O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

Programas de conservação do solo e da água que utilizam a bacia hidrográfica como unidade de planejamento têm sido amplamente empregados nos estados do sul do Brasil, com bons resultados. Um componente importante de seguimento desses programas se refere à implantação de projetos de monitoramento hidrossedimentométrico e de qualidade de água para avaliar o impacto nos recursos hídricos das práticas introduzidas. De uma maneira geral, os resultados obtidos pelos projetos de monitoramento têm sido pouco conclusivos. Isso devese, principalmente, a limitações dos procedimentos experimentais adotados. Este estudo propõe uma metodologia de avaliação que combina técnicas tradicionais de monitoramento com técnicas de identificação de fontes de sedimentos. O trabalho foi realizado numa pequena bacia rural (1,19 km2) localizada no sul do Brasil, a qual foi monitorada antes e depois da implementação de práticas conservacionistas através do Programa de Combate à Pobreza Rural (RS-RURAL). Foram utilizados, neste trabalho, cinqüenta eventos de precipitação que ocorreram entre maio de 2002 e março 2006. As práticas conservacionistas implantadas pelo programa, como a adubação verde de inverno e o cultivo mínimo do fumo, foram progressivamente adotadas pelos agricultores. Avaliações hidrossedimentométricas foram realizadas através de medições de precipitação, volume escoado superficialmente, vazão máxima e produção de sedimentos dos eventos. Os resultados indicaram que tanto o volume de escoamento superficial como a vazão máxima diminiu significativamente depois da implementação das práticas conservacionistas. Já em relação à produção de sedimentos nos eventos, verificou-se uma redução de, aproximadamente, 80% para os eventos de baixa magnitude e cerca de 40% para os eventos de média magnitude. Com relação à aplicação da técnica de identificação das fontes de sedimentos, verificou-se para os períodos pré- e pósimplementação uma diminuição da contribuição das lavouras e estradas de 62% e 36% para 54% e 24%, respectivamente, enquanto a contribuição dos canais de drenagem aumentou de 2% para 22%. O acoplamento das técnicas de identificação de fontes de sedimentos com técnicas tradicionais de monitoramento hidrossedimentométrico foi eficaz em elucidar não apenas os efeitos das práticas conservacionistas na produção de sedimentos da bacia, mas também a inter-relação dinâmica entre as fontes. / Soil and water conservation programs that use catchments as planning units have been widely and successfully used in the southern states of Brazil. An important follow-up component of these programs is the installment of hydrosedimentometric and water quality monitoring projects to evaluate the impact of the practices introduced on water resources. In general, these monitoring projects have yielded inconclusive results, mostly due to procedural limitations. This study proposes a method that combines traditional monitoring techniques with sediment source identification. The study was carried out in a small rural basin (1.19 km2) located in southern Brazil, which was monitored before and after the introduction of conservation practices by the Program to Combat Rural Poverty (RS-RURAL). Fifty rainfall events occurring between May 2002 and March 2006 were included in the study. The conservation practices, such as green manure and reduced tillage tobacco production, were progressively adopted by local farmers. Hydrosedimentometric evaluations were performed using rainfall measurements, surface runoff volume, peak flow and sediment yield for the rainfall events. Results indicate that both runoff volume and peak flow declined significantly after implementation of conservation practices. Sediment yield was reduced by approximately 80% for low magnitude events and around 40% for medium magnitude events. Regarding sediment source identification, the sediment contribution from fields and roads declined from 62% and 36%, before implementation, to 54% and 24%, respectively, after implementation. The contribution from drainage channels increased from 2% to 22%, however, during the same period. The combination of sediment source identification and traditional sediment monitoring techniques demonstrated not just the impact of conservation practices on sediment yield in the catchment, but also the dynamic interactions between sediment sources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-12T15:58:35Z No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-24T18:54:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T18:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / A bacia-rifte Araí, localizada na porção setentrional da Faixa Brasília, é uma entidade tectônica paleo/mesoproterozoica ainda pouco conhecida. Possui história evolutiva complexa, com inversão do rifte em meio a uma tectônica thick-skinned no Brasiliano. Alguns autores mencionam estruturas profundas desconhecidas tanto em termos de profundidade quanto em sua geometria. A utilização de dados geofísicos aplicados a essa problemática forneceram indicadores regionais essenciais ao entendimento das estruturas do rifte, permitindo uma melhor compreensão de seu arcabouço estrutural evolutivo. Nesse contexto, a bacia foi investigada com relação à sua resposta magnética e gravimétrica integrada a dados geológicos estruturais. A fim de esclarecer sua compartimentação tectônica, sistemas de falhas principais e profundidade do embasamento foi realizada análise geofísica por meio da Deconvolução de Euler e espectro radial de potência. Foram aplicados ainda os filtros Derivada Vertical, Derivada Tilt, Ângulo Tilt Horizontal e Derivada Tilt do Gradiente Horizontal Total sobre malhas individualizadas pelo Matched Filter. A partir destas, foram traçados os lineamentos magnéticos da região. O arcabouço tectônico interpretado apresentou direção preferencial N40E, compreendendo principalmente feições relacionadas ao Brasiliano. O Grupo Araí apresentou assinatura magnética preferencial em N50-80E composta por dois grupos de estruturas: aquelas relacionadas a reativações de falhas extensionais do rifte e estruturas associadas (pertencentes aos sistemas São Jorge-Alto Paraíso-Cormari, Cavalcante-Teresina e Teresina-Nova Roma) e as geradas essencialmente no Brasiliano. A integração de todos os resultados obtidos resultou num modelo conceitual 2D da bacia, com assinaturas geofísicas importantes em 37 km; 22,6 km; 15,6 km; 9,7 km; 8 – 2,3 km e 0,54 km; interpretadas, respectivamente, como a Descontinuidade de Mohorovicic, Superfície Curie, Descontinuidade de Conrad, intrusões graníticas pontuais, profundidades do embasamento e falhas superficiais. Os sistemas descritos evidenciam as principais falhas relacionadas ao rifte, convergindo para uma falha principal detectada até 22,6 km. As falhas diretamente relacionadas ao estágio rifte foram demarcadas pela Deconvolução de Euler e confirmadas pela presença de conglomerados de leques aluviais ao longo das mesmas. A compartimentação atual da bacia-rifte remonta ao Brasiliano, limitando blocos crustais com características distintas que condicionaram a atual geometria da bacia. Observando os resultados geofísicos, é válida a sugestão de que o Rifte Araí estaria associado a um processo extensional incompleto, não desenvolvendo margem passiva, mas compreendendo um rifte intracontinental isolado similar ao Midcontinent Rift. / Located in the northern part of the Brasília Belt, the Araí Rift comprises a paleo-mesoproterozoic sedimentary basin which has been poorly studied. It has a complex evolutionary history, with inversion of the rift in a thick-skinned tectonic corresponding to Brasiliano Orogeny. Some authors mention deep structures that are unknown in terms of both depth and geometry. The use of geophysical data applied to such problem provided regional indexes that were essential to a better understanding of the rift structures and its evolutionary structural framework. In this context, the basin was investigated with respect to its magnetic and gravity responses integrated to structural geological data. A geophysical analysis was performed through the Euler Deconvolution and radial power spectra, to clarify the evolutionary scenario in which the basin is involved, its main fault systems, and depth of the basement. The Vertical Derivative, Tilt Derivative, Horizontal Tilt Angle, and Tilt Angle of the Total Horizontal Gradient filters were also applied to the grids individualized by the Matched Filtering. The magnetic structures of the region were delineated from these responses. The interpreted tectonic framework showed main direction in N40E, which mainly comprises features related to Brasiliano Orogeny. The Araí Group presented a magnetic signature in the direction N50-80E, composed of two main groups of structures: those related to reactivation of extension rift faults and associated structures (belonging to the São Jorge-Alto Paraíso-Cormari, Cavalcante-Teresina, and Teresina-Nova Roma systems) and the structures essentially formed in the Brasiliano. The integration of results obtained in this work resulted in a 2D conceptual model of the basin with important geophysical signatures in 37 km, 22.6 km, 15.6 km, 9.7 km, 8 – 2.3 km and 0.54 km, respectively interpreted as Mohorovicic Discontinuity, Curie Surface, Conrad Discontinuity, granitic intrusions, basement depths, and superficial faults. The fault systems previously mentioned describe the main faults related to the rift, converging to a main fault detected up to the depth of 22.6 km. The faults directly related to the rift stage were delineated by the Euler Deconvolution and confirmed by the presence of conglomerates of alluvial fans along these faults. The current geometry of the rift basin goes back to the Brasiliano, where the rift arms limited crustal blocks with distinct characteristics. From the observation of the geophysical results, it is suggested that the Araí Rift would be associated with an incomplete extensional process, comprising an isolated intracontinental rift similar to the Midcontinent Rift.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-06T14:06:18Z No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-09T12:18:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T12:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlanadeAlmeidaValadares.pdf: 8766598 bytes, checksum: 649ee80709207fe3eaf15f90c6dbe362 (MD5) Previous issue date: 2017-10-09 / O Córrego Taquari é destinado para a captação de água para o abastecimento humano e, apesar de ter sua área protegida pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal, tem sofrido com o processo de urbanização, observado principalmente com a implantação do Paranoá Parque. O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica ambiental, por meio da evolução histórica e de cenários prospectivos de uso e cobertura do solo, e a sua influência na vulnerabilidade ambiental na bacia hidrográfica do Córrego Taquari e entorno, no Distrito Federal. Para tanto realizou-se uma avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo, para os anos 1985-1995, 1995-2005 e 2005-2016, para a área de estudo A; 2009-2011 e 2011-2014, para a área de estudo B e a para bacia hidrográfica do Córrego Taquari. Em seguida foi realizada uma avaliação multicritério baseada em Análise Hierárquica de Processos (AHP) para se determinar a vulnerabilidade ambiental em função de suas características naturais e antrópicas, tais como uso e cobertura do solo, declividade, pedologia, geomorfologia e geologia. Analisou-se a mudança na temperatura aparente de superfície do solo. Foi realizada simulação da dinâmica ambiental do uso e cobertura do solo, pelo sistema Dinamica EGO, para produzir cenários prospectivos para o ano de 2019. Foi realizada uma análise de sensibilidade da relação entre as mudanças do uso e cobertura do solo e a alteração no escoamento superficial direto, na bacia hidrográfica do Córrego Taquari. Os resultados sugerem a evolução do uso e cobertura do solo com o decorrer dos anos, demonstrando continuidade do processo de ocupação antrópica, podendo afetar as componentes hidrológicas, como o escoamento superficial direto, podendo ocasionar impactos ambientais e sociais devido ao aumento do volume. A utilização da AHP mostrou-se satisfatória para reduzir erros e produzir mapas com certa imparcialidade. A integração dos fatores naturais e antrópicos incorporou informações relevantes ao estudo da vulnerabilidade ambiental. A vulnerabilidade ambiental muito alta não é muito representativa nas áreas estudadas. As temperaturas de superfície terrestre sugerem boa relação com o uso e cobertura do solo, com os dados meteorológicos e como indicador da capacidade de infiltração do solo. / The Taquari stream is destined for the water abstraction for the human supply and despite its protected area by the Environmental Sanitation Company of the Federal District, has suffered with the urbanization process, mainly observed with implementation of Paranoá Parque. The objective of this study was to evaluate the environmental dynamics, through historical evolution and prospective scenarios of soil use and cover, and its influence on environmental vulnerability in the Taquari stream watershed and surrounding area, in the Distrito Federal. A multitemporal evaluation of soil use and cover was carried out for the years 1985-1995, 1995-2005 and 2005-2016, for study area A; 2009-2011 and 2011-2014, for study area B and for the Taquari stream watershed. A multicriteria evaluation based on Analytical Hierarchy Process (AHP) was then carried out to determine the environmental vulnerability due to its natural and anthropogenic characteristics, such as soil use and cover, declivity, pedology, geomorphology and geology. The apparent soil surface temperature change was analyzed. Simulation of the environmental dynamics of soil use and cover by the Dinamica EGO system was carried out to produce prospective scenarios for the year 2019. A sensitivity analysis of the relationship between soil use and cover changes and the direct surface runoff change in Taquari stream watershed was performed. The results suggest the evolution of soil use and cover the years, demonstrating the continuity of the anthropic occupation process, which may affect the hydrological components, such as direct surface runoff, and may cause environmental and social impacts due to the increase in volume. The use of AHP was satisfactory to reduce errors and produce maps with some impartiality. The integration of natural and anthropic factors incorporated relevant information to the study of environmental vulnerability. Very high environmental vulnerability is not very representative in the areas studied. Land surface temperatures suggest a good relation with the soil use and cover, with meteorological data and as an indicator of soil infiltration capacity

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-18T19:33:05Z No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) Previous issue date: 2017-10-19 / O objetivo do trabalho consiste em realizar levantamento de descargas líquida e sólida em suspenção durante eventos pluviométricos de diferentes intensidades próximo na foz da bacia hidrográfica do ribeirão do Gama, Brasilia-DF entre os meses de dezembro de 2015 e março de 2016, período chuvoso, a fim de compreender o regime do canal e melhorar as estimativas de deposição de sedimentos pela bacia no lago Paranoá. A descarga líquida foi determinada com medições discretas a vau e em ponte com medição de velocidade pelo método acústico. O nível foi obtido com linígrafo digital e foi estabelecida curva chave com a equação exponencial. A Descarga sólida foi medida a vau e em ponte com amostradores manuais integradores e também com amostrador automático pontual, sendo obtida em mg/L pós filtragem à vácuo em laboratório. A turbidez foi medida automaticamente com a sonda Hydrolab DS5X. Foi calculado o tempo de concentração da bacia para os 11 eventos medidos e testadas as correlações entre chuva, vazão, carga sólida e turbidez. Os resultados indicam as histereses apresentadas em dois comportamentos figure eight e counterclockwise loop. / The work aims to monitorate the water and solid suspended discharge during High intensity rainfall events on Gama basin/DF, from Dezember 2015 to March 2016, rainy season, to understand the fluvial regime and improve the channel depositon estimates on the Paranoá lake. We used the accoustic doppler method to determine the velocity in discrete measurements. The level was monitorated with a digital linigraph and the rating curve was obtained by the exponential method. The suspend solid discharge was monitorated with manual and automatic samplers, resulting mg/L measures after filtration in laboratory. The Hydrolab DS5X probe was used to determinate turbidity in the field. We calculated the time of concentration to 11 High intensity rainfall events and tested the correlation between rainfall, water discharge, solid discharge and turbidity. The results show two forms of hysteresis on the channel: figure eight e counterclockwise loop.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-14T14:22:30Z No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IlannadeSouzaRêgo.pdf: 2975970 bytes, checksum: 46bf531f2d20b0d719dda2eeefa3e172 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / O monitoramento da qualidade da água é importante para avaliar e compreender as consequências das atividades humanas nos ecossistemas aquáticos. Nesse contexto, o sensoriamento remoto está sendo uma fonte de dados para o monitoramento de parâmetros de qualidade da água em rios e lagos. O objetivo deste trabalho é compreender a variabilidade das propriedades ópticas da água em diferentes corpos d’água e avaliar a possibilidade da existência de um modelo de inversão universal para estimar a concentração de sedimentos em suspensão (CSS) a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto (Rrs) em bacias hidrográficas em contextos hidroclimáticos contrastados, cinco da América do Sul (incluindo os rios Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema, São Francisco e Açudes do Nordeste) e uma da África ( Lago Bagré). Para tal, foi realizado o adensamento de dados de campo e laboratório em uma base de dados (radiométricos e de sólido em suspensão), seguida da padronização, organização e armazenamento dos dados e, posteriormente, análises de regressão para diversos comprimentos de onda. Foram analisados um total de 723 pontos, sendo que 476 apresentaram CSS de 0 a 100mg/L e 247 pontos de 100 a 500mg/L. Para estes pontos foram testados os modelos linear e de potência para oito comprimentos de onda (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm) e quatro razões de bandas (865/650nm, 800/650nm, 940/650nm, 940/865nm), escolhidos com base no comportamento espectral da água e na faixa central de bandas dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8, a fim de avaliar qual é o melhor comprimento de onda e modelo para obter CSS a partir de dados de reflectância de sensoriamento remoto. Com base nos testes de normalidade, observou-se que o modelo linear é o mais indicado para avaliar CSS e reflectância para CSS<100mg/L, enquanto que o modelo de potência é mais indicado para CSS>100mg/L. A partir disso, os modelos foram aplicados por meio do software R gerando gráficos de dispersão, coeficientes dos modelos (lineares e angulares) e valores da Raiz do Erro Médio Quadrático (RMSE% - considerado aceitável quando inferior a 30%). Com base nos valores de RMSE% e nos coeficientes lineares e angulares gerados pelos modelos, observou-se que para CSS<100mg/L a utilização de modelos lineares específicos para cada corpo d’água utilizando bandas no infravermelho (em geral, 865nm) são mais adequados, ao passo que para CSS>100mg/L um modelo de potência global para a razão de bandas entre infravermelho/vermelho (em geral, 865/650nm), pode ser aplicado em qualquer um dos corpos d’água com CSS>100mg/L de maneira eficiente. Após a seleção dos melhores comprimentos de onda, com base nos valores de RMSE%, foi possível avaliar a potencialidade dos sensores SENTINEL-2, MODIS E LANDSAT-8. Verificou-se que para CSS<100mg/L o uso dos três sensores é adequado para a recuperação de CSS. Entretanto, para CSS>100mg/L o SENTINEL-2 e o LANDSAT-8, demonstram maior potencial que o MODIS. Devido às suas altas resoluções (espectral, radiométrica, temporal e espacial), o SENTINEL-2 apresenta maior potencial para a obtenção de CSS frente ao MODIS e LANDSAT-8, em ambos os casos. / Monitoring water quality is important in assessing and understanding the consequences of human activities on aquatic ecosystems. In this context, remote sensing is increasingly being used for the monitoring of water quality parameters in rivers and lakes. The main goal of this work is to understand the variability of the optical properties of water in different water bodies and to evaluate the possibility of the existence of a universal inversion model to estimate suspended sediment concentration (CSS) from remote sensing reflectance data (Rrs) in watersheds in contrasting hydroclimatic contexts, five from South America (including the Amazonas, Maroni Madeira, Solimões, Purus, Paranoá, Paranapanema and São Francisco rivers, and Northeastern reservoirs) and one from Africa (Bagré Lake). For this purpose, the data were densified in field and laboratory, in a database (radiometric and solid in suspension), standardized, organized, stored, and later, analyzed using linear regression for different wavelengths. A total of 723 points were analyzed, 476 had CSS from 0 to 100mg / L and 247 points from 100 to 500mg / L. For these points the linear and power models for eight wavelengths (500nm, 650nm, 740nm, 783nm, 800nm, 865nm, 900nm, 940nm, 940nm) were tested and four band ratios (865 / 650nm, 800 / 650nm, 940 / 650nm , 940 / 865nm), chosen based on the spectral behavior of the water and the central bands of the SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8 sensors, in order to evaluate the best wavelength and model to obtain CSS from remote sensing reflectance data. Based on the normality tests, it was observed that the linear model is the most suitable for assessing CSS and reflectance for CSS <100mg / L, while the power model is more suitable for CSS> 100mg / L. Based on this, the models were applied through the R software generating dispersion graphs, coefficients of the models (linear and angular) and root mean square error values (RMSE% - considered acceptable when less than 30%). Based on the RMSE% values and the linear and angular coefficients generated by the models, it was observed that for CSS <100mg / L the use of specific linear models for each water body using infrared bands (in general 865nm) are more appropriate, while for CSS> 100mg / L a global power model for the infrared / red band ratio (usually 865 / 650nm), can be applied to any of the water bodies with CSS> 100mg / L in a more efficient way. After selecting the best wavelengths, based on the RMSE% values, it was possible to evaluate the potentiality of the sensors: SENTINEL-2, MODIS and LANDSAT-8. It was verified that for CSS <100mg / L the use of the three sensors is suitable for the recovery of CSS. However, for CSS> 100mg / L, SENTINEL-2 and LANDSAT-8 show greater potential than MODIS. Due to its high resolution (spectral, radiometric, temporal and spatial), SENTINEL-2 has a higher potential for obtaining CSS compared to MODIS and LANDSAT-8, in both cases.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Sustentável, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T16:19:21Z No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-23T22:15:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T22:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuísFábioGonçalvesdeMesquita.pdf: 3511319 bytes, checksum: 3ce1a7ebba4325face325959696dfe77 (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / O aumento da demanda de água, as alterações climáticas e as falhas na gestão dos recursos hídricos têm provocado situações hídricas críticas em diferentes países do mundo. Não há um modelo único que solucione essas situações críticas. Aspectos econômicos, ambientais, sociais e institucionais são peculiares em cada local e devem ser considerados caso a caso. Historicamente os recursos hídricos no Brasil têm sido administrados de forma centralizada e fragmentada. Visando à descentralização na gestão das águas, foi instituída no Brasil a Lei n0 9433 de 08 de janeiro de1997 que criou a Política e o Sistema Nacional de Recursos Hídricos. Contudo, os Estados têm enfrentado dificuldades no funcionamento dos organismos de bacia hidrográfica. Algumas bacias hidrográficas não possuem disponibilidade de água suficiente para atividades de irrigação, indústria e consumo humano. Nesse contexto, o objetivo dessa pesquisa foi investigar como está sendo realizada a gestão dos recursos hídricos na Bacia Hidrográfica do Rio Preto, que possui limitada quantidade de água para os usuários dessa bacia. A pesquisa limitou-se à porção leste do território do Distrito Federal, área de atuação do Comitê de Bacia Hidrográfica dos Afluentes do Rio Preto. Nesta porção do território predominam atividades agrícolas, especialmente a agricultura irrigada. Foram realizadas entrevistas com os membros do comitê e pesquisa documental. Como resultado, constatou-se que o comitê ainda não executa plenamente as atribuições que lhe foram conferidas pela lei, funcionando mais como uma arena de debates que uma instituição que influencia a tomada de decisão dos atores envolvidos na gestão da bacia do Rio Preto. Foi constatado também um descompasso na implantação dos instrumentos da gestão ambiental e da gestão dos recursos hídricos do Distrito Federal, especialmente o licenciamento ambiental e a outorga de direito de uso dos recursos hídricos. / The raising water demand, climate changes and the fault of water management has being stimulated critical hidrological situation in different countries. There is not a unique model to solve this critical water situations. Economic, environmental, social and institucional aspects in each localities must be considered. Historicaly, water management in Brazil has being concentrated without articulation between intitutions envolved. To reach descentralization in water management, Brazil governament created the Law n0 9.433, january 08, 1997, that created the National Water Politic and National Water System. However, the local governaments has being faced several difficulties to operate watershed organisms that the Nacional Water Politics created. Some watersheds doesn´t have available water for different kind of activities like irrigation, industrial and human necessities. Therefore, the aim of this search it was investigate how water management has being made in Rio Preto Watershed, that has limited water available for different uses. The research has limited in Distrito Federal territory,Brazil, area that Comitê de Bacia Hidrográfica dos Afluentes do Rio Preto manages. In this territorial portion predominate agricultural activities, mainly irrigation cultures. It was made interviews with members of Rio Preto committee watershed and documental research. The results showed that the committee still not operate like the Water National Politics prescribed. The committee is a local of discussions rather than a local that can influence decision making in Rio Preto watershed management. It was also showed desarticulation to implement legal instruments prescribed in environmental and water managements of Distrito Federal, mainly environmental license and concession for water use.

Este trabalho apresenta um estudo hidrogeológico realizado em um setor denominado aqüífero Cenozóico da bacia hidrográfica do rio Gravataí localizado na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. O aqüífero Cenozóico, dentro da área da bacia, tem uma abrangência de 88,2 km2 em uma extensão longitudinal de aproximadamente 17,0 km no sentido sudoeste-nordeste. Fundamentou-se este estudo na necessidade de se obter o diagnóstico do potencial hidrogeológico desta região visando estimar a capacidade do aqüífero. Tendo por objetivo definir um critério de prospecção de áreas potencialmente favoráveis para exploração de águas subterrâneas na região de ocorrência do aqüífero Cenozóico. Os elementos necessários para alimentar o modelo hidrogeológico conceitual foram obtidos através da integração de técnicas de sensoriamento remoto para a identificação de zonas de recarga, confinamento e descarga, geofísica para a obtenção das cotas de topo e base do aqüífero e geoprocessamento. Quanto a modelagem aplicada, considerando as simplificações adotadas, verificou-se que o aqüífero apresenta potencialidade razoável, mostrando ser possível prover municípios que hoje tem seu abastecimento feito por captações no rio Gravataí. O estudo mostrou também que tal aqüífero comporta-se como uma área de passagem da água advinda da recarga da Coxilha das Lombas para o Banhado Grande. Para toda área modelada os valores de drenança apresentaram-se negativos demonstrando que o aqüífero está cedendo água ao aqüífero freático. Este fato sugere ser possível a exploração do aqüífero livre ajustado ao confinado. A aplicação da metodologia proposta para o conhecimento técnico específico da área de estudo, apesar das limitações devidas à escassez de dados, oferece subsídios a uma melhor gestão da bacia e propicia o uso sustentável do seu manancial subterrâneo.

A região Oeste de Santa Catarina é reconhecida nacionalmente pela agricultura familiar. Porém, quando o tema é meio ambiente, é destaque como uma das regiões com maior poluição de suas águas superficiais. E é justamente nas atividades agrícolas onde se localizam as principais fontes desta poluição, com destaque para os dejetos de suínos, a erosão dos solos e o uso de agrotóxicos. A produção concentrada de aves e suínos tem gerado grandes excedentes de dejetos. Principalmente a suinocultura, devido à produção concentrada de grande quantidade de dejetos líquidos (com baixa concentração de matéria seca) de difícil manejo, tem contribuído para a contaminação dos recursos hídricos da região com matéria orgânica, nutrientes e metais pesados. O principal destino dos dejetos é o seu uso como fertilizante agrícola. Porém devido a grande contaminação das águas superficiais, essa prática ou não vem sendo adotada de forma adequada, ou não é suficiente para dar resposta a totalidade da produção de dejetos. O uso dos dejetos como fertilizante implica na integração da produção vegetal e animal. A capacidade de reciclar nutrientes nos sistemas de cultura define a quantidade de dejeto que pode ter esse destino e, caso essa seja a única opção de uso, passa a existir uma relação direta entre a área disponível para sua disposição e o número de animais que podem ser criados nessa área. O balanço de massas de nutrientes (nitrogênio e fósforo) aproximado é um instrumento capaz de estimar os excedentes de nutrientes produzidos nas criações animais, levando em conta informações locais nesta determinação. Da mesma forma, ao ser aplicado sobre os sistemas de culturas, estima a quantidade de nutrientes que podem ser reaproveitados nestes. O balanço foi aplicado de forma simplificada, sendo a entrada de nutrientes dada pelos insumos (alimentação animal e adubos) que ingressam na propriedade (atividade ou bacia hidrográfica) e a saída de nutrientes pelos produtos animais (carne, leite ...) e vegetais que saem da propriedade (atividade ou sub-bacia hidrográfica). O balanço de nutrientes, ao ser aplicado nas atividades bovinocultura e suinocultura em unidades de produção da região, foi sensível às variações de manejo que ocorrem nas atividades. Principalmente na suinocultura é possível, a partir do balanço, estabelecer relações entre variáveis do rebanho e os excedentes de nutrientes produzidos. No estudo de caso da sub-bacia do Lajeado dos Fragosos, a aplicação do balanço de N e P identificou grande variação entre as unidades de produção, tanto na capacidade de reciclagem dos sistemas de culturas atuais dessas unidades como na quantidade de nutrientes produzidos nas unidades de produção pelas criações animais, resultando em saldos de nutrientes diferenciados. Mais de 60% das unidades de produção exportam via produtos vegetais (considerando a produtividade média da região) menos de 25% dos excedentes de N e P provenientes dos sistemas de criação. Na sub-bacia do Lajeado dos Fragosos, a exportação via produtos vegetais (considerando a produtividade média da região) é da ordem de 11,2% do N e 9% do P excedentes da produção animal. O aumento da produtividade vegetal, a reordenação do uso do solo, respeitando a sua aptidão, porém priorizando a utilização de dejetos, proporcionaria um aumento na exportação de N e P na sub-bacia em 126% e 129%, respectivamente, porém a exportação vegetal passaria a representar somente 24% do N e 18% do P excedente da pecuária. Mesmo considerando uma reorientação da produção de leite da região, tornando-a uma atividade exportadora de nutrientes, ainda haveria um excedente de P equivalente a três vezes o que é exportado da sub-bacia via produção vegetal e bovinocultura de leite. Os resultados obtidos pelo balanço de nutrientes indicam a necessidade de outras medidas, além da utilização dos dejetos como fertilizantes, tanto em unidades de produção individuais como na sub-bacia como um todo, caso contrário os riscos de poluição do solo e dos recursos hídricos com nitrogênio e fósforo são inevitáveis. A tendência à concentração tanto da suinocultura como da avicultura tem na questão ambiental um sério entrave. Para muitas regiões, atualmente, é necessário desconcentrar a produção, ou tomar medidas como o tratamento dos dejetos e/ou o transporte desses para regiões onde haveria demanda por nutrientes.

A implementação da outorga do uso da água no Brasil implica no estabelecimento de um balanço hídrico de disponibilidades quali-quantitativas, que permita, ao gestor do recurso hídrico, determinar se existe possibilidade de incluir algum uso novo na bacia hidrográfica ou se é necessário algum tipo de racionamento do uso da água. Este balanço deve garantir que as vazões necessárias para o abastecimento público e para a manutenção dos ecossistemas aquáticos e ribeirinhos sejam mantidas. Nesta tese, discute-se a evolução da ecologia de rios e sua implicação nas metodologias desenhadas para avaliação de vazões ecológicas, demonstrando-se que metodologias sintonizadas com os avanços teóricos da ecologia de rios somente surgem no final do século XX e início do século XXI. Discute-se, também, a necessidade de desenvolvimento de metodologias constituídas com ancoragem ecológica em situações de carência ou ausência de dados, que compõem a realidade da maior parte da rede hidrográfica brasileira. Propõe-se uma metodologia e apresenta-se um programa (FFTSint) para avaliação da significância de pulsos em análise espectral de séries temporais de vazões diárias, com base em séries sintéticas, partindo-se do pressuposto de que processos adaptativos, manifestados em termos de tipos funcionais de plantas, dependem de um grau de previsibilidade dos pulsos (associada a pulsos significativos) A série de vazões diárias, filtrada com utilização do FFTSint, é o hidrograma significativo, que pode, então ser estudado através de programas como o IHA e Pulso. Aplicou-se esta abordagem metodológica na estação fluviométrica Rosário do Sul, rio Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, onde verificou-se que o hidrograma significativo, está associado às cotas mais baixas da planície de inundação, enquanto que os componentes aleatórios do hidrograma estão associados às cotas mais altas. Discute-se que processos adaptativos estão associados aos componentes previsíveis, enquanto que processos sucessionais estão mais associados aos aleatórios. Esta observação permitiu a construção de um conjunto de limitações ecológicas ao regime de vazões resultantes do uso na bacia hidrográfica, utilizando-se descritores do regime de pulsos da série não filtrada (original) para as cotas mais altas e descritores filtrados com alta significância para as cotas mais baixas.