Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-10T09:01:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5226013 bytes, checksum: 47b890d359ef728eed572c2d09a9cade (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-10T09:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5226013 bytes, checksum: 47b890d359ef728eed572c2d09a9cade (MD5) Previous issue date: 2005-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Floresta Nacional do Purus é uma Unidade de Conservação (UC) de Uso Sustentável localizada no município de Pauiní, Estado do Amazonas, que abrange 256 mil hectares de floresta altamente conservados, onde residem populações tradicionais. Criada pelo Decreto Federal n° 96.190, de 21/06/88, a UC ainda não possui um plano de manejo, o que tem inviabilizado o desenvolvimento de atividades produtivas e a geração de renda para as comunidades locais. O presente trabalho representa uma contribuição à elaboração do plano de manejo desta UC e teve como objetivos a caracterização geral do meio físico, a identificação dos padrões de uso e ocupação do solo e o macro- zoneamento da FLONA do Purus, além do estudo detalhado da área de influência direta do igarapé Mapiá (maior núcleo populacional da FLONA). O trabalho foi conduzido por meio da interpretação de imagens orbitais e sub-orbitais e levantamentos de campo, atendendo as especificações do Roteiro Metodológico para Elaboração de Planos de Manejo para Florestas Nacionais (IBAMA, 2003). Aerofotos não-convencionais foram obtidas para o estudo detalhado ao longo da calha do igarapé Mapiá. Constatou-se que menos de 0,5 % (1.159,71 ha) da área total da FLONA do Purus está sobre uso antrópico, sendo a região do igarapé Mapiá a mais antropizada, com 619,89 ha (0,2 % da área da FLONA). A análise do meio físico permitiu a distinção e mapeamento, em escala de 1:100.000, de três Unidades Geoambientais, com base, principalmente, nos aspectos pedo-geomorfológicos, que foram assim definidas: Platôs dissecados com mata sobre Latossolos e Argissolos; Encostas e rampas com mata sobre Argissolos; e Planícies aluviais com Neossolos Flúvicos e Gleissolos. Com exceção das áreas de várzea sobre influência do rio Purus, onde os solos são eutróficos, as demais áreas da FLONA apresentam solos profundamente intemperizados e lixiviados, nos quais os baixos níveis de todos os nutrientes e a alta atividade de Al 3+ constituem limitações severas para o crescimento das plantas cultivadas. Na Zona de Amortecimento observou-se uma grande presença de várzeas produtivas, que representaram 62,7% (1260,46 ha) das classes de uso mapeadas nesta área. Com base no Roteiro Metodológico e nos resultados alcançados no presente trabalho, foi estabelecido um macro-zoneamento para a FLONA, que resultou na alocação de duas zonas de proteção (Intangível e de Conservação) e três de produção (Populacional, de Manejo Florestal e de Produção Agrícola). No estudo detalhado da área de influência direta do igarapé Mapiá foram mapeadas, em escala de 1:20.000, sete classes de uso do solo, a saber: vila, quintal, pastagem, roçado, sistema agroflorestal, capoeira jovem e capoeira. Estas classes ocupam 810,52 ha, representando 0,3% da área total da FLONA. / The Purus National Forest is a Conservation Unit (CU) of Sustainable Use, located in the municipality of Pauiní, Amazon State, Brazil. It consists of 256000 ha of highly preserved rainforest where different traditional population settlements are observed. Created in 1988, this CU still lacks a management plan, impeding the development of productive activities by the local communities. The present work is a contribution to the management plan and its main objectives were: the general physical characterization of the CU, the identification and mapping of land uses and the proposal of macro management zones, as well as a detailed study of the igarapé Mapiá influence area (larger population nucleus of the National Forest). Orbital and sub-orbital image interpretation together with field surveys were carried out, according to the Methodological Itinerary for Elaboration of National Forest Management Plans (IBAMA, 2003). Detailed aerial photographs were obtained along the igarapé Mapiá. It was verified that less than 0,5 % (1.159,71 ha) of the area in under anthropic use, with the igarapé Mapiá showing the highest degree of anthropization, with 619,89 ha (0,2 % of the total area). Three Geoenvironmental Units based on pedogemorphological aspects were identified and mapped (1:100 000 scale):Dissecated plateaux on Latossolos and Argissolos with rainforest; Sloped and terraces on Argissolos with rainforest and Aluvial plains with Neossolos Fluvicos and Gleissolos. Except for the lowlands (varzeas) along the Purus River, where eutrophic soils occur, the other areas of the National Forest present highly weathered soils in which low nutrient levels and high Al 3+ activity constitute severe limitations to the development of cultivated plants. A great number of productive lowlands (varzeas) were observed within the buffer zone of the National Forest, representing 62,7% (1260,46 ha) of this area. Based on these results and on the Methodologial Itinerary, 5 management zones were proposed: two protection zones (Restricted and Conservation Zones) and three production zones (Population, Forest Management and Agricultural zones). The detailed study (1:20 000) along igarapé Mapiá allowed the identification of seven land use units: regeneration areas (capoeira), pastures, agriculture, villages, young regeneration areas, yards and agroforestry systems. These classes occupy 810,52 ha, representing 0,3% of the National Forest total area. / Dissertação antiga

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-07-01T09:32:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3775884 bytes, checksum: 87117693eab930bace9b9d5f1a944522 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T09:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3775884 bytes, checksum: 87117693eab930bace9b9d5f1a944522 (MD5) Previous issue date: 2004-02-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta tese tem o objetivo de comparar a fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida (FAPAR) pela floresta tropical Amazônica obtida por medições de campo, e estimada por modelagem e sensoriamento remoto. Os dados de campo foram coletados na Floresta Nacional de Tapajós, localizada em Santarém (PA). O modelo utilizado foi o IBIS, que simula os fluxos no sistema solo- vegetação-atmosfera considerando duas camadas de vegetação. Foi utilizado o produto mensal da FAPAR do MODIS, sensor a bordo do satélite Terra. A FAPAR baseada em observações de campo foi calculada a partir da PAR incidente e refletida no topo do dossel, e incidente a 15 m de altura, e foi posteriormente corrigida para ser representativa de todo o dossel, sendo obtido o valor médio de 0,91. A FAPAR simulada pelo IBIS apresentou um valor médio de 0,76. A média da FAPAR estimada pelo MODIS foi 0,85. Os resultados baseados nas medições de campo são coerentes, pois encontram respaldo na literatura. Os valores obtidos pelo IBIS, apesar de inferiores, concordam com os obtidos pelo modelo CLM, porém a amplitude da absorção da PAR pelo dossel precisa ser melhor representada. / This thesis has the objective to compare the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (FAPAR) by an Amazonian tropical rain forest estimated based on in situ measurements, modeling and remote sensing. The field measurements were taken in the Tapajós National Forest, located in Santarém, State of Pará, Brazil. The model used was IBIS, which simulates the fluxes in the soil-vegetation-atmosphere system considering two vegetation layers. The monthly FAPAR product of MODIS was used. FAPAR based on field observations was calculated from incoming and reflected PAR measurements taken above the canopy, and downward PAR at a 15 m height, and was later corrected to be representative of the entire canopy. The annual mean value obtained was 0.91. FAPAR simulated by IBIS presented an average value of 0.76. The average FAPAR estimated by MODIS was 0.85. The in situ measurements are consistent with the literature. The values obtained by IBIS, although smaller, agree with the results of CLM, but the amplitude of PAR absorbed by vegetation needs to be better represented.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T13:23:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 552394 bytes, checksum: 546f7fbd0d9e3696eb5deef8aa13a64c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T13:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 552394 bytes, checksum: 546f7fbd0d9e3696eb5deef8aa13a64c (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho pretende testar a hipótese de que é possível detectar precocemente doenças fúngicas em feijoeiro, utilizando reflectâncias foliares. Para isso, foram feitas análises diárias do comportamento espectral de folhas infectadas com os fungos Colletotrichum lindemuthianum ou Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, causadores da antracnose e murcha-de-fusário, respectivamente, construção de classificadores baseados em redes neurais artificiais para detecção de folhas infectadas, teste de modelos existentes (índices de vegetação) e seleção de comprimentos de onda mais representativos para a detecção das folhas infectadas e nível de conídios por mililitros, utilizando análise por componentes principais. Foram implantados dois experimentos em casa de vegetação. Os dois experimentos (um de antracnose e um de murcha-de-fusário) foram instalados em casa de vegetação, em Viçosa, Minas Gerais. As cultivares de feijão foram Rudá (carioca), RBS Supremo (preto) e Vermelhinho (vermelho). Nestes experimentos, as concentrações de conídios/mL foram: para a antracnose [zero (controle), 1,2 x 10 4 (baixa), 1,2 x 10 5 (média) e 1,2 x 10 6 (alta) conídios/mL]; e para a murcha-de-fusário [zero (controle), 1,0 x 10 4 (baixa), 1,0 x 10 5 (média) e 1,0 x 10 6 (alta) conídios/mL]. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC), com seis repetições para cada doença. Cada experimento foi repetido duas vezes. Medidas de reflectância hiperespectral foram obtidas por espectrorradiômetro com resolução de 1nm. A faixa útil de leitura utilizada foi entre 400 e 900 nm. Para as medidas das reflectâncias foliares utilizou-se uma sonda de contato, que possui uma lâmpada de halogênio integrada de 100 W, que foi ligada 90 minutos antes de cada coleta de dados para sua estabilização. A calibração do espectrorradiômetro utilizando a referência do branco, com placa de Spectralon, foi feita no início de cada coleta de dados e depois a intervalos regulares de 15 minutos. O tempo de medida de cada leitura foi ajustado para 544 ms, sendo que cada coleta de reflectância, em cada folha, foi a média de 10 leituras efetuadas pelo espectrorradiômetro. As severidades da antracnose e da murcha-de-fusário foram avaliadas, diariamente, por interpretação visual por pesquisador experimentado nesta atividade. Dos dados de reflectância foram retiradas cinco bandas espectrais: azul (440 – 510 nm), verde (520 – 590 nm), vermelho (630 – 685 nm), red edge (690 – 730 nm) e infravermelho próximo (760 – 850 nm). Análise por componentes principais foi aplicada aos dados dessas cinco bandas para uma redução da dimensão dos dados originais, com o primeiro componente principal de cada banda espectral foram gerados os valores dos escores, que serviram como vetores de entrada da rede neural artificial. A acurácia da classificação foi feita pelo índice Kappa. A discriminação das folhas infectadas e sadias obteve índice Kappa de 0,36 a 0,53 e exatidão global de 81,3% a 85,4%, um dia após a inoculação do fungo C. lindemuthianum e três dias antes dos primeiros sintomas da doença tornarem-se visíveis. Medidas de reflectâncias e índices de vegetação provenientes de reflectâncias hiper e multiespectrais foliares foram utilizados nos dois experimentos. Os índices de vegetação utilizados foram NDVI, DVI, GNDVI, MCARI, RDVI e TCARI. O classificador mais eficiente utilizou o índice DVI multiespectral como variável de entrada e dois neurônios na camada escondida. Esse classificador obteve coeficiente Kappa de 0,32 e exatidão global de 79,3%. O classificador detectou a antracnose três dias antes que os primeiros sintomas característicos se tornassem visíveis. Os resultados indicaram que o uso de dados hiperespectrais não apresentou melhora significativa na classificação, quando comparado com dados multiespectrais. O classificador não detectou folhas infectadas com o fungo F. oxysporum f. sp. phaseoli precocemente. O classificador se mostrou eficiente na discriminação, depois que os primeiros sintomas se tornaram visíveis. O classificador obteve coeficiente Kappa de 0,21 na classificação um dia após o surgimento dos primeiros sintomas característicos da doença. Os resultados nos dois experimentos indicaram que as mudanças nas respostas espectrais, relacionados com cada doença, são dependentes do comprimento de onda. O método de seleção de variáveis baseado em análise por componentes principais e os índices de vegetação com base em medidas hiperespectrais apresentaram melhor desempenho. A região espectral do red edge apresentou os comprimentos de onda que melhor discriminaram folhas infectadas para ambas as doenças. Os resultados das combinações dos índices DVI com GNDVI, MCARI ou TCARI mostraram maior sensibilidade na detecção de folhas infectadas e níveis de severidade para as duas doenças. / This paper aims to test the hypothesis that it is possible to detect early fungal diseases in bean plants using leaf reflectance. We made daily analysis of the spectral behavior of the leaves infected with Colletotrichum lindemuthianum or fungi Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, causing anthracnose and fusarium wilt, respectively, construction of a classifier based on artificial neural networks for the detection of infected leaves, test existing models (Vegetation Index) and selecting the most representative wavelengths for the detection of infected leaves and severity level using principal component analysis. Two experiments were implanted in a greenhouse. The two experiments (one of anthracnose and a wilt fusarium) were installed in a greenhouse, located on the premises of the Agricultural Research Corporation of Minas Gerais - EPAMIG, Regional Unit Epamig Zona da Mata (UREZM) and on the premises of the Federal University of Viçosa (UFV), in Viçosa, Minas Gerais. The bean cultivars used in both experiments were Rudá (carioca trade group), RBS Supremo (black trade group) and Vermelhinho (red trade group). In these experiments, th three concentrations of conidia/mL were to anthracnose [zero (control), 1.2 x 10 4 (low), 1.2 x 10 5 (medium) and 1.2 x 10 6 (high) conidia/mL]; and for Fusarium wilt [zero (control), 1.0 x 10 4 (low), 1.0 x 10 5 (medium) and 1.0 x 10 6 (high) conidia / mL]. The experimental design was completely randomized (DIC), with four treatments and six repetitions for each disease. Each experiment was repeated twice. Hyperspectral reflectance measurements were obtained by spectroradiometer with a resolution of 1 nm. Useful range of used reading was between 400 and 900 nm. For reflectance measurements of leaf used a contact probe, which features an integrated halogen lamp of 100 W, which was connected 90 minutes before each data collection for stabilization. The calibration of the spectroradiometer using the white reference plate with Spectralon, was taken at the beginning of each data collection and later at regular intervals of 15 minutes. The measuring time for each reading was set to 544 ms, and each collection reflectance in each leaf was the average of 10 readings performed by the spectroradiometer. The severities of anthracnose and fusarium wilt were evaluated, daily, for visual interpretation by researcher experienced in this activity. From the reflectance data were taken five spectral bands: blue (440 - 510 nm), green (520 - 590 nm), red (630 - 685 nm), red edge (690 - 730 nm) and near infrared (760 - 850 nm). Principal component analysis was applied to the data of these five bands for a reduction in the size of the original data, with the first principal component of each spectral band were generated the score values, which served as input vectors of artificial neural network. The classification accuracy was taken by Kappa index. The discrimination of infected and healthy leaves obtained Kappa index 0.36 to 0.53 and overall accuracy of 81.3% to 85.4%, a day after the inoculation of the fungus C. lindemuthianum and three days before the first symptoms of disease become visible. Reflectance measurements and vegetation indices from hyper and multispectral reflectance leaf were used in both experiments. Vegetation indices used were NDVI, DVI, GNDVI, MCARI, RDVI and TCARI. The most efficient classifier used the DVI multispectral index as input variable and two neurons in the hidden layer. This classifier obtained Kappa coefficient of 0.32 and overall accuracy of 79.3%. The classifier detected anthracnose three days before the first characteristic symptoms become visible, for the three cultivars. The results indicated that the use of hyperspectral data showed no significant improvement in ranking when compared with multispectral data. The classifier does not detect the leave infected with the fungus F. oxysporum f. sp. phaseoli early. The classifier was efficient in discrimination after the first symptoms become visible. The classifier obtained Kappa coefficient value of 0.21 in the classification one day after the appearance of the first symptoms characteristic of the disease. The results of the two experiments indicated that the changes in spectral responses, associated with each disease, are dependent on the wavelength. The variable selection method based on principal component analysis and vegetation indices based on hyperspectral measurements showed better performance. The spectral region of red edge presented wavelengths that best discriminated infected leaves of both diseases. The results of the combinations of the indices DVI with DVI, MARI or TCARI showed greater sensitivity in detecting infected leaves and severity levels for the two diseases.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-19T12:27:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1479793 bytes, checksum: cd0ab68d48753389cdb1e3b8024ae799 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T12:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1479793 bytes, checksum: cd0ab68d48753389cdb1e3b8024ae799 (MD5) Previous issue date: 2015-11-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A classificação da capacidade produtiva de sítio é um importante auxílio ao manejador de florestas na tomada de decisão e planejamentos de curto, médio e longo prazos. A principal forma de classificação é através da construção de curvas-guia, que se baseia na correlação entre altura dominante média e a idade de um povoamento florestal. A principal fonte de dados para obtenção das curvas é o inventário florestal contínuo. O inventário é uma atividade que demanda muito tempo e custo para realização. Com isso, diversas técnicas de sensoriamento remoto são empregadas a fim de se obter as medições das estruturas das florestas de forma mais rápida e econômica. O sensor remoto com grande potencial para medições de altura a nível de árvore é o LiDAR. Nesse estudo, objetivou-se a medição de alturas de árvores dominantes em um povoamento de eucalipto com diversas idades por um único levantamento LiDAR, de forma a gerar uma curva-guia para classificação do sítio e compará-la com uma curva gerada costumeiramente a partir do inventário contínuo. Os resultados obtidos demonstram que um único levantamento não é o suficiente para construção de uma curva semelhante à gerada pelo IFC, porém, é possível a criação de mapas de classes de qualidade de local com boa precisão. / The site production capacity classification is an important aid to forest wielder in decision making for short, medium and long term planning. The main way of classification is by building guide-curves, based on the correlation between average dominant height and age of a forest stand. The main data source for obtaining the curves is the continuous forest inventory. The inventory is an activity that requires time and effort to be performed. Thus, various remote sensing techniques are employed to obtain the measurements of structures of forests more quickly and economically. The remote sensor with great potential for height measurements at tree level is the LiDAR. This study aimed to measure dominant tree heights in a eucalyptus stand with different ages for a single LiDAR survey in order to generate a guide-curve for the site classification and compare it with a curve generated customarily from continuous inventory. The results demonstrate that a single survey is not enough to build a similar curve to that generated by the IFC, however, the creation of local quality classes maps with good precision is possible.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-31T18:54:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5575289 bytes, checksum: cce05c8f9c5e78dd1d9bdfb458abbfd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T18:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5575289 bytes, checksum: cce05c8f9c5e78dd1d9bdfb458abbfd9 (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / O monitoramento das represas de abastecimento de água, não só no quesito de qualidade da água, mas também no sentido quantitativo, isto é, volumétrico, é uma preocupação para as autoridades públicas, pois o assoreamento, ocasionado por um processo erosivo, afeta não somente a capacidade de armazenamento dos reservatórios, bem como a flora e a fauna local. Dentro desta ótica surge a necessidade do aparecimento de novas técnicas e o aperfeiçoamento de outras para o monitoramento da espessura da camada d ́água. Este trabalho possui dois propósitos principais: analisar o desempenho do RADAR de penetração no solo, também chamado de Ground Panetrating RADAR (GPR), em levantamentos batimétricos; e, o desenvolvimento de um aplicativo, gratuito, para a manipulação e classificação de radargramas de maneira manual, semiautomatizada e automatizada. Para avaliar o desempenho das atividades propostas foram escolhidos dois ambientes, localizados no campus da Universidade Federal de Viçosa (UFV), para a realização dos experimentos, sendo: um controlado, realizado em uma caixa de decantação da estação de tratamento de água (ETA), da qual se tem o as-built, obtido com estação total, empregado nos testes de validação; o outro, realizado em uma represa, onde se tem um levantamento batimétrico, empregando o ecobatímetro monofeixe, para fins de validação. Foram realizados três estudos: 1) Avaliação do classificador fclass3, criado para distinguir as classes offset, água e leito de modo semiautomatizado, aplicado a radargramas batimétricos. Com base nos testes aplicados concluiu-se que para o reservatório em estudo, que o levantamento do relevo submerso empregando um GPR e classificado pela ferramenta fclass3, resultou em um MDE sem diferença estatísticas, quando comparado com os dados de referência, a um nível de significância de 5%, para o teste de Wilcoxon pareado; 2) Avaliação do GPR em levantamentos batimétricos empregando o aplicativo GPR Bathymetry na análise dos radargramas de maneira manual. Este estudo foi realizado na ETA. Com base nos testes aplicados concluiu-se que o levantamento do relevo submerso empregando um GPR resultou em um MDE com acurácia de 4cm e discrepâncias podendo chegar a 9 cm; 3) Avaliação do GPR e do classificador fclass2 desenvolvido com o objetivo de separar, de modo automatizado, as camadas de água e leito em radargramas adquiridos em represas. Foram gerados MDEs a partir de três interpoladores, distintos, disponíveis no GPR Bathymetry, com os dados do ecobatímetro e GPR. Os resultados do teste de hipótese, para os MDEs gerados, mostraram que não existem diferenças estatísticas, a um nível de significância de 5%, entre os modelos gerados a partir dos dados do ecobatímetro e GPR. Como conclusão geral o GPR mostrou que pode ser empregado em levantamentos batimétricos de lagos e represas com profundidades de até 4 metros com uma antena de 100 MHz, e, observou-se uma grande atenuação do sinal do GPR para profundidades acima deste valor. Os radargramas obtidos na ETA, como uma antena de 200 MHz, tiveram fortes reflexões para profundidades de até 3,5 metros. / The monitoring of the water supply reservoirs, not only in the issue of water quality, but also in the quantitative sense, that is, volumetric, is a concern for public authorities, because the silting, caused by an erosion process, affects not only the storage capacity of the reservoirs, but also the local flora and fauna. In this perspective arise the need of the appearance of new techniques and the improvement of others techniques for monitoring the thickness of the water layer. This paper has two main purposes: to analyze the Ground Penetrating Radar (GPR) performance in bathymetric surveys; and the development of a free application for radargrams handling and also the manual, semi-automated and automated classification. To evaluate the performance of the proposed activities we were chose two places located on the campus of the Federal University of Viçosa (FUV), for realization of the experiments. One of them was realized in controlled place, more specifically in a decanting water treatment plant (WTP), which has the as-built obtained with total station, and was employed in validation tests. And the another test was realized in a dam, where it has a bathymetric survey, using the single beam echo sounder for validation purposes. We conducted three studies: 1) Evaluation of the fclass3 classifier, created to distinguish the offset, water and bed classes, of semi-automated way, applied to bathymetric radargrams. Based on the tests it was concluded that, to the reservoir studied, the survey of the sunken relief employing a GPR (Ground penetrating Radar) and the fclass3 classifier tool, resulted in DEMs no statistical differences between them at a significance level of 5%, according to the paired Wilcoxon test. 2) GPR evaluation in bathymetric surveys using the GPR Bathymetry application in the manual analysis radargrams. This study was conducted on ETA. Based on the tests it was concluded that the survey of the sunken relief employing a GPR resulted in a DEM with an accuracy of 4 cm and discrepancies that may reach 9 cm. 3) GPR and fclass2 classifier evaluation, developed with the aim of separating, in an automated way, the layers of water and bed in radargrams acquired in dams. DEMs were generated from three different interpolations, available in GPR Bathymetry, with data from the echo sounder and GPR. The results of hypothesis test for the DEMs generated, showed that there are no statistical differences at a 5% significance level between models generated from the data of the echo sounder and GPR. As general conclusion the GPR showed that can be employed in bathymetric surveys of lakes and reservoirs with depths up to 4 meters with a 100MHz antenna, and occurred a large attenuation of GPR signals to depths above 4 meters. Radargrams obtained from ETA, with 200MHz antenna, had strong reflections to depths up to 3.5 meters.

Na atualidade, as atividades humanas têm levado a conversão das áreas de florestas tropicais em ecossistemas agropastoris e urbanos. Neste processo, a floresta contínua é interrompida por estas barreiras antrópicas as quais são capazes de impedir o fluxo gênico, aumentando a taxa de endocruzamento, o que pode acarretar a diminuição da variabilidade genética e a consequente perda da biodiversidade. A Mata Atlântica, alvo deste estudo, perdeu aproximadamente 71% de sua área original, sendo que seus remanescentes apresentam, na sua grande maioria, áreas pequenas e isoladas uma das outras. Neste contexto, o objetivo desta tese foi de avaliar a evolução da fragmentação florestal no município de Caxias do Sul-RS entre 1985 e 2011, calibrar um modelo dinâmico espacial deste processo e simular um cenário futuro para o ano de 2021, buscando verificar se as mudanças ocorridas ao longo deste período refletem em uma modificação na qualidade ambiental destes fragmentos florestais levando em consideração índices de ecologia de paisagem. Para atingir o objetivo proposto, foi utilizado uma série temporal de imagens do satélite Landsat 5, informações pedológicas, do relevo (hipsometria e clinografia) e índices de ecologia de paisagem. Os resultados indicaram um aumento de aproximadamente 203km² das áreas florestais entre os anos de 1985 e 2011, correspondendo a um incremento 36% das Florestas Estacional Decidual e Ombrófila Mista e também de 20% para o cenário simulado (2021). Em contraponto, houve a diminuição das áreas dos campos de nativos na ordem de 33% de 1985 a 2011 e um pequeno incremento de aproximadamente 5 km² para o cenário simulado (2021). Os índices de ecologia de paisagem indicaram uma melhoria na qualidade ambiental no que tange aos fragmentos florestais, uma vez que tamanho médio e a área interior dos fragmentos aumentaram, ocasionando uma maior coesão entre as áreas florestais vizinhas. Estas informações compõem um indicativo de que a regulamentação do manejo das áreas de Mata Atlântica pode ter favorecido a expansão florestal. Os dados gerados poderão ser utilizados como ferramenta balizadora para a proposição de políticas públicas de visam a consonância entre o desenvolvimento socioeconômico e a preservação ambiental. / At present, human activities have led to conversion of tropical forests in agropastoral and urban ecosystems. In this process, the continuous forest is interrupted by these anthropogenic barriers which are able to prevent gene flow, increasing inbreeding rate, which can lead to decreased genetic variability and the resulting loss of biodiversity. The Atlantic Forest, target of this study, lost approximately 71% of its original area, and its remnants have, for the most part, small areas and isolated from each other. In this context, the aim of this study was to assess the evolution of forest fragmentation in the city of Caxias do Sul-RS between 1985 and 2011, calibrate a spatial dynamic model of this process and simulate a scenario for the year 2021, seeking to verify if the changes and expected present and future scenario reflected in a change in environmental quality of these forest fragments considering landscape ecology indices. To achieve this purpose, we used a time series of satellite images Landsat 5, soil information, topographic (hypsometric and slope) and landscape ecology indices. The results showed an increase of approximately 203km² of forest areas between the years 1985 and 2011, corresponding to an increase of around 36% of Seasonally Deciduous Forests and Mixed Ombrophilous and also 20% for the simulated scenario (2021) In contrast, there was the decrease in areas of native grasslands of about 33% from 1985 to 2011 and a small increase of approximately 5 km² to the simulated scenario (2021). The landscape ecology indices indicated improved environmental quality in terms forest fragments, since average size and the inner area of the fragments increased, leading to greater cohesion between neighboring forest areas. This information generates an indication that the management of the Atlantic Forest may have favored forest expansion. The data generated can be used as guiding tool for proposing public policies aimed at the line between socioeconomic development and environmental preservation.

No presente estudo foram empregadas diferentes técnicas de sensoriamento remoto com vistas a sua utilização na exploração e estudo de depósitos minerais, com foco na redução de tempo e custos em programas de geologia e exploração mineral. A área de estudo está situada na porção centro-sul do Estado do Rio Grande do Sul, no município de Caçapava do Sul, na localidade de Minas do Camaquã, a aproximadamente 350 km da capital do estado, Porto Alegre, com acesso final através da BR- e estradas vicinais. As coordenadas de referência da Mina Uruguai são 30°54’34” Sul e 53°26’37” Oeste. Dados multiespectrais do sensor ASTER pré-processados (calibração radiométrica e correção atmosférica), na faixa do visível, infravermelho próximo e de ondas curtas (350 a 2500 nm), em conjunto com análises espectrais de amostras de rochas sedimentares eopaleozoicas foram utilizados com vistas ao mapeamento espectral da alteração hidrotermal associada às ocorrências de cobre na Mina Uruguai (Minas do Camaquã/RS). As leituras foram efetuadas em um espectrorradiômetro portátil ASD FieldSpec-3 High-Resolution e a interpretação mineralógica das assinaturas espectrais foi efetuada com o apoio do software The Spectral Geologist (TSG™Pro). O algoritmo Spectral Angle Mapper (SAM) foi selecionado para o mapeamento espectral da cena do sensor ASTER. Foram identificados caulinita + ilita (fengita + muscovita) + clorita (férrica e ferromagnesiana) + hematita + goetita, paragênese mineral que, associada a outras características observadas na Mina Uruguai, é consistente com alteração hidrotermal sob condições epitermais de baixo enxofre. Como resultado do mapeamento espectral, foram reconhecidas zonas argilizadas (ilita) e sericitizadas. O tipo de alteração, com ocorrência restrita a apenas alguns metros a partir dos filões, diferentemente do que ocorre, por exemplo, nos depósitos de cobre pórfiro, onde a alteração hidrotermal é intensa e pervasiva, torna mais complexa sua identificação na cena ASTER. A cobertura vegetal identificada na região também é elemento interferente na aplicação da técnica, a qual deve ser utilizada de forma combinada à espectroscopia de reflectância, para resultados mais efetivos em áreas com condições fisiográficas pouco favoráveis (clima úmido, com cobertura vegetal e alteração intempérica). / The present study applied different remote sensing techniques to evaluate its use in the exploration and study of mineral resources, focusing on the reduction of time and costs of geology and mineral exploration programs. The study area is located in the south central portion of the state of Rio Grande do Sul, in the municipality of Caçapava do Sul, in Minas do Camaquã, about 350 km from the state capital, Porto Alegre, with last access through BR -153 and country roads. The reference coordinates of Mina Uruguay are 30°54'34" South and 53°26'37" West. ASTER multispectral data preprocessed (radiometric calibration and atmospheric correction) in the visible, near infrared and shortwave infrared (350 to 2500 nm), in conjunction with eopaleozoicas sedimentary rock samples spectral analyzes, were used to spectral mapping of hydrothermal alteration associated with copper occurrences in Mina Uruguay (Minas Camaquã / RS). Spectral analysis were performed on ASD FieldSpec-3 High-Resolution portable spectroradiometer and the spectral signatures mineralogical interpretation was done in The Spectral Geologist (TSG ™ Pro) software. The algorithm Spectral Angle Mapper (SAM) was selected for the spectral mapping of ASTER scene. It was identified mineral paragenesis consists of kaolinite + illite (phengite + muscovite) + chlorite (ferric and ferromagnesiana) + hematite + goethite, which, combined with other characteristics observed in Mina Uruguay, is consistent with low sulphidation epithermal hydrothermal alteration. As a result of spectral mapping, it was also identified areas with illite and sericite. The kind of alteration, with occurrence restricted to just a few meters from the veins, unlike what happens, for example, deposits of porphyry copper, where the hydrothermal alteration is intense and pervasive, becomes more complex your recognition in ASTER scene. The vegetation identified in the region is also intervening material on technical application, which must be used in combination with reflectance spectroscopy for more effective results in areas with unfavorable physiographic conditions (humid climate with vegetation and weathering).

O infravermelho termal (TIR - Thermal InfraRed) é uma porção do espectro eletromagnético com várias aplicações no Sensoriamento Remoto (SR), tais como: geologia, climatologia, análises de processos biológicos, análises geofísicas, avaliação de desastres e detecção de mudanças, entre outras. No TIR a emissão de radiação dos alvos é uma função não linear de duas variáveis, a emissividade e a temperatura do alvo, e a principal dificuldade é calcular/estimar tais variáveis separadamente e de forma confiável. Vários métodos foram desenvolvidos nas últimas décadas para mitigar esta indeterminação, mas independente do método todos tem a mesma deficiência, são desenvolvidos para aplicações específicas como o tipo de sensor, tipo de estudo, o alvo em análise, o número de alvos, tipo de clima, entre outros. Desta forma, o método a ser aplicado depende do estudo em questão, e para obter melhores resultados deve-se escolher o método que melhor se aplica ao problema estudado pelo analista. Neste trabalho, se propõe uma abordagem alternativa para estimar a temperatura e, portanto, a emissividade de um alvo em particular. A abordagem consiste em gerar regressões, em determinados comprimentos de onda, a partir da função linearizada da radiância para dados de laboratório de uma amostra de quartzo em diferentes temperaturas, medida sob condições controladas de humidade e temperatura do ambiente. As regressões visam modelar a variação na temperatura devido as variações na radiância do alvo, de modo a estimar a temperatura a partir da radiância em determinado comprimento de onda e sem o conhecimento prévio da emissividade do alvo. Os dados de laboratório foram divididos em dois grupos, treinamento e controle, no grupo de treinamento várias regressões polinomiais foram aplicados enquanto os dados de controle serviram para validar e avaliar as regressões. Foram realizados 5 experimentos: 1) dados de laboratório em comprimentos de onda específicos, 2) nos comprimentos de ondas centrais das bandas TIR-ASTER, 3) nas simulações das bandas TIR-ASTER, 4) com a simulação da atmosfera (seca e úmida) para as bandas simuladas TIRASTER e 5) numa imagem L1B TIR-ASTER da região de estudo e validado com o produto AST08. Como resultado, foi possível estimar a temperatura com erros menores que 0.2K para os dados de laboratório e com erro médio menor que 1.5K para imagens LIB TIR-ASTER. Além disso, o método requer apenas uma banda espectral na imagem, viabilizando sua aplicação em sensores termais monoespectrais. Resultados satisfatórios foram obtidos com uma regressão linear simples, e melhoram ao aumentar o comprimento de onda. No entanto, aumentando o comprimento de onda e, simultaneamente, o grau do polinômio da regressão os resultados também melhoram com relação a regressão linear, porém não são significativos, e desta forma o ajuste linear é a melhor opção. Desta forma, o método proposto se mostrou promissor, sinalizando que futuras pesquisas são necessárias. / The thermal infrared (TIR) is a portion of the electromagnetic spectrum with multiple remote Sensing applications in the field of geology, climatology, biological processes analysis, geophysical analysis, disaster assessment, change detection and many others. In TIR, radiation emission of the target is a nonlinear function of two unknowns – the emissivity and the temperature, and the main difficulty is to calculate/estimate these two variables separately and reliably. Several methods have been developed in the recent decades to mitigate this problem. However, regardless of the method, all have developed similar incapacities for specific applications such as the type of sensor, study type, the target in question, the number of targets, type of weather, among others. Thus, the method to be applied depends on the study in question and the best results can be reached choosing the best fit method for that problem. In this work, we propose an alternative approach for estimating the temperature, and therefore the emissivity, of a particular target. The approach consists of generating statistical regressions in some wavelengths from linearized radiance function of laboratory data from a quartz sample at different temperatures, measured under controlled conditions of humidity and room temperature. The aim of regressions is to model the variation in temperature due to the variations in the radiance of the target in order to estimate the temperature from radiance data on a certain wavelength and without prior knowledge of the target emissivity. Laboratory datasets were divided into two groups - training and control. In the training group, several polynomial regressions were applied while the control group served to validate and evaluate the regressions. Five experiments were performed: (1) laboratory data at specific wavelengths (2) the central wave lengths of ASTER-TIR bands (3) simulations of ASTER-TIR bands (4) simulation of the atmosphere (dry and wet) for simulated bands of ASTER-TIR and (5) an image L1B ASTER-TIR of the study area validated with the AST08 product. As a result, it was possible to estimate the temperature with errors less than 0.2K from laboratory data and with mean error less than 1.5K from L1B ASTER-TIR images. Furthermore, the method requires only a spectral band in the image, enabling their application in monospectral thermal sensors. Satisfactory results were obtained with a simple linear regression and improved by increasing the wavelength. However, increasing the wavelength and, simultaneously, the degree of polynomial regression the results also improve with respect to linear regression results, but this improvement is insignificant, and thus the linear fit is the best option. Thus, the proposed method has shown promise, signaling that further research is needed.

A eficiência da gestão ambiental de um território depende em grande parte de levantamentos e estudos sistemáticos prévios sobre os principais elementos e condicionantes do meio físico. Para realizar esses estudos, neste trabalho utilizou-se o método da análise da vulnerabilidade natural à erosão, elaborada com base na metodologia proposta por Crepani et al. (1996;2001). O presente trabalho visou estabelecer a vulnerabilidade ambiental das unidades territoriais básicas considerando a relação entre os processos de morfogênese e pedogênese, a partir da análise integrada da rocha, solo, relevo, vegetação e uso e cobertura da terra e analisar a dinâmica multitemporal (1991 a 2014) da paisagem pelo alto incremento da silvicultura, da porção oeste da bacia hidrográfica do Rio Camaquã – RS. A área de estudo é considerada de elevado interesse ambiental por estar localizada no Bioma Pampa, que apresenta predomínio de campos nativos, matas ciliares, matas de encosta, formações arbustivas, butiazais, banhados e afloramentos rochosos, com estimativas que existam 3000 espécies de plantas e mais de 450 espécies de gramíneas, além de mais de 500 espécies de aves na fauna. A partir dessas peculiaridades, os resultados mostraram que a análise da vulnerabilidade natural à erosão da porção oeste da bacia hidrográfica do Rio Camaquã considera que a área de estudo como não Estável em relação às suas características do meio físico e influência da atividade antrópica. As UTBs mais estáveis (Moderadamente Estável e Medianamente Estável) estão localizadas em áreas com menor predisposição à erosão, apresentando equilíbrio entre a pedogênese e morfogênese. As áreas medianamente estáveis/vulneráveis correspondem à 82% da área total e são consideradas de transição para a vulnerabilidade e 56% da totalidade da área de estudo já são consideradas medianamente vulneráveis. Essas áreas são as mais significativas na área de estudo e ocorrem em toda a região, principalmente nas limitações dos solos podzólico vermelho distrófico, unidade geomorfológica Planalto Residuais, altitudes maiores que 200 metros e classes de uso e cobertura da terra como reflorestamento e agricultura. As áreas moderadamente vulneráveis predominaram na porção central, noroeste e sudoeste, ao total somam 12% do território estudado. Essas áreas estão localizadas, principalmente, onde ocorrem as formações geológicas Rosário do Sul e Depósitos Aluvionares, associadas às outras variáveis com média/alta vulnerabilidade, como solos solos litólicos eutróficos e podzólico vermelho distrófico, unidade geomorfológica Planalto Rebaixado Marginal, altitudes maiores que 200 metros e classes de uso e cobertura da terra como solo exposto, reflorestamento e agricultura. Essa classificação deve-se ao fato de que os Depósitos Aluvionares são as áreas consideradas mais instáveis das classes geológicas, pois nessa classificação apresentam-se as areias, cascalheiras, siltitos e sedimentos da planície de inundação e depósitos da rede fluvial. Em relação a dinâmica multitemporal das áreas de silvicultura, concluiu-se que áreas de reflorestamento em 1991 abrangiam, aproximadamente, 32.025 hectares e em 2014 esse número chegou a 124.256 hectares. Entretanto, não se aplica nesse trabalho, a oposição quanto aos plantios de florestas exóticas, mas sim a não extensão de grandes áreas em um bioma de tanta importância e que segundo o Ministério do Meio Ambiente deve ter constante cuidado e preservação, para que se atinjam menores impactos ambientais. Assim, o mapeamento da vulnerabilidade natural à erosão e o estudo referente à dinâmica multitemporal das áreas de reflorestamento podem auxiliar nas futuras gestões territoriais, possibilitando um maior ordenamento juntamente ao planejamento ambiental adequado. / The effectiveness of the environmental management of a territory depends largely on researches and previous systematic studies on the main elements and conditions of the physical environment. To carry out these studies, in this paper we used the method of analysis of vulnerability to natural erosion, which is based on the methodology proposed by Crepani et al. (1996; 2001). This study aims to establish the environmental vulnerability of the basic territorial units considering the relationship between morphogenesis and pedogenesis processes from the integrated analysis of rock, soil, relief, vegetation and land use and cover and also analyze the multi-temporal landscape dynamic (1991-2014) by the high increase in forestry in the western portion of the watershed of the Camaquã River - RS. The study area is considered of high environmental interest because it is located in the Pampa Biome, which has a predominance of native grasslands, riparian forests, slope forests, shrub formations, “butiazais”, wetlands and rocky outcrops, with estimates that there are 3,000 plant species and over 450 grass species, plus more than 500 bird species in the fauna. From all this peculiarity the analysis of vulnerability to natural erosion of the western portion of the Camaquã watershed brought as a result that the study area is not considered stable with respect to its characteristics of the physical environment and influence of human activity. The more stable UTBs (Lowly Stable and Moderately Stable) are located in areas with fewer predispositions to erosion, with balance between morphogenesis and pedogenesis. The moderately stable/vulnerable areas correspond to 82% of the total area and are considered to be in transition to the vulnerability and 56% of the total study area is already considered moderately vulnerable. These areas are the most significant in the study area and occur throughout the region, especially in the limitations of dystrophic red podzolic soils, Residuais Plateau geomorphological unit, altitudes greater than 200 meters and land use and cover classes such as reforestation and agriculture. The lowly vulnerable areas predominated in the central portion, northwest and southwest, to the total amount to 12% of the territory studied. These areas occur mainly where there are geological formations of Rosário do Sul and Depósitos Aluvionares, associated with other variables with medium/high vulnerability, as eutrophic litholic soils and dystrophic red podzolic soils, Rebaixado Marginal Plateau geomorphological unit, altitudes greater than 200 meters and land use and cover classes as bare soil, forestry and agriculture. This classification is due to the fact that the Depósitos Aluvionares are considered the most unstable geological classes because this classification presents the sands, gravels, silts and sediments of the floodplain deposits and the river network. Regarding multi-temporal dynamics of forestry areas, it was concluded that in 1991 reforestation areas use to cover approximately 32,025 hectares of land in forestry and in 2014 this number reached 124,256 hectares. It was noticed that the areas that already existed plantations were eventually expanded, without any protection zone to prevent the aggressive invasion of alien species in the areas of native forest. However, does not apply in this work, the opposition related to exotic forest plantations, but actually the non extension of large areas in a biome of such importance and that according to the Environment Ministry must have constant care and preservation, to achieve lower environmental impacts. So, the mapping of natural vulnerability to erosion and the study on the dynamics of multitemporal reforestation areas can assist in future territorial administrations, allowing more organization along the appropriate environmental planning.

O resultado do escaneamento de um Laser Scanner Terrestre (LST) é uma nuvem de pontos com coordenadas geométricas (X, Y, Z), informações de cor (R, G, B) provenientes de uma câmera fotográfica acoplada ao equipamento e, ainda, a informação do retorno da intensidade do pulso laser (I). Esses sistemas de varredura possuem algumas características como, por exemplo, sua rapidez na aquisição de informações, registro de cenas em 3D e coleta de informações sem contato direto que se aplicam de forma importante nas análises florestais. Contudo, a grande vantagem da utilização de um LST na área florestal é a possibilidade de caracterizar alvos remotamente de forma rápida e não destrutiva. Assim, este trabalho teve como objetivo principal avaliar os dados de intensidade de retorno do laser provenientes de um sistema LST para a caracterização de alvos florestais. Metodologicamente foram realizados experimentos controlados que envolveram as seguintes etapas: calibração radiométrica do LST; avaliação da influência da distância nos dados de intensidade de retorno do laser e; análise do efeito de borda em imageamento de alvos florestais (considerado um dos principais problemas que afeta os dados intensidade de retorno quando se utiliza um LST). O equipamento utilizado durante os experimentos foi um laser scanner modelo Ilris 3D da Optech que trabalha no intervalo do infravermelho médio com comprimento de onde de 1535 nm. Os resultados mostraram que para esse comprimento de onda os alvos florestais devem ser imageados a uma distância maior ou igual a 5m e o processamento dos dados com resolução radiométrica de 8 bits foi mais adequado, pois proporcionou uma caracterização geométrica do alvo com efeito visual de melhor qualidade se comparado com o processamento de 16 bits. Os resultados dos experimentos realizados sobre o efeito de borda possibilitaram identificar dois tipos de distorções que ocorrem em dados de nuvem de pontos adquiridos com um LST. O primeiro afetou os valores de intensidade de retorno do laser e o segundo criou um efeito que deslocou os pontos no espaço. Para minimizar este efeito foi desenvolvido um algoritmo, o IRA (Intensity Recovery Algorithm), que possibilitou recuperar automaticamente os valores de intensidade de retorno do laser minimizando em até 35,7% o efeito de borda nos imageamentos do alvo estudado na pesquisa. Assim para o uso de um LST, na caracterização geométrica de alvos florestais, é necessário desenvolver modelos de calibração da intensidade de retorno do pulso laser, pois os sistemas LST são distintos em termos de faixa do espectro eletromagnético que operam. Por fim, no que tange ao efeito de borda concluiu-se que o algoritmo IRA necessita ser aprimorado com outras abordagens computacionais e matemáticas que poderão ser desenvolvidos em estudos futuros. / The result of the scanning of a terrestrial laser scanner (TLS) is a point cloud with geometric coordinates (X, Y, Z), color information (R, G, B) from a camera coupled to the equipment, and also the return information of intensity of the laser pulse (I). These scanning systems have some characteristics, for example, its speed in acquiring information, and of 3D scenes with record of data remotely which applies significantly in the forestry analysis. The advantage of using a TLS in the forestry area is the possibility of remote acquisition of data enabling a fast and non-destructive work. This work aimed to evaluate the laser return intensity data from a TLS system for the characterization of forest targets. Methodologically were performed controlled experiments involving the following steps: radiometric calibration of TLS; evaluating the influence of the distance in the laser return intensity data and; analysis of the edge effect in imaging forest targets (considered one of the main problems that affect the data intensity return when using a TLS). The equipment used during the experiments was a laser scanner Ilris Optech 3D model that works in the mid-infrared range with wavelength of 1535 nm. The results showed that for this wavelength forest targets should be imaged at a distance greater than or equal to 5m and processing of the radiometric data with 8-bit resolution is more suitable because it provided a geometric characteristics of the target with better visual effect quality compared with the 16-bit processing. The results of the experiments on the edge effect possible to identify two types of distortions that occur in cloud data points acquired with a LST. The first affect the laser return intensity values and the second set offset an effect that the points in space. To minimize this effect an algorithm, the IRA (Intensity Recovery Algorithm), was developed which enabled automatically retrieve the laser return intensity values up to 35.7% of minimizing the edge effect in the target imaging surveys studied in research. Thus for use of an TLS, the geometrical characterization of forest targets, it is necessary to develop calibration models of the return laser pulse intensity, for TLS systems are different in terms of the electromagnetic spectrum operating range. Finally, with respect to the edge effect it was concluded that the IRA algorithm needs to be enhanced with other computational and mathematical approaches that may be developed in future studies.