Na região nordeste do Rio Grande do Sul aflora uma sucessão vulcânica com mais de 800m. Na porção superior desta sequência encontram-se as vulcânicas ácidas (~200m) da LIP Paraná-Etendeka. Três áreas desta região foram escolhidas para investigação: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) e Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Nestas áreas foi reconhecida uma arquitetura de litofácies de condutos alimentadores e de lavas. Os condutos possuem ~15-25 m de largura, exibindo, no seu núcleo, litofácies coerentes e pouco vesiculadas de cor preta, bandadas e dobradas. Nas bordas ocorrem litofácies coerentes vesiculadas oxidadas, vitrófiros esferulíticos e brechas. As lavas são compostas por vitrófiros maciços ou com foliação horizontal, localmente bandados, ou microfraturados. Em Mato Perso, lavas oxidadas ocorrem na base da sequência estratigráfica. Estruturas regionais de direção NE-SW, como o Lineamento Antas, limitam estruturas de menor escala de direção NW-SE, onde os condutos afloram. As estruturas verticais no núcleo dos condutos estão orientadas nas direções NE-SW e NW-SE, e sua fábrica magnética possui Kmax horizontal a localmente vertical, sugerindo fluxo horizontal. No entanto, a alta dispersão dos dados em alguns sítios deve-se a obstrução do fluxo por fragmentos e pelos padrões de dobramento complexos. As lavas possuem planos de foliação magnética horizontais, com lineação magnética mergulhando para NE, NW, SE e SW. O baixo conteúdo de vesículas no interior dos condutos e nas lavas manteve as direções de fluxo e baixos parâmetros de capilaridade, sendo potenciais zonas de preservação da trama magnética original. Na borda dos condutos, as altas taxas de cisalhamento, além do alto conteúdo de fragmentos e bolhas induziram a instabilidade do fluxo, favorecendo a distribuição aleatória da trama. As feições distintivas das áreas estudadas são o conteúdo e tamanho dos fenocristais e microfenocristais de plagioclásio+clinopiroxênio+titanomagnetita±sanidina, que diminuem de MP para SM e JC. Diferenças também são conferidas na química mineral: em MP e SM os plagioclásios são cálcicos e os piroxênios levemente menos férricos que JC, onde os plagioclásios são sódicos. Modelos de assimilação e cristalização fracionada (AFC) e balanço de massa forneceram bons resultados para o fracionamento de andesitos basálticos, sotopostos na pilha vulcânica, gerando proporções de assembleia fracionada muito próximas das observadas em lâmina. Os padrões de elementos-traço e terras raras, normalizados pelo manto primitivo, são muito parecidos com os dos andesitos basálticos, sendo apenas levemente mais enriquecidos. Diferenças em razões de elementos incompatíveis, são atribuídas a variações da fonte e da crosta assimilada. Altas temperaturas (>1000°C), conteúdos de água em torno de 0,5-1,3% e viscosidades entre 106-10³ Pa s mantiveram o carácter efusivo das erupções. Paleopressões calculadas (~4-9 kbar) são compatíveis com modelos onde o reservatório estacionou no limite manto-crosta. A variação de temperatura no manto superior ocorreu em resposta à tectônica de placas nas margens do Gondwana. Movimentos constritivos progressivos, antes da quebra do Supercontinente, diminuíram a distância entre o reservatório e a superfície, possibilitando maiores taxas de efusão e ascensão dos magmas ácidos. O magma ascendeu por falhas e os condutos serviram de fonte proximal para as lavas. / The northeastern portion of Rio Grande do Sul exposes a ~800m volcanic succession. In upper part of the sequence there are silicic volcanics (~200m) of the Paraná-Etendeka LIP. Three areas from this portion were chosen for investigation: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) and Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Conduit-related and lava-related lithofacies architecture were recognized in these areas. The conduits are ~15-25m in width, and display coherent, banded and folded poorly vesicular lithofacies at their core. In the boarders there are oxidized vesicle-rich lithofacies together with spherulitic vitrophyres and breccias. Lavas are composed of massive or flat-lying foliated vitrophyres, locally banded or microfractured. At Mato Perso, oxidized lavas were described in the base of the silicic stratigraphic sequence. Regional structures trending NE-, like the Antas lineament, control smaller-scale structures trending NW-, where conduits outcrop. Vertical structures in the core of the conduits are trending NE- and NW-, and magnetic fabric has horizontal, locally vertical, Kmax, suggesting horizontal flow. Although, high dispersion of data in some sites is explained by obstruction of the flow by fragments and by complex folding patterns. Lavas have flat-lying magnetic foliation planes and magnetic lineation plunging to NE, NW, SE and SW. Low vesicle content in conduit cores and lavas maintained the flow directions and low capillarity parameters, being potential zones for preservation of original magnetic fabric. At conduit boarders, the high shear rates besides high fragment and bubble contents induced flow unsteadiness, favoring the random distribution of the magnetic fabric. Distinctive features between study areas are the plagioclase+clinopyroxene+titanomagnetite±sanidine phenocryst/microphenocryst size and content. They decrease from MP to SM and JC. Differences are observed in mineral chemistry too: MP and SM plagioclases are more calcic and the pyroxenes less ferric than JC, where plagioclases are sodic. Assimilation and fractional crystallization (AFC) and mass balance models yielded good results for underlying basaltic andesite fractioning, generating mineral assembly in proportions similar to those observed in thin-section. Primitive mantle normalized trace-element and rare earth patterns resemble those of basaltic andesites, being slightly more enriched. Difference on incompatible trace element ratios is ascribed to variations within the source and the assimilated crust. High temperatures (>1000°C), water contents between 0.5-1.3 wt.% and viscosities between 106-10³ Pa s kept the effusive behavior of eruptions. Calculated paleopressures (~4-9 kbar) are compatible with models where the reservoir was ponded in the mantle-crust boundary. The temperature variation in the upper mantle has occurred in response to Gondwana plate tectonics at active margins. Progressive constrictive movements, before the Supercontinent break-up, decreased the distance between the reservoir and the surface, enabling higher effusion rates and ascent of silicic magmas. The magma ascended through faults and the conduits were the lavas proximal sources.

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Luís Gusavo Frediani Lessa / Banca: Osmar Delmanto Júnior / Resumo: A priorização de áreas significativas no ciclo hidrológico de uma bacia hidrográfica é fundamental tanto para a recuperação da vegetação de Áreas de Proteção Permanente (APP), como para o uso sustentável por meio das práticas de manejo conservacionistas e para as compensações florestais. O objetivo do estudo foi construir um banco de dados digital do meio físico, bem como desenvolver uma metodologia para a definição das áreas hidrologicamente prioritárias da sub-bacia do Ribeirão Lavapés, localizada na região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, com uma área de 11.154,58 ha. Para isso foram utilizadas ferramentas de geoprocessamento, como o sensoriamento remoto, a Análise de Terreno usando Modelos Digitais de Elevação (TauDEM) e o Sistema de Informação Geográfica (SIG). Os resultados apresentaram uma redução de 20 % na rede de drenagem da bacia num período de 27 anos. As classes predominantes de cobertura do solo foram a zona urbana no Reverso da Cuesta, com 4.394,27 ha (39,39 %), bem como as culturas anuais na Depressão Periférica, com 3.670,89 ha (32,91 %). A área mapeada destinada as APPs foi equivalente a 1.721,80 ha (15,44 %) da área total da bacia, apresentando ausência da vegetação nativa ciliar em 1.189,65 ha (69,09 %). As ferramentas utilizadas foram eficientes no campo da gestão ambiental proporcionando maior agilidade na tomada de decisões em áreas de conflitos, não apenas na área rural, como também nas áreas de expansão urbana. Em relação às Áreas Variáveis de Afluência (AVA) pode-se concluir que as mesmas não estão ocupadas corretamente com mata ciliar, pois dos 1.721,80 ha de APP, 1.022,24 ha são ocupados por vegetação que não ocorre nas áreas ripárias e 167,41 ha são áreas prioritárias que necessitam de recomposição / Abstract: The prioritization of significant areas in the hydrologic cycle of a watershed is essential for the vegetation recovery of Permanent Protection Areas (PPA), for the sustainable use through conservationist management practices and forestry offsets. The aim of the study was to build a digital database of the physical environment, as well to develop a methodology for defining the priority areas of Ribeirão Lavapés sub basin, located in Midwest of São Paulo state, with an area of 11.154,58 ha. For this we used geoprocessing tools, such as remote sensing, the Terrain Analysis Using Digital Elevation Models (TauDEM) and Geographic Information System (GIS). The results showed a 20 % reduction in the drainage network of watershed in a period of 27 years. The predominant classes of land cover were the urban area of Reverse Cuesta, with 4.394,27 ha (39.39 %), as well the annual crops in the Peripheral Depression, with 3.670,89 ha (32.91 %). The mapped area destined PPAs was equivalent to 1721.80 ha (15.44%) of the total watershed area, showing absence of native riparian vegetation in 69.09 % (1.189,65 ha). The tools used were efficient in the field of environmental management providing greater agility in decision making in conflict areas, not only in rural, but also in urban expansion areas. Regarding Variables Affluence Areas (VAA) we can conclude that they aren't properly occupied with riparian vegetation, because of 1721.80 ha PPA area, 1022.24 ha are occupied by vegetation that doesn't occur in riparian areas and 167,41 ha are priority areas that need recomposition / Mestre

O presente trabalho avaliou diferentes parâmetros espaciais e temporais da evapotranspiração real (ETr) para três coberturas vegetais diferentes (cana-de-açúcar, floresta plantada e mata nativa) utilizando o Modelo de Duas Fontes (TSM) em ambiente SIG. Para a utilização do referido modelo, foi realizada uma adaptação do TSM aos padrões brasileiros e uma validação da estimativa de ETr com dados de balanços de chuva-vazão obtidos à campo em três bacias representativas na região de Corumbataí/SP, para dois anos hidrológicos completos. Desenvolveu-se também uma nova metodologia de integralização dos dados de ETr horários em mensais e anuais. Posteriormente, obteve-se a ETr para dois anos de estudo para áreas com cana-de-açúcar, floresta plantada e mata nativa. Avaliou-se como a evapotranspiração variou temporalmente e espacialmente, com a utilização dos parâmetros: altitude, declividade, faces de exposição do terreno, tipos de solo e biomas. Temporalmente, analisando os resultados mensais, sazonais e anuais, a cana-de-açúcar consumiu menos água do que a floresta plantada e a mata nativa. Para a altitude, concluiu-se que, quanto maior a altitude, maior a ETr anual. Quanto à declividade do terreno, concluiu-se que, quanto maior a declividade, maior foi a ETr anual. Quanto às faces de exposição do terreno, a face plana foi a que apresentou menor ETr. Para a mata nativa, as faces não apresentaram diferença; já para a floresta plantada, as faces norte e oeste consumiram mais água, enquanto para a cana-de-açúcar os maiores valores de ETr ocorreram na face oeste. Para os solos, as três coberturas vegetais apresentaram maior ETr em solos diferentes; porém o Neossolo Litólico apresentou altos consumos de água comumente entre todas as coberturas. Por fim, para a cultura da cana-de-açúcar, não foram obtidas diferenças significativas na estimativa de ET real anual quando plantada em áreas de Cerrado ou Mata Atlântica. Já para floresta plantada e mata nativa, houve variações significativas no consumo de água dessas coberturas, em áreas com esses biomas. / This study evaluated different spatial and temporal parameters of actual evapotranspiration (ETr) for three different vegetation cover (sugarcane, planted forest and native forest) using the Two Source Model (TSM) in a GIS environment. For the use of this model, was made an adaptation of TSM to Brazilian standards patterns and was made a validation of the estimated ETr with a rain-flow balance data obtained on the field in three representative watersheds in the region of Corumbataí/SP, Brazil, for two full years hydrological. It was developed a new methodology to convert hourly ETr to monthly and annually data. Later, was obtained the ETr for two years of study to areas with sugarcane, planted and natural forests and was evaluated how this evapotranspiration behaved temporally and spatially, using the parameters: altitude, slope, exposure faces of the terrain, soil types and biomes. Temporally, analyzing the monthly, seasonal and annual results, the sugarcane consumed less water than the planted and natural forests. For altitude, it was found that the higher the altitude, the greater the annual ETr. For the slope aspect, it was concluded that the higher the slope, the greater the annual ETr. As for the land exposure faces, the flat face showed the lowest ETr. For the native forest, the faces showed no difference. For the planted forest, north and west sides consumed more water, while for sugarcane higher ETr values were on the west face. For soils, the three vegetation covers showed higher ETr in different soils, but the Neossolo Litólico showed high water consumption common for all. Finally, for the sugarcane, were not obtained significant differences for the annual actual ET when planted in areas of Cerrado and Atlantic Forest. As for planted and natural forests, there were significant variations in water consumption by these covers on the area of the studied biomes.

A variabilidade fenológica do Pantanal é discutida em função de sua geologia (diferentes tratos deposicionais, granulometria dominante dos sedimentos e neotectônica), seus solos e suas coberturas vegetais. O cerne da pesquisa é a fenologia da superfície terrestre, um complexo parâmetro que depende - e pode informar - do conjunto dos meios físico e biótico desta peculiar bacia sedimentar, demonstrando que sua heterogeneidade ambiental é fortemente influenciada pela geologia. A expressão das relações da cobertura vegetal com a geologia - a geobotânica - no caso do Pantanal se expressa florística e fenologicamente em solos formados sobre sedimentos terrígenos de composição comum na crosta. A intensa dinâmica da região, com alter nância sazonal de secas rigorosas e enchentes, indica a importância de abordar a fenologia, a menos utilizada das expressões geobotânicas. São feitas diversas leituras de dados de diferentes sistemas sensores, com apoio de dados de campo e da literatura, sempre tendo como norte a variabilidade ambiental do Pantanal e sua relação com a geologia local. Partindo-se dessa premissa três principais abordagens foram feitas. A primeira abordagem, de caráter mais geral, é uma análise multi-sensor, multi-escala e multi-temporal do balanço hídrico do Pantanal, a partir de séries temporais (2001-2012) de dados remotos de mudanças totais na espessura equivalente de água (GRACE), precipitação pluviométrica mensal (TRMM) e de índices de vegetação e evapotranspiração (MODIS), com o apoio de dados da variação do nível do rio Paraguai em Ladário (MS). Embora os pulsos de inundação não tenham sido visualizados, ficou confirmada a maior variação sazonal dos níveis de água na porção Norte do Pantanal, como indicado na literatura. Foram detectados dois comportamentos distintos em alterações sazonais no armazenamento de água, com maiores amplitudes ao norte, nas proximidades de cabeceiras e na região mais chuvosa. Na primeira das abordagens, com viés de geobotânica por fenologia, foram discutidas as relações estatísticas entre dez métricas fenológicas de uso corrente na literatura específica, obtidas a partir da série temporal de 2001 a 2012 de imagens MODIS, nos pixels onde houve coleta de amostras em campo. Foram considerados os seguintes fatores ambientais: tipo de vegetação (literatura e campo), granulometria e fertilidade das amostras de solo coletadas em campo, relevo (SRTM) e pluviosidade (TRMM). O tipo de vegetação foi o fator que melhor explicou as métricas, seguido por granulometria, fertilidade e relevo, especialmente quando esses fatores foram combinados. Na segunda abordagem fenológica, aplicou-se uma análise por principais componentes em uma série temporal anual média de EVI2 para o mesmo período. Com base na distribuição temporal dos autovetores das três primeiras componentes é discutido o essencial da vegetação (a densidade da cobertura vegetal, a senescência precoce e a tardia) e suas relações com aspectos da geologia local. Ao fim, aplicou-se a técnica SOM sobre dez métricas fenológicas , permitindo propor limites externos do Pantanal e sua subdivisão em seis classes fenologicamente características (feno-regiões) que, por não serem contínuas, não se confundem com sub-regiões como as que a literatura divide o Pantanal. A tese mostra a fenologia como dependente e ao mesmo tempo informadora de aspectos da geologia e, por outro lado, apresenta um inédito conjunto de abordagens sobre o Pantanal, aumentando o conhecimento da maior área úmida contínua do planeta. / The phenological variability of the Pantanal is discussed in terms of its geology (different depositional tracts, sediments dominant grain size and neotectonics), its soil and its vegetation cover. The core of the research is the land surface phenology, a complex parameter that depends -and can tell - of a set of physical and biotic environment of this peculiar sedimentary basin, demonstrating that its environmental heterogeneity is strongly influenced by geology. The expression of the relations between vegetation cover and geology - the Geobotany - in the case of the Pantanal is expressed floristic and phenologically in soils formed on terrigenous sediments of common composition in the crust. The intense dynamic of the region, with seasonal alternation of severe droughts and floods, indicates the importance of addressing the phenology, the least used of geobotany expressions. Many data readings from different sensor systems are made with the support of field and literature data, always having as direction the environmental variability of Pantanal and its relation to local geology. Starting from this premise, three main approaches have been made. The first approach, in a more general character, is a multi-sensor, multi-scale and multi-temporal water balance analysis of the Pantanal, from time series (2001-2012) of remote data changes in the total equivalent water thickness (GRACE), monthly precipitation (TRMM) and evapotranspiration and vegetation index (MODIS), with the support of variation in the water level of the Paraguay River in Ladário (MS). Although flood pulses have not been shown, it was confirmed the greater seasonal variation of water levels in the northern portion of the Pantanal, as indicated in the literature. Two distinct seasonal water storage behaviors were detected, with greater amplitudes in the north, near the headwaters and in the rainier region. In the first approach using phenology based on geobotany, it was discussed the statistical relationships between ten phenological metrics commonly used in the literature, obtained from the 2001 to 2012 MODIS images time series, for the pixels where there was field samples. Vegetation type (literature and field), particle size and soil fertility obtained from field samples, relief (SRTM) and rainfall (TRMM) where considered. The vegetation type was the factor that best explained the phenological metrics, followed by granulometry, fertility and relief, especially when these factors were combined. In the second phenological approach, a principal component analysis was applied to an annual average EVI2 time series for the same period. Based on the temporal distribution of the eigenvectors of the first three principal components the essential aspects of vegetation (the density of vegetation cover, early and later senescence) and their relationship to aspects of the local geology are discussed. At the end the SOM technique was applied to ten phenological metrics, that allowed to propose the external boundaries of the Pantanal and its subdivision into six phenological classes (phenoregions), that are not continuous, presenting no similarity with the literature proposed sub-regions. The thesis shows the phenology as dependent and at the same time informant about the aspects of geology and, on the other hand, it present an unique set of approaches over the Pantanal increasing knowledge of the world\'s largest continuous wetland.

Orientador: Rodrigo Lilla Manzione / Banca: Mikael Timóteo Rodrigues / Banca: Daniela Fernanda da Silva Fuzzo / Banca: Edson Luís Piroli / Banca: Sérgio Campos / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido para ampliar o conhecimento sobre a área da Estação Ecológica de Avaré (EEcAv), especialmente sobre a presença de água subterrânea, mostrando a importância das áreas de conservação do Estado de São Paulo. O entorno da EEcAv tem ocupação do solo por atividades agrícolas e florestais e tem no uso da água por irrigação uma contribuição para a produção dependente do regime de chuvas sazonais. A área de estudo, localizada no município de Avaré / SP, ocupa uma extensão territorial de aproximadamente 720 hectares. Para este trabalho, foram utilizadas informações dos satélites TRMM, TERRA/AQUA e LANDSAT 8; e os seguintes softwares para subsidiar a análise: QGIS, SAGA e MapWindow (extensão TauDEM). Com a ajuda dessas ferramentas, foi possível: construir os mapas hipsométrico e clinográfico; avaliar índices de vegetação (NDVI e NDWI); estimar e modelagem o fluxo de água subterrânea por meio da Direção do Fluxo, Fluxo Cumulativo e Índice de Umidade Topográfica (ITU); e estimar o volume explorável das águas subterrâneas da área. Com os resultados obtidos, verificou-se que os dados climatológicos do radar de precipitação do TRMM apresentaram melhor correlação com os dados de estação meteorológica de superfície do que os dados de evapotranspiração do produto MODIS 16 do TERRA/AQUA; os índices vegetativos indicam que durante a estação chuvosa há maior atividade fotossinteticamente ativa e, confirma uma maior concentração de umidade na superfície das folhas; a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work was developed to broaden the knowledge about the Ecological Area of Birds (EEcAv), especially on the presence of groundwater, showing the importance of the conservation areas of the State of São Paulo. The EEcAv environment is occupied by agricultural and forestry activities, and irrigation uses a contribution to production dependent on the seasonal glove regime. A study area, located in the municipality of Avaré / SP, has a territorial extension of approximately 720 hectares. For this work, the information of the satellites TRMM, TERRA/AQUA and LANDSAT 8 were used; The following software for analysis were: QGIS, SAGA and MapWindow (TauDEM extension). With the help of tools, it was possible to: construct hypsometric and clinical concepts; vegetation antecedent (NDVI and NDWI); estimation and modeling of water flow through the Direction of Flow, Cumulative Flow and Topographic Moisture Index (ITU); and estimation of the area's exploitable volume of groundwater. With the results obtained, it was verified that the climatological data of the TRMM precipitation radar were improved with the data of the surface meteorological station than the evapotranspiration data of the TERRA/AQUA MODIS 16 product; the vegetative indexes indicate that, during the season, most photosensitivities are active and confirm a higher concentration of leaf surface capacity; The flow modeling and well data indicate the infiltrated volume flowing to the Rio Novo and the Canela Water Stream, at the same time marking the existence of preferred water paths formed by the presence of the streams, at the same time, to the south and north of the area. Finally, with the explorable volume, the potential of water production in the region under a study area, it was possible to irrigate more than 3,000 hectares of soybean, soybeans and citrus with water without nutrients. / Doutor

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

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

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2018. / As áreas úmidas são de extrema importância para o equilíbrio da vida na Terra, compreender o seu comportamento é crucial para a preservação destes ecossistemas. Muitas dessas áreas, como as inseridas em domínio amazônico, são de difícil acesso para um estudo em campo. As técnicas de Sensoriamento Remoto têm evoluído muito, aliadas aos avanços da inteligência artificial, contribuindo para o desenvolvimento de estudos em locais de difícil acesso, possibilitando bons resultados de acordo com o tipo de dado utilizado. O presente estudo utilizou a técnica de aprendizado de máquina Random Forest, e limiar de retroespalhamento em imagens SAR do satélite Sentinel 1, da Agência Espacial Europeia, para identificar áreas úmidas no sul do estado de Roraima ao longo do ano de 2017. O trabalho identificou o comportamento típico de áreas inundáveis nas margens dos rios e feições adjacentes ao principal rio do estado (rio Branco). O pico de cheia foi encontrado no mês de Julho, cobrindo mais de 72.000 hectares da área de estudo (11,9% da área total da cena), e o de seca no mês de Dezembro, cobrindo mais de 37.000 hectares (6,1% da área total da cena). / Wetlands are of extreme importance for the balance of life on Earth, understanding their behavior is crucial to the preservation of these ecosystems. Many of these areas, such as those in the Amazonian domain, are difficult to access for field study. The techniques of Remote Sensing have evolved a lot, combined with the advances of artificial intelligence, contributing to the development of studies in places of difficult access, allowing good results according to the type of data used. The present study used the Random Forest machine learning technique and backscatter threshold in SAR images of the Sentinel 1 satellite of the European Space Agency to identify wetlands in the south of the state of Roraima throughout 2017. The work identified the typical behavior of flooded areas on the banks of the rivers and features adjacent to the main river of the state (Rio Branco). The flood peak was found in July, covering more than 72,000 hectares of the study area (11.9% of the total area of the scene), and the dry season in December, covering more than 37,000 hectares (6.1 % of the total area of the scene).

A crescente demanda do mercado mundial em aumentar a produção agrícola e minimizar danos ambientais confere crescente relevância à agricultura de precisão, para a qual a Geoinformação é uma importante ferramenta. Diferentes dados provenientes de imagem de sensores orbitais e terrestres têm sido utilizados para o monitoramento agrícola em escalas local, regional e global. Neste contexto, e focalizando esta percepção à viticultura, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento espectral de diferentes cultivares de videiras ao longo do ciclo fenológico, dando suporte para realização da discriminação espectral das variedades e o mapeamento da variação espacial do vigor vegetativo dentro da parcela. Para o desenvolvimento da pesquisa proposta o trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira investigação consistiu em um estudo realizado em vinhedos da região de Borgonha na França, onde foram estudadas as variedades de uva Chardonnay e Pinot Noir. O trabalho teve como pressuposto verificar se as categorias de qualidade que definem os vinhedos e são transmitidas a partir do solo ao vinho são igualmente transmitidas às folhas das videiras, e se estas podem ser detectadas na informação espectral de imagens de satélites ASTER. Os resultados obtidos mostraram ser possível esta discriminação e instigaram novos estudos mais detalhados que foram conduzidos em vinhedos da Vinícola Geisse, localizada na Serra Gaúcha, realizados a partir de dados de radiometria de campo e imagens orbitais. Novamente foram investigadas as variedades viníferas Chardonnay e Pinot Noir, monitoradas ao longo de duas safras. As medições de campo foram realizadas com um radiômetro FieldSpec Pro. Também foram usados dados orbitais provenientes do sensor WorldView-2. Dados de campo e orbitais apresentaram relações consistentes, e mostraram ser possível discriminar as variedades através de suas características espectrais. A alta relação sinal/ruído dos dados de campo permitiu detectar diferenças consistentes e sistemáticas nos comprimentos de onda do verde e vermelho, atribuídas à presença de pigmentos como as antocianinas. O monitoramento da dinâmica espectral do ciclo fenológico revelou feições espectrais consistentes nos comprimentos de onda do infravermelho atribuídas ao período de senescência da videira. A espacialização dos dados de vigor vegetativo, obtidos através de índices de vegetação (NDVI) permitiu a setorização de áreas com diferentes potenciais enológicos. / The growing demand of world markets to increase agricultural production and to minimize environmental impacts puts the Geoinformation as an important tool of precision agriculture. Several sets of data of images from orbital and ground sensors have been used for agricultural monitoring at local, regional and global scales. In this context, focusing this perception to viticulture, the aim of this study was to evaluate the spectral comportment of different grapevine cultivars along of phenological cycle, giving support to realization of spectral discrimination of varieties and the mapping of the spatial variation of vegetative vigor within the plot. For the development of this project, our research was divided into two stages. The first research consisted in a study of vineyards of the Burgundy region in France, where the studied grape varieties were Chardonnay and Pinot Noir. The work was to verify the assumption that the quality categories that define the vineyards and are transmitted from the soil to wine are also transmitted to the leaves of the vines, and these can be detected in the spectral information contained in ASTER satellite images. Results showed that this discrimination is indeed possible, and lead to the second part of the project, with new and more detailed studies, which were performed in the vineyards of Geisse Winery, located in the Serra Gaúcha region, Brazil, based on field radiometry and orbital images. The same grape varieties Chardonnay and Pinot Noir grapes were again investigated. Field measurements were performed with a radiometer FieldSpec Pro. The investigation was made on two vine plots, based on a selection of plants of the Chardonnay and Pinot Noir, which were monitored over two growing seasons. Orbital data were from the WorldView-2 sensor. Field and orbital data showed consistent relations and showed that it is possible to distinguish the varieties by their spectral characteristics. The high relation signal/noise of field data allowed detecting consistent and systematic spectral features at red and green wavelengths, thought to be linked to the presence of pigments such as anthocyanins. The monitoring of spectral dynamics during the phenological cycle revealed consistent spectral features in infrared wavelengths assigned to the vine senescence period. The spatial distribution of vegetative vigor data obtained from the vegetation index (NDVI) allowed the sectorization of areas with different enological potentials.

Orientador: Edson Luiz Furtado / Coorientador : Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Silvia Renata Siciliano Wilcken / Banca: Luis Gustavo Frediani Lessa / Banca: Alessandra Fagioli da Silva / Banca: Osmar Delmanto Junior / Resumo: Nos últimos anos, a cultura da seringueira tem-se expandido para as regiões Centro-Oeste e Sudeste do Brasil e, com isto, vários problemas fitossanitários tem ocorrido, dentre estes está o fitoparasitismo pelo nematoide Meloidogyne exigua. Sua incidência na planta ocasiona danos que reduzem a produção de látex e, ocasionalmente, causa a morte de plantas que, consequentemente, reduz a rentabilidade do plantio. O objetivo do trabalho foi estudar a evolução do parasitismo ao longo do tempo e no espaço, estudando a população de nematoides em diferentes clones e épocas e analisando imagens de satélite. A área de estudo localiza-se no município de Itiquira, Estado de Mato Grosso, Brasil, com área total de 6.646 ha plantados com 22 clones de seringueira. Por meio da análise visual de imagem de satélite, falhas (desfolha e seca de ponteiros) no dossel foram definidos pontos georreferenciados para amostragens em campo, sendo baseados na composição RGB da imagem do satélite Landsat 5, na data de 21-11-2004. Na área experimental o nematoide M. exigua apresenta infestação natural e para a coleta das amostras de raízes da planta e solo, foram selecionados 265 pontos em maio de 2013, período de desfolha, e 227 em novembro de 2013, após o reenfolhamento do seringal com suas respectivas coordenadas geográficas. Estas foram nos mesmos pontos, onde se verificou a variação populacional neste período. A análise nematológica foi realizada nas amostras de raízes e solo referentes aos pontos amostrados para o período citado, sendo constatada variação populacional com maior infestação em maio do que em novembro, em ambas as análises de raízes e de solo / Abstract: In the last years, the rubber tree culture have expanded for Center-west and Southeast regions of Brazil, and with that, many phytosanitary problems have occurred, among them, there is the phytoparasitism of Meloidogyne exigua nematode. Its incidence in plants causes damages, which reduce the latex production and, occasionally, causes plants' death, which, consequently, damages the rubber tree development and crop profitability. The aim was to study the evolution of parasitism over time and space, studying the current population of nematodes in different clones and periods and analyzing satellite images. The study area is located in Itiquira municipality, Mato Grosso State, Brazil, in a total area of 6.646-planted ha with 22 rubber tree clones. Through visual analysis of satellite imagery, failures (defoliation and drought pointers) in canopy have been defined georreferencing points for sampling in field, based in RGB composition of Landsat 5 satellite's image of November 11, 2004. In the experimental area the nematode infestation 4 natural and then for soil and plants roots sampling collecting, it have been selected 265 points in May and 227 in November with its respective geographic coordinates. The sampling collecting have done in defoliation periods and after the rubber tree refoliation, in May and November 2013, respectively. These were in the same points, where it has verified the population variation in this period, occurring more infestation in May than November, both roots and soil analysis. The nematological analysis has done in roots and soil samples. These data have been used for interpolation (kriging) of populations for M. exigua spatial distribution mapping in 5 clones in major area, as GT 1, PB 217, PB 235, ... / Doutor