This thesis offers a method that informs on the most appropriate sites for successful tree establishment and provides protection to the planted trees in CDM forestry projects. It also offers a method that can accurately and precisely estimate woody biomass in CDM forestry projects established on an agricultural landscape. The thesis has established a set of evaluation criteria that are defined and generally agreed upon by a panel of local forestry experts in Malawi. These criteria express the degree of appropriateness of particular locations to support successful tree establishment and growth, and protect the planted trees from deforestation and forest degradation. They also influence farmers’ decision-making to allocate land for either tree planting or other competing land use options, e.g. crop cultivation. The thesis uses these evaluation criteria to functionally identify priority sites on the landscape of Central Malawi for the establishment of CDM forestry projects. The priority sites are identified using trade-off analysis tools of the GIS-based MCA protocols. Besides site identification, the thesis has established a magnitude of discrepancy that can result from the use of imported allometric models in estimating woody biomass in CDM forestry projects. Imported allometric models consistently under-estimate the woody biomass of the growing trees in the study area with a mean prediction error of as high as 50%. Local allometric models are therefore developed and they are found to be both accurate and precise in estimating woody biomass. These results imply that identification of priority sites, and accurate and precise estimation of woody biomass in CDM forestry project activities are likely and can be attained. In turn, successful establishment of CDM project activities lead to enhanced productivity that will attract expanded investments in CDM forestry projects. The thesis uses Malawi as a case study. The findings of this thesis can be scaled out to other countries whose socio-ecological characteristics are similar to Malawi. These are mostly tropical countries of the Sub-Saharan Africa. In so doing, the thesis contributes to improving productivity and estimation of carbon in CDM forestry project.

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Submitted by JOCY ANA PAIXÃO DE SOUSA null (jocy_belem@hotmail.com) on 2018-02-06T16:26:54Z No. of bitstreams: 1 SOUSA, JOCY ANA PAIXÃO DE-DISSERTAÇÃO.pdf: 4608931 bytes, checksum: 2e5913d39dda79bea7ac97e19d2f5d15 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucimara Kurokawa Shinoda null (lucimaraks@sorocaba.unesp.br) on 2018-02-07T11:59:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sousa_jap_me_soro.pdf: 4608931 bytes, checksum: 2e5913d39dda79bea7ac97e19d2f5d15 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T11:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sousa_jap_me_soro.pdf: 4608931 bytes, checksum: 2e5913d39dda79bea7ac97e19d2f5d15 (MD5) Previous issue date: 2018-01-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As interferências antrópicas sobre natureza sempre provocaram impactos ambientais. Porém, entre os mais significativos encontram-se as mudanças de uso da terra, nos quais contribuem com as emissões dos gases do efeito estufa. Entre esses principais gases destacam-se o dióxido de carbono, CO2. O estudo apresentou como objetivo estimar as emissões do dióxido de carbono devido as mudanças de uso da terra para a análise do fluxo de carbono em bacia hidrográfica. A área de estudo localiza-se na Bacia Hidrográfica do Rio Una, Ibiúna, São Paulo. Para atingir os objetivos foram realizados o mapeamento de uso do solo e cobertura vegetal, mapeamento pedológico, análise da textura do solo, mapeamento da vegetação pretérita, estoque de carbono sob associação solo-vegetação, matriz de transição e os cálculos das emissões líquidas de CO2. Constatou-se que em relação ao mapeamento do uso do solo e cobertura vegetal, o maior quantitativo foi de floresta e estas predominam no sul da bacia. Ao longo de nove anos houve uma redução de florestas, campo e área alagada e um aumento da área de agricultura, área urbana, pastagem e reflorestamento. Foram encontrados solos do tipo Argissolos e Latossolos, além das texturas argilosa, franco-argilo-arenosa, argilo-arenosa e franco-argilosa. Para a vegetação pretérita constatou-se floresta ombrófila densa montana, floresta estacional decidual e semidecidual. Em relação ao conteúdo de carbono no solo sob a associação solo-vegetação foram definidos valores que variam de 2,59 a 6,33 Kgc/m2. Nas matrizes de transições para os períodos de 2007-2010, 2010-2013 e 2013-2016, observou-se que a floresta convertida para as demais categorias apresentou posição de destaque. As emissões líquidas para todos os períodos mostraram que há mais emissões do que remoções na bacia, com um destaque para o período de 2013 a 2016, em que houve uma maior estimativa de emissões CO2, porém a menor remoção ocorreu no último período. A pesquisa mostrou que a maioria das transições que ocorreram foram em função da mudança de floresta para outras categorias, fator que mais contribuiu para emissões líquidas de CO2, resultante do intenso processo de antropização da bacia. / Anthropogenic interference with nature has always had environmental impacts. However, among the most significant are land use changes, in which they contribute to the emissions of effect gases, especially carbon dioxide, CO2. The objective of the study was to estimate carbon dioxide emissions due to the change in land use for an analysis of the carbon flux in the watershed. The study area is located in the Una Watershed, Ibiúna, São Paulo. To achieve the objectives, the mapping of land use and vegetation cover, pedological mapping, soil texture analysis, mapping of past vegetation, carbon stock under soil-vegetation association, transition matrix, and calculations of net CO2 emissions. It was verified that in relation to the mapping of the land use and vegetal cover, the biggest quantitative one was of forest and these predominate in the south of the basin. During nine years there was a reduction of forests, field and flooded area and an increase of the area of agriculture, urban área, pasture and reforestation. Soils of the type Argisols and Latosols were found, in addition to clay, clay-loam-sandy, clay-sandy and loam-loamy textures. For the past vegetation it was verified dense montane forest, deciduous and semidecidual forest. Regarding the non-singlet carbon content in a soil-vegetation association to define values ranging from 2.59 to 6.33 Kgc / m2. In the transitional matrices for the periods 2007-2010, 2010-2013 and 2013-2016, it was observed that the forest converted to the other categories presented a prominent position. Net emissions for all periods showed that there are more emissions than removals in the basin, with a highlight for the period from 2013 to 2016, where there was a higher estimate of CO2 emissions, but the lowest removal occurred in the last period. The research showed that most of the transitions that occurred were due to the change of forest to other categories, which contributed most to net CO2 emissions, resulting from the intense process of anthropization of the basin.

Orientador: Luciana Togeiro de Almeida / Banca: Alexandre Sartoris Neto / Banca: Eduardo Paulon Girardi / Resumo: Com o crescimento econômico das nações e a ampliação dos setores primário, secundário e terciário, questões sobre o processo de degradação ambiental passaram a receber cada vez mais atenção da sociedade. Uma das questões mais relevantes diz respeito ao desmatamento de biomas que contêm vasta biodiversidade animal, vegetal e mineral. A Amazônia Legal brasileira, a área "verde" mais importante do planeta, vem sofrendo um forte processo desmatamento desde a década de 1970, principalmente pela rápida expansão da agricultura, da pecuária e da extração madeireira. Entretanto, independentemente dos fatores responsáveis pelo desmatamento, um processo que aqui foi investigado é a convergência do desmatamento. Ou seja, buscou-se verificar se localidades com elevadas taxas de desmatamento em um período inicial estão convergindo ao longo do tempo para níveis similares ao de localidades com menor grau de desmatamento. Para tanto, foi feita uma análise sobre o processo de desmatamento não só da Amazônia Legal brasileira, como também do estado de Mato Grosso. Isso se justifica pelo fato desse estado possuir mais de um terço dos municípios com os maiores valores de "desmatamento acumulado" no Brasil, de acordo com o governo federal. No primeiro ensaio foram utilizados dados sobre o desmatamento em 783 municípios da Amazônia Legal brasileira durante o período 2000-2008. Por sua vez, o segundo ensaio fez uso de dados sobre o desmatamento em 139 municípios de Mato Grosso para o mesmo período citado anteriormente. Através do ferramental da econometria espacial realizou-se inicialmente uma Análise Exploratória de Dados Espaciais (AEDE) que detectou a presença de autocorrelação espacial entre as taxas de desmatamentos dos municípios das referidas localidades. Dessa forma, pode-se considerar que o desmatamento não segue um processo aleatório tanto na Amazônia ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Arising from the economic growth of nations and the expansion of primary, secondary and tertiary sectors, issues related to the process of environmental degradation have been catching increasing attention from society. One of the most relevant issues refers to the deforestation of vast biodiversity biomes containing animal, vegetable and mineral. The Brazilian Legal Amazon, the most important "green" area of the planet is experiencing a strong deforestation process since the 1970s, mainly due to the rapid expansion of agriculture, ranching and logging. However, regardless of the factors responsible for deforestation, here it was investigated the convergence of deforestation. That is, we sought to determine whether cities with high rates of deforestation in an initial period are converging over time to levels similar to that of cities with lower levels of deforestation. So, this study presents an analysis on the process of deforestation in the Brazilian Legal Amazon and in the Mato Grosso state. This is justified by the fact that this state concentrates more than one third of the most deforested cities in Brazil, according to the records of "accumulated deforestation" provided by the federal government. In the first trial we used data on deforestation in 783 municipalities in the Brazilian Legal Amazon during the period 2000-2008. In turn, the second test made use of data on deforestation in 139 municipalities of Mato Grosso to the same time period. Through the tools of spatial econometrics held an initial Exploratory Spatial Data Analysis (ESDA) that detected the presence of spatial autocorrelation between the rates of deforestation of the municipalities in those locations. Thus, one can consider that deforestation does not follow a random process neither in the Legal Amazon as a whole nor in the state of Mato Grosso. Then, some models of β convergence were estimated, indicating that ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-30Bitstream added on 2014-06-13T19:59:52Z : No. of bitstreams: 1 teixeira_rfap_me_arafcl.pdf: 1339035 bytes, checksum: e9f773c63b9d72fb18b6fffd226d4bea (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o crescimento econômico das nações e a ampliação dos setores primário, secundário e terciário, questões sobre o processo de degradação ambiental passaram a receber cada vez mais atenção da sociedade. Uma das questões mais relevantes diz respeito ao desmatamento de biomas que contêm vasta biodiversidade animal, vegetal e mineral. A Amazônia Legal brasileira, a área “verde” mais importante do planeta, vem sofrendo um forte processo desmatamento desde a década de 1970, principalmente pela rápida expansão da agricultura, da pecuária e da extração madeireira. Entretanto, independentemente dos fatores responsáveis pelo desmatamento, um processo que aqui foi investigado é a convergência do desmatamento. Ou seja, buscou-se verificar se localidades com elevadas taxas de desmatamento em um período inicial estão convergindo ao longo do tempo para níveis similares ao de localidades com menor grau de desmatamento. Para tanto, foi feita uma análise sobre o processo de desmatamento não só da Amazônia Legal brasileira, como também do estado de Mato Grosso. Isso se justifica pelo fato desse estado possuir mais de um terço dos municípios com os maiores valores de “desmatamento acumulado” no Brasil, de acordo com o governo federal. No primeiro ensaio foram utilizados dados sobre o desmatamento em 783 municípios da Amazônia Legal brasileira durante o período 2000-2008. Por sua vez, o segundo ensaio fez uso de dados sobre o desmatamento em 139 municípios de Mato Grosso para o mesmo período citado anteriormente. Através do ferramental da econometria espacial realizou-se inicialmente uma Análise Exploratória de Dados Espaciais (AEDE) que detectou a presença de autocorrelação espacial entre as taxas de desmatamentos dos municípios das referidas localidades. Dessa forma, pode-se considerar que o desmatamento não segue um processo aleatório tanto na Amazônia... / Arising from the economic growth of nations and the expansion of primary, secondary and tertiary sectors, issues related to the process of environmental degradation have been catching increasing attention from society. One of the most relevant issues refers to the deforestation of vast biodiversity biomes containing animal, vegetable and mineral. The Brazilian Legal Amazon, the most important green area of the planet is experiencing a strong deforestation process since the 1970s, mainly due to the rapid expansion of agriculture, ranching and logging. However, regardless of the factors responsible for deforestation, here it was investigated the convergence of deforestation. That is, we sought to determine whether cities with high rates of deforestation in an initial period are converging over time to levels similar to that of cities with lower levels of deforestation. So, this study presents an analysis on the process of deforestation in the Brazilian Legal Amazon and in the Mato Grosso state. This is justified by the fact that this state concentrates more than one third of the most deforested cities in Brazil, according to the records of “accumulated deforestation” provided by the federal government. In the first trial we used data on deforestation in 783 municipalities in the Brazilian Legal Amazon during the period 2000-2008. In turn, the second test made use of data on deforestation in 139 municipalities of Mato Grosso to the same time period. Through the tools of spatial econometrics held an initial Exploratory Spatial Data Analysis (ESDA) that detected the presence of spatial autocorrelation between the rates of deforestation of the municipalities in those locations. Thus, one can consider that deforestation does not follow a random process neither in the Legal Amazon as a whole nor in the state of Mato Grosso. Then, some models of β convergence were estimated, indicating that ... (Complete abstract click electronic access below)

O objetivo desta dissertação foi estudar os determinantes do desflorestamento e verificar empiricamente se a Expansão da Fronteira Agrícola no estado de Mato Grosso segue uma trajetória ao encontro da Curva Ambiental de Kuznets. O método utilizado para testar essa hipótese foi o de dados em painel econométrico. Este estudo se justifica devido à temática ambiental e ao caráter multidimensional do tema, como o abordado pelas ciências sociais. Os principais resultados apontam que inicialmente o uso e a ocupação da área causam desflorestamento, mas sem que ocorra crescimento do PIB per capita, em um segundo estágio, caracterizado pela instalação de atividades econômicas rentáveis, crescem tanto o desflorestamento como o PIB per capita e somente em um terceiro momento a degradação ambiental diminuirá. Esta última fase, quando verificada apenas pelo resultado econométrico induziria a um erro de interpretação, desfeito pela complementação da espacialização do processo da Expansão da Fronteira Agrícola. / The aim of this thesis was tostudy the determinants of deforestation and verify empirically if the expansion of the agricultural boundary in the State of Mato Grosso follows a trajectory to meet the environmental Kuznets Curve. The method used to test this hypothesis was the econometric panel data. This study is justified due to the environmental subject and the multidimensional character of the theme, as discussed by social sciences. The main results show that using and as well performing occupation of the area cause deforestation, nevertheless without per capita GDP increasing, in a second stage, characterized by the installation of profitable economic activities, increasing both the deforestation as the GDP per capita and only in a third environmental degradation will decrease. This last phase, when checked only by the econometric results, leads to an wrong interpretation, undone by complementing the definition of the agricultural boundary process expansion.

O monitoramento do meio ambiente e suas mudanças requer a análise de uma grade quantidade de imagens muitas vezes coletadas por satélites. No entanto, variações nos sinais devido a mudanças nas condições atmosféricas frequentemente resultam num deslocamento da distribuição dos dados para diferentes locais e datas. Isso torna difícil a distinção dentre as várias classes de uma base de dados construída a partir de várias imagens. Neste trabalho introduzimos uma nova abordagem de classificação supervisionada, chamada Classifica-Normaliza-Classifica (CNC), para amenizar o problema de deslocamento dos dados. A proposta é implementada usando dois classificadores. O primeiro é treinado em imagens não normalizadas de refletância de topo de atmosfera para distinguir dentre pixels de uma classe de interesse (CDI) e pixels de outras categorias (e.g. floresta versus não-floresta). Dada uma nova imagem de teste, o primeiro classificador gera uma segmentação das regiões da CDI e então um vetor mediano é calculado para os valores espectrais dessas áreas. Então, esse vetor é subtraído de cada pixel da imagem e portanto fixa a distribuição de dados de diferentes imagens num mesmo referencial. Finalmente, o segundo classificador, que é treinado para minimizar o erro de classificação em imagens já centralizadas pela mediana, é aplicado na imagem de teste normalizada no segundo passo para produzir a segmentação binária final. A metodologia proposta foi testada para detectar desflorestamento em pares de imagens co-registradas da Landsat 8 OLI sobre a floresta Amazônica. Experimentos usando imagens multiespectrais de refletância de topo de atmosfera mostraram que a CNC obteve maior acurácia na detecção de desflorestamento do que classificadores aplicados em imagens de refletância de superfície fornecidas pelo United States Geological Survey. As acurácias do método proposto também se mostraram superiores às obtidas pelas máscaras de desflorestamento do programa PRODES. / Monitoring natural environments and their changes over time requires the analysis of a large amount of image data, often collected by orbital remote sensing platforms. However, variations in the observed signals due to changing atmospheric conditions often result in a data distribution shift for different dates and locations making it difficult to discriminate between various classes in a dataset built from several images. This work introduces a novel supervised classification framework, called Classify-Normalize-Classify (CNC), to alleviate this data shift issue. The proposed scheme uses a two classifier approach. The first classifier is trained on non-normalized top-of-the-atmosphere reflectance samples to discriminate between pixels belonging to a class of interest (COI) and pixels from other categories (e.g. forest vs. non-forest). At test time, the estimated COI’s multivariate median signal, derived from the first classifier segmentation, is subtracted from the image and thus anchoring the data distribution from different images to the same reference. Then, a second classifier, pre-trained to minimize the classification error on COI median centered samples, is applied to the median-normalized test image to produce the final binary segmentation. The proposed methodology was tested to detect deforestation using bitemporal Landsat 8 OLI images over the Amazon rainforest. Experiments using top-of-the-atmosphere multispectral reflectance images showed that the deforestation was mapped by the CNC framework more accurately as compared to running a single classifier on surface reflectance images provided by the United States Geological Survey (USGS). Accuracies from the proposed framework also compared favorably with the benchmark masks of the PRODES program.

O presente estudo tem como objetivo analisar o fenômeno do desmatamento no Brasil. Para este efeito, utilizou-se de instrumentais econométricos e matemáticos. O estudo se divide em três ensaios. No primeiro ensaio investigam-se os possíveis efeitos adversos da política governamental devido à existência de fracas instituições na maior parte da região da Amazônia legal. Neste primeiro ensaio também é analisado empiricamente a relação entre corrupção, desmatamento e Produto Interno Bruto (PIB) para os municípios de Mato Grosso. No segundo ensaio utiliza-se de jogos diferenciais para analisar teoricamente o efeito da corrupção no nível de desmatamento ilegal. Finalmente o terceiro ensaio, focalizando numa análise regional, faz-se uma análise empírica, através de modelos não paramétricos, para a relação entre corrupção, desmatamento, e PIB. No terceiro ensaio, também, utilizando-se de modelos não paramétricos, estima-se, numa análise internacional, a existência da curva de Kuznets. / The present study aims to analyze the phenomenon of deforestation in Brazil. For this purpose, we used econometrics and mathematical tools. The study is divided into three essays. In the first essay, through the standard game theory, we investigated the adverse effects of the government policy due the existence of weak institutions in the Amazon region. In this first essay it is also studied empirically, for the municipalities of Mato-grosso, the relationship between corruption, deforestation and Gross Domestic Product (GDP). In the second essay we used differential game theory to analyze the effect of corruption on the level of illegal logging. Finally on the third essay, we focused on a regional and international analysis. For the regional analysis, we used nonparametric models to test the relationship between corruption, deforestation, and GDP. We used the same methods to perform an international analysis related with the Kuznets curve.

En este artículo argumentamos que  este  tipo de agricultura  para el caso del Valle del río Apurímac y Ene (VRAE), localizado en la región sur de selva alta peruana, seguía en funcionamiento durante los años del 2001 y 2004. En ese período han ocurrido cambios  en esta modalidad de uso del suelo,  pero éstos han sido realmente menores. Para ilustrar estos cambios, aprovechamos un estudio realizado hace 14 años  utilizándolo como testimonio histórico.  En este trabajo describimos las estrategias productivas de los colonos y su impacto en la deforestación. Nuestro argumento central es que la combinación de estrategias productivas de sobrevivencia de los colonos, algunas basadas en un uso intensivo del suelo, acompañado de cambio tecnológico y otras que recurren a formas de uso muy extensivo del suelo, tienen como objetivo central reducir el riesgo en un contexto donde el cultivo de la coca está rodeado de incertidumbres muy grandes.  Tanto en un caso como en otro, las externalidades e impactos ambientales sobre los bosques son significativas. / This article is dedicated to the coca farmers of the VRAE. It shows that the abundance of «purmas» or secondary forest is due to the overuse of soils where coca is cultivated, the excessive use of modern or agrochemical inputs in these plantations and the traditional or empirical management of the cultivation of cacao and other annual crops. The high correlation between plot size and area in «purmas» is a true reflection of the fallow crisis in the VRAE. This crisis, however, is a result of the unsustainability of the aforementioned agricultural systems. The most important factors of this crisis are, on the one hand, an agricultural intensification of the cultivation of coca that degrades the soil and, on the other hand, an extensive use of the soil without a technological change in the case of legal crops. In both cases, the overall effect is the destruction of forests, deforestation and soil impoverishment.

Forests at the tropical Valley of the Apurimac and Ene rivers (VRAE), the second coca-growing region of Peru, are public common resources and nevertheless privately managed mainly by coca farmers, without effective State control of such use. The need for survival of the coca farmers, their chrematistic perception of the forest, the cultivation of cocoa (theobroma cacao) and land availability are crucial factors influencing the rates of deforestation of primary and secondary forest. Variables such as the legality of land tenure seem to have no influence. However, other institutional factors such as state policies in titling processes and its weakness or absence facilitate the destructive patterns of settlement in the upper forest.  Grassroots organizations of farmers focused on defending coca cultivation and access to credit and technical conditions for their legal products do not consider the defense of the forest as a fundamental aspect of their agenda. Nor were grassroots organizations whose core agenda was the control and monitoring of the management of forest resources. All this leads to argue that the Amazonian farmers are trapped in the "prisoner's dilemma". On the one hand, institutional and media pressure press them strongly not to grow coca and on the other hand, if they do not grow coca o clear the forest, others will follow this destructive path and benefit immediately of such a decision / Los bosques en el Valle del río Apurímac y Ene (VRAE), la segunda región cocalera del Perú, son recursos comunes públicos que se manejan como privados por los agricultores principalmente cocaleros, sin un control efectivo de tal uso por parte del Estado. La necesidad de sobrevivencia de los agricultores cocaleros, su percepción crematística sobre el bosque, y la mayor o menos disponibilidad de tierras constituyen factores determinantes en el ritmo de deforestación del bosque primario y secundario. Variables tales como la legalidad de tenencia del predio no parecen tener influencia. Sin embargo, otros factores también institucionales facilitan una ocupación del espacio muy desordenada y destructiva, tales como las políticas de Estado en los procesos de titulación y la debilidad o ausencia del mismo.  Las organizaciones de base de los agricultores centradas en defender el cultivo de la coca y/o acceder a condiciones crediticias y técnicas para sus productos legales no consideran a la defensa del bosque como un aspecto fundamental de su agenda. Tampoco existían organizaciones de base cuya agenda central fuese el control y la vigilancia del manejo de los recursos forestales. Los agricultores son conscientes del daño ambiental y de salud que provoca la economía de la coca. Todo ello nos induce a argumentar que los productores rurales amazónicos se encuentran atrapados en el “dilema del prisionero”. Por un lado, la presión institucional y mediática los presiona fuertemente a no cultivar coca y por otro lado, si ellos no siembran coca y no deforestan otros seguirán ese camino destructivo y se beneficiaran de manera inmediata de tal decisión.