Esta tese trata do desenvolvimento de um modelo de otimização para planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de produção de energia elétrica, chamado SolverSIN. São abordados ao longo do texto os seguintes itens: a estruturação do problema de planejamento da operação hidrotérmica, o reservatório equivalente de energia potencial, o balanço hidroenergético, o balanço de energia e o balanço de intercâmbios entre sistemas de produção de energia. O modelo foi testado e avaliado no Sistema Interligado Nacional de Energia Elétrica (SIN), o sistema hidrotérmico brasileiro, um dos mais complexos do mundo. Foi feita a caracterização da operação histórica do SIN para determinação das funções de perdas e das funções de custo térmico, fundamentais para viabilizar o equacionamento proposto. O modelo \"SolverSIN\" foi escrito em duas linguagens computacionais, um em Planilha eletrônica e outro em linguagem GAMS. A principal contribuição desse modelo é dar suporte à tomada de decisão operacional, envolvendo sistemas hidrotérmicos com eficiência, transparência e precisão. A eficiência do modelo está associada à proposta metodológica, baseada no balanço de energia entre fontes de produção de energia elétrica e as equações de balanço hidroenergético aplicadas aos reservatórios equivalentes de energia potencial. A otimização é feita empregandose a Programação Não Linear (PNL) com utilização das rotinas SNOPT, CONOPT e MINOS. A transparência do modelo é também uma propriedade muito importante, isso fica evidente com processamento do SolverSIN, pois ele permite ao decisor observar claramente o comportamento das variáveis envolvidas no processamento, tanto em situações de simulação, como nas de otimização. A propriedade da precisão é essencial e ela fica evidente com as aplicações apresentadas. Os resultados obtidos demonstram que o equacionamento proposto é adequado para emprego no planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos. O SolverSIN é um modelo viável para emprego no planejamento operacional em tempo real de qualquer sistema hidrotérmico. / This thesis treats of development of an optimization model for operation planning of hydrothermal systems for electrical energy production. Discus the problem structure of hydrothermal operation planning, the potential energy equivalent reservoir, the hydro energetic balance, the energy balance and the interchange balance between energy production systems. An optimization model for operation planning is presented and is discussed a case study application with the Brazilian Electrical System. The characterization of historical operation of Brazilian System is done for lose functions determination, needed for the optimization model proposed. Thermal function coasts are also defined. The model entitled \"SolverSIN\" is presented in electronic sheet (Excel) version or GAMS program and is done applications with result analysis. The main contribution of this model is decision maker support on operational hydrothermal systems with efficiency, transparency and precision. The model efficiency is associated with methodological proposal, based on energy balance of electrical sources and hydro energetic balance equations applied to potential energy equivalent reservoir. The optimization process is solved by Non Linear Programming (NLP) with commercial solvers SNOPT, CONOPT and MINOS, with reliable on international technical community. The model transparency is also a property very important. The SolverSIN model runs allow that the decision maker clearly observe the involved variables, either on simulation, or optimization. The precision property is essential and gives evidence with presented applications. The results show that the SolverSIN model is proper for any hydrothermal systems operation planning.

A dissertação trata da aplicação de técnicas de programação não linear para otimização da operação de sistemas hidroenergéticos. Foi analisado o desempenho de diferentes funções objetivo para a otimização energética, assim como de regras para deplecionamento de sistemas hidroenergéticos com configurações em paralelo e em série. Neste caso, foi utilizado um sistema hipotético de reservatórios para permitir maior adequação do sistema aos conceitos que foram testados. O sistema Paranapanema foi escolhido como caso de estudo. Para esta bacia discutem-se aspectos ligados às séries hidrológicas, que constituem o principal dado de entrada do processo de otimização. A aplicação ao sistema Paranapanema foi efetuada com otimização de períodos de até 20 anos. Foram definidas novas regras baseadas na observação dos resultados da otimização de longo período e também apresentados padrões de variação da geração e dos volumes dos reservatórios. Foram feitas comparações com a operação real observada. Apresentou-se uma aplicação à operação de tempo real, que define políticas de operação para curto prazo. Essa aplicação tem horizonte de 12 meses, partindo-se do mês atual e considerando cenários futuros baseados em prognósticos climáticos. Os resultados mostram que a partir das regras definidas é possível ter um entendimento do processo de otimização. Os padrões de variação da geração e dos volumes auxiliam na elaboração de políticas de operação. Dessa forma se tem uma visão abrangente da otimização de um sistema hidroenergético considerando os resultados da otimização dentro de um ciclo sazonal conjuntamente com as implicações da otimização de longo período. / An application analysis of nonlinear programming is developed for hydropower systems optimization. The Paranapanema system is chosen like case study and treats aspects tied to hydrological series, that constitute the main input of optimization process. Different objective functions performance are analyzed for the hydropower optimization. It analyzes rules for emptying of hydropower reservoirs with configurations in parallel and in series. In this case a hypothetical system is used to allow larger system adaptation to the concepts that are tested. An application to the Paranapanema system is made, working with periods optimization of up to 20 years. New rules are defined based on the observation of the results of long period optimization. Also variation standards of power generation and reservoirs volumes are introduced. Comparisons with the observed operation are made. An application to real time operation is made, that defines operation policies for short term. This application has horizon of 12 months, departing of the current month and considering future scenarios based on climate prediction. The results show that is possible to have an optimization process understanding from the defined rules. The generation and volumes variation standards assist in the operation policies elaboration. Thus it has a general vision of hydropower system optimization, considering the results of optimization inside seasonal cycle jointly with the optimization long period implications.

Esta tese trata do desenvolvimento de um modelo de otimização para planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de produção de energia elétrica, chamado SolverSIN. São abordados ao longo do texto os seguintes itens: a estruturação do problema de planejamento da operação hidrotérmica, o reservatório equivalente de energia potencial, o balanço hidroenergético, o balanço de energia e o balanço de intercâmbios entre sistemas de produção de energia. O modelo foi testado e avaliado no Sistema Interligado Nacional de Energia Elétrica (SIN), o sistema hidrotérmico brasileiro, um dos mais complexos do mundo. Foi feita a caracterização da operação histórica do SIN para determinação das funções de perdas e das funções de custo térmico, fundamentais para viabilizar o equacionamento proposto. O modelo \"SolverSIN\" foi escrito em duas linguagens computacionais, um em Planilha eletrônica e outro em linguagem GAMS. A principal contribuição desse modelo é dar suporte à tomada de decisão operacional, envolvendo sistemas hidrotérmicos com eficiência, transparência e precisão. A eficiência do modelo está associada à proposta metodológica, baseada no balanço de energia entre fontes de produção de energia elétrica e as equações de balanço hidroenergético aplicadas aos reservatórios equivalentes de energia potencial. A otimização é feita empregandose a Programação Não Linear (PNL) com utilização das rotinas SNOPT, CONOPT e MINOS. A transparência do modelo é também uma propriedade muito importante, isso fica evidente com processamento do SolverSIN, pois ele permite ao decisor observar claramente o comportamento das variáveis envolvidas no processamento, tanto em situações de simulação, como nas de otimização. A propriedade da precisão é essencial e ela fica evidente com as aplicações apresentadas. Os resultados obtidos demonstram que o equacionamento proposto é adequado para emprego no planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos. O SolverSIN é um modelo viável para emprego no planejamento operacional em tempo real de qualquer sistema hidrotérmico. / This thesis treats of development of an optimization model for operation planning of hydrothermal systems for electrical energy production. Discus the problem structure of hydrothermal operation planning, the potential energy equivalent reservoir, the hydro energetic balance, the energy balance and the interchange balance between energy production systems. An optimization model for operation planning is presented and is discussed a case study application with the Brazilian Electrical System. The characterization of historical operation of Brazilian System is done for lose functions determination, needed for the optimization model proposed. Thermal function coasts are also defined. The model entitled \"SolverSIN\" is presented in electronic sheet (Excel) version or GAMS program and is done applications with result analysis. The main contribution of this model is decision maker support on operational hydrothermal systems with efficiency, transparency and precision. The model efficiency is associated with methodological proposal, based on energy balance of electrical sources and hydro energetic balance equations applied to potential energy equivalent reservoir. The optimization process is solved by Non Linear Programming (NLP) with commercial solvers SNOPT, CONOPT and MINOS, with reliable on international technical community. The model transparency is also a property very important. The SolverSIN model runs allow that the decision maker clearly observe the involved variables, either on simulation, or optimization. The precision property is essential and gives evidence with presented applications. The results show that the SolverSIN model is proper for any hydrothermal systems operation planning.

Orientador: Marcos Gomes Nogueira / Resumo: A construção de barragens modifica rios em sistemas ecológicos complexos. Esses novos ambientes são expostos a múltiplos usos e integrados a um sistema de geração complexo que, ao mesmo tempo que fornece uma fonte de energia relativamente limpa e renovável, causa grandes mudanças socioambientais e interfere na estrutura e funcionamento ecológico das bacias hidrográficas (Tundisi et al. , 1993; Tundisi e Matsumura-Tundisi, 2003, Nogueira et al., 2006, Agostinho et al., 2007, Nogueira et al., 2012). O rio Paranapanema é um dos principais afluentes do rio Paraná (bacia do Prata), localizado entre as coordenadas 22 ° - 26 ° S e 47 ° - 54 ° W, no limite tropical / subtropical (Sudeste / Sul do Brasil). O rio está sob jurisdição federal porque é a fronteira natural entre os estados do Paraná e São Paulo, com um comprimento de 929 km. O rio é conhecido por sua "boa qualidade da água" e pela apresentação de onze usinas hidrelétricas, que foram construídas ao longo do curso principal do rio. Em 2011, um programa de monitoramento sistemático, físico, químico e biótico (Phytoplancton e coliformes termotolerantes) começou em oito reservatórios do sistema de cascata do rio Paranapanema (Jurumirim, Chavantes, Salto Grande, Canoas II, Canoas I, Capivara, Taquaruçu e Rosana). Esta iniciativa resultou de uma parceria entre a empresa responsável pela geração de energia hidrelétrica e pesquisadores da Universidade Estadual de São Paulo (UNESP). Com o objetivo de explorar profundamente os resu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by Juliana Pomari null (jupomari@ibb.unesp.br) on 2017-07-14T18:32:39Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado_Juliana Pomari 2017.pdf: 12608761 bytes, checksum: 5374466fd51e5f33c5c504ef3bfff8b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-07-18T20:22:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pomari_j_dr_bot.pdf: 12608761 bytes, checksum: 5374466fd51e5f33c5c504ef3bfff8b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T20:22:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pomari_j_dr_bot.pdf: 12608761 bytes, checksum: 5374466fd51e5f33c5c504ef3bfff8b5 (MD5) Previous issue date: 2017-05-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A construção de barragens modifica rios em sistemas ecológicos complexos. Esses novos ambientes são expostos a múltiplos usos e integrados a um sistema de geração complexo que, ao mesmo tempo que fornece uma fonte de energia relativamente limpa e renovável, causa grandes mudanças socioambientais e interfere na estrutura e funcionamento ecológico das bacias hidrográficas (Tundisi et al. , 1993; Tundisi e Matsumura-Tundisi, 2003, Nogueira et al., 2006, Agostinho et al., 2007, Nogueira et al., 2012). O rio Paranapanema é um dos principais afluentes do rio Paraná (bacia do Prata), localizado entre as coordenadas 22 ° - 26 ° S e 47 ° - 54 ° W, no limite tropical / subtropical (Sudeste / Sul do Brasil). O rio está sob jurisdição federal porque é a fronteira natural entre os estados do Paraná e São Paulo, com um comprimento de 929 km. O rio é conhecido por sua "boa qualidade da água" e pela apresentação de onze usinas hidrelétricas, que foram construídas ao longo do curso principal do rio. Em 2011, um programa de monitoramento sistemático, físico, químico e biótico (Phytoplancton e coliformes termotolerantes) começou em oito reservatórios do sistema de cascata do rio Paranapanema (Jurumirim, Chavantes, Salto Grande, Canoas II, Canoas I, Capivara, Taquaruçu e Rosana). Esta iniciativa resultou de uma parceria entre a empresa responsável pela geração de energia hidrelétrica e pesquisadores da Universidade Estadual de São Paulo (UNESP). Com o objetivo de explorar profundamente os resultados do monitoramento e usar o conhecimento acadêmico sobre a complexidade desses ecossistemas para melhorar os protocolos técnicos do Programa de Monitoramento, em 2013 propusemos o desenvolvimento desta Tese de doutorado. / O presente estudo tem como objetivo identificar padrões limnológicos na cascata de reservatórios do rio Paranapanema como um sistema, baseado nas características morfométricas, tipo de operação, tempo de retenção de água, variáveis físicas, químicas e biológicas, além do estado trófico, para fins de manejo. O rio Paranapanema é um dos principais afluentes do Alto Rio Paraná (Bacia do Prata) e é a fronteira natural entre os Estados do Paraná e São Paulo, no sul do Brasil. O estudo foi realizado em oito reservatórios, Jurumirim (JR), Chavantes (CH), Salto Grande (SG), Canoas II (CII), Canoas I (CI), Capivara (CP), Taquaruçu (TQ) e Rosana (RS), dispostos em cascata. Foram amostrados um total de 37 estações em dois períodos (seca e chuva). As seguintes variáveis limnológicas e de qualidade da água foram analisadas: transparência da água, profundidade, temperatura, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, sólidos totais, sólidos suspensos, nitrogênio total, fósforo total, clorofila a e coliformes termotolerantes. Além disso, foi calculado o índice de estado trófico para reservatórios tropicais/subtropicais, o tempo de retenção de água e algumas características morfométricas importantes de cada reservatório. As análises dos dados focaram variações espaciais (dimensões longitudinal e vertical) e sazonais (verão tardio - úmido e final da primavera). O tipo de operação do reservatório (acumulação ou fio d´água) é um fator importante que influencia a estrutura limnológica e o funcionamento dos mesmos. Podemos concluir que a influência da intensificação do uso da terra nos trechos médios do rio Paranapanema é determinante e comparável à influência do represamento do rio.

A dissertação trata da aplicação de técnicas de programação não linear para otimização da operação de sistemas hidroenergéticos. Foi analisado o desempenho de diferentes funções objetivo para a otimização energética, assim como de regras para deplecionamento de sistemas hidroenergéticos com configurações em paralelo e em série. Neste caso, foi utilizado um sistema hipotético de reservatórios para permitir maior adequação do sistema aos conceitos que foram testados. O sistema Paranapanema foi escolhido como caso de estudo. Para esta bacia discutem-se aspectos ligados às séries hidrológicas, que constituem o principal dado de entrada do processo de otimização. A aplicação ao sistema Paranapanema foi efetuada com otimização de períodos de até 20 anos. Foram definidas novas regras baseadas na observação dos resultados da otimização de longo período e também apresentados padrões de variação da geração e dos volumes dos reservatórios. Foram feitas comparações com a operação real observada. Apresentou-se uma aplicação à operação de tempo real, que define políticas de operação para curto prazo. Essa aplicação tem horizonte de 12 meses, partindo-se do mês atual e considerando cenários futuros baseados em prognósticos climáticos. Os resultados mostram que a partir das regras definidas é possível ter um entendimento do processo de otimização. Os padrões de variação da geração e dos volumes auxiliam na elaboração de políticas de operação. Dessa forma se tem uma visão abrangente da otimização de um sistema hidroenergético considerando os resultados da otimização dentro de um ciclo sazonal conjuntamente com as implicações da otimização de longo período. / An application analysis of nonlinear programming is developed for hydropower systems optimization. The Paranapanema system is chosen like case study and treats aspects tied to hydrological series, that constitute the main input of optimization process. Different objective functions performance are analyzed for the hydropower optimization. It analyzes rules for emptying of hydropower reservoirs with configurations in parallel and in series. In this case a hypothetical system is used to allow larger system adaptation to the concepts that are tested. An application to the Paranapanema system is made, working with periods optimization of up to 20 years. New rules are defined based on the observation of the results of long period optimization. Also variation standards of power generation and reservoirs volumes are introduced. Comparisons with the observed operation are made. An application to real time operation is made, that defines operation policies for short term. This application has horizon of 12 months, departing of the current month and considering future scenarios based on climate prediction. The results show that is possible to have an optimization process understanding from the defined rules. The generation and volumes variation standards assist in the operation policies elaboration. Thus it has a general vision of hydropower system optimization, considering the results of optimization inside seasonal cycle jointly with the optimization long period implications.

A metodologia apresentada neste trabalho contempla os aspectos relevantes para o desenvolvimento de modelos de otimização e de simulação combinados visando a análise de sistemas de reservatórios, e de regras operativas. Foram propostas quatro regras operativas para o Sistema Cantareira (SC), baseadas em uma série de afluências críticas (2003 - 2017). O trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na primeira etapa foi utilizado um modelo de programação dinâmica (PD) para otimizar o comportamento do SC com relação ao atendimento das principais demandas. Na segunda etapa duas redes neurais artificiais (RNA) foram utilizadas para se obter as regras operativas para o SC, a partir dos resultados da primeira etapa. O modelo de PD foi calculado com o software CSUDP, e a RNA foi formulada e calculada com o solver padrão do Microsoft Excel. As regras obtidas foram baseadas em estados, ou faixas, de armazenamento do reservatório. Na terceira etapa, as regras operativas foram simuladas para a série histórica do SC, de 1930 a 2017, com auxílio do modelo de rede de fluxo AcquaNet. O trabalho fornece subsídios para aplicações de modelos de otimização e para obtenção de políticas de operação em sistemas de reservatórios. A comparação das regras operativas fornece informações relevantes a respeito dos impactos dos estados de armazenamento considerados e dos valores requeridos para as demandas, na operação do reservatório ao longo da série. A Regra operativa 1 destaca-se por seu desempenho, fornecendo vazões de 33 m³/s com 80% de garantia para a região metropolitana de São Paulo (RMSP), e com menores falhas no atendimento às demandas durante para a série histórica. / The present work provides guidelines for application of optimization and simulation models combined, in reservoir system and reservoir operation analysis. Four operation rules based on a series of critical inflows (2003 - 2017), are proposed for the Cantareira System (CS). The study was developed in three stages. In the first stage, a dynamic programming model (DP) was used to optimize the reservoir releases to the main demands. In the second stage, two artificial neural networks (ANR) were used to obtain the operation rules for SC, based on the results of the first stage. The DP model was solved using CSUDP software, and the ANR model was built and solved using Microsoft Excel. The operation rules were based on the reservoir\'s storage states or ranges. In the third stage, the operation rules were simulated for the system\'s historical inflow series, from 1930 to 2017, using the simulation net-flux model AcquaNet. In the last stage, reservoir operation rules were tested for the Cantareira system\'s historical inflow series, from 1930 to 2017, using the simulation net-flux model AcquaNet. The methodology provides relevant information for the analysis of optimization models and for operation rules in reservoir systems. The comparison of the proposed operation rules provides relevant information on the impacts of volume ranges, and of demand requirement values on long-term reservoir operation. The operation policy 1 shows best performance, providing supply of 33 m³/s to Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) during 80% of the period, and with less failures during the historical series.

A metodologia apresentada neste trabalho contempla os aspectos relevantes para o desenvolvimento de modelos de otimização e de simulação combinados visando a análise de sistemas de reservatórios, e de regras operativas. Foram propostas quatro regras operativas para o Sistema Cantareira (SC), baseadas em uma série de afluências críticas (2003 - 2017). O trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na primeira etapa foi utilizado um modelo de programação dinâmica (PD) para otimizar o comportamento do SC com relação ao atendimento das principais demandas. Na segunda etapa duas redes neurais artificiais (RNA) foram utilizadas para se obter as regras operativas para o SC, a partir dos resultados da primeira etapa. O modelo de PD foi calculado com o software CSUDP, e a RNA foi formulada e calculada com o solver padrão do Microsoft Excel. As regras obtidas foram baseadas em estados, ou faixas, de armazenamento do reservatório. Na terceira etapa, as regras operativas foram simuladas para a série histórica do SC, de 1930 a 2017, com auxílio do modelo de rede de fluxo AcquaNet. O trabalho fornece subsídios para aplicações de modelos de otimização e para obtenção de políticas de operação em sistemas de reservatórios. A comparação das regras operativas fornece informações relevantes a respeito dos impactos dos estados de armazenamento considerados e dos valores requeridos para as demandas, na operação do reservatório ao longo da série. A Regra operativa 1 destaca-se por seu desempenho, fornecendo vazões de 33 m³/s com 80% de garantia para a região metropolitana de São Paulo (RMSP), e com menores falhas no atendimento às demandas durante para a série histórica. / The present work provides guidelines for application of optimization and simulation models combined, in reservoir system and reservoir operation analysis. Four operation rules based on a series of critical inflows (2003 - 2017), are proposed for the Cantareira System (CS). The study was developed in three stages. In the first stage, a dynamic programming model (DP) was used to optimize the reservoir releases to the main demands. In the second stage, two artificial neural networks (ANR) were used to obtain the operation rules for SC, based on the results of the first stage. The DP model was solved using CSUDP software, and the ANR model was built and solved using Microsoft Excel. The operation rules were based on the reservoir\'s storage states or ranges. In the third stage, the operation rules were simulated for the system\'s historical inflow series, from 1930 to 2017, using the simulation net-flux model AcquaNet. In the last stage, reservoir operation rules were tested for the Cantareira system\'s historical inflow series, from 1930 to 2017, using the simulation net-flux model AcquaNet. The methodology provides relevant information for the analysis of optimization models and for operation rules in reservoir systems. The comparison of the proposed operation rules provides relevant information on the impacts of volume ranges, and of demand requirement values on long-term reservoir operation. The operation policy 1 shows best performance, providing supply of 33 m³/s to Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) during 80% of the period, and with less failures during the historical series.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-29Bitstream added on 2014-06-13T19:29:08Z : No. of bitstreams: 1 watanabe_fsy_me_prud.pdf: 1630320 bytes, checksum: 078400d9338bb47cf1a58114f013c277 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A implantação de usinas hidrelétricas requer a inundação de grandes extensões de terra para formação de reservatórios, gerando diversos impactos tanto sobre os ecossistemas aquáticos quanto terrestres. O desenvolvimento desequilibrado da vegetação aquática submersa se destaca pelos problemas econômicos gerados às empresas geradoras de energia hidrelétrica. Em alguns períodos do ano, as macrófitas aquáticas se desprendem do substrato, causando obstrução das grades de proteção de entrada da água para as turbinas. Além do custo para a remoção mecanizada da vegetação, esse processo requer a interrupção de geração de energia. Assim, a implantação de um plano de manejo de macrófitas submersas torna-se indispensável conhecer a distribuição espacial dessas plantas é uma etapa fundamental. As imagens de Sensoriamento Remoto são comumente utilizadas no mapeamento da vegetação terrestre. Entretanto, a atenuação da radiação pela água dificulta a aplicação desses dados na identificação de plantas aquáticas submersas. Neste sentido, o presente estudo visa compreender melhor a influência da coluna d’água sobre a contribuição da resposta espectral da vegetação aquática submersa. O estudo de caso foi realizado no córrego Ferreira, no reservatório de Nova Avanhandava, Rio Tietê/SP. Foram utilizados dados de reflectância e medidas subaquáticas, da irradiância ascendente e descendente e da radiância ascendente. Sobre as curvas de reflectância foram aplicadas as técnicas de remoção do ruído espectral, análise derivativa, remoção do contínuo espectral, razão de bandas e classificação, adotando abordagens por análise de agrupamento e mapeamento por ângulo espectral (SAM)... / Deployment of a hydroelectric requires the flooding of large extensions of land to form reservoirs, generating several impacts on both aquatic and terrestrial ecosystems. The unbalanced development of submerged aquatic vegetation stands out economic problems for hydroelectric energy companies. In some periods of the year, the aquatic macrophytes are detached from the substrate, causing obstruction of the guardrails in the entry of water to the turbines. Besides the cost of mechanical removal of vegetation, this process requires the interruption of energy generation. Thus, the implementation of a management plan to control submerged macrophytes becomes indispensable and the mapping of the spatial distribution of them is an important step. The remote sensing images are commonly used for terrestrial vegetation mapping. However, the attenuation of radiation by water hinders the use of these data in identification of submerged aquatics plants. In this sense, this study aims to understand the influence of the water column on the contribution of the spectral response of submerged aquatic vegetation. The case study was accomplished in the stream Ferreira, Nova Avanhandava reservoir, Tietê River, São Paulo state. It was used a set of underwater data, upward and downward irradiance, upward radiance and reflectance. Some techniques like spectral noise removal, derivative analysis, spectral continuum removal, and classification, adopting approaches for cluster analysis and spectral angle mapping (SAM), were applied on the reflectance data... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Banca: Cláudio Clemente Faria Barbosa / Banca: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: A implantação de usinas hidrelétricas requer a inundação de grandes extensões de terra para formação de reservatórios, gerando diversos impactos tanto sobre os ecossistemas aquáticos quanto terrestres. O desenvolvimento desequilibrado da vegetação aquática submersa se destaca pelos problemas econômicos gerados às empresas geradoras de energia hidrelétrica. Em alguns períodos do ano, as macrófitas aquáticas se desprendem do substrato, causando obstrução das grades de proteção de entrada da água para as turbinas. Além do custo para a remoção mecanizada da vegetação, esse processo requer a interrupção de geração de energia. Assim, a implantação de um plano de manejo de macrófitas submersas torna-se indispensável conhecer a distribuição espacial dessas plantas é uma etapa fundamental. As imagens de Sensoriamento Remoto são comumente utilizadas no mapeamento da vegetação terrestre. Entretanto, a atenuação da radiação pela água dificulta a aplicação desses dados na identificação de plantas aquáticas submersas. Neste sentido, o presente estudo visa compreender melhor a influência da coluna d'água sobre a contribuição da resposta espectral da vegetação aquática submersa. O estudo de caso foi realizado no córrego Ferreira, no reservatório de Nova Avanhandava, Rio Tietê/SP. Foram utilizados dados de reflectância e medidas subaquáticas, da irradiância ascendente e descendente e da radiância ascendente. Sobre as curvas de reflectância foram aplicadas as técnicas de remoção do ruído espectral, análise derivativa, remoção do contínuo espectral, razão de bandas e classificação, adotando abordagens por análise de agrupamento e mapeamento por ângulo espectral (SAM)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Deployment of a hydroelectric requires the flooding of large extensions of land to form reservoirs, generating several impacts on both aquatic and terrestrial ecosystems. The unbalanced development of submerged aquatic vegetation stands out economic problems for hydroelectric energy companies. In some periods of the year, the aquatic macrophytes are detached from the substrate, causing obstruction of the guardrails in the entry of water to the turbines. Besides the cost of mechanical removal of vegetation, this process requires the interruption of energy generation. Thus, the implementation of a management plan to control submerged macrophytes becomes indispensable and the mapping of the spatial distribution of them is an important step. The remote sensing images are commonly used for terrestrial vegetation mapping. However, the attenuation of radiation by water hinders the use of these data in identification of submerged aquatics plants. In this sense, this study aims to understand the influence of the water column on the contribution of the spectral response of submerged aquatic vegetation. The case study was accomplished in the stream Ferreira, Nova Avanhandava reservoir, Tietê River, São Paulo state. It was used a set of underwater data, upward and downward irradiance, upward radiance and reflectance. Some techniques like spectral noise removal, derivative analysis, spectral continuum removal, and classification, adopting approaches for cluster analysis and spectral angle mapping (SAM), were applied on the reflectance data... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre