MEIRELES, Marcos. Estimativa da evapotranspiração real pelo emprego do algoritmo SEBAL e imagem Landsat 5-TM na Bacia do Acaraú, CE. 2007. 88 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2007. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-24T18:53:16Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_mmeireles.pdf: 7960852 bytes, checksum: 2a3fe5af2b180274de52163c28b43e87 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:19:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_mmeireles.pdf: 7960852 bytes, checksum: 2a3fe5af2b180274de52163c28b43e87 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_mmeireles.pdf: 7960852 bytes, checksum: 2a3fe5af2b180274de52163c28b43e87 (MD5) Previous issue date: 2007 / Elaboration of natural resources mapping is difficult due to large spatial and temporal variability of them. In the least decay, remote sensing is widely used do make this because the lower survey costs. The main goal of this work is to estimate daily evapotranspiration of the Araras Norte Irrigated Perimeters and evaporation of four reservoirs (Jaibaras, Paulo Sarasate, Edson Queiroz and Forquilha) located in the middle part of the Acaraú basin. The actual evapotranspiration was quantified from spectral satellite data on the basis of the energy balance approach. The LANDSAT 5 Thematic Mapper 30 m, resolution satellite image taken on 01 september 2004, was obtained from Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Satellite image was processed and piled up using Erdas Imagine 8.5 Demo. Hour and daily evapotranspiration was estimated using SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) algorithm, which is based on energy balance between incoming and outgoing solar radiation. Among generated remote sensing maps are: temperature (ºC), Albedo (a), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), net radiation (Rn), sensible heat flux (H), latent heat flux (lET) and hour evapotranspiration (ETH). Based on ETH the evaporative fraction was estimated throughout the relationship of ET for pixel at the satellite image time (mm.h-1) and reference crop ET by Penman-Montheith method. Results showed that the lowest albedo and the highest evapotranspiration rates were registered in the reservoir (7.5 mm.dia-1); the spatial distribution of soil heat flux presented a similar distribution of soil predominant types in the studied region. Also, It was observed the influence of water flow in the repair zone soil humidity, once it was registered, in these areas, values of NDVI and daily evapotranspiration similar to those observed in irrigated areas. Irrigated District of Araras Norte showed an ETdiária around 6.5 mm.dia-1. It was clear that SEBAL approach has a high potential in study of desertification, changes in cover vegetation and land use at basin scales; since latent heat and evapotranspiration can be a good indication of changed cover vegetation change. / Tomando-se por base o emprego crescente do sensoriamento remoto na elaboração de mapas mais precisos e de menor custo dos recursos naturais, desenvolveu-se este estudo com o objetivo de se elaborar imagens que venham a identificar o balanço de energia na superfície, bem como estimar as taxas evaporimétricas horária e diária da região que abrange o Perímetro de Irrigação Araras Norte e os quatro principais reservatórios (Jaibaras, Paulo Sarasate, Edson Queiroz e Forquilha) da bacia do Acaraú. Para tanto, imagem do satélite Landsat 5, datada de 01 de setembro de 2004, foi obtida junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Esta imagem foi submetida, processada e empilhada pelo software Erdas IMAGINE 8.5 Demo. Em seguida aplicou-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), o qual se fundamenta no fluxo de calor entre a superfície do solo e a atmosfera, para se estimar a evapotranspiração horária e diária da área em estudo. Pelo emprego do referido algoritmo foram geradas cartas, dentre outras, da temperatura (ºC), albedo (a), Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), saldo de radiação (Rn), calor sensível (H), calor latente (lET) e evapotranspiração horária (EThorária). De posse da carta da EThorária, estimou-se a fração de evapotranspiração de referência horária (FET0_H), pela relação dos valores da evapotranspiração de cada pixel da imagem estimada pelo SEBAL e a evapotranspiração de referência horária (ET0_H), estimada pelo método de Penman-Montheith. Pelos resultados alcançados observou-se que os menores percentuais de energia refletida (albedo) e as maiores taxas de evaporação foram registrados nas superfícies liquidas dos açudes (7,5 mm.dia-1); que a distribuição espacial do fluxo de calor no solo apresentou uma repartição semelhante às manchas dos dois tipos de solo predominantes da área em estudo, Luvissolo e Neossolo Litólico. Pode-se, também, perceber a influência da perenização dos cursos d’água na umidade do solo das margens, encontrando-se para alguns trechos da mata ciliar valores de NDVI e de evapotranspiração diária bem próximos dos observados nas áreas irrigadas. As áreas do Distrito de Irrigação Araras Norte apresentaram ETdiária da ordem de 6,5mm.dia-1. Ficou evidenciado a alta potencialidade do emprego do SEBAL em estudos de desertificação, alterações na vegetação e uso da terra em escala de bacias hidrográficas, uma vez que a identificação em mudanças das espécies pode ocorrer pelo estudo das cartas de calor latente ou evapotranspiração.

O principal objetivo dessa dissertação foi estudar a confiabilidade de redes GNSS. Em termos metodológicos foram analisadas redes obtidas pelos seguintes métodos: redes com inclusão de linhas-base repetidas, por posicionamento relativo e pelo Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). A rede GNSS utilizada possui seis estações pertencentes a Rede Brasileira de Monitoramento Continuo (RBMC) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). As estações se localizam no oeste do estado de São Paulo. Para atingir o objetivo do trabalho foram estruturadas as seguintes hipóteses: a inserção de novas linhas-base em uma estrutura de rede GNSS possibilita melhorar a eficiência na detecção de outliers e aumenta a confiabilidade da rede, bem como, existe um limiar de número de linhas-base que a partir dele não se verifica mais melhora na confiabilidade. E, a outra hipótese, é que redes GNSS podem ser formadas a partir do PPP e ter parâmetros de qualidade estimados (de precisão e de confiabilidade), requisito fundamental para o uso em aplicações geodésicas. Com relação a primeira hipótese foi gerado um artigo onde é aplicado o controle de qualidade por meio da teoria de confiabilidade convencional analisando a melhora da confiabilidade a partir da inclusão de linhas-base repetidas em rede GNSS. Primeiramente foi realizado o ajustamento por mínimos quadrados da rede GNSS e calculadas as medidas de confiabilidade: o número de redundância local, a confiabilidade interna, externa e razão tendência-ruído. As linhas-base repetida na rede foram selecionadas a partir da análise de qual observação possuía menor valor de número de redundância local. O ajustamento foi realizado novamente, bem como o cálculo das medidas de confiabilidade. Esse procedimento foi repetido cinco vezes, quando se verificou a estabilização dos resultados. A segunda hipótese resultou no artigo onde foi apresentada uma metodologia de desenvolvimento de rede utilizando dados GNSS processados pelo PPP. Nesse artigo foi aplicada a teoria convencional de confiabilidade para verificar a potencialidade da metodologia apresentada. Diferentes tempos de rastreio foram empregados nos experimentos. O serviço de processamento de PPP utilizado é o fornecido pelo IBGE. A partir dos resultados foram feitas análises para verificar a aplicabilidade da metodologia descrita em rede com dados GNSS de 24, 6 e 4 horas de rastreio. Após o ajustamento, os testes global e o data snooping foram aplicados. Também é analisada a confiabilidade da rede com o objetivo de avaliar o método proposto, além de verificar a influência do tempo de rastreio nos resultados. / The main goal of the present dissertation was to study the reliability of GNSS networks. In methodological terms networks obtained from the following methods were analyzed: networks with including repeated baselines, relative positioning and Precise Point positioning (PPP). The GNSS network used has six stations belonging to the Brazilian Network of Continuous Monitoring (RBMC) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), located in the west part of São Paulo. In order to achieve the objective of the study the following hypotheses were structured: the insertion of the new baselines in a GNSS network structure enables to improve the efficiency in detecting outliers and increases network reliability, just like, there is a threshold in the number of baselines in which above these number there is no improvement in the reliability. The other hypothesis is that GNSS networks can be formed from the PPP and have its quality parameters estimated (accuracy and reliability), fundamental requirement for geodetic applications. An article was generated regarding the first hypothesis where the quality control trough the conventional reliability theory was applied to analyze the quality improvement from the inclusion of repeated baselines in GNSS network. First, the least squared adjustment was made and then the reliability measures were calculated, which are: local redundancy number, the internal and external reliability and bias to noise - ratio. The repeated base lines in the network were selected by choosing the observations with lowest number of local redundancy. The adjustment and the calculation of the reliability measures were performed again. When this procedure was repeated five times, the stabilization of the results was observed. The second hypothesis resulted in an article in which a methodology of network development using GNSS data processed by the PPP was presented. In this paper the conventional reliability theory was applied to verify the presented methodology capability. Different occupation times were used in the experiments. The PPP processing service used is provided by the IBGE. From the results, analyses were performed to verify the applicability of the methodology described in network with GNSS data of 24, 6 and 4 occupation. After the adjustment, the global and data snooping tests were applied. The network reliability is also analyzed with the objective of evaluating the proposed method. In addition was verifying the influence of occupation time in the results.

O objetivo da pesquisa foi caracterizar o padrão espectral da canola ao longo do ciclo em função de diferentes níveis de adubação nitrogenada. Para isto, foram instalados experimentos nas safras de 2013 e 2014, em área experimental pertencente a EMBRAPA Trigo, em Coxilha, RS. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições, sendo os tratamentos cinco doses de adubação nitrogenada: 10, 20, 40, 80 160 kg ha-1 de N. O comportamento espectral foi caracterizado por meio de medições com espectrorradiômetro (sensoriamento remoto passivo) e com o sensor Greenseeker (sensoriamento remoto ativo). A partir das medições com espectrorradiômetro, foram calculados os índices de vegetação razão simples (SR), índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), índice de vegetação realçado (EVI), índice de vegetação ajustado ao solo (SAVI) e índice de vegetação por diferença normalizada verde (GNDVI). Também foram obtidos dados de matéria seca da parte aérea, índice de área foliar (IAF), fenologia e rendimento de grãos da canola. Por fim, foram estabelecidas correlações entre os dados espectrais, dados de matéria seca da parte aérea e rendimento de grãos de canola. Os resultados mostraram que a canola apresenta curvas de reflectância com padrão típico de culturas anuais: baixa reflectância no visível e alta no infravermelho, com variações de amplitude ao longo do ciclo associadas às mudanças estruturais do dossel. Os perfis temporais dos índices de vegetação apresentaram dois picos máximos, um antes e outro após o florescimento, o que pode ser usado para distinguir a canola de outras culturas anuais. A adubação nitrogenada em cobertura causou variações no IAF e no rendimento de grãos. Já o acúmulo de matéria seca da parte aérea, nas condições experimentais ocorridas, não variou em função das doses de adubação nitrogenada aplicadas em cobertura. Associado às variações no dossel, as diferentes doses de N causaram diferenças na reflectância do mesmo, as quais foram percebidas, principalmente, nos índices de vegetação SR, GNDVI e NDVI obtido com sensor Greenseeker. Entre as bandas do espectro eletromagnético estudadas, as que melhor se correlacionaram com a quantidade de matéria seca da parte aérea da canola, foram as bandas do vermelho e infravermelho próximo, durante o período vegetativo do ciclo de produção. Os índices com melhores respostas foram SR, EVI e SAVI também no período vegetativo. Para estudos do rendimento de grãos, os índices com melhores respostas foram o SAVI e o GNDVI. / The objective of the research is to characterize the spectral pattern of Canola throughout the cycle by having different levels of nitrogen fertilization. To do so, some experiments are taken from the harvests of 2013 and 2014. These ones belong to an experimental area at EMBRAPA wheat (Brazilian company that researches agriculture) in Coxilha (a city in South of Brazil). Randomized block design is used with four replications and treatments with five doses of nitrogen fertilization: 10, 20, 40, 80 160 kg ha-1 of N. The spectral behavior is characterized by measurement with spectroradiometer (passive remote sensing) and the Greenseeker sensor (active remote sensing). From the measurements of spectroradiometer, the simple ratio (SR), the normalized difference vegetation index (NDVI), enhanced vegetation index (EVI), soil-adjusted vegetation index (SAVI) and green normalized difference vegetation index (GNDVI) were calculated. As another way of measurement, shoot dry matter data, leaf area index (LAI), phenology and yield of canola grain were obtained. As results, canola shows reflectance curves with the typical pattern of annual crops: low spectral reflectance and high spectral reflectance in infrared with variations in amplitude over the cycle associated with structural changes of the canopy. The temporal types of vegetation indices have two maximum peaks, one before and one after blossoming, which can be used to distinguish canola than the other annual crops. The nitrogen fertilization coverage causes variations in IAF and grain yield, wherein the highest yield is at a dose of 100 kg ha-1 of N. But the accumulation of shoot dry matter, that occurred in experimental conditions, did not vary according to nitrogen fertilization rates applied in coverage. Different levels of nitrogen cause differences in reflectance of the canopy and these ones are associated with its variations, which are perceived mainly in rates of SR vegetation, GNDVI and NDVI obtained with Greenseeker sensor. Between the bands of the electromagnetic spectrum studied, those that the best correlated with the amount of shoot dry matter of canola are the bands of red and near-infrared, during the growing season of the production cycle. Indexes with the best responses are SR, EVI, and SAVI also in the growing season. Considering the yield studies, the indices with the best responses are SAVI and GNDVI that use the method of sum of the index throughout the production cycle.

As zonas costeiras são regiões do planeta de elevada dinâmica geomorfológica, nas quais processos de erosão e deposição atuam em escalas temporais distintas. A abertura e fechamento sazonal do canal da Lagoa do Peixe - RS, têm influência direta sobre a biota aquática e terrestre bem como a agricultura e pecuária dos arredores deste corpo d’água. O objetivo geral desse trabalho foi analisar o processo de ligação da Lagoa do Peixe com o oceano Atlântico, utilizando imagens multitemporais de sensores orbitais visando identificar e quantificar as alterações espaciais e avaliar essa dinâmica com base na precipitação pluvial da região. Foram utilizadas imagens de satélite adquiridas entre 1985 a 2014 para gerar mapas temáticos da região do canal da Lagoa do Peixe. Os mapas foram feitos utilizando a técnica de fatiamento de imagens, gerando mapas temáticos binários com as classes água e não água. Verificou-se que existe relação direta entre a abertura natural do canal com a precipitação mensal acima da média, principalmente na estação da primavera. A precipitação pluvial mostrou influir diretamente na área alagada do canal, porém, a intervenção humana, por motivos econômicos, ainda é a principal causa das mudanças volumétricas e da abertura do canal. / The coastal zones are regions of great geomorphological dynamic where erosion and deposition processes operating on different time scales. The seasonal opening and closing of the Lagoa do Peixe channel (Brazil- RS), have a direct influence on aquatic and terrestrial biota as well as agriculture and livestock activities. The aim of this study were to analyze the connection process between Lagoa do Peixe and the Atlantic Ocean, using multi-temporal images of orbital sensors to identify and quantify the spatial changes and its dynamic based on the rainfall in the region. Satellite images acquired between 1985 to 2014 were used to generate thematic maps of Lagoa do Peixe channel. These maps were made using the slicing images technique, generating a binary thematic maps dataset with two classes, water and no water. It was found a direct relationship between the natural opening and monthly rainfall above the average, especially in springtime. Rainfall showed directly influence the flooded channel area, however, the human intervention, for economic reasons, it is still the leading cause of volumetric changes and channel opening.

O estudo e a previsão dos sistemas de tempo, e suas variantes, é cada vez mais uma preocupação constante e difundida no meio cientifico. Esta necessidade torna-se imprescindível, à medida que tais eventos podem causar irreparáveis perdas materiais e humanas, com forte influência no seu desenvolvimento econômico e social. O BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System), modelo de mesoescala, tem como característica principal o aninhamento de grades, permitindo assim obter o comportamento de escala sinótica e microescala em uma única simulação. Este recebe como informações de entrada, dados de observações de superfície e altitude, subprodutos gerados de satélite ou então resultados de modelos numéricos, e estes dados necessitam estar em arquivo com formato compatível com o código do mesmo, para serem processados posteriormente. O objetivo deste trabalho foi utilizar dados provenientes do Satélite LANDSAT 5 TM (Land Remote Sensing Satellite – Thematic Mapper), para substituição das informações de vegetação e informações de altimetria da missão SRTM (Shutle Radar Topography Mission), utilizando estas informações como dados de entrada no mesmo, melhorando assim a representação das características físicas da região. A Região Metropolitana de Porto Alegre, foi a escolhida como área de estudo e especificamente foi testada a diferença quanto à simulação do modelo sem e com a implementação. Com o intuito de abranger completamente a área de estudo foram utilizadas 2 cenas do sensor TM, para a composição de mosaico de imagens, gerado originalmente com resolução espacial de 30 metros. Este mosaico foi editado, e submetido a uma classificação supervisionada através do Método da Máxima Verossimilhança com uma qualidade final na classificação de 99,7%. Após a classificação o mosaico foi reamostrado para 500 metros de resolução espacial, também foi feita uma adequação da codificação da classificação de acordo com os códigos do BRAMS. As simulações compreenderam às 24 horas do dia 9 de janeiro de 2007. Para a análise da contribuição da topografia e vegetação, foram analisadas as saídas do modelo. O resultado desta interação pode ser observado no campo de algumas variáveis meteorológicas, como direção do vento, temperatura e umidade relativa, que apresentaram comportamento distinto em cada simulação, demonstrando uma diferença qualitativa entre as duas simulações. / The study and attempt to predict weather, systems and its variants, is increasingly a constant concern of science and it is widely disseminated in the scientific field. This requirement becomes imperative, to the extent that such events can cause irreparable human and material losses, with strong influence in their social and economic development. The Brazilian Regional Atmospheric Modeling System – BRAMS, a mesoscale model, which has nesting grids as a main feature, therefore it obtains the scaling synoptic and microscale behavior on just a single simulation. It receives incoming information, surface observations and altitude data, by-products generated by satellite or numerical model results, and these data need to be set into a file format that is compatible to the code, in order to be processed later. The purpose of this work was to utilize satellite data from the LANDSAT 5 TM (Land Remote Sensing Satellite – Thematic Mapper) for the replacement of vegetation and altitude data obtained during the SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), using this information as an input data on it, thus improving the representation of the physical features of the chosen region. The metropolitan region of Porto Alegre was chosen as the study area, and the difference as to the simulation of the model was specifically tested, with and without implementation. In order to completely cover the study area, two image scenes were used from the TM sensor for the mosaic composition, originally generated with a 30-meter spatial resolution. The mosaic was edited, and then submitted to a supervised classification through Maximum Likelihood Method with a final quality classification of 99.7%. After submitting the mosaic to sorting, it was resample into a 500-meter spatial resolution, it has been also made an appropriateness of the codification of classification according to BRAMS’ codes. The simulations comprised the 24 hours of January 9th 2007. For the analysis of the contribution of topography and vegetation, the model outputs were analyzed. The result of this interaction may be observed in the field of meteorological variables, such as some wind directions, temperature and relative humidity, which have distinct behavior at each simulation, demonstrating a qualitative difference between the two simulations.

O objetivo deste trabalho foi atender a demanda colocada por instituições oficiais pela geração de informações objetivas sobre o rendimento da cultura da soja a partir da utilização conjunta de modelos agrometeorológicos, de imagens de satélite e de modelagem numérica do tempo. Os objetivos específicos foram: a) Analisar a qualidade da estimativa de dados meteorológicos através do modelo BRAMS; b) Avaliar a qualidade da estimativa da evapotranspiração gerada pelo modelo BRAMS em relação a dados de superfície; c) Utilizar a evapotranspiração gerada pelo modelo BRAMS como variável de entrada para a estimativa do rendimento da soja usando o modelo agrometeorológico-espectral; d) Comparar a qualidade das estimativas de rendimento da soja utilizando o modelo agrometeorológico-espectral a partir de dados de superfície e simulações do BRAMS. O estudo foi realizado no ano agrícola de 2005/2006, na área que compreende a região onde cerca de 90% da cultura de soja é produzida no Rio Grande do Sul. Os dados meteorológicos necessários para o cálculo da evapotranspiração foram obtidos através de duas fontes: estações meteorológicas de superfície e simulação numérica através do modelo BRAMS. Foi usada a equação de Penman para o cálculo da evapotranspiração e através do balanço hídrico meteorológico, determinado pelo método de Thornthwaite-Mather, foi obtida a evapotranspiração relativa (ETr/ETo). Imagens de NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada) e de ETr/ETo foram as variáveis de entrada do modelo agrometeorológico-espectral para a estimativa do rendimento da soja. Os resultados mostraram que grande parte dos elementos meteorológicos simulados apresenta bons resultados quando comparados com dados medidos. A simulação da variável evapotranspiração relativa feita pelo BRAMS é precisa e acurada, visto que possui valores de correlação significativos em todas as comparações com dados de estações de superfície. A equação de Penman pode ser acoplada ao modelo na forma de sub-rotina, disponibilizando a evapotranspiração de referência como variável de saída do BRAMS. Também o balanço hídrico, ao ser automatizado, usando os dados de evapotranspiração de referência e de precipitação pluvial simulados pelo BRAMS, possibilitou o cálculo de milhares de pontos simultaneamente. A comparação com dados parciais de rendimento fornecidos pela CONAB mostra que o modelo agrega qualidade nos resultados e, sendo de fácil manuseio, torna viável a operacionalização do processo. Porém, uma vez instalado, o gasto passa a ser apenas operacional e de manutenção de equipamento, visto que os arquivos de entrada são gratuitos, e o pós-processamento das informações é fácil e prático. / The objective of this work was to satisfy the demand put by official institutions for generating objective information on the soybean yield starting from the joint use of agrometeorological models, satellite images and numeric modelling of weather. Specific objectives were as follows: a) to analyze the quality of meteorological data estimate through BRAMS model; b) to evaluate evapotranspiration quality generated by BRAMS model concerning surface data; c) to use evapotranspiration generated by BRAMS model as entrance variable for the estimate soybean yield using the agrometeorological-spectral model; d) to compare soybean yield estimates quality using the agrometeorological-spectral model starting from surface data and BRAMS simulations. This research was accomplished in the agricultural year of 2005/2006, in the geographical region where about 90% of its soy culture is produced in Rio Grande do Sul. Required meteorological data for calculating evapotranspiration were attained from two sources: surface meteorological stations and numerical simulation through BRAMS model. Penman equation was used for calculating evapotranspiration and through meteorological water balance - determinated by the Thornthwaite-Mather method – relative evapotranspiration (ETr/ETo) was obtained. NVDI (Normalized Difference Vegetation Index) and ETr/ETo images were the entrance variable of the agrometeorological-spectral model for soybean yield estimate. Results reveal that most of the simulated meteorological elements show good results when compared to the measured data. The simulation of relative evapotranspiration provided by BRAMS is precise and accurate due to its significant correlation values in all the comparisons with surface stations data. Penman equation can be connected to the model as subroutine, making avaiable the reference evapotranspiration BRAMS exit variable. Also the hidric balance, when being automated, using the data of reference evapotranspiration and pluvial precipitation simulated by BRAMS, it made possible the calculation of thousands of points simultaneously. The comparisons with partial data of soybean yield shows that the model presents quality in the results and, being of easy handling, it turns viable the process day by day. However, once installed, the expenses are just operational and equipment maintenance, because the entrance files are free, and the information post-processing is easy and practical.

A quantificação da precipitação é dificultada pela extrema aleatoriedade do fenômeno na natureza. Os métodos convencionais para mensuração da precipitação atuam no sentido de espacializar a precipitação mensurada pontualmente em postos pluviométricos para toda a área de interesse e, desta forma, uma rede com elevado número de postos bem distribuídos em toda a área de interesse é necessária para um resultado satisfatório. No entanto, é notória a escassez de postos pluviométricos e a má distribuição espacial dos poucos existentes, não somente no Brasil, mas em vastas áreas do globo. Neste contexto, as estimativas da precipitação com técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento pretendem potencializar a utilização dos postos pluviométricos existentes através de uma espacialização baseada em critérios físicos. Além disto, o sensoriamento remoto é a ferramenta mais capaz para gerar estimativas de precipitação nos oceanos e nas vastas áreas continentais desprovidas de qualquer tipo de informação pluviométrica. Neste trabalho investigou-se o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para estimativas de precipitação no sul do Brasil. Três algoritmos computadorizados foram testados, sendo utilizadas as imagens dos canais 1, 3 e 4 (visível, vapor d’água e infravermelho) do satélite GOES 8 (Geostacionary Operational Environmental Satellite – 8) fornecidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A área de estudo compreendeu todo o estado do Rio Grande do Sul, onde se utilizaram os dados pluviométricos diários derivados de 142 postos no ano de 1998. Os algoritmos citados buscam identificar as nuvens precipitáveis para construir modelos estatísticos que correlacionem as precipitações diária e decendial observadas em solo com determinadas características físicas das nuvens acumuladas durante o mesmo período de tempo e na mesma posição geográfica de cada pluviômetro considerado. Os critérios de decisão que norteiam os algoritmos foram baseados na temperatura do topo das nuvens (através do infravermelho termal), reflectância no canal visível, características de vizinhança e no plano de temperatura x gradiente de temperatura Os resultados obtidos pelos modelos estatísticos são expressos na forma de mapas de precipitação por intervalo de tempo que podem ser comparados com mapas de precipitação obtidas por meios convencionais. / The quantification of precipitation is made difficult due mainly to the extreme variance of the phenomenom in nature. The usual methods work in the sense of spacializing the precipitation, which is measured punctually in pluviometric stations, for the entire area of interest and, hence, a net containing a big amount of stations well distributed along the whole area of interest is needed to reach a satisfactory result. Nevertheless, the scarcity of pluviometric stations and the bad distribution of the few existents is evident, not only in Brazil, but also in vast regions of the planet. In this context, the precipitation estimations using remote sensing techniques and geoprocessing intend to potencialize the utilization of existent pluviomteric stations through a spacialization based on physics criteria. Moreover, the remote sensing is the more capable tool to generate rainfall estimation for the oceans and the large continental areas that are unprovided of any type of pluviometric informations. At this work, the application of remote sensing and geoprocessing techniques for precipitation estimation at the south of Brazil was investigated. Three computerized algorithms were tested, based on the imagens of channels 1, 3 and 4 (visible, water steam and infrared) of the GOES 8 satellite, provided by Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos of the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. The studyng area is the Rio Grande do Sul state, where the 1998’s daily precipitation data of 142 raingauges were used. The related algorithms try to identify precipitables clouds to build a mathematical model (through the minimum square process) which correlates the daily precipitation observed in ground with fisical features of the clouds acumulated during the same period and in the same geographic position of the raingauge. These algorithms tested decision criteria based on the temperature of the cloud tops (through thermal infrared), albedo in the visible channel, texture in the infrared channel and in the plane temperature versus temperature gradient. The results obtained by mathematical models are expressed as daily precipitation maps which can be compared with isohyetal maps obtained by conventional methods.

ROCHA, C. M. S. Integração de dados Geológicos, Sensoriamento Remoto e Geofísico Eletromagnético em investigação de sismogenia induzida nas adjacências do Açude Castanhão – CE. 2014. 128 f. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-15T17:30:35Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_fmsilva.pdf: 7441923 bytes, checksum: cfba97ecdcb3133b63d5c9160f6fb6c8 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-03-22T16:02:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_fmsilva.pdf: 7441923 bytes, checksum: cfba97ecdcb3133b63d5c9160f6fb6c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T16:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_fmsilva.pdf: 7441923 bytes, checksum: cfba97ecdcb3133b63d5c9160f6fb6c8 (MD5) Previous issue date: 2014 / This work performed in the city of New Jaguaribara at Castanhão dyke, was motivated by the observation through seismographs of several earthquakes of low magnitude generated since the construction of the dyke in the mentioned area. The objective of this work was to investigate three areas with large concentrations of epicenters near the Castanhão dyke. The investigation was executed using: remote sensing, geological mapping and applied geophysics. Images of Landsat7 and SRTM were used for a digital processing and extraction of structural lineaments both in manual and automated mode, which highlighted a new structure called Michel Arthaud fault, oriented SE - NW. During the geological mapping were realized description of outcrops, structural measures, photographic records and collecting of rock samples. The geophysical method used in this study was the Time Domain Electromagnetic (TDEM) method which was performed in three areas with the highest concentration of epicenters. The profiles were spaced 50 meters for the profiles of Curupatí (New Jaguaribara) and Alagamar (Jaguaretama), and 100 meters for New Jaguaribara. For the data processing the software’s Envi 4.5, Arcgis 9.3 and Geomatics 2012 were used, for geophysical data processing was used IX1D Software. The results and conclusions were the various processing of satellite images, and through them, several structures have been observed. In the pseudo-sections of apparent resistivity, we can observe a great influence of conductive zones associating the seismic events with the infiltration of fluids in the rock fractures. We can conclude that the earthquakes occurred in the Castanhão area may be associated to the water filling in the fractures. And also due to the reactivation of faults, where there is a strong alignment of the epicenters of the main geological structures identified by satellite images and field data. / O presente trabalho foi realizado no açude Castanhão Estado do Ceara, que desde sua construção vem gerando tremores de terra de baixa magnitude que estão sendo registrado por sismógrafos tal fato este que motivou a pesquisa na área de estudo. O objetivo deste trabalho é investigar três áreas com grandes concentrações de epicentros nas proximidades da barragem do açude Castanhão. Os meios de investigação utilizados foram: sensoriamento remoto, mapeamento geológico e geofísico. Foram utilizadas imagens LANDSAT7 e SRTM para o processamento digital e extrações de lineamentos estruturais de modo manual e automatizado, que propiciou e realçou uma nova estrutura denominada de falha Michel Arthaud com orientação SE – NW. Durante o mapeamento geológico foi realizada descrição de afloramentos com medidas estruturais, registro fotográfico e coleta de amostras de rochas. O método geofísico utilizado foi o Time Domain Electromagnetic (TDEM) com a realização de perfis distribuídos nas três áreas com as maiores concentrações dos epicentros, sendo as aquisições regularmente espaçadas de 50 metros para o os perfis de Curupatí (Nova Jaguaribara) e Alagamar (Jaguaretama) e 100 m para Nova Jaguaribara. Para o processamento dos dados de sensoriamento remoto foram utilizados os softwares Envi 4.5, Arcgis 9.3 e Geomática 2012, e para os dados geofísicos o Software IX1D. Os resultados foram diversos produtos do sensoriamento remoto, onde através delas, foram observadas diversas estruturas. Nas seções de resistividades aparentes os perfis mostram grande influência de zonas resistivas intercaladas com condutivas, onde estas podem indicar percolações de água nas fraturas das rochas. Conclui-se que os sismos existentes no Castanhão, ocorrem tanto por preenchimento das águas nas fraturas, como também por reativações de falhas, onde existe um forte aliamento dos epicentros sobre as principais estruturas geológicas identificadas pelas imagens de satélites e dados de campo.

FRANÇA, J. M. B. Avaliação da degradação do Açude Acarape do Meio-CE com uso de modelo matemático e geotecnologia. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-07T13:15:09Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmbfrança.pdf: 9305438 bytes, checksum: 559d6b28fb1d61a40358a708cd499d7d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T11:34:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmbfrança.pdf: 9305438 bytes, checksum: 559d6b28fb1d61a40358a708cd499d7d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T11:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmbfrança.pdf: 9305438 bytes, checksum: 559d6b28fb1d61a40358a708cd499d7d (MD5) Previous issue date: 2013-09-27 / One of the great challenges of environmental management is compatible the preservation with the water multiple uses, with fundamental knowledge of the factors conditioning the changes of the natural conditions of the reservoirs and their watershed. In this context, this paper ad-dresses topics such as: morphometric characterization of the Acarape do Meio (Ceará State) river basin and it hydraulic weir; simulation of hydrodynamic circulation for the year 2012 with the SisBaHiA program, as well as the estimation of the residence time and renewal fees, and to investigate aspects of the evolution of the processes of degradation of water quality, from four satellite images Landsat 5 - TM. From the analysis of the survey results, it was found that the catchment area of the dam Acarape do Meio has approximately 10,31% of the degraded area and it was found that the hydraulic basin has dendritic format with high perimeter development. For the aspects related to environmental modeling, it was estimated that the hydrodynamic behavior of circulating currents showed low speeds, the renewal rate of the water during the rainy season reached 100% in the areas of recesses and also it was found that the residence time is higher in the shallow and dendritic areas. With respect to the presence of active optical components, it was found that there was an increase in the spectral response of Landsat 5 - TM for the 11 years period (2001 to 2011), which relates to the increase of chlorophyll a throughout the years, which is a eutrophication consequence. / Um dos grandes desafios da gestão ambiental é compatibilizar a preservação com os usos múltiplos, sendo fundamental o conhecimento dos fatores condicionantes das modificações das condições naturais dos reservatórios e respectiva bacia hidrográfica. Neste contexto, o presente trabalho aborda temas como: caracterização morfométrica da bacia hidrográfica e hidráulica do açude Acarape do Meio – CE; simulação da circulação hidrodinâmica para o ano de 2012 a partir do programa SisBaHiA, assim como, a estimação do tempo de residência e das taxas de renovação; e para averiguar aspectos da evolução dos processos de degradação da qualidade da água, processou-se quatro imagem de satélite Landsat 5 – TM. A partir da análise dos resultados da pesquisa, constatou-se que: a bacia hidrográfica do açude Acarape do Meio tem aproximadamente 10,31% da área degradada; identificou-se que a bacia hidráulica tem formato dendrítico com elevado desenvolvimento de perímetro. Quanto aos aspectos relacionados à modelagem ambiental estimou-se que o comportamento da circulação hidrodinâmica apresentou baixa velocidade das correntes; a taxa de renovação da água no período de chuva atingiu 100% nas áreas de reentrâncias; também se identificou que o tempo de residência é mais elevado nas áreas rasas e dendríticas. Com relação à presença de componentes ópticos ativos, constatou-se que ocorreu o aumento na resposta espectral das imagens Landsat 5 – TM, referente ao período de 11 anos (2001 a 2011), que se relaciona com o aumento da clorofila a ao longo dos anos, que é consequência do processo de eutrofização.

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.