Este trabalho tem por objetivo a localização e identificação das feições associadas aos solos lateríticos através da aplicação de técnicas de processamento de imagens de sensoriamento remoto. A área de estudo localiza-se no Estado de São Paulo, próxima à cidade de Campinas, abrengendo os municípios de Campinas, Sumaré, Nova Odessa, Monte-Mor e Nova Veneza. Trata-se de uma área cujos solos são ricos em ferro, de acordo com Oliveira et al. (1981), e da qual se dispunha de mapas pedológicos semidetalhados (1:50.000), bem como de imagens de um período bastante seco, onde os solos ficaram quase que descobertos, permitindo que uma grande quantidade de solos tivessem sua superfície exposta. O mapa semidetalhado de solos serviu de suporte para avaliação dos produtos gerados pelas técnicas de processamento digitais empregadas. foram utilizadas as imagens do sensor TM do Sistema Landsat para a localização, identificação das feições associadas aos solos lateríticos, utilizando-se as técnicas: restauração, realce linear de contraste, componentes principais e transformação IHS. Utilizou-se as bandas TM 1, TM 2, TM 3, TM 4, TM 5 e TM 7 do Sistema Landsat. A partir dessas bandas e das técnicas de processamento de imagens empregadas, verificou-se que as bandas TM 7, TM 5, TM 2 e TM 3, através das composições 7R/5G/2B, 7R/5G/3B e a transformação IHS da composição 7R/5G/2B, foram as que melhor identificaram as feições associadas a solos lateríticos.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema computacional baseado em microcomputadores ou estações de trabalho, para correções geométricas de imagens adquiridas pelo sensor Thematic Mapper a bordo dos satélites Landsat 4 e 5. Foi motivado pelo aumento da demanda de imagens em formato digital geometricamente corrigidas causado pela disponibilidade de novas aplicações de imagens de sensoriamento remoto possibilitadas pela utilização de sistemas computacionais de baixo custo pelo diversos setores que se utilizam desses dados. Atualmente, a geração de imagens de sensoriamento remoto é feita pela Divisão de Geração de Imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, que utiliza um sistema de processamento desenvolvido pelos engenheiros do INPE em cooperação com a empresa francesa SEP. Esse sistema, desenvolvido com ênfase para a produção eficiente de imagens fotográficas, foi instalado em 1984 e é baseado num computador VAX-11/780 que não tem capacidade de processamento suficiente para suprir a demanda atual de imagens digitais corrigidas. A disponibilidade do sistema aqui desenvolvido torna possível o aumento da capacidade de processamento, sem necessidade de grandes investimentos em equipamentos. É apresentado o desenvolvimento dos conhecimentos necessários para a implementação do sistema, incluindo o cálculo do modelo geométrico, o desenvolvimento dos métodos de interpolação adequados e do algoritmo para a reamostragem das imagens de forma eficiente. A apresentação de forma organizada desses conhecimentos abre a oportunidade de novos trabalhos visando o desenvolvimento de métodos mais elaborados para a geração de produtos com melhor qualidade geométrica, através do refinamento do modelo, ou adaptados para necessidades específicas por meio de métodos de mosaicagem (geração de produtos pela composição de várias imagens com vistas a cobertura de áreas geográficas maiores que a coberta por um única cena) ou correção de trechos de imagens. Um sistema implementado recebe como entrada padrão gerado pelo INPE sem correções geométricas, que pode ser obtido com menor esforço computacional e a prazos de atendimento menores, e gera a imagem geometricamente corrigida que pode ser diretamente utilizada para aplicações em sistemas de informações geográficas, para aplicações cartográficas digitais ou para superposição com imagens obtidas de outras fontes de imageamento.

A presente tese apresenta uma contribuição metodológica à integração de informações geológicas, geofísicas (gravimétricas e aeromagnéticas) e de sensoriamento remoto (Landsat 5-TM e GEMS/Banda X) na melhoria do mapeamento geológico de reconhecimento e semi-detalhe na região semi-árida do Nordeste do Brasil. Os procedimentos favoreceram a composição de um modelo hipotético concernente à evolução geodinâmica da Província Borborema interceptada por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis de escala litosférica em regime transtracional no Neoproterozóico. O Setor Extremo Nordeste da Província Borborema abrange os terrenos dos Maciços São José do Campestre e Caldas Brandão (MSJC-MCB) afetados por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis transtracionais e extensionais com raízes mantélicas durante a orogênese Brasiliana/Pan-Africana. Os MSJC-MCB compreendem rochas gnáissico-migmatíticas que preservam registros de orogêneses acrescionárias colisionais no Paleoproterozóico, com geração de crosta juvenil e retrabalhamento de protocrosta siálica arqueana, que imprimiram aos terrenos um fabric tangencial penetrativo. As técnicas de filtragem direcional com filtros Sobel, Prewitt, Kirsch e Laplaciano, aplicadas às imagens Landsat 5-TM, permitiram a detecção e o realce do sistema de lineamentos que demarcam o arranjo geométrico e cinemático das zonas de cisalhamento dúcteis de trends gerais NE e NW e o fabric \'D IND.3\' (foliações e lineações). A configuração dessas estruturas denota uma conformidade mecânica com os sistemas de zonas de cisalhamento em regimes transpressional e transtracional nos setores Norte (Faixa Seridó) e Central (Domínio da Zona Transversal) da Província Borborema, respectivamente. As medidas de espectrometria de reflectância em amostras de mão de rochas e minerais diagnosticaram os principais minerais constituintes das rochas e revelaram as variações geoquímicas sutis, principalmente nos conteúdos de Fe, Ca, Mg, Al e OH, entre rochas com aspectos petrológicos similares. A análise comparativa entre as variações no albedo e na forma das curvas espectrais conduziram à adequação de um método estatístico de seleção dos conjuntos de trios e razões de bandas do Landsat 5-TM com melhores desempenhos na distinção entre as unidades litológicas e no realce das feições deformacionais. A interpretação visual desses conjuntos de bandas combinados em composições coloridas por técnicas de processamento digital de imagens (RGB, IHS, ACP, Razões de Bandas e HRGB) beneficiaram o realce das unidades litológicas previamente definidas e a detecção de novas unidades ainda não cartografadas até o presente. A abordagem das condições de pressão-temperatura (P-T) permitiram o zoneamento metamórfico em relação aos principais elementos da deformação dúctil e granitóides brasilianos. O ápice do metamorfismo alcançou condições do fácies granulito de baixa-P com extensiva migmatização acompanhando as zonas de cisalhamento dúcteis em regime extensional e transtracional que afetam as faixas metapelíticas e os terrenos gnáissicos do embasamento. Pelo geotermômetro plagioclásio-anfibólio e geobarômetro do Al no anfibólio, os metapelitos granulíticos migmatizados apresentaram variações de T~781-811°C e P~3,8-5,9 kbar e os granulitos máficos intercalados variações de T~799-823°C e P~3,0-4,5 kbar. No geotermômetro ortopiroxênio-clinopiroxênio os granulitos máficos indicaram T~818-973°C. No Complexo Campina Grande as variações forma de T~713-835°C e P~2,5-5,5 kbar pelos métodos plagioclásio-anfibólio e Al no anfibólio. A granitogênese sin- a tarditectônica apresenta idade de 555\'+OU-\'10 Ma correlata à idade de 575\'+OU-\'25 Ma das zonas de cisalhamento dúcteis de alta-T. As idades de 403\'+OU-\'38 Ma refletem o soerguimento e a exumação dos níveis profundos da crosta que promovem o retrabalhamento do fabric de alta-T sob condições retrometamórficas (T<503°C). As filtragens dos dados geofísicos (gravímetros e aeromagnéticos) nos domínios da freqüência e espaço-temporal caracterizaram os contrastes de densidades e suceptibilidades em diferentes níveis do manto litosférico-crosta continental, em função dos comprimentos de onda. O ajuste entre as assinaturas geofísicas e as feições geológicas descrevem o enraizamento mantélico das zonas de cisalhamento. As anomalias geofísicas regionais e residuais refletem à estruturação do fabric \'D IND.3\' demonstrado no controle das zonas de cisalhamento dúcteis, na geometria de blocos crustais com características geológicas (geoquímicas e geocronológicas) contrastantes, no alojamento de granitóides subalcalinos/alcalinos sin- a tarditectônicos de origem mantélica, nas condições metamórficas do fácies granulito e na migmatização. Essas feições assinalam a estruturação crustal no MSJS-MCB marcada pela transposição da Moho e soerguimento do manto litosférico, e/ou magmas mantélicos derivados, acompanhando o regime transtracional e extensional das zonas de cisalhamento dúcteis. A evolução geodinâmica proposta para os terrenos no Neoproterozóico envolveria: (i) um evento acrescionário em regime transcorrente/transformante (ca. 850-600 Ma) de fragmentos alóctones (microplacas continentais) e crosta continental juvenil (arcos magmáticos associados), gerada nos estágios precoces ou em eventos prévios (p. ex. o evento ca. 950 \'+OU-\'50 Ma no DZT), intermediários aos crátons do Oeste Africano/São Luís, Congo/São Francisco e Leste do Sahara em interação por colisão oblíqua; (ii) o retrabalhamento intracontinental por zonas de transcorrência no estilo extrusão lateral de blocos, em regime colisional do tipo platô Tibetano (ca. 580 \'+OU-\' 30 Ma), após a amalgamação das placas e microplacas continentais antigas e juvenis. A comparação entre as anomalias ) gravimétricas residuais para a crosta superior, os enxames de lineamentos topográficos, as feições morfotectônicas e os dados de campo sugere a reativação do sistema de zonas de cisalhamento brasilianas, provavelmente em episódios de regime frágil sucessivos, desde o resfriamento e uplift dos terrenos nos estágios finais da orogênese Brasiliana. No Cenozóico, essas estruturas reativadas formariam um dos padrões de falhas que controlam grabens e horsts na Faixa Litorânea do Nordeste. / The present thesis presents a methodological contribution for the integration of geological, geophysical (gravimetrics and magnetics) and remote sensing (Landsat 5-TM and X-Band airborne SAR) data in the improvement of reconnaissance and detailed geological mapping of the semi-arid Brazilian Northeast region. The results allowed the development of a hypothetical model related to the geodynamical evolution of the Borborema Province affected by a lithospheric-scale ductile shear zone system in transtensional style during the Neoproterozoic. The extreme northeastern domain of the Borborema Province includes the São José do Campestre and Caldas Massifs (SJCM-CBM), affected by a system of transtensional and extensional ductile shear zones with roots in the mantle during the Brasiliano/Pan-African orogeny. The SJCM-CBM are formed by gneissic-migmatitic rocks which denote remanents of accretionary collisional Paleoproterozoic orogens, representative of neoformed juvenile crust and reworking of Archean sialic protocrust, resulting in a penetrative tangential fabric to these massifs. Directional filtering (Sobel, Prewitt, Kirsch and Laplacian) applied on Landsat 5-TM images, allowed the detection and enhancement of the lineament system associated with the geometric and kinematic framework of the ductile shear zones with a general NE and NW trends and \'D IND.3\' fabric (foliation and lineation). The organization of these structures is associated with a mechanical conformity with shear zones developed under transtensional and transpressional regimes respectively in the North (Seridó Belt) and Central (Zona Transversal Domain-ZTD) sectors of Borborema Province. Reflectance spectrometry measurements on mineral and rock samples were diagnostic for the main lithologic components. They allowed the detection of subtle geochemical variation, mainly in the Fe, Ca, Mg, Al and OH contents, in rocks petrologically similar. Distinction of lithological units and enhancement of strain features was based in color compositions of bands and ratio triplets, selected from the statistical comparative analysis of the albedo variations and the shape of spectral curves. The visual analysis of color compositions obtained by digital image processing techniques (RGB, HIS, Principal Component Analysis, band ratios and HRGB) resulted in improvement of the geological maps for the area and mapping of new units. Analysis of pressure-temperature (P-T) informations resulted in the definition of metamorphic zoning and its relationship with the main ductile deformational elements and Brasiliano granites. The metamorphism climax reached the low pressure granulite facies and was accompanied by extensive migmatization along transtensional and transpressional shear zones affecting metapelitic belts and basement gneissic terrains. Based on the plagioclaseamphibole geothermometer and amphibole-Al geobarometer, the migmatized granulitic metapelites presented temperature variations in the range 781-811°C and pressures between 3.8-5.9 kbar. The mafic granulite bands presented variations between 799-823°C and 3.0-4.5 kbar. Using the orthopyroxene-clinopyroxene geothermometer, the mafic granulites presented a variation in the range 818-973°C. The plagioclase-amphibole and amphibole-Al methods resulted in a range from 713-835°C and 2.5-5.5 kbar for the Campina Grande Complex. The syn- to late-tectonic granitogenesis yielded an age of 555\'+OU-\'10 My, correlated with the 575\'+OU-\'25 My age for the high-T ductile shear zones. Uplift and exposure of deeper crustal levels, promoting reworking of the high-T fabric under retrometamorphic conditions (T<530°C), presented an age of 403\'+OU-\'38 My. Filtering of magnetic and gravimetric data in the frequency and space-time domains enhanced the mass and susceptibility contrasts among different continental crustlithospheric mantle levels, due to its different wavelenghts. The fit among geophysical signatures and geological features is indicative for mantle rooting of the shear zones. Regional and residual geophysical anomalies reflect the \'D IND.3\' fabric framework. This situation is demonstraded by the ductile shear zones control on the geometry of crustal blocks with contrasting geological characteristics (geochemical and geochronological); in the emplacement of syn- to late-tectonic alkaline and subalkaline granitoids of mantle origin, in the granulite facies metamorphism and migmatization. These features indicate that the crustal structural framework of the SJCM-CBM is marked by Moho transposition and uplift of lithospheric mantle and/or mantle derived magmas following the transpressional and transtensional ductile shear zones. The proposed Neoproterozoic geodrynamic evolution involves: (i) an accretionary episode under trasnscurrent/transform regime (ca. 850-600 My) affecting allochthonous fragments (continental microplates) and juveline continental crust (associated magmatic arcs) formed during early Brasiliano/Pan-African or older ca. 950\'+OU-\'50 My observed in ZTD). This episode occurred between the West African/São Luís, Congo/São Francisco and East Sahara, cratons, interacting by oblique collision; (ii) intracontinental reworking by transcurrent shear zones, with the style of lateral block extrusion in a collisional regime of the Tibetan Plateau type (ca. 580\'=OU-\'30 My), after welding of older and juvenile continental plates and microplates. Comparison among upper crust gravimetric anomalies, the swarm of topographic lineaments, morphotectonic features and field data is suggestive for reactivation of the Brasiliano shear zone system, probably by successive brittle regime episodes since cooling and uplift of late Brasiliano phases. In the Cenozoic these reactivated stuctures are associated with horsts and grabens which control the sedimentation in the Northeast Coastal Region.

Este trabalho explora as propriedades óticas das plantas no infravermelho termal para avaliar como esse tipo de dado poderia ser usado em estudos de ecossistemas, tanto no laboratório, quanto no campo, ou com sensoriamento remoto, e também, para analisar vários aspectos da química de diferentes espécies. Espectros de refletância total atenuada (ATR) das folhas mostram bandas de absorção devidas às vibrações moleculares de diferentes compostos, e quando ATR de folhas frescas foi comparado com espectros de compostos padrões selecionados, foi possível relacionar bandas das folhas com bandas de celulose, cutina, sílica (&#61537; quartzo microcristalino), água e triterpeno ácido. Usando um procedimento de busca foi possível localizar espécies com características químicas semelhantes, dentro de uma biblioteca espectral. Potenciais fontes de variações foram exploradas para compreender se o ATR poderia ser usado na identificação de espécies. Variações temporais, espaciais e posicionais. Por exemplo, folhas de sol mostraram diferenças espectrais de folhas de sombra. Espectros das superfícies adaxiais quase sempre eram diferentes das abaxiais. Indivíduos da mesma espécies quase sempre mostraram espectros muito similares. Numa simulação de um estudo ecológico de campo usando ATR como ferramenta para a identificação de espécies, 82% dos indivíduos foram corretamente identificados. Imagens de microscopia de varredura (SEM) das folhas foram usadas com medidas de refletância hemisférica direcional (DHR) para estudar os efeitos da tridimensionalidade estrutural sobre o comportamento espectral. Por exemplo, estruturas formadas pelas ceras na superfície foliar podem causar atenuação das características espectrais devidas ao efeito Holblaum (de cavidade). Medidas de DHR podem ser relacionadas à emissividade pela lei de Kirchhoff (&#949;=1-R), e por isso é importante compreende-las, pelas informações que podem estar disponíveis por sensoriamento remoto. Para explorar os efeitos da estrutura do dossel nos espectros, medidas de emissividade foram feitas usando um espectrômetro de campo. Os dados mostram, pela primeira vez, que é possível discriminar características de emissividade espectral de plantas daquelas do ambiente ao redor. Medidas espectrais feitas com distâncias horizontais crescentes de alguns dosséis de árvores mostraram uma atenuação progressiva das características de emissividade espectral, devido ao número crescente de cavidades no campo de visão, e problemas de correção atmosférica. Apesar disso, há potencial no estudo de plantas usando sensoriamento remoto no infravermelho termal. Um sensor em plataforma de avião operando na janela atmosférica entre 8-14 &#61549;m teria que ter uma alta razão sinal-ruído, e um campo de visão pequeno que permittise medidas das folhas individualmente. Métodos de calibragem e algoritmos para análises espectrais precisariam ser refinados a fim de permitir a extração das características sutis de emissividade das plantas. / This work explores the thermal infrared spectral properties of plants to evaluate how such data might be used in laboratory, field, and remote sensing studies of ecosystems, and to analyze diverse chemical aspects of plant species. Attenuated total reflectance (ATR) spectra of plant leaves display absorption bands caused by the fundamental molecular vibrations of various compounds. By comparing ATR spectra of fresh leaves to reference spectra of selected pure compounds, it was possible to assign a number of leaf absorption bands related to cellulose, cutin, silica (&#61537; quartz micro-crystalline), water and acid triterpene. By using spectral search/match procedures it was possible to locate species within a database of leaf spectra that had similar chemical characteristics. Potential sources of spectral variation were explored, including temporal, spatial, and positional variations. For example, sun leaves showed spectral differences compared to shaded leaves. Spectra of adaxial leaf surfaces were commonly different from those of abaxial surfaces. Individuals of the same species consistently showed very similar spectra. In a simulated ecological study using field ATR measurements as a tool for species identification 82% of the individuals were correctly identified. Scanning electron microscope images were utilized in conjunction with directional hemispherical reflectance (DHR) measurements of leaves to study 3-dimensional structural effects on spectral behavior. For example, small-scale structures formed by waxes on a leaf surface can cause the attenuation of spectral features due to the Holblaum (cavity) effect. DHR measurements can be linked to emissivity using Kirchhoff’s law (&#949;=1-R), and therefore are relevant to understanding the kinds of information concerning plants that may be available via remote sensing. Finally, to explore the effects of canopy structure on spectra, direct emissivity measurements were made by using a field spectrometer. The data show, for the first time, that it is possible to discriminate spectral emissivity features of plants from those of the surrounding environment. Spectral measurements made at increasing horizontal distances from several tree canopies showed progressive attenuation of the spectral emissivity features. This attenuation is ascribed to the increasing proportion of canopy voids in the instrument field of view, and to increased surface scattering effects. Errors associated with removal of atmospheric features also contributed to the loss of spectral information at greater measurement distances. Despite these problems, there is untapped potential for using thermal infrared remote sensing measurements to study plants. To be effective an airborne sensor operating in the 8-14 &#61549;m atmospheric window would need high signal-to-noise and a small instantaneous field of view to enable measurements of individual leaf surfaces. Data calibration methods and spectral analysis algorithms would also require refinement to permit the extraction of subtle plant emissivity features.

Um porto é uma organização dinâmica que possui áreas críticas que abrigam fontes emissoras de poluentes, como indústrias em seu entorno, modais terrestres (caminhões e trens), operações com carga e descarga de granéis agrícolas, fluxo de navios, entre outros. Neste estudo foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2009 pela Current Methodologies in Preparing Mobile Source Port-Related Emission Inventories da Agência Americana de Proteção ao Meio Ambiente (US EPA), que estima os fatores de emissão de material particulado por navios considerando a energia, a característica e o tempo de atividade de cada embarcação, o fator de carga de propulsão e o fator de emissão para cada poluente. Para estimar as emissões fugitivas de material particulado provenientes de operações portuárias com milho, grãos de soja e farelo de soja foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2006 pelo Group Emissions Factor US EPA, que considera o volume de carga movimentada, velocidade do vento, umidade do material e fator de tamanho das partículas. Os resultados, referente aos meses de maio e agosto de 2017, em conjunto com os dados coletados em 16 de maio de 2017 pela técnica LIDAR, indicam que as emissões de material particulado pelos navios têm sua maior taxa de emissão para MP10 (moda grossa). Para as emissões fugitivas em operações com grãos, os resultados mostraram que as maiores emissões são provenientes de operações de soja em grãos. Em suporte às modelagens, foi utilizada a técnica LIDAR (Light Detection And Ranging) de sensoriamento remoto que utiliza radiação luminosa, e está baseada na emissão de um feixe de radiação eletromagnética que permite a obtenção de medidas a distância através da radiação retroespalhada. O pulso de luz emitido para a atmosfera interage com as partículas e moléculas que agem como espalhadoras. Os dados coletados são inseridos no programa Mathematica, e os valores obtidos inseridos na plataforma PYTON gerando gráficos. Os dados foram coletados em 16 de maio de 2017, com medidas em diferentes horários e identificada a possível presença de material particulado (MP) na região do porto. O porto de Santos, está localizado no centro do litoral do estado de São Paulo, é o maior porto da América Latina e um dos principais conflitos nessa região são as emissões de material particulado. / A harbor is a dinamic organization that has critical áreas that contain pollutants sources such as insdutries in its surroundings, terrestrial modal (trucks and trains), operations with loading and unloading of agricultural bulk, ship flow, among others. This study used the model developed by the Current Methodologies in Preparing Mobile Source of the US Environmental Protection Agency (US EPA), which estimates the emission factors of particulate matter by ships considering the energy, characteristic and time of activity of each vessel, the propulsion load factor and the emission factor for each pollutant. To estimate fugitive emissions of particulate matter from port operations with corn, soybeans and soybean meal was used to model developed by Group Emissions Factor US EPA, which considers the volume of load handled, speed wind, humidity of the material and particle size factor. The results, referrinf to the months May and August of 2017, together with the data collected on May 16, 2017 by the LIDAR technique, indicate that emissions of particulate matter by ships have their highest emission rate for PM10 (coarse mode). For fugitive emissions of particulate matter in grain operations, the results showed that the highest emissions are from soybean grain operations. In support of modeling, It was used the LIDAR technology (Light Detection And Ranging) remote sensing which uses light radiation, and is based on the emission of an electromagnetic radiation beam that allows to obtain measurements at a distance by backscattering radiation. The pulse of light emitted into the atmosphere interacts with the particles and molecules that act as spreaders. The collected data are inserted into the Mathematica program and the values obtained are inserted into the PYTON platform generating graphs. The data were collected on May 16, 2017, with measurements at different times and identified the possible presence of particulate matter (PM) in the harbor region. The harbor of Santos, is located in the center of the coast of the state of São Paulo, is the bigger harbor in Latin America and one of the main conflicts in this region are emissions of particulate matter.

A dinâmica em meso-escala nos oceanos globais é dominada por sinais propagantes para oeste. Estudos pioneiros a utilizar medidas de altimetria por satélites associaram este sinal a ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Com o recente aumento de resolução nos dados altimétricos, estudos mais recentes sugerem que vórtices de meso-escala não-lineares seriam os principais responsáveis pelo sinal propagante observado, em detrimento às ondas de Rossby. O objetivo do presente trabalho é identificar estruturas coerentes associadas a vórtices de meso-escala e distingui-las das ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Mapas de anomalia da altura da superfície do mar (&#951;) foram filtrados através da análise de ondaletas e um algoritmo de identificação e extração de estruturas vorticais. Os vórtices extraídos foram caracterizados através do ajuste de um paraboloide elíptico. O algoritmo demonstrou-se capaz de identificar e extrair as estruturas associadas a vórtices de meso-escala. Os resultados indicam predominância de anéis vorticais anti-ciclônicos. Os espectros de potência zonais-temporais de &#951; indicam que a maior parte da variância distribui-se na região não-dispersiva do espectro teórico de ondas de Rossby lineares. A propagação observada nos componentes resultantes do filtro indicam coexistência de ondas de Rossby lineares e vórtices de meso-escala, comprovando assim a hipótese científica estabelecida para este trabalho. / The mesoscale dynamics in the global oceans is dominated by westward propagating signals. Pioneering studies using satellite altimetry measurements associated these observations with first-mode baroclinic Rossby waves. With the increase in altimetry data resolution, recent studies suggest that nonlinear mesoscale eddies are responsible for the westward propagating signal rather than Rossby waves. The objective of this study is to identify coherent structures associated with mesoscale eddies and distinguish them from long first-mode baroclinic Rossby waves. Sea surface height anomaly maps (&#951;) were filtered throught wavelet analysis and an algorithm for identifying and extracting vortical structures. The extracted vortices were characterized by adjusting an elliptic paraboloid. The algorithm proved to be able to identify and extract the structures associated to mesoscale eddies. The results indicate a predominance of anti-cyclonic rings. Zonal-temporal power spectral density of &#951; indicate that most of the variance is located at the non-dispersive region of the theoretical linear Rossby wave spectra. The observed propagation of the filtered components indicate coexistence of linear Rossby waves and mesoscale eddies, thus proving the scientific hypothesis of this study.

O planeta terra tem grande dimensão, e seus recursos naturais precisam ser mapeados e conhecidos para nortear políticas públicas. O solo é um destes importantes recursos. O seu conhecimento passa pela caracterização e mapeamento pedológico e/ou de seus atributos. Para o adequado monitoramento, é necessário o conhecimento em escala detalhadas. Isto demanda recursos humanos, altos custos financeiros e de logística. Fato este ainda difícil de se atingir. Logo, é preciso investir em tecnologias que auxiliem na rápida obtenção de informações de qualidade, à baixo custo. Tendo em vista as áreas agrícolas da região de estudo, os objetivos deste trabalho foram: (i) definir uma metodologia que identifique em imagens de satélite, locais de o solo exposto; (ii) Mapear os teores granulométricos através de imagens de satélite e atributos do relevo, utilizou-se das imagens compostas do tópico (i). A área de estudo localiza-se na região de Araraquara, São Paulo, Brasil, com dimensão de 14.614 km2. Dentro desta área foram demarcados 952 pontos para coleta de amostras de terra na camada superficial, as quais foram georreferenciadas e analisadas granulometricamente em laboratório. Sua demarcação seguiu os preceitos do método da topossequência com o intuito de representar a variabilidade da região. Foram obtidas imagens do satélite Landsat 5 (sensor TM) multitemporais as quais foram processadas e transformadas em reflectância. As amostras de terra coletadas em campo passaram por sensor em laboratório (400-2500 nm), os espectros laboratoriais foram utilizados para validar aqueles obtidos nas imagens de satélite. Para tanto, nos locais onde foram coletadas as amostras, foram extraídos os dados espectrais dos pixels perfazendo os gráficos das curvas espectrais. Estas foram comparadas com os dados de obtidos em laboratório simulados. Feita a correlação, as imagens passaram por processos de eliminação de objetos que não fossem solo. Todas as imagens multitemporais foram finalizadas contendo apenas solo exposto, as quais dentro do software R foram sobrepostas e gerou-se uma imagem composta, com apenas solo exposto. Os resultados mostraram que as curvas espectrais de laboratório foram extremamente semelhantes aos das imagens de satélite, seguindo a lógica das variações texturais. Além disso, as técnicas de componentes principais e relação entre bandas 3-4, 5-7, e correlação entre bandas (sendo a mais expressiva com r de 0,87 entre TM7), comprovaram que a imagem apresentou solo exposto. Se um usuário utilizar-se somente uma imagem para estudar solos, teria na faixa de 4% de solo exposto, porém utilizando a técnica de composição de imagens, atingiria 43%. Não obstante, se a área de estudo fosse 100 % com agricultura poderia atingir 95% de solo exposto. Num segundo momento, o trabalho comprova, com o modelo Cubist, que tanto por imagens de satélite quanto por relevo foi possível quantificar os teores de argila da área da camada superficial, atingindo R2 de &asymp;0,65. No entanto, a qualidade visual do mapa gerado por relevo é ruim. Porém, quando se integra dados de imagens, relevo e geomorfologia, este resultado é de 0,72 e apresenta o melhor resultado visual. / Planet Earth has great dimension, and its natural resources has to be mapped and monitored, looking towards correct decisions. Soil is one of these important resources. Know soils is related with its caracterization and mapping by pedological and attributes recognition. For soil monitoring, its necessary maps in large scale, which demand man power and high cost. Thus, its necessary to invest in geotechnologies, to reach the goal faster and low cost. The objective of this work was to determine a method to determine exposed soils in satellite images, even when have vegetation, taking in account a multitemporal dataset, in agricultural areas, where as in a given season will have exposed soils. b. quantify clay and sand contents by satellite images and relief attributes. The area is located in Araraquara, SP, Brazil, with a 14.614 km2 dimension. We collected soil samples all over the area with a total of 952 points and 0-20 cm depth, georeferenced, representative of the area. Samples were granulometric analysed and afterwards passed throgh a vis-nir-swir sensor (400-2500 nm). We collected multitemporal images from landsat satellite from september and october n the last 15 years. Images were atmospheric corrected and transformed into reflectance. Laboratory spectral data was used to validate pixels spectra information from satellite. We extracted all objects which were not soils from all images. Using R software, we merged the multitemporal images and performed a unique bare soil image. Also, we made processing on the DEM of the área reaching several soil attribute factors. Results indicated as follows: a. labortory spectral curves validated satellite data; b) principal componentes and relation between bands ¾ and 5/7 reached great R2 until 0,87 between laboratory and satellite data; d) a user could reach 1,21% of na image with bare soil, while with our method could reach 43% in the entire image. On the other hand, if the user have only agriculture area, could reach until 95% with bare soil. In a second step of this work, we prove that by regression tree statistics, clay and sand content can be quantified by satellite images with a 0,62 of R2, as also with terrain atributes. On the other hand, when we associate image spectral data with terrain atributes, we can reach 0,72 on clay quantification. Despite this, the visual aspecto of data, is better using image data than relief , which presented more noise. Another conclusion, is that images could substitute geology information in the models. This work can considerably assist pedologists, farmers and environment professionals on soil monitoring.

Orientador: Hilton Silveira Pinto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hamada_Emilia_D.pdf: 5814027 bytes, checksum: fa0bcaf3141444ce962f3d166a51ffd6 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / A dengue é uma doença vetorial bastante estudada em diversos campos como geografia e epidemiologia. Nos últimos anos a dengue avançou em vários países. Segundo o Ministério da Saúde (MS), no ano 2013 foram registrados, no Brasil, 1.452.673 casos, sendo considerada uma das maiores epidemias de dengue registrada no país; e a região centro-oeste a segunda maior em número de casos. O Distrito Federal, situado na região centro-oeste, teve um aumento significativo dos casos entre 2007 e 2014; em paralelo, a urbanização avançou sem planejamento urbano e infraestrutura adequada (COSTA,2011). Para Reis (2011) a forma da organização urbana pode favorecer a disseminação e proliferação da dengue, potencializando o contato entre o vetor, o vírus e o homem. Assim, esta tese tem por objetivo analisar a dinâmica espaço-temporal da dengue no Distrito Federal entre 2007 e 2014, a fim de verificar as relações entre seu padrão de ocorrência e os tipos de padrões urbanos encontrados no território. A metodologia consistiu em realizar a análise espaço-temporal da persistência e da intensidade da dengue, através da análise espacial, por meio de Sistemas de Informações Geográficas. Em seguida, procedeu-se classificação do uso do solo, análise da expansão urbana e cálculo das métricas de paisagem, por meio de técnicas sensoriamento. Por último, a partir das informações geradas nas etapas anteriores, foi realizado o mapeamento de síntese, quando foram analisadas as relações espaciais entre o padrão espaço-temporal da dengue e os padrões urbanos. Os resultados mostram que o comportamento espaço-temporal da dengue entre 2007 e 2014 se caracterizou por clusters de alta incidência e persistência em algumas regiões, as quais apresentaram padrões urbanos heterogêneos, caracterizado por trechos de áreas urbanas desagregadas e intercaladas por fragmentos de vegetação e com baixa cobertura de serviços de água, esgoto e lixo. Foi observado que tal padrão ocorre tanto em áreas de baixa renda, quanto de renda média-alta. Os resultados alcançados não permitem apontar, no momento, de que maneira estes tipos de padrões contribuem para as altas taxas de dengue em determinadas regiões do Distrito Federal, demandando a realização de estudos futuros. No entanto, eles contribuem para demonstrar como os padrões urbanos são importantes na análise da dengue e quanto podem contribuir para os programas locais de controle, apontando as áreas prioritárias para implementação de medidas de prevenção e controle da doença. / Dengue fever is a vector disease that has been extensively studied in several fields such as geography and epidemiology. In recent years, dengue fever has spread in several countries. According to the Brazilian Ministry of Health, in the year 2013 1.452.673 cases were registered in Brazil, being this one of the largest dengue epidemics in the country and the central-west region the second largest in number of cases. The Federal District, located in the central-west region, had a significant increase in cases between 2007 and 2014; in parallel, urbanization advanced without urban planning and adequate infrastructure (COSTA, 2011). For Reis (2011), the form of urban organization can favor the spread and proliferation of dengue, enhancing the contact between vector, virus and man. Thus, this thesis aims to analyze the spatial-temporal dynamics of dengue in the Federal District between 2007 and 2014, to verify the relationships between its pattern of occurrence and the types of urban patterns found in the territory. The methodology consisted in performing the spatiotemporal analysis of dengue persistence and intensity, through spatial analysis, through Geographic Information Systems. Then, classification of the land use, analysis of the urban expansion and the calculation of the landscape metrics, by means of sensing techniques. Finally, from the information generated in the previous steps, the mapping of synthesis was carried out, where the spatial relationships between the dengue space-time pattern and the urban patterns were analyzed. The results show that the spatial-temporal behavior of dengue between 2007 and 2014 was characterized by clusters of high incidence and persistence in some regions, which presented heterogeneous urban patterns, characterized by stretches of disaggregated urban areas and interspersed by fragments of vegetation and low coverage of water, sewage and garbage services. It was observed that this pattern occurs in both low-income and middle-high income areas. The results do not allow us to point out now, how these types of patterns contribute to the high rates of dengue in certain regions of the Federal District, demanding future studies. However, they contribute to demonstrate how urban patterns are important in the analysis of dengue and can contribute to local control programs, pointing out the priority areas for implementation of disease prevention and control measures. / La dengue est une maladie vectorielle largement étudiée dans plusieurs domaines tels que la géographie et l'épidémiologie. Ces dernières années, la dengue s'est répandue dans plusieurs pays. Selon le ministère brésilien de la Santé, dans l'année 2013 ont été enregistrés au Brésil 1.452.673 cas de dengue, étant une des épidémies enregistrées les plus importantes dans le pays et la région du centre-oueste est la deuxième plus grande en nombre de cas. Le District fédéral, situé dans la région centre-ouest, a connu une augmentation significative du nombre de cas entre 2007 et 2014; parallèlement, l'urbanisation augmenté sans planification urbaine et infrastructures adéquates (COSTA, 2011). Selon Reis (2011), la forme d'organisation urbaine peut favoriser la propagation et la prolifération de la dengue, renforçant le contact entre le vecteur, le virus et l'homme. Ainsi,l’objectif de cette thèse est d'analyser la dynamique spatiotemporelle de la dengue dans le District fédéral entre 2007 et 2014, afin de vérifier la relation entre leur modèle d'occurrence et les types de modèles urbains trouvés sur le territoire. La méthodologie a consisté à effectuer l’analyse spatio-temporelle de la persistance et de l’intensité de la dengue, par l’analyse spatiale, à travers de systèmes d’information géographique. Ensuite, classification de l’utilisation des sols, analyse de l’expansion urbaine et calcul des métriques du paysage, au moyen de techniques télédétection. Enfin, à partir de l'information générée dans les étapes précédentes, la synthèse de cartographie a été effectuée, oú les relations spatiales entre la dengue et les modèles urbains ont été analysés. Les résultats montrent que le comportement spatio-temporel de la dengue entre 2007 et 2014, a été caractérisée par élevée l'incidence et persistance de la dengue, dans certaines régions, qui ont montré des modèles urbains hétérogènes, caractérisé par des portions de zones urbaines fragmentées et des fragments de végétation, avec couverture faible de l'eau, des égouts et des services d'ordures. Il a été observé que cette tendance se produit à la fois, dans les zones à revenu faible et à revenu intermédiaire-élevé. Les résultats obtenus ne permettent pas de pointer dans le moment, comment ces types de normes contribuent aux taux élevées de dengue dans certaines régions du District fédéral, exigeant la réalisation d'études futures. Cependant, ils contribuent à démontrer comment les formes urbaines sont importantes dans l'analyse de la dengue et comment elles peuvent contribuer aux programmes de contrôle locaux, en soulignant les domaines prioritaires pour la mise en oeuvre de mesures visant à prévenir et à lutter contre la maladie.

O objetivo deste trabalho foi o de identificar e classificar as unidades homogêneas presentes nos campos naturais do bioma Pampa pelo uso das imagens Sentinel-2, fundamentado pelas distintas composições dos campos naturais da região da Campanha e pela presença de áreas invadidas com Eragrostis plana Nees. A área de estudo compreendeu as poligonais que fazem parte do Complexo Eólico Cerro Chato no município de Santana do Livramento- RS, abrangendo uma área de aproximadamente quinze mil hectares. A análise utilizou duas imagens Sentinel-2A/MSI diferentes, uma contendo apenas as bandas de dez metros e a outra composta pelas bandas de dez e vinte metros de resolução espacial. Para a classificação foi utilizado o classificador multiestágio Extration and Classification of Homogenious Objects (ECHO), com suporte de amostras levantadas no campo para a identificação e coleta das classes, juntamente a um diagnóstico de cobertura vegetal para avaliar o nível de infestação do capim-annoni-2. Os resultados mostraram que o classificador ECHO foi eficiente na discriminação das unidades homogêneas da vegetação do bioma Pampa. Contudo, os resultados obtidos através dos diferentes produtos utilizados apresentaram distintos desempenhos. Na avaliação da qualidade das classificações, os resultados encontrados foram satisfatórios, com o valor do coeficiente kappa de 74,00% para a imagem composta pelas bandas de dez metros e 84,7% para a imagem de dez e vinte metros. Na comparação das duas imagens classificadas, foi possível avaliar que o desempenho da imagem com 9 bandas apresentou resultados mais fidedignos com a verdade de campo. A boa performance deste produto deu-se em razão da maior variabilidade espectral, onde destacaram-se as bandas localizadas na região da red edge, que tiveram alta contribuição na discriminação do capim-annoni-2, além das outras classes de cobertura. Nas áreas invadidas com Eragrostis plana Nees, os resultados das classificações associados ao diagnóstico de cobertura vegetal viabilizaram indicar um limiar da porcentagem da invasão que o classificador conseguiu separar a espécie invasora das outras unidades. / The aim of this study was to identify and classify the homogeneous units present in the natural fields of the Pampa biome by using Sentinel-2 images, based on the different compositions of the natural fields of the Campanha region and on the presence of areas invaded by Eragrostis plana Nees. The area of study comprised the polygonal that are part of the Eolic Complex of Cerro Chato, in the municipality of Santana do Livramento- RS, covering an area of approximately fifteen thousand hectares. The analysis used two different Sentinel-2A/MSI images, one containing only the ten-meter bands and the other composed by the ten and twenty-meter spatial resolution bands. For classification, the multi-stage classifier Extraction and Classification of Homogenious Objects (ECHO) was used, with support of samples collected in the field for the identification and collection of the classes, together with a diagnosis of vegetation cover to evaluate the infestation level of capim-annoni-2. The results showed that the ECHO classifier was efficient in discriminating the homogeneous units of the vegetation of the Pampa biome. However, the results obtained through the different products used presented different performances. In the evaluation of the quality of classification, the results were satisfactory, with the value of the kappa coefficient of 74.00% for the image composed by the bands of ten meters and 84.7% for the image of ten and twenty meters. In the comparison of the two classified images, it was possible to evaluate that the performance of the image with 9 bands presented more consistent results with the field truth. The good performance of this product was due to the higher spectral variability, where the bands located in the red edge region, which had a high contribution in the discrimination of the capim-annoni-2, besides the other classes of coverage were highlighted. In the areas invaded with Eragrostis plana Nees, the results of the classifications associated to the diagnosis of vegetal cover made it possible to indicate a threshold of the percentage of invasion that the classifier was able to separate the invasive species from the other units.