Made available in DSpace on 2015-02-24T20:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SebastiaoCJ_DISSERT.pdf: 3305443 bytes, checksum: 12fd9401dd1cf23c4a8b8b849f63f5d2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / The human interference in the semiarid region of Serid? Potiguar has promoted the increase of degraded areas. The economic dynamic that was established in the Serid? territory, especially after the fall of the trinomial cattle-cotton-mining in the 70s and 80s of the 20th century as pillars of the regional economy, resulted in an accelerated process of erosion of natural resources. The municipalities of the Serid? region have been spatially reordered by this new economic dynamic, marked by the growth of existing enterprises, and the development of new agricultural practices. One of the municipalities in the region that restructured its territorial space with the emergence of new agro-industrial activities was the town of Parelhas. With the demise of the trinomial cattle-cotton-mining in the 1980s, other productive activities were intensified from the 1990s, amongst them, pottery, responsible for the vegetal extraction for use as energy source. This recent economic and spatial restructuring in the region, reflected in the Parelhense municipal territory, required new productive ingredients responsible for the modification of past production relations that were based on cattle, cotton and mining. By that a process of exploring the environment was unleashed, especially the native vegetation, in an uncontrolled manner. In this context, the objective of this study was to survey and detect deforestation in the areas of Caatinga vegetation, used indiscriminately as energy supply for new agricultural practices, using remote sensing techniques based on the quantification of the Normalized Difference Vegetation Index / NDVI, Soil-Adjusted Vegetation Index / SAVI, surface temperature and rainfall data in the years 1990 and 2010. The results indicated that SAVI values above 0.2 in 1990 and 2010 represent the areas with the highest density of vegetation that occur exclusively along the major drainages in the town and areas of higher elevations. The areas between the ranges of values from 0.5 to 0.15 SAVI are areas with poor vegetation. On the other hand the highest values of temperature are distributed in the western and southeastern parts of the township, usually in places where the soil is exposed or there is sparse vegetation. The areas of bare soil decreased in extension in 2010 at 11, 6% when related to 1990, this was caused by a higher rainfall intensity in the first half of 2010, but no regeneration of vegetation occurred in some places in the western and southeastern areas of the municipality today, due to the extraction of firewood to fuel the furnaces of industries in town / A interfer?ncia antr?pica na regi?o Semi?rida do Serid? Potiguar vem desencadeando o aumento de ?reas degradadas. A din?mica econ?mica que se estabeleceu no territ?rio seridoense, sobretudo ap?s a queda do trin?mio gado, algod?o e minera??o nas d?cadas de 70 e nas d?cadas de 80 do s?culo XX, como pilares da economia da regi?o, implicaram num acelerado processo de desgaste dos recursos naturais. Os territ?rios municipais da regi?o do Serid? v?m sendo reordenado espacialmente por essa nova din?mica econ?mica, marcada pelo crescimento dos empreendimentos j? existentes, al?m do desenvolvimento de novas atividades agroindustriais. Um dos munic?pios do Serid? potiguar que teve seu espa?o territorial reestruturado com o surgimento de novas atividades agroindustriais foi o de Parelhas. Com a derrocada do trin?mio gado, algod?o e minera??o, na d?cada de 1980, outras atividades produtivas foram intensificadas a partir da d?cada de 1990, dentre elas a ceramista, respons?vel pela extra??o vegetal para utiliza??o como fonte energ?tica. Essa recente reestrutura??o espacial e econ?mica regional, refletida no territ?rio municipal parelhense, tem requerido novos ingredientes produtivos, respons?veis pela modifica??o das rela??es de produ??o pret?ritas que antes eram baseadas na pecu?ria, no algod?o e na minera??o. Com isso, desencadeou-se um processo de explora??o do meio ambiente, em especial da vegeta??o nativa, de forma descontrolada. Nesse contexto o objetivo deste trabalho foi fazer o levantamento e a detec??o do desmatamento das ?reas de vegeta??o de caatinga, usadas indiscriminadamente para o abastecimento energ?tico das novas atividades agroindustriais, utilizando t?cnicas de sensoriamento remoto a partir da quantifica??o do ?ndice de Vegeta??o Diferen?a Normalizada/NDVI, do ?ndice de Vegeta??o Ajustado ao Solo/SAVI, da temperatura da superf?cie e de dados pluviom?tricos nos anos de 1990 e 2010. Os resultados indicaram que os valores de SAVI acima de 0,2 em 1990 e 2010 representam as ?reas com maior densidade de vegeta??o que ocorrem, exclusivamente, ao longo das drenagens principais do munic?pio e nas ?reas de maiores eleva??es. As ?reas que est?o entre os intervalos de valores de SAVI de 0,5 at? 0,15 s?o ?reas com pouca cobertura vegetal. J? os valores mais altos de temperatura distribuem-se na ?rea oeste e sudeste do munic?pio, geralmente em locais onde o solo est? exposto ou possui vegeta??o pouco densa. As ?reas de solo exposto diminu?ram sua extens?o, em 2010, cerca de 11, 6% quando relacionada a 1990, isto foi ocasionado por uma intensidade pluviom?trica maior no primeiro semestre de 2010, por?m n?o houve regenera??o da vegeta??o em alguns locais nas ?reas Oeste e Sudeste do munic?pio nesta data, devido ? extra??o de lenha para abastecer os fornos das ind?strias do munic?pio

Devido às características geopolíticas do Brasil, a obtenção de estimativas agrícolas confiáveis é de fundamental importância para o país proporcionando a manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda na cadeia produtiva de alimentos. Os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul são dois grandes produtores de soja no Brasil, ocupando a primeira e a terceira posição respectivamente, e apresentam características climáticas e ecoregionais bem diferenciadas. Tipicamente, dados de imagens dos satélites Terra do programa EOS-MODIS (Earth Observing System- Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), e dos satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) têm sido utilizadas em aplicações do monitoramento do ciclo de desenvolvimento das culturas e estimativa da produção agrícola. Em busca da estruturação de modelos de caráter prognóstico, inteiramente baseados em dados de sensoriamento remoto, este estudo visa explorar a combinação entre o EVI (Enhanced Vegetation Index - ou Índice de vegetação realçado), produto MOD13Q1-V005 e a LST (Land Surface Temperature – ou Temperatura da Superfície Terrestre), produto MYD11A2-V005 na estimativa da produtividade da soja. Nesse sentido, o objetivo nesta Tese foi aprofundar o conhecimento sobre os efeitos conjugados do estresse hídrico e da ocorrência de temperaturas elevadas no dossel da vegetação como contribuição ao avanço dos modelos espectrais de estimativa da produção. A abordagem inicial foi desenvolver um modelo espectral acoplado CM (Coupled Model) a partir do MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm – ou Algoritmo de Detecção de Área Agrícola por MODIS) e do MPDM (MODIS Productivity Detection Model – ou Modelo de Detecção de Produtividade da Soja por MODIS), que utilizam apenas dados EVI como variáveis de entrada. Os resultados do modelo acoplado de estimativa da produção foram comparados com dados provenientes do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e de precipitação ocorrida proveniente do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), entre 2001 e 2011 para os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul. Os dois Estados apresentaram tendências semelhantes com aderência aos dados oficiais em nível estadual e municipal. Para o Mato Grosso o modelo acoplado CM, obteve estimativas de R2=0,96 e RMSD=47.878 toneladas em nível municipal. Testes de validação adicionais foram realizados na safra 2006, utilizando dados de campo, em que se obteve R2=0,88 e RMSD=104 toneladas. Para o Rio Grande do Sul foi obtido R2=0,91 e RMSD=10.841 toneladas em nível municipal. Na análise da relação entre LST sobre o dossel da vegetação agrícola e produtividade, Mato Grosso e Rio Grande do Sul apresentaram respostas divergentes. O Mato Grosso apresentou uma relação matemática direta entre LST-dossel e produtividade, com R2=0,60 e RMSD=6,2%. No Rio Grande do Sul foi observado uma relação matemática inversa, com R2=0,73 e RMSD=17,8%. Os resultados mostram que a quantidade da precipitação acumulada, no período da safra de verão, desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio da demanda evaporativa quando ocorrem temperaturas elevadas sobre o dossel da vegetação. / Reliable agricultural estimates are important for most countries, and crucial for Brazil, due to its geopolitical characteristics derived from a vast territory. Good estimates ensure a balance between offer and needs inside the food chain production. The States of Mato Grosso and Rio Grande do Sul are large soybean producers, ranking first and third respectively in Brazil, and present quite different climatic and ecological characteristics. As an alternative to conventional estimation methods, soybean crops have been monitored and grain production estimated using Remote Sensing data with sources as EOS-MODIS (Earth Observing System-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) from Terra satellite and also from the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites. This work aimed to the development of forecasting models completely based in Remote Sensing data, by integrating information on EVI (Enhanced Vegetation Index), product MOD13Q1-V005, and LST (Land Surface Temperature), produto MYD11A2-V005, to estimates of soybean yield. More precisely, the objective of this work was to advance the knowledge on the superposed effects of water stress and high temperatures on the vegetation canopy, as a contribution to the development of spectral models for production estimates. The starting approach was to develop a coupled spectral model (CM - Coupled Model), from the MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm) and from the MPDM (MODIS Productivity Detection Model), which use only EVI data as input variables. The production estimates, as results of this Coupled Model, were compared with similar data from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and matched with records on precipitation from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) between 2001 and 2011 for Mato Grosso and Rio Grande do Sul States. For both States the application of the coupled model produced results close to the official data at state and county levels. For Mato Grosso, correlations of CM with official data were R2=0.96 and RMSD=47,878 metric tons at county level. Additional validation tests were performed for the 2006 crop, using field data, producing R2=0.88 and RMSD=104 metric tons. For Rio Grande do Sul results were R2=0.91 and RMSD=10,841 metric tons at municipality level. In the analysis on the relationship between canopy LST and yield, Mato Grosso and Rio Grande do Sul presented opposite results. Mato Grosso showed a direct mathematical correlation between canopy LST and yield, with R2=0.60 and RMSD=6.2%. For Rio Grande do Sul an inverse mathematical expression was derived, with R2=0.73 and RMSD=17.8%. These results show that the accumulated precipitation during the summer crops is crucial to maintain a balance of the evaporative demand when the vegetation canopy is exposed to high temperatures.

Au cours des dernières décennies, l'Indonésie a connu des transformations spectaculaires des terres avec une expansion des plantations de palmiers à huile au détriment des forêts tropicales. L'Indonésie est actuellement l'une des régions ayant le plus haut taux de transformation de la surface terrestre dans le monde à cause de l'expansion des plantations de palmiers à huile et d'autres agricultures qui remplacent les forêts à grande échelle. Comme la végétation est un modificateur du climat près du sol, ces transformations à grande échelle ont des impacts majeurs sur les variables biophysiques de surface telles que la température de surface, l'albédo, les indices de végétation (NDVI), sur le bilan énergétique de surface et le partitionnement énergétique. Ce travail de thèse vise à quantifier les impacts des changements d’usage des terres en Indonésie sur les variables biophysiques de surface. Pour évaluer ces changements à l'échelle régionale, des données de télédétection sont nécessaires. Étant une variable clé de nombreuses fonctions écologiques, la température de surface (LST) est directement affectée par les changements de la couverture terrestre. Nous avons analysé la LST à partir de la bande thermique d'une image Landsat et produit une carte de température de surface avec une haute résolution (30m) pour les basses terres de la province de Jambi à Sumatra (Indonésie), une région qui a subi de grandes transformations au cours des dernières décennies. La comparaison des LST, albédo, NDVI et évapotranspiration (ET) entre sept différents types de couverture terrestre (forêts, zones urbaines, terres incultes, plantations de palmiers à huile jeunes et matures, plantations d'acacias et de caoutchouc) montre que les forêts ont des températures de surface inférieures à celles des autres types de couvert végétal, ce qui indique un effet de réchauffement local après la conversion des forêts vers des plantations. Les différences de LST atteignaient 10,1 ± 2,6 ºC (moyenne ± écart-type) entre les forêts et les terres déforestées. Les différences de températures de surface s'expliquent par un effet de refroidissement évaporatif des forêts, qui compense l'effet de réchauffement de l'albédo. Basé sur des différences observées dans les variables biophysiques entre les plantations de palmiers à huile jeunes et matures, nous avons analysé trois images Landsat couvrant une chronoséquence de plantations de palmiers à huile pour étudier la dynamique des variables biophysiques de surface pendant le cycle de rotation de 20-25 ans des plantations de palmiers à huile. Nos résultats montrent que les différences entre les plantations de palmiers à huile à différents stades du cycle de rotation du palmier à huile se reflètent dans les différences du bilan énergétique de surface, du partitionnement énergétique et des variables biophysiques. Au cours du cycle de rotation des plantations de palmiers à huile, les différences de température à la surface diminuent graduellement et se rapprochent de zéro autour du stade mature de la plantation de palmiers à huile de 10 ans. Parallèlement, le NDVI augmente et l'albédo diminue à proximité des valeurs typiques des forêts. Le bilan énergétique de surface et le partitionnement énergétique montrent des tendances de développement liés aux variables biophysiques et à l'âge des plantations de palmiers à huile. Les nouvelles plantations et les jeunes plantations (<5 ans) ont un rayonnement net plus faible que les plantations de palmiers à huile matures, mais ont des températures de surface plus élevées que les plantations de palmiers à huile matures. Les changements dans les variables biophysiques, le bilan énergétique et la répartition de l'énergie au cours du cycle d’une rotation du palmier à huile peuvent s'expliquer par l'effet de refroidissement évaporatif précédemment identifié dans les forêts, qui compense l'effet de réchauffement de l'albédo. L'un des principaux déterminants de ce mécanisme est la couverture végétale au cours des différentes phases du cycle de rotation du palmier à huile. Le NDVI en tant qu'indicateur du couvert végétal a montré une relation inverse cohérente avec LST de différentes plantations de palmiers à huile âgés, une tendance qui est également observée pour différents types d'utilisation des terres dans cette étude. Une analyse régionale et à plus long terme de la tendance LST entre 2000 et 2015 basée sur les données MODIS montre que dans la journée la température moyenne de Jambi a augmenté de 1,05 ºC, suivant la tendance des changements observés et dépassant les effets du réchauffement climatique. Afin d'évaluer les effets de l'expansion du palmier à huile sur le climat, le bilan énergétique de surface, le partitionnement énergétique et les processus biophysiques jouent un rôle important et le cycle complet de rotation des plantations de palmiers à huile doit être envisagé. Basé sur nos résultats, nous construisons le cycle de rotation des plantations de palmiers à huile et les changements qui se produisent au cours du développement de la végétation de palmiers à huile. Cette étude fournit des preuves que l'expansion des plantations de palmiers à huile et d'autres cultures commerciales entraîne des changements dans les variables biophysiques, réchauffant la surface du sol et augmentant ainsi l'augmentation de la température de l'air à cause du changement climatique. En utilisant des données Landsat à haute résolution, nous avons pu inclure les effets du changement d'utilisation des terres sur les variables biophysiques. Comprendre les effets du changement de la couverture terrestre sur les variables biophysiques peut soutenir des politiques concernant la conservation des forêts existantes, la planification et l'expansion des plantations de palmiers à huile et les mesures de boisement possibles. La connaissance des variables biophysiques, du bilan radiatif et de la répartition énergétique au cours du cycle de rotation du palmier à huile peut inclure de nouvelles pratiques de gestion susceptibles de réduire les conditions environnementales et microclimatiques extrêmes dans la phase initiale des plantations de palmiers à huile.

Devido às características geopolíticas do Brasil, a obtenção de estimativas agrícolas confiáveis é de fundamental importância para o país proporcionando a manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda na cadeia produtiva de alimentos. Os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul são dois grandes produtores de soja no Brasil, ocupando a primeira e a terceira posição respectivamente, e apresentam características climáticas e ecoregionais bem diferenciadas. Tipicamente, dados de imagens dos satélites Terra do programa EOS-MODIS (Earth Observing System- Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), e dos satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) têm sido utilizadas em aplicações do monitoramento do ciclo de desenvolvimento das culturas e estimativa da produção agrícola. Em busca da estruturação de modelos de caráter prognóstico, inteiramente baseados em dados de sensoriamento remoto, este estudo visa explorar a combinação entre o EVI (Enhanced Vegetation Index - ou Índice de vegetação realçado), produto MOD13Q1-V005 e a LST (Land Surface Temperature – ou Temperatura da Superfície Terrestre), produto MYD11A2-V005 na estimativa da produtividade da soja. Nesse sentido, o objetivo nesta Tese foi aprofundar o conhecimento sobre os efeitos conjugados do estresse hídrico e da ocorrência de temperaturas elevadas no dossel da vegetação como contribuição ao avanço dos modelos espectrais de estimativa da produção. A abordagem inicial foi desenvolver um modelo espectral acoplado CM (Coupled Model) a partir do MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm – ou Algoritmo de Detecção de Área Agrícola por MODIS) e do MPDM (MODIS Productivity Detection Model – ou Modelo de Detecção de Produtividade da Soja por MODIS), que utilizam apenas dados EVI como variáveis de entrada. Os resultados do modelo acoplado de estimativa da produção foram comparados com dados provenientes do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e de precipitação ocorrida proveniente do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), entre 2001 e 2011 para os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul. Os dois Estados apresentaram tendências semelhantes com aderência aos dados oficiais em nível estadual e municipal. Para o Mato Grosso o modelo acoplado CM, obteve estimativas de R2=0,96 e RMSD=47.878 toneladas em nível municipal. Testes de validação adicionais foram realizados na safra 2006, utilizando dados de campo, em que se obteve R2=0,88 e RMSD=104 toneladas. Para o Rio Grande do Sul foi obtido R2=0,91 e RMSD=10.841 toneladas em nível municipal. Na análise da relação entre LST sobre o dossel da vegetação agrícola e produtividade, Mato Grosso e Rio Grande do Sul apresentaram respostas divergentes. O Mato Grosso apresentou uma relação matemática direta entre LST-dossel e produtividade, com R2=0,60 e RMSD=6,2%. No Rio Grande do Sul foi observado uma relação matemática inversa, com R2=0,73 e RMSD=17,8%. Os resultados mostram que a quantidade da precipitação acumulada, no período da safra de verão, desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio da demanda evaporativa quando ocorrem temperaturas elevadas sobre o dossel da vegetação. / Reliable agricultural estimates are important for most countries, and crucial for Brazil, due to its geopolitical characteristics derived from a vast territory. Good estimates ensure a balance between offer and needs inside the food chain production. The States of Mato Grosso and Rio Grande do Sul are large soybean producers, ranking first and third respectively in Brazil, and present quite different climatic and ecological characteristics. As an alternative to conventional estimation methods, soybean crops have been monitored and grain production estimated using Remote Sensing data with sources as EOS-MODIS (Earth Observing System-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) from Terra satellite and also from the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites. This work aimed to the development of forecasting models completely based in Remote Sensing data, by integrating information on EVI (Enhanced Vegetation Index), product MOD13Q1-V005, and LST (Land Surface Temperature), produto MYD11A2-V005, to estimates of soybean yield. More precisely, the objective of this work was to advance the knowledge on the superposed effects of water stress and high temperatures on the vegetation canopy, as a contribution to the development of spectral models for production estimates. The starting approach was to develop a coupled spectral model (CM - Coupled Model), from the MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm) and from the MPDM (MODIS Productivity Detection Model), which use only EVI data as input variables. The production estimates, as results of this Coupled Model, were compared with similar data from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and matched with records on precipitation from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) between 2001 and 2011 for Mato Grosso and Rio Grande do Sul States. For both States the application of the coupled model produced results close to the official data at state and county levels. For Mato Grosso, correlations of CM with official data were R2=0.96 and RMSD=47,878 metric tons at county level. Additional validation tests were performed for the 2006 crop, using field data, producing R2=0.88 and RMSD=104 metric tons. For Rio Grande do Sul results were R2=0.91 and RMSD=10,841 metric tons at municipality level. In the analysis on the relationship between canopy LST and yield, Mato Grosso and Rio Grande do Sul presented opposite results. Mato Grosso showed a direct mathematical correlation between canopy LST and yield, with R2=0.60 and RMSD=6.2%. For Rio Grande do Sul an inverse mathematical expression was derived, with R2=0.73 and RMSD=17.8%. These results show that the accumulated precipitation during the summer crops is crucial to maintain a balance of the evaporative demand when the vegetation canopy is exposed to high temperatures.

Made available in DSpace on 2014-07-29T12:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicali Bleyer Ferreira dos Santos.pdf: 4920113 bytes, checksum: a59f1d414404296c48b9a3c0454ab936 (MD5) Previous issue date: 2010-07-12 / The occurrence of vegetation is an important factor regarding the maintainance of natural biogeochemical processes. In the Cerrado, the conversion of the vegetative cover into croplands and cultivated pasturelands has induced severe modifications in biophysical variables such as land surface temperatures, highly sensitive to land cover / land use changes. Thus, and aiming at a more complete understanding of the land conversion impacts on the Cerrado biophysical variables, in this study we assessed, through orbital data (MOD 11 product - Land Surface Temperature), the correlation between land occupation and thermal variability, considering 2003 imagery obtained at the beginning and end of the dry season. In particular, we investigated the LST behavior in relation to the major Cerrado land cover classes, as well as its response to the ongoing clearings. Our results confirmed higher temperatures over anthropic areas, as well as significant increases immediately following deforestations. / A presença de vegetação verde é um importante fator na manutenção de processos biogeoquímicos da natureza. No Cerrado, assim como em outros ecossistemas, a conversão da vegetação natural em áreas de pastagens e agricultura induz a alteração de variáveis biofísicas como a temperatura de superfície (TS), altamente sensível a mudanças na cobertura da terra. Dessa maneira, com vistas à cotribuir com o entendimento da dinâmica de causa e efeito do uso e ocupação da terra no Cerrado nas variáveis biofísicas da região, o presente trabalho procurou analisar, através de dados orbitais (produto MOD11-Land Surface Temperature), a correlação entre a ocupação da terra e a variabilidade termal de superfície, tendo como recorte temporal o ano de 2003 nos períodos de maio e setembro (início e final da seca). Para esse propósito, relacionaram-se as diversas formas de ocupação (expressas pelas categorias de uso e ocupação da terra) com a variável biofísica TS, bem como se verificou a variabilidade termal após episódios de desmatamento. A análise dos dados mostrou temperaturas de superfície mais elevadas em áreas antropizadas e evidenciou um aumento positivo na TS em áreas desmatadas no bioma Cerrado.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-04-01T19:43:27Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Villar Siqueira - 2015.pdf: 4882241 bytes, checksum: 3f8cb0b344dec7efd60e3c7564ed2c56 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-04T11:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Villar Siqueira - 2015.pdf: 4882241 bytes, checksum: 3f8cb0b344dec7efd60e3c7564ed2c56 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T11:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rubens Villar Siqueira - 2015.pdf: 4882241 bytes, checksum: 3f8cb0b344dec7efd60e3c7564ed2c56 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-12-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Climate analysis, whether at global, regional or local level, it has been the subject of research in various fields of earth sciences. Among the climatic parameters, temperature and precipitation have gained importance in recent decades because of significant changes in their magnitudes. Thus, this work performs a detailed analysis of the temperature for the Greater Goiânia, using satellite images to generate surface temperature for the study area, at first, through an analysis between the years 1997 and 2008 and after in about twenty years, periodically every four years, for the years 1997, 2001, 2005, 2009 and 2014. The elaborate maps, besides showing the spatial variation of urban heat islands, show that there was significant changes to the minimum temperature, maximum and average. Between the period 1997 and 2008, the minimum decrease about 1.4°C and maximum jump of 31.2°C to 36.0°C. Test results for the five periods between 1997 and 2014, show that the year 2014 is presented as the hottest in the years studied. Through the resulting maps of this analysis, it can see that the range of temperatures, the difference between the maximum and minimum, grow with the years. An estimated temperature of satellite validation model was performed by direct comparison between the surface temperature and the data of GOIÂNIA weather station belonging to INMET, with differences of 0.7°C to 1.9°C between the temperatures demonstrating the applicability of satellite images to estimate temperatures in areas that do not have a dense meteorological network. The last analysis performed is forecast monthly temperatures for the period between the years 2040-2047, using the method of Holt-Winters. The model used for predicting allowed the computation of the seasonality of the minimum monthly temperatures, average and maximum for the historical period between the years 1970 to 2015. The predicted temperatures renew the expectation of increased minimum temperatures, average and maximum presented by the analysis of Historic data. As shown, in addition to the monthly increases in temperature, the occurrence of these will be situated in the highest classes of about 1.0° C warmer. We can see that, too, after 2000, all temperatures rise significantly, where their amplitudes between the minimum and maximum are located at a higher level than in previous years. / A análise do clima, seja em escala global, regional ou local, tem sido objeto de pesquisa em diversas áreas das ciências da terra. Dentre os parâmetros climáticos, a temperatura e a precipitação ganharam importância nas últimas décadas devido as alterações significativas em suas magnitudes. Desta forma, este trabalho executa uma análise particularizada da temperatura para a Região Metropolitana de Goiânia, utilizando imagens de satélites a fim de gerar a temperatura de superfície para a área de estudo, em um primeiro momento, por meio de uma análise entre os anos de 1997 e 2008 e após em cerca de vinte anos, periodicamente a cada quatro anos, para os anos de 1997, 2001, 2005, 2009 e 2014. Os mapas elaborados, além de mostrarem a variação espacial das ilhas de calor urbano, demonstram que houve variações significativas para as temperaturas mínimas, máximas e médias. Entre o período de 1997 e 2008, as mínimas decrescem aproximadamente em 1,4°C e as máximas saltam de 31,2°C para 36,0°C. Os resultados da análise para os cinco períodos entre 1997 e 2014, demonstram que o ano de 2014 se apresentou como o mais quente entre os anos estudados. Por meio dos mapas resultantes desta análise, é possível notar que a amplitude das temperaturas, diferença entre as máximas e mínimas, crescem com o decorrer dos anos. Um modelo de validação das temperaturas estimadas por satélite foi executado por meio da comparação direta entre a temperatura de superfície e os dados da estação meteorológica GOIÂNIA, pertencente ao INMET, apresentando diferenças de 0,7°C a 1,9°C entre as temperaturas, demonstrando a aplicabilidade de imagens de satélite para estimativa de temperaturas em áreas que não dispõem de uma rede meteorológica adensada. A última análise executada trata da previsão de temperaturas mensais para o período entre os anos de 2040 a 2047, utilizando o método de Holt-Winters. O modelo adotado para a previsão permitiu a computação da sazonalidade das temperaturas mensais mínimas, médias e máximas para o período histórico entre os anos de 1970 a 2015. As temperaturas previstas reafirmam a expectativa do aumento das temperaturas mínimas, médias e máximas apresentadas pela análise dos dados históricos. Conforme demonstrado, além dos aumentos nas temperaturas mensais, a ocorrência destas se situará em regiões mais altas, com cerca de 1,0°C mais quentes. Podemos notar que, também, após o ano 2000, todas as temperaturas se elevam de forma significativa, onde suas amplitudes entre as mínimas e máximas se situam em um patamar mais elevado que nos anos anteriores.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-19T10:58:35Z No. of bitstreams: 2 Tese - Érika Gonçalves Pires - 2017.pdf: 34121792 bytes, checksum: 01fa175be83636fb98bdf7e861506b3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-19T10:59:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Érika Gonçalves Pires - 2017.pdf: 34121792 bytes, checksum: 01fa175be83636fb98bdf7e861506b3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-19T10:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Érika Gonçalves Pires - 2017.pdf: 34121792 bytes, checksum: 01fa175be83636fb98bdf7e861506b3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-17 / The changes in land-cover and land-use are among the main causes of a series of environmental, social, and economic impacts. In particular, the formation of artificial reservoirs, due to the construction of hydroelectric plants (HPP), has been the subject of scientific studies in the country, mainly due to the changes they cause to the environment. Specifically, the construction of the Luís Eduardo Magalhães HPP in 2001 (along the Tocantins River), in a context of large-scale constructions in the state of Tocantins, resulted in a large flooded area (~ 630 km²), significant changes in the landscape, and relocation of rural and urban populations. In this sense, this work aimed to evaluate and quantify, through various satellite datasets and land-cover and land-use mapping of the area under the influence of the reservoir of the Luís Eduardo Magalhães HPP (in the period before and after its implementation), changes in the landscape and associated biophysical parameters. At the landscape scale, the following surface parameters, derived from Terra-MODIS images, were evaluated seasonally: temperature, vegetation index, evapotranspiration, and albedo. The analysis of these data, in the spatial - temporal domains, involved three experimental models: a) considering the area of influence of the reservoir as a whole (equidistance of 30 km); b) analysis considering the equidistance or proximity to the reservoir (through buffers, latitudinal transects, and areas of interest); c) comparisons between the MODIS sensor results and the biophysical parameters obtained from Landsat images (transformed by the SEBAL algorithm). The results of our research show the potential of using remote sensing images in the study of variations of biophysical parameters. The implementation of the Luís Eduardo Magalhães HPP reservoir boosted the occupation of areas around it, especially: the São João irrigation project (irrigation from lake water), the increase in real estate speculation through the creation of new land subdivisions and closed condominiums with direct access to the lake, occupation of other areas due to the relocation of families (as in the case of the district of Luzimangues-Porto Nacional), and the creation of condominiums near the reservoir. Between 2000 and 2014, there was a 111% decrease in the Cerrado native vegetation (forest formations, grassland formations, open and dense Cerrado Strict Sensu physiognomies) and an increase of 66% in urban areas and 947% in the agricultural areas. It was also observed that almost half of the entire study area (42%) suffered some kind of alteration in the land cover. The changes observed in the local biophysical parameters were a direct result of the reservoir implantation and the State's occupation and development policies (such as soybean financing), which influenced the spatial configuration of the various land-cover classes and existing land use in the study area. As a result, a number of negative environmental / climatic impacts are already perceived in the area. Therefore, it is suggested to implement public policies regarding the systematic monitoring of biophysical parameters in the area, with a view to minimizing and mitigating more severe long-term environmental impacts. / As mudanças na cobertura e uso da terra estão entre os principais causadores de uma série de impactos de ordem ambiental, social e econômica. Em particular, a formação de reservatórios artificiais, em virtude da construção de usinas hidrelétricas (UHE), tem sido tema de estudos científicos no país, principalmente devido às alterações que causam ao meio ambiente. Especificamente, a construção da UHE Luís Eduardo Magalhães em 2001 (ao longo do Rio Tocantins), em um contexto de implementação de obras de grande porte no estado do Tocantins, resultou em uma grande área alagada (~ 630 km²), mudanças significativas nas paisagens e remanejamento de populações rurais e urbanas. Neste sentido, este trabalho buscou avaliar e quantificar, por meio de dados satelitários diversos e mapeamentos da cobertura e uso da terra na área de influência do reservatório da UHE Luís Eduardo Magalhães (no período anterior e posterior à sua implantação), as mudanças na paisagem e nos parâmetros biofísicos superficiais associados. À escala da paisagem, foram avaliados, sazonalmente, os seguintes parâmetros superficiais derivados de imagens Terra-MODIS: temperatura, índice de vegetação, evapotranspiração e albedo. A análise destes dados, em uma perspectiva espaço-temporal, envolveu três modelos experimentais: a) considerando a área de influência do reservatório como um todo (equidistância de 30 km); b) análise considerando a equidistância ou proximidade com o reservatório (através de buffers, transectos latitudinais e áreas de interesse); c) comparações entre os resultados do sensor MODIS com os parâmetros biofísicos obtidos das imagens Landsat (transformadas por meio do algoritmo SEBAL). Os resultados de nossa pesquisa evidenciam o potencial de uso de imagens de sensoriamento remoto no estudo das variações de parâmetros biofísicos. A implantação do reservatório da UHE Luís Eduardo Magalhães impulsionou a ocupação de áreas no entorno do mesmo, destacando-se: o projeto agrícola de irrigação São João (irrigação a partir da água do lago), o aumento da especulação imobiliária através da criação de novos loteamentos e condomínios horizontais fechados com acesso direto ao lago, ocupação de outras áreas em virtude da realocação de famílias (como é o caso do distrito de Luzimangues-Porto Nacional), além da criação de condomínios de chácaras próximos ao reservatório. Entre os anos de 2000 e 2014, constatou-se uma diminuição de 111% nas áreas de vegetação nativa do Cerrado (Formações florestais, Formações campestres, Cerrado sentido restrito ralo e denso) e um aumento de 66% nas áreas urbanas e de 947% nas áreas agrícolas. Observou-se ainda que quase metade de toda a área de estudo (42%) sofreu algum tipo de alteração na cobertura da terra. As alterações observadas nos parâmetros biofísicos locais foram resultado direto da implantação do reservatório e das políticas de ocupação e desenvolvimento promovidas pelo Estado (como por exemplo, os financiamentos para a produção de soja), as quais influenciaram a configuração espacial das diversas classes de cobertura e uso da terra existentes na área de estudo. Em consequência, vários impactos ambientais/climáticos negativos já são percebidos na área de estudo. Deste modo, sugere-se a implementação de políticas públicas de monitoramento sistemático dos parâmetros biofísicos nesta área, com vistas a minimizar e mitigar impactos ambientais mais severos a longo prazo.

A referida pesquisa teve como finalidade utilizar ferramentas de geotecnologias para avaliar o comportamento térmico de diferentes tipos de superfícies urbanas e sua consequente contribuição na variação da temperatura do ar e no conforto térmico humano em ambientes abertos. Para o estudo do conforto térmico fez-se necessário avaliar o desempenho do modelo COMFA (modelo de conforto térmico ao ar livre) em prever o conforto térmico em condições de clima quente, uma vez que este modelo, até então, só havia sido testado em países de clima temperado. Assim, esta pesquisa foi realizada em duas etapas distintas: a primeira avaliou o desempenho do modelo COMFA, considerando fatores pessoais de adaptação e aclimatação em situações de clima ameno a calor intenso. De modo a obter o voto real dos individuos (Actual thermal Sensation - ATS), foram aplicados ao longo de 5 dias 467 questionários em condições variadas de clima e exposição ao sol. Posteriormente os valores de ATS obtido foram plotados com o conforto térmico previsto (Predict Thermal Sensation- PTS) gerados pelo modelo COMFA. Os dados foram processados e analisados na Universidade de Guelph (Canadá) onde contou -se com a contribuição dos autores do modelo. Comparando - se os resultados de pesquisas similares realizadas no Canadá, o estudo concluiu que há um importante fator de adaptação e aclimatação dos indivíduos, o que sugere a necessidade de ajustes à escala de interpretação da sensação térmica (PTS) correspondente. Assim, dentro das condições climáticas estudadas, o presente trabalho indicou um PTS onde o intervalo mais adequado para determinar a zona de neutralidade térmica seria entre 50 W/m² e 100 W/m² em estações quentes e entre 0 W/m² e 70W/m² para estações frias. Houve um claro ajustamento sazonal, onde a faixa de neutralidade térmica se movimente para mais ou para menos, de acordo com a expetativa e aclimatação das pessoas. Na segunda etapa, avaliou -se a diferença no nível de conforto térmico humano em duas áreas da cidade de Piracicaba- SP, bem distintas quanto a proporção entre a área vegetada e a área costruida. Utilizou-se uma estação meteorológica móvel para o registro da temperatura do ar ( TºC), da umidade ralativa do ar ( UR), a radiação solar (W/m²) e da velocidade do vento ( m/s). Nestas duas áreas amostrais também foram adquiridas imagens de alta resolução da videografia aérea multiespectral e imagens termais (temperatura de superfície) de uma cena de 1km x 1km. A partir disso, com a técnica da classificação supervisionada foram separados por classes as porcentagens dos diferentes tipos das superfícies urbanas. Também obteve-se mapas temáticos com valores da temperatura radiante da superfície urbana da cenas. De acordo com os resultados do trabalho, pôde-se constatar que a influência da cobertura de superfície das áreas monitoradas sobre as condições climáticas é significativa para o conforto térmico humano. / This research aimed to use geotechnology tools to evaluate the thermal behavior of different types of urban surfaces and their consequent contribution to the variation of air temperature and human thermal comfort in outdoor environments. To study the thermal comfort was necessary to evaluate the performance of the model COMFA (thermal comfort outdoor model) to predict the thermal comfort in hot weather conditions, since in this model, until then, was only been tested in temperate countries. Thus, this research was conducted in two stages: the first evaluated the performance of COMFA model, considering personal factors of adaptation and acclimatization in situations of mild to intense heat climate. In order to obtain the actual vote of individuals (Actual thermal Sensation - the ATS), were applied over 5 days 467 questionnaires during varied climate and sun exposure. Afterwards the ATS values obtained were plotted with the thermal comfort provided by the model COMFA (Predict Thermal Sensation). The data were processed and analyzed at the University of Guelph (Canada) with contributions from authors of the model. Comparing the results of similar surveys conducted in Canada, the study concluded that there is a significant factor of adapting and acclimatization of the subjects, which suggests the need for adjustments to the scale of interpretation of thermal sensation (PTS) correspondent. Thus, within the climatic conditions studied, this study indicated a PTS where the most appropriate for determining the zone of thermal neutrality would be range between 50 W / m² and 100 W / m² in warm seasons and between 0 W / m² and 70W / m² for cold seasons. There was a clear seasonal adjustment, where the range of thermal neutrality moves more or less, according to the expectation of the people and acclimatization. In the second stage, we evaluated the difference in the level of human thermal comfort in two areas of the city of Piracicaba-SP, distinct as the ratio of vegetated area and built area. We used a mobile station forecast to record the air temperature (T ºC) of relative humidity (RH), solar radiation (W/m²) and wind speed (m / s). These two sites were also obtained high-resolution images of multispectral aerial videography and thermal images (surface temperature) of a 1km x 1km scene. From this, using the technique of supervised classification were separated the percentages of different types of urban surfaces. Also was obtained thematic maps with values of radiant scenes of urban surface temperature. According to the results of the work, it can be stated that the influence of surface coverage of the monitored areas on climate conditions is significant for human thermal comfort.

Este projeto é um ensaio para se estabelecer um processo de análise da relação entre parcelamento do solo e volumetria construída intraquadra do município de São Paulo, utilizando a base de dados da pesquisa Os Sistemas de Espaços Livres na Constituição da Forma Urbana Contemporânea no Brasil: Produção e Apropriação QUAPÁ-Sel II, desenvolvido pelo Laboratório QUAPÁ da FAU USP, com as informações de temperatura aparente de superfície existente em três estações do ano, outono, inverno e primavera. No intuito de estabelecer uma metodologia que possa ser replicável em outras localidades, o trabalho ora apresentado, utilizando-se desta base de dados e com imagens de sensores remotos, busca identificar as possíveis similaridades entre as classes trabalhadas e a sua temperatura aparente de superfície e como isso pode influenciar a temperatura do ar e o conforto térmico das pessoas no nível do cânion urbano. / This project is an essay to establish a process of analysis of the relation between division of land and intraquadra built volumetry of Sao Paulo city, using the database of the research The Open Spaces Systems in the Brazilian Urban Form Constitution: Production and Appropriation QUAPÁ-Sel II developed by the QUAPÁ Laboratory at FAU USP, with the information of the apparent surface temperature existent in three seasons, fall, winter and spring. In order to establish a methodology that can be replicated in other places, the work presented here, using this database and remote sensing images, seeks to identify possible similarities between the worked classes and their apparent surface temperature and how this may influence the air temperature and the thermal comfort of people in the urban canyon level.

A variabilidade climática é um objeto característico da Geografia já que anomalias positivas ou negativas de seus elementos, principalmente precipitação e temperatura, podem afetar de forma significativa a vida da população atingida. Na presente pesquisa, a variabilidade da vazão na bacia amazônica brasileira para o período de 1976 a 2010 é estudada por meio de técnicas estatísticas, tais como correlação linear, regressão linear simples e múltipla, análise de agrupamento e análise de ondeletas. Campos de componentes atmosféricos são apresentados para a compreensão da circulação atmosférica anômala que leva a anomalias de vazão. O objetivo é compreender com mais profundidade possíveis associações entre a variabilidade da vazão fluvial e da temperatura da superfície do mar, TSM, em regiões oceânicas específicas, reconhecendo-se para isso o acoplamento oceano-atmosfera que modula a variabilidade climática global. Este estudo compreendeu o uso de dados de vazão e precipitação do sistema Hidroweb/ANA, dados de TSM, radiação de onda longa e vento do conjunto de dados da Reanálise I, do NCEP/NCAR, e dados de precipitação do Global Precipitation Climatology Project, GPCP. A maior parte das análises considerou o tratamento de dados na escala mensal. O estudo verificou que há variabilidade espacial para a resposta da correlação linear entre a TSM e a vazão na bacia amazônica brasileira, verificada em cada uma das sub-regiões homogêneas definidas para esta pesquisa. Diferenças espaciais também foram verificadas nos resultados dos testes para tendência linear, identificando-se um padrão de tendência positiva da vazão na parte norte da bacia amazônica brasileira, e, negativa na porção sul. Sugere-se que a tendência negativa na porção sul esteja, em parte, associada à expansão das áreas agrícolas e, portanto, à intensificação do desmatamento. Cada uma das sub-regiões apresentou padrões espaciais de correlação linear diferenciados com os oceanos, mas, de forma geral, verifica-se que os eventos ENOS são importantes na definição da variabilidade da bacia amazônica, sendo mais efetivos nas anomalias de vazão das sub-regiões Norte, Amazonas-Foz e Sul, enquanto que a variabilidade da temperatura da superfície do mar no Atlântico Tropical Norte está bem associada à variabilidade da vazão nas sub-regiões Central e Oeste. A análise dos campos atmosféricos médios para anos caracterizados por ENOS neutros permitiu identificar que a sub-região Oeste apresentou resultados de influência de processos climáticos regionais que influenciaram anomalias positivas e negativas de vazão. Desta forma, a hipótese da tese de que, observando-se as particularidades de associação entre a temperatura da superfície do mar e a vazão fluvial para cada sub-região amazônica seria possível elaborar um modelo estocástico de previsão mais adequado a cada sub-região, sendo cada um mais apropriado a cada subregião, exprimindo maior acurácia e significância estatística, foi confirmada. Cada uma das sub-regiões consideradas apresenta intervalos de tempo preferenciais em que a correlação com a superfície dos oceanos é máxima. Assim, conclui-se que a bacia amazônica não pode ser considerada como um todo quanto à análise climática, já que foram confirmadas variabilidades espaciais de tendência linear dos dados de vazão, correlação entre vazão e precipitação e correlação com anomalias da temperatura da superfície do mar. / Climate variability is a characteristic object of geography, as positive or negative anomalies of its elements, especially precipitation and temperature may significantly affect the lives of the population. In this research, the variability of flow in the Brazilian Amazon basin for the period 1976-2010 is studied through statistical techniques such as linear correlation, simple and multiple linear regression, cluster analysis and wavelet analysis. Fields of atmospheric components are presented for comprehending the anomalous atmospheric circulation which leads to flow abnormalities. The objective is to understand more deeply possible associations between the variability of river flow and sea surface temperature, SST, in specific ocean regions, in order to recognize ocean-atmosphere coupling that modulates the global climate variability. This study has encompassed the use of flow and precipitation data of Hidroweb system/ANA, SST data, longwave radiation and wind of NCEP/NCAR Reanalysis I dataset, and precipitation data of Global Precipitation Climatology Project, GPCP. Most of the analyzes considered the treatment of data in the monthly scale. The study found that there is spatial variability to the response of the linear correlation between SST and the flow in the Brazilian Amazon basin seen in each one of the homogeneous subregions defined for this research. Spatial differences were also verified in the results of tests for linear trend, identifying a pattern of positive trend of the flow in the northern part of the Brazilian Amazon basin, and negative in the southern portion. It suggests that the negative trend in the southern portion is partly associated with the expansion of agricultural areas and therefore, the intensification of deforestation of forested areas. Each one of the subregions showed different spatial patterns of linear correlation with the oceans, but in general, ENSO events are important in defining the variability of the Amazon basin, being more effective in flow anomalies of North, Amazonas-Foz and South subregions, whereas the variability of sea surface temperature in the Tropical North Atlantic is well associated with the variability of flow in the Central and West subregions. The analysis of average atmospheric fields for years characterized by neutral ENSO was able to identify that the West subregion presented results of influence of regional climate processes which influenced anomalies of positive and negative flow. Thus, the hypothesis of the thesis that, by observing the association of the particularities between sea surface temperature and river flow for each Amazon subregion would be possible to develop a more appropriate stochastic model to each subregion, being each one more adequate to every subregion, expressing greater accuracy and statistical significance, was confirmed. Each one of the subregions considered presents preferential time intervals at which the correlation to the ocean surface is maximal. Therefore, it is concluded that the Amazon basin cannot be considered as a whole regarding its climate analysis, seeing that spatial variabilities of linear trend of flow data were confirmed, correlation between flow and precipitation and correlation with sea surface temperature anomalies.