Neste trabalho é proposto um modelo para estimar a geração e a distribuição de viagens intraurbanas baseado em agentes, denominado Modelo GDA. Neste modelo foram aplicadas simulações em Sistemas Multiagentes (SMA), nas quais foram usadas, como dados de entrada, informações relativas ao morador e ao uso do solo. Na estimativa da geração de viagens, a simulação SMA foi usada para estimar uma população sintética baseada nas informações sociodemográficas dos moradores e para obter um plano de atividades associado a cada morador. Na estimativa da distribuição de viagens, a simulação SMA foi usada para obter uma matriz Origem-Destino (OD) com base no plano de atividades dos moradores e nos atributos do uso do solo. Para definir os critérios da distribuição de viagens, foram testadas teorias alternativas à força gravitacional, como a teoria das redes livres de escala e o conceito de path dependence. Foi feita uma aplicação do Modelo GDA na cidade de São Carlos (SP), cujos resultados estimados foram comparados aos resultados observados, provenientes da pesquisa Origem-Destino (OD), e aos resultados estimados obtidos pela aplicação de modelos gravitacionais nesta cidade. Os resultados mostraram que os resultados estimados obtidos pelo Modelo GDA são tão acurados quanto aos do modelo gravitacional. Conclui-se que o Modelo GDA, comparativamente ao modelo gravitacional, possui vantagens quanto à sua aplicabilidade, pois em vez de serem utilizados pelo modelo dados provenientes de pesquisas de tráfego, geralmente onerosos e de difícil aquisição; são empregados dados acerca do morador e do uso do solo, de fácil coleta e atualização periódica. / In this work, an agent-based model in order to estimate trip generation and trip distribution in an intra-urban context (GDA model) is proposed. Simulations using Multiagent Systems (MAS), with input data concerning dwellers and land use were applied in this model. To estimate the trip generation, the MAS simulation was used to elaborate a synthetic population based on sociodemographic information of the dwellers and to obtain an activity plan of each dweller. To estimate the trip distribution, the MAS simulation was used to obtain an Origin-Destiny (OD) matrix based on the dwellers activity plans and the land use characteristics. To define the trip distribution rules, alternative theories to gravitational force like free scale networks and path dependence theories were tested. The GDA model was applied in the urban area of São Carlos (Brazil), whose estimates was compared to the observed data from the OD survey and the estimate data from the Gravity model applied in this same area. The results showed that the estimates from the GDA Model are as accurate as from the Gravity Model. It was observed that the GDA Model presents advantages in relation to the Gravity Model because instead of using traffic survey data, which often is expensive and difficult to get, it uses dwellers and land use information, which is periodically collected from government researches, making it easy for government agencies to obtain this information.

Este estudo objetivou avaliar o efeito das mudanças no uso e cobertura do solo nos últimos 37 anos (1972 a 2008) na resposta hidrológica da bacia do rio Piracicaba, SP. As principais mudanças de uso e cobertura do solo na bacia neste período foram aumento da área urbana, redução da área de pastagem e aumento do plantio de canade- açúcar. Além disso, a bacia conta com uma peculiaridade, que é a presença do Sistema Cantareira, que desvia água à região metropolitana de São Paulo (RMSP), desde 1974. Foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB), que tem a vantagem de avaliar de forma distribuída a variação da cobertura, do tipo e uso do solo, além da própria propagação no escoamento. O modelo foi ajustado à bacia do rio Piracicaba (área de 12.245 km2) para simulação de vazões diárias. Para o processo de ajuste do modelo foram utilizados dados diários de 1972 a 2008, de 12 postos fluviométricos, 61 pluviométricos e 20 meteorológicos, modelo numérico do terreno, mapas de solos e uso e cobertura do solo (para os anos: 1978, 1983, 1985, 1997 e 2003), e parâmetros que são importantes para diferenciar tipos de solo e usos e coberturas do solo. O processo de simulação das vazões foi realizado em duas etapas: calibração dos parâmetros (entre 1972 a 1990) e verificação (1991 a 2008). Para avaliação da qualidade de ajuste foi considerada a análise visual dos hidrogramas (vazões observadas e calculadas) e os valores das funções objetivo (R2, Rlog e V). Foi realizada uma análise de sensibilidade de cada parâmetro, a fim de verificar a influência de cada um. Os resultados mostram um bom ajuste entre as vazões diárias observadas e calculadas pelo modelo. Os melhores resultados das funções objetivo foram obtidos para as sub-bacias de maior área de drenagem. O Sistema Cantareira exerce forte influência na simulação das vazões diárias. As análises de sensibilidade dos parâmetros revelam que os resultados da simulação do modelo são extremamente sensíveis às variações dos parâmetros: capacidade de armazenamento de água no solo (Wm); parâmetro de forma da relação entre o armazenamento e saturação (b); parâmetros de drenagem subterrânea (KBAS) e sub-superficial (KINT); albedo e resistência superficial (rS). Cenários alternativos em relação às mudanças no uso e cobertura do solo foram testados e comparados a simulação do cenário atual da bacia do rio Piracicaba no período entre 1972 e 2008. Comparando o cenário atual ao cenário em que não ocorreu nenhuma alteração na bacia a partir de 1972, verificou-se uma redução das vazões: máxima de 2,5 m3/s; mínima de 2,1 m3/s; e média de 1,9 m3/s. Outros cenários alternativos foram testados e comparados ao cenário atual e foi verificado um aumento da vazão média de 17,2 m3/s para cenário de 100% agricultura; e maior redução da vazão média de 3,9 m3/s para o cenário de conversão da agricultura para pastagem. / This study aimed at to evaluate the effect of changes in land use and land cover over the last 37 years (1972 to 2008) on the hydrological response in the Piracicaba river basin, SP. The main changes in the land use and land cover in the basin over that period were the increase in the urban area, decrease in the pasture area, and increase in the sugarcane plantations. Moreover, the basin has a peculiarity, which is the presence of the Cantareira System, which diverts water to the metropolitan region of São Paulo (RSMP), since 1974. We used a hydrological model of Great Basin (MGB), which has the advantage of evaluating in the distributed form, the variation of the land use/land cover, besides the flow propagation. The model was adjusted to the Piracicaba river basin (12,245 Km2 in area) to simulate daily streamflow. Daily data, from 1972 to 2008, were used for the process of model fitting, from 12 streamflow stations, 61 rainfall and 20 meteorological, digital terrain model, maps of soils and land use and land cover (for the years 1978, 1983, 1985, 1997 and 2003), and parameters that are important to differentiate soil types and uses and land cover. The process of simulation of the streamflow was carried out in two stages: calibration of parameters (from 1972 to 1990) and verification (1991 to 2008). To assess the quality of fitting it was considered the visual analysis of the hydrographs (observed and calculated streamflows) and the values of objective functions (R2, Rlog and V). We performed a sensitivity analysis of each parameter, in order to verify the influence of each one. The results showed a good fitting between the daily observed and calculated streamflows. The best results of the objective functions were obtained for the sub-basins of larger drainage area. The Cantareira System strongly influences the simulation of daily streamflow. Sensitivity analysis of parameters revealed that the simulation results of the model are extremely sensitive to variations of the parameters: soil water storage capacity (Wm), form parameter of the relationship between storage and saturation (b), parameters of drainage underground (KBAS) and subsurface (KINT), albedo and surface resistance (rS). Alternative scenarios for changes in the land use and land cover were tested and compared the simulation of the scenario actual of Piracicaba river basin in the period between 1972 and 2008. Comparing the scenario with no changes in the basin since 1972 to the actual scenario, a reduction in streamflow was detected: maximum of 2,5 m3/s, minimum of 2,1 m3/s, and an average of 1,9 m3/s. Other scenarios were tested and compared to the actual scenario, and it was detected an increase of the mean streamflow of 17,2 m3/s for scenario 100% of agriculture, and a decrease of the mean streamflow of 3,9 m3/s for the scenario of conversion from agriculture into pasture.

A constante ausência de planejamento urbano nos países em desenvolvimento é um dos principais fatores responsáveis pela ineficiência da infraestrutura pública de suas cidades, o que é agravado pelo fato de que muitas dessas cidades permanecem em processo de crescimento. Essa falta de planejamento gera inúmeros problemas, principalmente com relação à mobilidade e ao transporte, que por sua vez desencadeiam uma série de outros problemas. Dentre as principais limitações do planejamento sob tais condições, destaca-se a falta de ferramentas apropriadas. Propõe-se assim a caracterização de um modelo para o planejamento estratégico do uso do solo e transportes, com o qual é realizada uma aplicação na cidade de São Carlos, utilizando dados e ferramentas disponíveis. Dessa forma, são analisados os procedimentos executados tanto do ponto de vista técnico do planejamento, quanto do ponto de vista operacional das ferramentas e programas utilizados. Com isso, busca-se construir uma base referencial no sentido de auxiliar o uso, adaptação e desenvolvimento de ferramentas computacionais de planejamento urbano, principalmente para aplicações em cidades médias de países em desenvolvimento e com enfoque no transporte por ônibus. Baseando-se nas principais técnicas de planejamento compatíveis com essa abordagem, o modelo foi definido através de etapas sequenciais, desde a preparação dos dados reunidos, a projeção geográfica de futuros usos do solo, até a previsão e visualização da demanda por transporte urbano. Desse modo, utilizando apenas dados de fácil obtenção, como as informações do Plano Diretor, dados censitários e levantamentos de outras fontes confiáveis, é possível avaliar o impacto do crescimento urbano sobre o sistema de transportes. Para executar o modelo, fez-se uso dos programas What if? e TransCAD, trabalhando os dados através de seus Sistemas de Informações Geográficas e com o eventual auxílio de planilhas eletrônicas. Através da aplicação, o modelo produziu dois cenários distintos, representando diferentes padrões de ocupação e viagem, de acordo com as respectivas hipóteses consideradas. A grande diferença entre os resultados obtidos em cada cenário pode ser explicada principalmente pela falta de políticas de incentivo e controle da ocupação do solo. Entretanto, ambos os cenários apresentaram resultados semelhantes em alguns pontos da cidade, representando tendências bastante prováveis para os próximos anos. As ferramentas e procedimentos utilizados mostraram um bom desempenho do modelo, apesar de eventuais detalhes que podem ser aprimorados. / The absence of a regular urban planning practice in developing countries is one of the main causes of an inefficient use of the public infrastructures. That is aggravated by the fact that many cities of those countries are still growing. That lack of planning generates many mobility and transportation issues, which in turn result in many other problems. One of the constraints faced by planners to cope with that reality is the unavailability of suitable planning tools. As a consequence, a model for strategic land use-transport planning is proposed in this study. The model is then applied in the city of São Carlos, making use of available data and tools. The procedures applied are analyzed in two ways: from a planning standpoint and also regarding the operational performance of the planning tools and computer packages used. The purpose of the process was to build a reference framework for the use, adaptation and development of computer tools for urban planning, with a clear focus on medium-sized cities of developing countries that rely on buses for urban public transportation. The model was based on available and intensely used planning techniques compatible with the proposed approach. It was defined in sequential steps, from the data collection and treatment, the estimation and spatial distribution of projected urban land uses, to the evaluation and visualization of future urban transport demand. In such a way, it is possible to evaluate the impacts of urban growth on the transport system with data available in the city\'s Master Plan, census data files and other reliable sources. As the model was implemented in the computer programs What if? and TransCAD, the data used was treated in Geographic Information Systems and electronic spreadsheets. The model application produced two distinct scenarios, which represent different land use distributions and travel patterns resulting from the adopted hypotheses. The main difference found in the results obtained in the scenarios can be explained by the lack of policies for incentive and control of the urban land uses. However, both scenarios have shown similar results in specific points of the city, what suggests some likely trends for the near future. The tools and procedures used have indicated a good overall model performance, although there are details in which improvements can be done.

A Ilha de Calor Urbana no município e Região Metropolitana de São Paulo foi estudada por uma série de autores da Geografia e Meteorologia através da aplicação de metodologias de estudos empíricos na avaliação do fenômeno. A vigente pesquisa apresenta uma nova metodologia na avaliação do campo térmico urbano e o conjunto de variáveis climáticas e antrópicas que o condicionam. Para tal foi realizado o seguinte teste de hipótese: a dinâmica territorial da Ilha de Calor Urbana corresponde às interações entre as condições sinóticas, uso e cobertura do solo e balanço de energia. Além desta, dentre os diversos objetivos específicos, o estudo contou com a avaliação do campo térmico dos parques públicos de lazer. Para tal foram utilizados os métodos descritivo, seguido do comparativo e análise integrada descritiva, aliados a uma simbiose entre aplicações de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. Um total de nove imagens do satélite Landsat-5 sensor TM no período de 2007 a 2011 foram utilizadas na geração de imagens termais, posteriormente estas foram vetorizadas e sobrepostas a padrões oficiais de uso do solo, também foram adotados índice de vegetação, fotografias áreas, cartas e boletins sinóticos e dados de campo referentes à temperatura do ar, umidade relativa, precipitação, direção e velocidade do vento, evaporação e radiação solar global. O modelo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) foi aplicado a três imagens do mapeador temático Landsat-5 de diferentes datas, através do mesmo foram gerados mapas de albedo da superfície, saldo de radiação à superfície, fluxo de calor sensível e latente. Os resultados demostraram a veracidade da hipótese, a conformação e dinâmica territorial da Ilha de Calor Urbana corresponderam a diferentes condições de tempos sinóticos, os quais determinaram o transporte de umidade do oceano para atmosfera continental e por seguinte transformaram o balanço de energia local. Foram verificados três diferentes padrões territoriais, em todos eles os padrões de uso do solo ligados a comércio e serviços, armazéns e indústrias que apresentaram índice de biomassa vegetal igual zero, obtiveram a melhor correlação espacial com o fenômeno. O cenário chamou atenção para a preservação e expansão do arboreto urbano, parques e unidades de conservação, visto que estes demonstraram ser a fonte para redução da temperatura da superfície urbana. / The Urban heat island in the city and metropolitan region of São Paulo has been studied by several authors in the areas of geography and Meteorology through the application of methodologies of empirical studies on the evaluation of the phenomenon. Our research presents a new methodology in the evaluation of the urban thermal field and the set of climatic and anthropogenic variables that influence it. To this end, the following hypothesis testing was conducted: the territorial dynamics of the urban heat island corresponds to the interactions between synoptic conditions, use and coverage of the soil and energy balance. Additionally, among several other specific objectives, the study was also preoccupied with the evaluation of the thermal field of public parks. For such purpose we applied the descriptive method, followed by the comparative method and descriptive integrated analysis, combined with a symbiosis between applications of remote sensing and GIS techniques. A total of nine satellite images Landsat-5 TM sensor in the period from 2007 to 2011 were used on thermal imaging, these were later vectorized and superimposed on official standards of land use. Other than that, vegetation index, air photographs, letters and synoptic bulletins and field data related to air temperature, relative humidity, precipitation, wind direction and speed, global solar radiation and evaporation were also adopted. The model SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) was applied to three thematic mapper images Landsat-5 from different dates; through these images were generated albedo maps from the surface, the surface radiation balance, sensible and latent heat flux. The results proved the hypothesis true, the conformation and territorial dynamics of the urban heat island corresponded to different conditions of synoptic climates, which determined the humidity transportation from the ocean into continental atmosphere and, consequently, transformed the balance of local energy. Three different territorial patterns were investigated; in all of them the land use patterns linked to trade and services, warehouses and industries that showed the index of plant biomass equal zero obtained the best spatial correlation with the phenomenon. The scenario drew attention to the preservation and expansion of the urban arboretum, parks and protected areas since these proved to be the source for the development of thermal environmental urban quality.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Fioravante_Jaekel_Santos.pdf: 15601631 bytes, checksum: d7a242ff4e1d6221c5e6d1c8129d40a5 (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / Agricultural practices, among others, contribute to reduce the environment quality, through the unbalance between the CO2 fixation and emission to the atmosphere. The importance of soil carbon stocking surpasses the matter of carbon sequestration in itself, since the kinds of soil management that rise their stocks in soils also have a positive effect on their quality as a whole. The soil carbon stocks evolution in a specific site as a function of its past and future uses can be studied through mathematical models as Century. The linking of this model with Remote Sensing and Geographical Information Systems makes it possible to analyze and model the carbon stocks spatial distribution and variability in a certain geographic area. In this study a catchment basin (Piraizinho stream, Rio Grande do Sul State) located in the Brazilian Pampas, traditionally exploited with cattle grazing on native grassland, was selected to analyze and model the soil carbon stocks changes due to other land uses that have arisen in the region in the last twenty years. In order to achieve this, a semi-detailed soil survey was performed, followed by a spatial and temporal analysis of the land uses, based on aerial photographs and satellite images as well as field survey and interviews with landowners and technicians. To establish the parameters and validate the model, a soil sampling was performed based on the soil units and different types of land uses. The data spatial modeling was done on a GIS base using the soil units map and relief in a such a way as to point model the carbon stock through the erosion variable, where to each pixel it was assigned a soil loss using the USLE. Regosols (RReh and RLd units), Acrisols (PVd unit), Luvisols (TXo1, TXo2, TXp, TCo units), Chernozems (MEo unit), Vertisols (VEo unit), and Gleysols (GMve unit) were mapped in an average gently rolling landscape. In 1967 98,75% of the area was used solely by extensive cattle grazing on native grassland, by 2009 this was reduced to 82,67%, due to rice and soybeans crops as well as eucalyptus and acacia foresting. The topsoil carbon stocks varied as a function of the soil units and kinds of use. The largest carbon stocks under traditional grazing simulated to the year 1990 were found on soil units MEo (89,04 Mg ha-1 C) and TCo (79,87 Mg ha-1 C), while soil units RLd (27,48 Mg ha-1 C) and PVd (41,73 Mg ha-1 C) were responsible for the lowest stocks. The simulations also indicate that the no till system with soybeans in summer and rye in winter is not able to maintain the carbon stocks in any of the soil units modeled. The continuous use of this system for 50 years can lead to the consumption of 35% of the carbon stocked in the topsoils (without considering VEo and GMve soil units that were not simulated). The Voisin rational grazing system, that has been adopted by 45 years in a property in the area, showed a higher potential than the traditional system without fire to accumulate carbon in the soils. / As práticas agrícolas, entre outros, contribuem para a redução da qualidade do ambiente, através do desequilíbrio entre fixação e emissão de CO2 para a atmosfera. A importância da estocagem de C no solo extrapola a questão do sequestro em si, uma vez que manejos que intensificam o aumento dos seus estoques no solo também possibilitam a melhoria da sua qualidade como um todo. A evolução pontual dos estoques de carbono do solo em função dos usos passados e futuros pode ser estudada através de modelos matemáticos como o Programa Century. A associação desse com o Sensoriamento Remoto (SR) e Sistemas de Informações Geográficas (SIG) torna possível a análise e a modelagem da sua distribuição e variabilidade espacial em áreas geográficas definidas. Nesse estudo foi selecionada uma bacia hidrográfica (do Arroio Piraizinho, Bagé, RS), situada no Pampa Gaúcho, tradicionalmente utilizada com pecuária extensiva em campo nativo, para analisar e modelar a evolução dos estoques de carbono do solo em função de alterações no uso do solo através de uma nova matriz produtiva que está começando a se implantar na região. Para tal, inicialmente foi realizado um levantamento semidetalhado dos solos da bacia hidrográfica; após, uma análise espacial e temporal dos usos do solo através de fotos aéreas e imagens de satélite, apoiada por levantamentos de campo e entrevistas com proprietários de terras e técnicos da região. Para modelagem dos cenários de carbono, com base nas unidades de solos e nos usos existentes, foi realizada uma coleta de amostras de solo para parametrizar e validar o modelo Century 4.0. A espacialização dos dados foi feita montando uma base SIG com o mapa de solos e do relevo de forma a modelar ponto a ponto o estoque de carbono através da variável erosão, onde em cada pixel foi atribuída uma perda de solo calculada através da USLE. Foram encontrados na área unidades de mapeamento de Neossolos (RReh, RLd), Argissolos (PVd), Luvissolos (TXo1, TXo2, TXp, TCo), Chernossolos (MEo), Vertissolos (VEo) e Gleissolos (GMve), com relevo em média suave ondulado. Até o ano de 1967 98,75% da área da BHP era utilizada somente com pecuária extensiva em campo nativo, que foi reduzida a 82,67% em 2009, com a entrada das culturas de arroz, soja, eucalipto e acácia. Os estoques de C na camada arável dos solos da BHP são afetados de modo variável em função do uso do solo e da unidade de mapeamento. Os maiores estoques de C sob campo nativo com pastoreio tradicional simulados em 1990 ocorreram nas unidades MEo (89,04 Mg ha-1 C) e TCo (79,87 Mg ha-1 C), enquanto que os solos das unidades RLd (27,48 Mg ha-1 C) e PVd (41,73 Mg ha-1 C) produziram as menores capacidades de armazenamento de C. A simulação indica também que o sistema com plantio direto de soja no verão e aveia preta no inverno não mantém os níveis de C dos solos estudados, mostrando um consumo dos estoques em todas as unidades de mapeamento. A manutenção deste tipo de uso por 50 anos pode significar o consumo de 35% dos estoques de C dos solos nas unidades de mapeamento simuladas (todas à exceção da VEo e GMve). O sistema de pastoreio racional Voisin apresentou uma capacidade superior à do pastoreio tradicional sem queima em promover o acúmulo de C nos solos estudados.

The present dissertation is an analysis in its spatial and temporal scales and the roles of urban land use in the small town of São Sepé in which dynamic is related to the agricultural sector in which the city is part. Therefore, there are many roles in the economic sector, specifically associated to the cooperative named COTRISEL. The reality of this town is expressed by economic flows from the business generated by the cooperative in the region. In this context, this town of Portuguese colonization, the concession the Sesmarias (large land properties), for many centuries it was dominated by elites, owners of land, defending their interests. The economy of São Sepé focuses on the agricultural sector, with trading and services depending on this sector. It is also the agribusiness benefit from the primary production, adding that production value. It was also analyzed, the capital, the urban equipment and infrastructure in order to verify how this type of economy was able to generate jobs, equipment or even urban infrastructure to conduct activities. / O presente estudo analisa em suas escalas espaciais e temporais os papéis e o uso do solo urbano da pequena cidade de São Sepé cujas dinâmicas atrelam-se ao setor agropecuário no qual a cidade está envolvida. Para isso destacam-se os papéis econômicos desse setor, ligado especificamente a cooperativa COTRISEL. A realidade dessa cidade se expressa pelos fluxos econômicos provenientes dos negócios gerados pela cooperativa na região. Nesse contexto, a cidade fruto da colonização portuguesa, da concessão de sesmarias, foi dominada durante muitos séculos pelas elites, donas de terras, defendendo seus interesses. A economia de São Sepé está centrada no setor agrícola, com o comércio e serviços dependendo deste setor. Destaca-se ainda o agronegócio beneficiando parte da produção primária, agregando valor aquela produção. Ainda foram analisados, o capital social, os equipamentos urbanos e a infra-estrutura como forma de averiguar o quanto aquele tipo de economia foi capaz de gerar empregos, equipamentos ou mesmo infra-estrutura urbana para a realização de suas atividades.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-01T13:34:51Z No. of bitstreams: 1 fulviopiccininialbertoni.pdf: 3427271 bytes, checksum: 318dd889c934d5c67eaf8f3b9dcb9a0f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-01T15:49:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fulviopiccininialbertoni.pdf: 3427271 bytes, checksum: 318dd889c934d5c67eaf8f3b9dcb9a0f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T15:49:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fulviopiccininialbertoni.pdf: 3427271 bytes, checksum: 318dd889c934d5c67eaf8f3b9dcb9a0f (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Esta pesquisa pretende estudar a urbanização da Região de São Pedro em Juiz de Fora, a influência que os sujeitos sociais tiveram no processo da disputa do espaço urbano e a participação do Poder Público Municipal nessa arena. Apresenta-se dividido em três capítulos, separados em subtítulos, desvendado sob o ponto de vista literário, numa abordagem dialética marxista e estruturalista com foco na produção e organização do espaço urbano e apresenta um breve relato de como ocorreu o planejamento urbano no Brasil. Serão discutidas questões relacionadas à região de São Pedro, em Juiz de Fora, e a transformação urbana, sua origem, história, localização geográfica e como se desenvolveu a expansão urbana nesta área, também conhecida como Cidade Alta, como se deu a ocupação, o uso do solo e a segregação, destacando-se a evolução imobiliária e a implementação dos conjuntos habitacionais direcionados as famílias de baixa renda e suas disparidades socioeconômicas com os segmentos de alta renda que convivem no mesmo espaço urbano. / This research want to study the urbanization of the Region of São Pedro, in Juiz de Fora, the influence that social subjects were in the process of dispute of urban space and the involvement of Municipal Government in this space. It presents three chapters, separated in subheadings, unraveled under the literary point of view, in an approach dialectic marxist and structuralist focused on the production and organization of urban space and presents a brief account of how urban planning in Brazil occurred. Will be discussed questions about the region of the São Pedro in Juiz de Fora, and urban transformation, its origin, history, geography and how it developed urban expansion in this field, also known as Cidade Alta, how was the occupancy, use soil and segregation, standing out the evolution the real estate and the implementation of housing estates directed to low income families, and their socioeconomic disparities with the segments of high income who live in the same urban space.

Esta dissertação teve como objetivo caracterizar e analisar dezenove quintais caiçaras na comunidade do Saco do Mamanguá, localizada no município de Paraty - RJ, do ponto de vista social, econômico e etnoecológico em estreita associação com os fatores externos de pressão presentes no contexto regional. A orientação metodológica adotada seguiu os princípios da pesquisa-intervenção em combinação com métodos e técnicas utilizadas nas ciências sociais, etnoecológicas e diagnósticos participativos. Os atuais e principais fatores de pressão vivenciados por esta comunidade são parte de um processo histórico, que teve início, principalmente, com a abertura da estrada Rio-Santos, cujo maior impacto foi o estímulo ao turismo na região, tendo como conseqüência direta o avanço da especulação imobiliária, contato crescente das comunidades caiçaras com centros de consumo, extração predatória de plantas com valor econômico e a criação de Unidades de Conservação na região, como uma medida de proteção. Estes fatores foram analisados do ponto de vista de seus impactos sociais, econômicos ambientais e culturais na reorganização dos sistemas tradicionais de produção e manejo dos recursos naturais da comunidade do Saco do Mamanguá, com enfoque no uso da terra, em especial, nos sistemas de produção quintais. Uma das conseqüências mais evidentes foi a perda de território e de mobilidade interna dos grupos familiares, resultando na diminuição dos espaços para plantios - roçados e quintais - e, por fim, na delocalização alimentar e aumento da dependência de produtos externos. Embora os itens alimentícios comprados na cidade representam 60,2% do total de alimentos citados nos levantamentos, os recursos locais ainda contribuem com 39,7% dos itens alimentares, sendo que 13,7% são provenientes dos quintais, que oferecem, principalmente, frutas e, em menor quantidade, verduras, plantas medicinais e condimentares. Isso mostra a importância dos quintais para a segurança alimentar das famílias. Nos dezenove quintais estudados foram encontradas 347 espécies, com uma média de 64 espécies por quintal, evidenciando sua riqueza em diversidade. Outro aspecto importante observado foi complexidade da estrutura dos quintais. Em todos eles foram observados três principais estratos: o estrato herbáceo com predominância de plantas ornamentais; o estrato arbustivo com espécies destinadas, principalmente, à alimentação e o estrato arbóreo, composto por espécies frutíferas e nativas, cujo ambiente sombreado produzido determina as demais espécies dos estratos inferiores, que, em geral, são espécies perenes, pouco exigentes em manejo e luminosidade e destinadas principalmente à alimentação. Considerando que os quintais são sistemas complexos, cujos fatores influenciam na sua forma, função e manutenção, foram observadas diferentes zonas de manejo. Ao caracterizar os quintais procurou-se enfatizar suas funções e valores, incluindo aqueles reconhecidamente intangíveis, dificilmente mensuráveis, ligados ao valor estético, ao lazer e ao aspecto emotivo. Isso permitiu dar visibilidade à contribuição dos quintais para a qualidade de vida das famílias e para a segurança alimentar e, através desses valores e dos sistemas de manejo já praticados, incentivar, futuramente, a formulação de novas práticas agroflorestais em sintonia com os princípios do desenvolvimento sustentável para a região. / This dissertation had the objective of characterizing nineteen homegardens in the Saco do Mamanguá community, located in the Paraty County - RJ. Social, economical and ethnoecological aspects were addressed in close association with external pressure factors in the regional context. Research-intervention methodology was used, as in social sciences, ethnoecology and participatory diagnosis. Present and main pressure factors affecting this community are part of a historical process, that started with the opening of the Rio-Santos highway. Its biggest impact was the stimulus for tourism, causing the expansion of real estate exploitation, constant contact of the local people with urban centers, predatory extractions of economically valued plants and the creation of Conservation Units in this region, as a means of protection. These factors were analyzed from the stand point of the social, economical, environmental and cultural impacts on the reorganization of the traditional production systems and natural resource management at the Saco do Mamanguá, focusing land use, and specially homegardens. One of the most evident consequences was the loss of territory and internal mobility of the families, resulting in the decrease of land for cultivation - gardens and fields of plantation - and at last, the food delocalization and increase of dependence on external products. Although food bought in the city represent 60.2% of the total cited in the surveys, local resources contribute with 39.7%, from which 13.7% come from homegardens, which supply mainly fruits and in less quantity vegetables, medicinal plants and condiments. These data show the importance of home gardens in the families’ food and health supply. Besides, from the 19 home gardens studied, we found 347 species of plants, with an average of 64 species per garden, showing their richness in diversity. Another important aspect was the structural complexity of these gardens. All of them presented three main strata: herbs (dominated by ornamental plants); shrubs (mostly for food); and trees (dominated by fruits) in which shades are occupied by other perennial species. Considering that these gardens are complex systems, one can observe different zones of management. While characterizing these gardens, their function and values were emphasized, including the intangible ones, hardly measured, related to esthetical values, to leisure and to emotional aspects. These aspects give visibility to the gardens’ contribution to life quality of those families and their health security, and through these values and the management systems already in practice, to stimulate in the future the formulation of new agroforestry practices that are in tune with the principles of sustainable development.

In spite tropical forests are the most important terrestrial global carbon sinks due to carbon storage in aboveground biomass, it is also the primary target of deforestation. The conversion of Tropical forests into anthropogenic areas might disrupt biological flux and also lead to severe microclimatic changes at forest edges. These combined effects can trigger profound changes in plant composition through both high mortality of fragmentation-sensitive species and proliferation of disturbed-adapted species which will ultimately impacts carbon storage. Thus, our main objective in this study was understand the role of human-induced disturbances in modulate the dimension of biomass loss at tropical forests. We applied a systematic literature review searching for empirical evidences that edge effects can drive biomass loss in tropical forests (Chapter 2). Our findings highlighted the gap of knowledge about the pattern and process related to biomass loss in tropical forests. To strengthen this understanding, we formulated a conceptual model linking landscape structure and patch-level attributes to severity of edge effects affecting aboveground biomass. Our model hypothesizes that habitat amount, isolation, time since edge creation, and the synergism between edge distance, patch size, and matrix type are the main drivers of biomass loss in anthropogenic tropical forests. We thus used a large plant dataset (18 503 trees ≥ 10 cm dbh) from 146 sites distributed across four Mexican and four Brazilian rainforest regions to test our conceptual model predictions, specifically the influence of forest cover, site isolation, edge distance, patch size and type of matrix on biomass (Chapter 3). We observed that carbon-rich sites presented species that are typical of old-growth forests (shade-tolerant, large-seeded, zoocoric) contrasting to carbon-poor sites composed by disturbed-adapted species (pioneer occupying the understory). Large shade-tolerant trees (≥ 40 cm dbh) were impacted severely by the combination of forest loss and edge effects. Edge distance, patch size, and the amount of open-matrix strongly influence small shade-tolerant trees (≤ 20 cm dbh). Although our results do not fully corroborate the initial predictions of the conceptual model, they support the idea that landscape composition interact with patch structure and ultimately impacts biomass stocks in fragmented tropical forests. Finally, we further investigated if the disturbance level of the region influences plant-structure responses to forest loss (Chapter 4). Biomass, but not plant density, was affected by forest loss in regions with intermediate disturbance levels, i.e. regions showing a combination of moderate deforestation (20-40% of remaining forest cover) disturbed during the past 30-60 years, high defaunation but harboring relictual populations of large-mammals, and areas mostly composed by heterogeneous matrices. In general, our findings highlight that both landscape composition and patch structure are the main drivers of biomass loss in Neotropical forests, and that the landscape context must be considered to obtain more reliable estimations of carbon emissions due to forest degradation. Landscape planning (e.g. restoration of forest cover) should be included in conservation strategies in order to sustain carbon storage. Moreover, we advocate that conservation initiatives will be less costly and more effective if implemented in areas under intermediate disturbance levels / Apesar das florestas tropicais serem a mais importante fonte mundial de carbono da porção terrestre do globo devido ao armazenamento de carbono na biomassa acima do solo, elas são também o alvo primário do desmatamento. A conversão das florestas Tropicais em áreas antropogênicas pode interromper o fluxo biológico e também levar a severas mudanças microclimáticas na borda dos fragmentos. A combinação desses efeitos pode engatilhar profundas mudanças na composição da vegetação através tanto da mortalidade de espécies sensíveis à fragmentação como também pela proliferação de espécies adaptadas distúrbios, com impactos finais nos estoques de carbono. Assim, o maior objetivo desse estudo foi compreender o papel dos distúrbios induzidos pelo homem na modulação da dimensão da perda de biomassa em florestas Tropicais. Nós aplicamos uma revisão sistemática da literatura procurando por evidências empíricas de que o efeito de borda pode levar a perda de biomassa em florestas tropicais (Capítulo 2). Nossos resultados destacam a lacuna de conhecimento entre padrões e processos relacionados à perda de biomassa em florestas Tropicais. Para fortalecer esse conhecimento, nós formulamos um modelo conceitual conectando estrutura da paisagem e atributos na escala do fragmento à severidade do efeito de borda, e assim afetando a biomassa acima do solo. Nosso modelo hipotetiza que a quantidade de hábitat, o isolamento, o tempo desde a formação da borda e o sinergismo entre tamanho do fragmento, distância da borda e tipo de matriz são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Tropicais antropogênicas. Utilizando um grande banco de dados (18 503 árvores ≥ 10 cm dap) provenientes de 146 locais distribuídos em quatro regiões de floresta úmida no México e quatro no Brasil, nós então testamos as predições do nosso modelo conceitual. Especificamente, a influência da cobertura florestal, isolamento, distância da borda, tamanho do fragmento e tipo de matriz sobre a biomassa (Capítulo 3). Nós observamos que áreas com muito carbono apresentaram espécies típicas de florestas maduras (tolerantes ao sombreamento, zoocóricas, com sementes grandes) contrastando com áreas com pouco carbono compostas por espécies adaptadas à distúrbio (pioneiras ocupando o sub-bosque). Árvores grandes tolerantes ao sombreamento (≥ 40 cm dap) foram impactadas severamente pela combinação de perda de cobertura florestal e efeitos de borda. Distância da borda, tamanho do fragmento e a extensão da área de matriz aberta influenciaram fortemente as árvores pequenas tolerantes a sombreamento (≤ 20 cm dap). Apesar dos nossos resultados não corroborarem completamente as predições iniciais do nosso modelo conceitual, eles dão suporte à ideia de que a composição da paisagem interage com a estrutura do fragmento com impactos finais nos estoques de biomassa em florestas Neotropicais. Por fim, nós investigamos se o nível de distúrbio da região pode influenciar nas respostas da estrutura da vegetação à perda de cobertura florestal. Biomassa, mas não a densidade de indivíduos, foi afetada pela perda de cobertura florestal em regiões com nível intermediário de distúrbio, i.e. regiões apresentando uma combinação de níveis moderados de desmatamento (20-40% de cobertura florestal remanescente) em que a perturbação ocorreu ao longo dos últimos 30-60 anos, com alto grau de defaunação mas ainda abrigando populações relictuais de grandes mamíferos e, em sua maioria, compostos por uma matriz heterogênea. Em geral, nossos resultados destacaram que tanto a composição da paisagem como a estrutura do fragmento são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Neotropicais e que o contexto da paisagem deve ser considerado para se obter estimativas mais confiáveis de emissão de carbono devido à degradação florestal. O planejamento da paisagem (e.g. restauração da cobertura florestal) deve ser incluído em estratégias de conservação em ordem de sustentar o armazenamento de carbono. Além disso, nós defendemos que iniciativas de conservação serão menos custosas e mais efetivas se implementadas em áreas sob níveis intermediários de distúrbio

Atravessando diferentes escalas, o diagnóstico do ambiente construído considera a floresta urbana como espaço humano de natureza integrada, enfrentando a necessidade de equacionar a capacidade reprodutora de água diante da ocupação e da expansão urbana. O presente trabalho apresenta um método desenvolvido e aplicado para avaliar as diferentes dimensões do espaço urbano, notadamente, aquelas relacionadas à interface cidade-hidroesfera de municípios e de regiões, que necessitam do gerenciamento das unidades hidrográficas. Consiste em um modelo conceitual de uma abordagem multidimensional da paisagem construída, contextualizando os principais componentes do espacial/urbano, visando a configuração adequada de zonas ecológico-econômicas. Avaliaram-se inicialmente as técnicas desenvolvidas por outros autores para a construção de um novo método. A partir das observações diretas e indiretas, dados e informações foram organizados em um banco de dados que viabilizou a leitura cruzada, pela técnica de sobreposição de mapas e imagens de satélite (LANDSAT 7ETM+), processadas para Sistema de Informação Geográfica SIG com o uso do ENVI 4.1 (Environment for Visualizing Images) acompanhado com IDL (Interactive Data Language). Do cruzamento da dimensão horizontal com a vertical, propõem-se sete passos metodológicos: identificar, conhecer, compreender, ordenar, analisar, aplicar e avaliar para a abordagem da dinâmica estrutural combinada a compatibilidade ambiental. Adotou-se a modelagem para a análise multi-espacial da cobertura da terra, analisando os componentes do espaço/território na região do Vale do Ribeira de Iguape e no município de Registro-SP. Nas diferentes escalas observadas, os resultados mostram vários Planos de Informações (Pis) de fronteiras topológicas que traduziram os padrões e processos, interligados em diferentes campos da ecologia da paisagem urbana, unindo a geografia humana, a economia do espacial hídrico e o planejamento adequado. Oito planos de informação estão correlacionados na relação população-recursos da unidade municipal conceituada como florestas coletivas, considerando a gestão urbana para as quais os recursos renováveis estão endereçados ao uso sustentável. A compreensão global da paisagem integrou imagem, formato, função, estrutura e ordem urbanas nas quais vetores socioambientais interagem, revelando três características básicas: a imagem da cidade como recurso coletivo, a dinâmica da expansão urbana e as zonas ecológico-econômicas para o desenvolvimento adequado. Ampliou-se a base teórica entre estruturas do espaço/território e a compreensão de conceitos urbanos num planejamento territorial. Recomenda-se o conhecimento multidimensional e o desenvolvimento metodológico para a ordenação do espaço urbano. / Across different scale, research has focused on the diagnosis of built environment, considered as the urban forest treated as integrated natural human space. However, susceptive to occupation and urban expansion, urban forests are generally in need of adequate management for water catchments areas capacity that is expected to provide the increasing population. A new method has been developed and applied to evaluate different dimensions of the urban space. Notable, those interrelated to the interface of the city-hydrosphere of the municipal and the regional areas where adequate management for hydrographic units is required. Initially existing technique of several author were investigated in order to construct a new method. A multi-dimensional approach towards built environment has been developed and applied for the configuration of ecologic-economic zone by the principal components of the spatial/urban. Through direct and indirect observation, data and information collected were organized as data bank of shapefiles, which was utilized in cross analysis and in the overlaying of maps and satellite images (LANDSAT ETM+). With the aid of computer system and softwares, using ENVI 4.1 (Environment for Visualizing Images) with IDL (Interactive Data Language), satellite images were processed in GIS (Geographic Information System) ambient. By linking vertical and horizontal assessments seven methodological steps proposed were determined to identify, perceive, understand, organize, analyze, apply and evaluate the structural urban components under compatible environment investigations. A dynamic model adopted has treated the multi-spatial view of Land Cover, through spatial/territorial modeling, considering the region of Vale do Ribeira and the municipal area of Registro (SP). In all scales, results has revealed both information layer based on the topological translation of urban social/natural pattern and process interconnected with subjects of urban landscape ecology; linking human geography, water environment ecology and adequate planning. Eight elements in different layers of information were correlated on the subject of population-resources of the municipal area, which was considered as collective forest. Territorial management was addressed for sustainable urban use and settings on which a global comprehension of pattern, image, function, structure and order of the special/urban has been integrated. By introducing social environmental vectors, three basic results were archived: the city image as collective resources, the dynamic expansion model and the configuration of ecologic- economic zones. The notional basis of urban space has been amplified for a comprehensive regional planning. A multi-dimensional approach has been recommended for urban landscape ecology towards environment improvement and physical space configuration.