9%, in addition to constant reflections for the range of 3850 to 4000 nm and for a wavelength of 3900 nm. The divergence of results obtained by the two models is attributed to structural differences between the codes, since currently only the libRadtran presents periodic updates by the scientific community. Thus, this model was used for the construction of the reference table simulating measurements of radiances in geostationary platform. The constructed table comprises 86 values of effective radii of hydrometeors, ranging from 2 to 59m, with thermodynamic phases of water and ice, 14 values of geometry of solar observation, 3 values of angles of observation, 2 relative azimuth values, and fixed cloud optical depth conditions of 50, integrated ozone content of 255 DU and 60mm of water vapor. These conditions were chosen as representative for the Amazon region. In a test of direct application of the look-up table to measurements of radiance obtained with geostationary satelite we obtained effective radius up to between 2 and 30 for water droplets and up to 24 for ice crystals. The results obtained in this work can be applied in the future to measurements obtained by geostationary platforms in studies of sizes of hydrometeors, making possible the analysis of their temporal evolution.

O objetivo do presente estudo é avaliar a possibilidade de utilizar o sensoriamento remoto óptico e o sensoriamento remoto por microondas de modo complementar na estimativa de biomassa vegetal aérea em áreas de cerrado no estado de São Paulo. A metodologia proposta visa quantificar biomassa de forma não destrutiva, rápida e a baixo custo. O trabalho foi desenvolvido em uma área com remanescentes de cerrado ao Sudoeste do estado de São Paulo. Utilizaram-se imagens Índice de Vegetação Diferença Normalizada – IVDN e Índice de Vegetação Realçado - IVR, produzidas a partir de imagens do sensor Enhanced Thematic Mapper - ETM+ a bordo do satélite Landsat7 para estimar Índice de Área Foliar - IAF em áreas de vegetação aberta de cerrado. Também foi utilizada uma imagem de radar, banda L, do satélite Japanese Earth Resources Satellite - JERS-1. Os resultados de estimativa de IAF através de imagens IVDN e IVR não foram satisfatórios, devido à inadequabilidade da técnica de amostragem no campo para as áreas abertas. A estimativa de biomassa lenhosa aérea por imagens de radar forneceu resultados significativos. Estes resultados permitiram determinar uma equação que descreve o comportamento do sinal de radar em função da quantidade de biomassa lenhosa aérea em fisionomias florestais do bioma cerrado. Esta equação pode ser útil na estimativa de biomassa em outras áreas de cerrado. / The objective of this study is to evaluate the feasibility of using radar and optical remote sensing in a complementary way to estimate above ground vegetal biomass. Two non destructive, fast and low cost methodologies for biomass quantification of different physiognomies of cerrado were proposed. The work was carried out in an area with remnants of cerrado in the Southwest of São Paulo State. Normalized Difference Vegetation Index - NDVI and Enhanced Vegetation Index - EVI images from Enhanced Thematic Mapper ETM+ sensor on board of Landsat7 satellite were used to estimate Leaf Area Index - LAI in open cerrado areas. A L band radar image was also used for dense woody biomass estimation. The sampling technique used in the field shown to be unsuitable for the open physiognomies of cerrado. As a consequence, results of LAI estimation through IVDN and IVR images were not satisfactory. Aboveground woody biomass estimation through radar image yield significant results. Based on those data, as equation that describes the behavior of the of radar signal as a function of the amount of aboveground woody biomass in cerradão was found. This equation can be useful to estimate aboveground woody biomass in other cerrado areas.

A busca pelo aumento da produtividade e a difusão da agricultura de precisão trazem a necessidade cada vez maior de informações melhores e mais detalhadas, para isso o uso da tecnologia se torna mais comum e mais necessária. Uma das necessidades para um manuseio bovino com precisão é saber com detalhes o comportamento dos animais no campo, sendo um fator de análise a forma como eles se movimentam. Assim, este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema de comunicação sem fio para coleta de dados referentes ao posicionamento global dos animais (Latitude e Longitude), provenientes de animais em ambiente aberto. O sistema foi desenvolvido utilizando a tecnologia de comunicação sem fio, baseado no protocolo ZigBee e tecnologia GPS (Global Positioning System). Foram desenvolvidos dois sistemas para testes, sendo um deles composto de nó coordenador e nó móvel, e outro sistema composto de um celular fora de uso com um aplicativo desenvolvido para sistema operacional Android. Ambos os sistemas efetuaram leituras das posições e deslocamento dos animais, o primeiro em tempo real e o segundo tendo os seus dados armazenados para uma avaliação posterior. Os resultados atenderam aos objetivos e mostraram-se satisfatórios, desta forma, pode-se concluir que o sistema de comunicação sem fio, responsável pela coleta dos dados, tem-se mostrado eficiente e com confiabilidade na transmissão dos dados. / The pursuit of increased productivity and the diffusion of precision agriculture brings the increasing need for better and more detailed information, for which the use of technology becomes more common and more necessary. One of the needs for accurate handling of cattle is to know in detail the behavior of the animals in the field, being a factor of analysis the way they move. Thus, the objective of this work is the development of a wireless communication system for collecting data from animals in an open environment. The system was developed using wireless communication technology, based on the ZigBee protocol and GPS (Global Positioning System) technology. Two systems were developed for testing, one being composed of coordinating node and mobile node and another system composed of a without use mobile phone with an application developed for Android. Both systems carried out readings of the positions and displacement of the animals, one being able to be evaluated in real time and another having their data stored for later evaluation. The results met the objectives and were satisfactory, so it can be concluded that the wireless communication system responsible for data collection has been shown to be efficient and reliable in data transmission.