A variabilidade fenológica do Pantanal é discutida em função de sua geologia (diferentes tratos deposicionais, granulometria dominante dos sedimentos e neotectônica), seus solos e suas coberturas vegetais. O cerne da pesquisa é a fenologia da superfície terrestre, um complexo parâmetro que depende - e pode informar - do conjunto dos meios físico e biótico desta peculiar bacia sedimentar, demonstrando que sua heterogeneidade ambiental é fortemente influenciada pela geologia. A expressão das relações da cobertura vegetal com a geologia - a geobotânica - no caso do Pantanal se expressa florística e fenologicamente em solos formados sobre sedimentos terrígenos de composição comum na crosta. A intensa dinâmica da região, com alter nância sazonal de secas rigorosas e enchentes, indica a importância de abordar a fenologia, a menos utilizada das expressões geobotânicas. São feitas diversas leituras de dados de diferentes sistemas sensores, com apoio de dados de campo e da literatura, sempre tendo como norte a variabilidade ambiental do Pantanal e sua relação com a geologia local. Partindo-se dessa premissa três principais abordagens foram feitas. A primeira abordagem, de caráter mais geral, é uma análise multi-sensor, multi-escala e multi-temporal do balanço hídrico do Pantanal, a partir de séries temporais (2001-2012) de dados remotos de mudanças totais na espessura equivalente de água (GRACE), precipitação pluviométrica mensal (TRMM) e de índices de vegetação e evapotranspiração (MODIS), com o apoio de dados da variação do nível do rio Paraguai em Ladário (MS). Embora os pulsos de inundação não tenham sido visualizados, ficou confirmada a maior variação sazonal dos níveis de água na porção Norte do Pantanal, como indicado na literatura. Foram detectados dois comportamentos distintos em alterações sazonais no armazenamento de água, com maiores amplitudes ao norte, nas proximidades de cabeceiras e na região mais chuvosa. Na primeira das abordagens, com viés de geobotânica por fenologia, foram discutidas as relações estatísticas entre dez métricas fenológicas de uso corrente na literatura específica, obtidas a partir da série temporal de 2001 a 2012 de imagens MODIS, nos pixels onde houve coleta de amostras em campo. Foram considerados os seguintes fatores ambientais: tipo de vegetação (literatura e campo), granulometria e fertilidade das amostras de solo coletadas em campo, relevo (SRTM) e pluviosidade (TRMM). O tipo de vegetação foi o fator que melhor explicou as métricas, seguido por granulometria, fertilidade e relevo, especialmente quando esses fatores foram combinados. Na segunda abordagem fenológica, aplicou-se uma análise por principais componentes em uma série temporal anual média de EVI2 para o mesmo período. Com base na distribuição temporal dos autovetores das três primeiras componentes é discutido o essencial da vegetação (a densidade da cobertura vegetal, a senescência precoce e a tardia) e suas relações com aspectos da geologia local. Ao fim, aplicou-se a técnica SOM sobre dez métricas fenológicas , permitindo propor limites externos do Pantanal e sua subdivisão em seis classes fenologicamente características (feno-regiões) que, por não serem contínuas, não se confundem com sub-regiões como as que a literatura divide o Pantanal. A tese mostra a fenologia como dependente e ao mesmo tempo informadora de aspectos da geologia e, por outro lado, apresenta um inédito conjunto de abordagens sobre o Pantanal, aumentando o conhecimento da maior área úmida contínua do planeta. / The phenological variability of the Pantanal is discussed in terms of its geology (different depositional tracts, sediments dominant grain size and neotectonics), its soil and its vegetation cover. The core of the research is the land surface phenology, a complex parameter that depends -and can tell - of a set of physical and biotic environment of this peculiar sedimentary basin, demonstrating that its environmental heterogeneity is strongly influenced by geology. The expression of the relations between vegetation cover and geology - the Geobotany - in the case of the Pantanal is expressed floristic and phenologically in soils formed on terrigenous sediments of common composition in the crust. The intense dynamic of the region, with seasonal alternation of severe droughts and floods, indicates the importance of addressing the phenology, the least used of geobotany expressions. Many data readings from different sensor systems are made with the support of field and literature data, always having as direction the environmental variability of Pantanal and its relation to local geology. Starting from this premise, three main approaches have been made. The first approach, in a more general character, is a multi-sensor, multi-scale and multi-temporal water balance analysis of the Pantanal, from time series (2001-2012) of remote data changes in the total equivalent water thickness (GRACE), monthly precipitation (TRMM) and evapotranspiration and vegetation index (MODIS), with the support of variation in the water level of the Paraguay River in Ladário (MS). Although flood pulses have not been shown, it was confirmed the greater seasonal variation of water levels in the northern portion of the Pantanal, as indicated in the literature. Two distinct seasonal water storage behaviors were detected, with greater amplitudes in the north, near the headwaters and in the rainier region. In the first approach using phenology based on geobotany, it was discussed the statistical relationships between ten phenological metrics commonly used in the literature, obtained from the 2001 to 2012 MODIS images time series, for the pixels where there was field samples. Vegetation type (literature and field), particle size and soil fertility obtained from field samples, relief (SRTM) and rainfall (TRMM) where considered. The vegetation type was the factor that best explained the phenological metrics, followed by granulometry, fertility and relief, especially when these factors were combined. In the second phenological approach, a principal component analysis was applied to an annual average EVI2 time series for the same period. Based on the temporal distribution of the eigenvectors of the first three principal components the essential aspects of vegetation (the density of vegetation cover, early and later senescence) and their relationship to aspects of the local geology are discussed. At the end the SOM technique was applied to ten phenological metrics, that allowed to propose the external boundaries of the Pantanal and its subdivision into six phenological classes (phenoregions), that are not continuous, presenting no similarity with the literature proposed sub-regions. The thesis shows the phenology as dependent and at the same time informant about the aspects of geology and, on the other hand, it present an unique set of approaches over the Pantanal increasing knowledge of the world\'s largest continuous wetland.

A variabilidade fenológica do Pantanal é discutida em função de sua geologia (diferentes tratos deposicionais, granulometria dominante dos sedimentos e neotectônica), seus solos e suas coberturas vegetais. O cerne da pesquisa é a fenologia da superfície terrestre, um complexo parâmetro que depende - e pode informar - do conjunto dos meios físico e biótico desta peculiar bacia sedimentar, demonstrando que sua heterogeneidade ambiental é fortemente influenciada pela geologia. A expressão das relações da cobertura vegetal com a geologia - a geobotânica - no caso do Pantanal se expressa florística e fenologicamente em solos formados sobre sedimentos terrígenos de composição comum na crosta. A intensa dinâmica da região, com alter nância sazonal de secas rigorosas e enchentes, indica a importância de abordar a fenologia, a menos utilizada das expressões geobotânicas. São feitas diversas leituras de dados de diferentes sistemas sensores, com apoio de dados de campo e da literatura, sempre tendo como norte a variabilidade ambiental do Pantanal e sua relação com a geologia local. Partindo-se dessa premissa três principais abordagens foram feitas. A primeira abordagem, de caráter mais geral, é uma análise multi-sensor, multi-escala e multi-temporal do balanço hídrico do Pantanal, a partir de séries temporais (2001-2012) de dados remotos de mudanças totais na espessura equivalente de água (GRACE), precipitação pluviométrica mensal (TRMM) e de índices de vegetação e evapotranspiração (MODIS), com o apoio de dados da variação do nível do rio Paraguai em Ladário (MS). Embora os pulsos de inundação não tenham sido visualizados, ficou confirmada a maior variação sazonal dos níveis de água na porção Norte do Pantanal, como indicado na literatura. Foram detectados dois comportamentos distintos em alterações sazonais no armazenamento de água, com maiores amplitudes ao norte, nas proximidades de cabeceiras e na região mais chuvosa. Na primeira das abordagens, com viés de geobotânica por fenologia, foram discutidas as relações estatísticas entre dez métricas fenológicas de uso corrente na literatura específica, obtidas a partir da série temporal de 2001 a 2012 de imagens MODIS, nos pixels onde houve coleta de amostras em campo. Foram considerados os seguintes fatores ambientais: tipo de vegetação (literatura e campo), granulometria e fertilidade das amostras de solo coletadas em campo, relevo (SRTM) e pluviosidade (TRMM). O tipo de vegetação foi o fator que melhor explicou as métricas, seguido por granulometria, fertilidade e relevo, especialmente quando esses fatores foram combinados. Na segunda abordagem fenológica, aplicou-se uma análise por principais componentes em uma série temporal anual média de EVI2 para o mesmo período. Com base na distribuição temporal dos autovetores das três primeiras componentes é discutido o essencial da vegetação (a densidade da cobertura vegetal, a senescência precoce e a tardia) e suas relações com aspectos da geologia local. Ao fim, aplicou-se a técnica SOM sobre dez métricas fenológicas , permitindo propor limites externos do Pantanal e sua subdivisão em seis classes fenologicamente características (feno-regiões) que, por não serem contínuas, não se confundem com sub-regiões como as que a literatura divide o Pantanal. A tese mostra a fenologia como dependente e ao mesmo tempo informadora de aspectos da geologia e, por outro lado, apresenta um inédito conjunto de abordagens sobre o Pantanal, aumentando o conhecimento da maior área úmida contínua do planeta. / The phenological variability of the Pantanal is discussed in terms of its geology (different depositional tracts, sediments dominant grain size and neotectonics), its soil and its vegetation cover. The core of the research is the land surface phenology, a complex parameter that depends -and can tell - of a set of physical and biotic environment of this peculiar sedimentary basin, demonstrating that its environmental heterogeneity is strongly influenced by geology. The expression of the relations between vegetation cover and geology - the Geobotany - in the case of the Pantanal is expressed floristic and phenologically in soils formed on terrigenous sediments of common composition in the crust. The intense dynamic of the region, with seasonal alternation of severe droughts and floods, indicates the importance of addressing the phenology, the least used of geobotany expressions. Many data readings from different sensor systems are made with the support of field and literature data, always having as direction the environmental variability of Pantanal and its relation to local geology. Starting from this premise, three main approaches have been made. The first approach, in a more general character, is a multi-sensor, multi-scale and multi-temporal water balance analysis of the Pantanal, from time series (2001-2012) of remote data changes in the total equivalent water thickness (GRACE), monthly precipitation (TRMM) and evapotranspiration and vegetation index (MODIS), with the support of variation in the water level of the Paraguay River in Ladário (MS). Although flood pulses have not been shown, it was confirmed the greater seasonal variation of water levels in the northern portion of the Pantanal, as indicated in the literature. Two distinct seasonal water storage behaviors were detected, with greater amplitudes in the north, near the headwaters and in the rainier region. In the first approach using phenology based on geobotany, it was discussed the statistical relationships between ten phenological metrics commonly used in the literature, obtained from the 2001 to 2012 MODIS images time series, for the pixels where there was field samples. Vegetation type (literature and field), particle size and soil fertility obtained from field samples, relief (SRTM) and rainfall (TRMM) where considered. The vegetation type was the factor that best explained the phenological metrics, followed by granulometry, fertility and relief, especially when these factors were combined. In the second phenological approach, a principal component analysis was applied to an annual average EVI2 time series for the same period. Based on the temporal distribution of the eigenvectors of the first three principal components the essential aspects of vegetation (the density of vegetation cover, early and later senescence) and their relationship to aspects of the local geology are discussed. At the end the SOM technique was applied to ten phenological metrics, that allowed to propose the external boundaries of the Pantanal and its subdivision into six phenological classes (phenoregions), that are not continuous, presenting no similarity with the literature proposed sub-regions. The thesis shows the phenology as dependent and at the same time informant about the aspects of geology and, on the other hand, it present an unique set of approaches over the Pantanal increasing knowledge of the world\'s largest continuous wetland.

As Florestas de Restinga situam-se ao longo do litoral brasileiro. São florestas recentes com significativa biodiversidade desenvolvidas sobre sedimentos depositados durante as variações do nível do mar durante o Quaternário. Localizada no município de Iguape, Estado de São Paulo, a Planície do Una é caracterizada por cordões arenosos holocênicos e formações florestais diferenciadas que refletem as condições de granulometria, fertilidade do solo e nível de água impostas pela morfologia dos cordões. Baseado nas variações ambientais, o trabalho teve como objetivo identificar unidades geobotânicas através do processamento digital de imagens do sensor ASTER. A partir da interpretação de imagens-índices resultantes da razão de bandas do NIR e SWIR foram escolhidas oito áreas como possíveis unidades geobotânicas. Nestas áreas foram feitas amostragem de sedimento e solo, medição do nível de água, tomada de fotografia digital do dossel na altura do solo e levantamento florístico. Visando obter diferenças no comportamento espectral e do albedo da vegetação para o delineamento das unidades geobotânicas, o processamento digital seguiu a abordagem sistêmica. Para avaliar a similaridade das áreas foram calculados índices de diversidade, Índice de Jaccard, realizadas análises de agrupamento estatístico de dados de campo e dos números digitais dos pixels (DN). Utilizando a correlação de Pearson (\'rô\'^), os dados de granulometria, fertilidade, nível de água e área foliar foram relacionados aos dados de sensoriamento remoto. Desta forma, foram estabelecidas quatro unidades geobotânicas na planície, conforme a granulometria, fertilidade de solo, nível de água, e dos aspectos relacionados à vegetação como altura média, densidade relativa, riqueza de espécies e famílias e similaridade florística. As composições coloridas derivadas do processamento digital de imagens foram capazes de discernir estas unidades. As correlações encontradas entre os dados de pixels e os parâmetros físicos analisados permitem afirmar que a granulometria e a fertilidade dos solos são importantes parâmetros na separabilidade das unidades por sensoriamento remoto. De acordo com os resultados obtidos, a geobotânica por sensoriamento remoto se mostrou capaz de indicar coberturas florestais diferenciadas, informando indiretamente da granulometria dos sedimentos subjacentes. Entretanto, para a definição de unidades geobotânicas há a necessidade de coleta de dados in situ, análise conjunta dos parâmetros que influenciam a vegetação e a interpretação conjugada das imagens derivadas do processamento digital, sendo a informação de albedo essencial. Diante do exposto, esta pesquisa contribui para o entendimento da geobotânica nas florestas atlânticas costeiras. / The Restinga forests are located along the Brazilian coast. These forests, recently developed on sediments deposited during Quaternary sea-level changes, have significant biodiversity. Located in Iguape, State of Sao Paulo, Brazil, the Una Plain is characterized by Holocene beach ridges and forest types that reflect different conditions of the sediment granulometry, soil fertility and water level imposed by the morphology of the ridges. Based on environmental variations, the study aimed to identify geobotanical units through digital processing of ASTER images. After the interpretation of index-images resulting from the ratio of the NIR/SWIR bands, eight geobotanically heterogeneous areas were selected. In these areas sediment and soil were sampled, water level was measured, digital photographs of the canopy was took from the ground level and floristic inventory was done. To enhance the vegetation spectral behavior and albedo for the delineation of the geobotany units, we followed the systemic approach in the digital images processing. The Jaccard index, diversity indices and Cluster analysis were calculated to evaluate the similarity of the areas using field data and the pixels digital numbers. Using Pearson correlation, the granulometry sediments, soil fertility, water level and leaf area data were linked to remote sensing data. Four geobotanical units were established in the plain of Una considering these physical and biotic parameters as texture, soil fertility, water level, vegetation height, relative density, species and families richness and floristic similarity. The colored compositions obtained from digital image processing were able to discern these units. The correlation (\'rô\' ^) found between the pixel data and the physical parameters analyzed allow to state that soil fertility and, mainly, granulometry are important parameters in the separability of the proposed units by remote sensing. According to the results obtained, the Geobotany by Remote Sensing was capable to indicate different forest covers and, indirectly, the grain size of the underlying sediments. However, for the definition of geobotanical units it is necessary in situ data collection, analysis of the parameters that influence the vegetation and the combined interpretation of the images derived from digital processing, where the albedo is essential information. Considering the above presented, this research contributes to understanding the coastal Atlantic Forest.

As Florestas de Restinga situam-se ao longo do litoral brasileiro. São florestas recentes com significativa biodiversidade desenvolvidas sobre sedimentos depositados durante as variações do nível do mar durante o Quaternário. Localizada no município de Iguape, Estado de São Paulo, a Planície do Una é caracterizada por cordões arenosos holocênicos e formações florestais diferenciadas que refletem as condições de granulometria, fertilidade do solo e nível de água impostas pela morfologia dos cordões. Baseado nas variações ambientais, o trabalho teve como objetivo identificar unidades geobotânicas através do processamento digital de imagens do sensor ASTER. A partir da interpretação de imagens-índices resultantes da razão de bandas do NIR e SWIR foram escolhidas oito áreas como possíveis unidades geobotânicas. Nestas áreas foram feitas amostragem de sedimento e solo, medição do nível de água, tomada de fotografia digital do dossel na altura do solo e levantamento florístico. Visando obter diferenças no comportamento espectral e do albedo da vegetação para o delineamento das unidades geobotânicas, o processamento digital seguiu a abordagem sistêmica. Para avaliar a similaridade das áreas foram calculados índices de diversidade, Índice de Jaccard, realizadas análises de agrupamento estatístico de dados de campo e dos números digitais dos pixels (DN). Utilizando a correlação de Pearson (\'rô\'^), os dados de granulometria, fertilidade, nível de água e área foliar foram relacionados aos dados de sensoriamento remoto. Desta forma, foram estabelecidas quatro unidades geobotânicas na planície, conforme a granulometria, fertilidade de solo, nível de água, e dos aspectos relacionados à vegetação como altura média, densidade relativa, riqueza de espécies e famílias e similaridade florística. As composições coloridas derivadas do processamento digital de imagens foram capazes de discernir estas unidades. As correlações encontradas entre os dados de pixels e os parâmetros físicos analisados permitem afirmar que a granulometria e a fertilidade dos solos são importantes parâmetros na separabilidade das unidades por sensoriamento remoto. De acordo com os resultados obtidos, a geobotânica por sensoriamento remoto se mostrou capaz de indicar coberturas florestais diferenciadas, informando indiretamente da granulometria dos sedimentos subjacentes. Entretanto, para a definição de unidades geobotânicas há a necessidade de coleta de dados in situ, análise conjunta dos parâmetros que influenciam a vegetação e a interpretação conjugada das imagens derivadas do processamento digital, sendo a informação de albedo essencial. Diante do exposto, esta pesquisa contribui para o entendimento da geobotânica nas florestas atlânticas costeiras. / The Restinga forests are located along the Brazilian coast. These forests, recently developed on sediments deposited during Quaternary sea-level changes, have significant biodiversity. Located in Iguape, State of Sao Paulo, Brazil, the Una Plain is characterized by Holocene beach ridges and forest types that reflect different conditions of the sediment granulometry, soil fertility and water level imposed by the morphology of the ridges. Based on environmental variations, the study aimed to identify geobotanical units through digital processing of ASTER images. After the interpretation of index-images resulting from the ratio of the NIR/SWIR bands, eight geobotanically heterogeneous areas were selected. In these areas sediment and soil were sampled, water level was measured, digital photographs of the canopy was took from the ground level and floristic inventory was done. To enhance the vegetation spectral behavior and albedo for the delineation of the geobotany units, we followed the systemic approach in the digital images processing. The Jaccard index, diversity indices and Cluster analysis were calculated to evaluate the similarity of the areas using field data and the pixels digital numbers. Using Pearson correlation, the granulometry sediments, soil fertility, water level and leaf area data were linked to remote sensing data. Four geobotanical units were established in the plain of Una considering these physical and biotic parameters as texture, soil fertility, water level, vegetation height, relative density, species and families richness and floristic similarity. The colored compositions obtained from digital image processing were able to discern these units. The correlation (\'rô\' ^) found between the pixel data and the physical parameters analyzed allow to state that soil fertility and, mainly, granulometry are important parameters in the separability of the proposed units by remote sensing. According to the results obtained, the Geobotany by Remote Sensing was capable to indicate different forest covers and, indirectly, the grain size of the underlying sediments. However, for the definition of geobotanical units it is necessary in situ data collection, analysis of the parameters that influence the vegetation and the combined interpretation of the images derived from digital processing, where the albedo is essential information. Considering the above presented, this research contributes to understanding the coastal Atlantic Forest.

A presente pesquisa teve como objetivo geral contribuir com a temática da geobotânica por sensoriamento remoto em áreas de florestas tropicais, a partir de um estudo de caso. Considerando que o processamento digital de imagens de sensoriamento remoto é constituído por três etapas principais: pré-processamento, realce de imagens e classificação de imagens, foram testados alguns procedimentos metodológicos que permitissem a abordagem da geobotânica a partir do sensoriamento remoto em áreas cobertas por Floresta Atlântica da planície costeira. A princípio, o alvo era testar o método sistêmico desenvolvido por Almeida (2005) sobre a área do Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). Contudo, verificou-se que o mesmo se restringia a etapa de realce espectral. Assim, testou-se paralelamente uma complementação, adicionando procedimentos referentes ao pré-processamento e à etapa de classificação digital. Na etapa de pré-processamento foi feita a conversão dos valores de níveis de cinza das imagens para valores de reflectância de superfície. Na etapa de realce espectral, a proposta foi aplicar os procedimentos definidos por Almeida (2005), tanto sobre as imagens com valores de reflectância de superfície, quanto sobre as imagens com os valores dos pixels em níveis de cinza. As técnicas que compõe originalmente o método sistêmico aplicadas na imagens são respectivamente: razão de bandas, análise de componentes principais, seleção de componentes principais e montagem de composições coloridas falsa cor, filtro de convolução passa-baixa, introdução de informação textural da vegetação através da fusão entre as composições coloridas formadas e a imagem de albedo. Para a etapa adicional de classificação, não contemplada a princípio pelo método sistêmico, propôs-se aplicar um algoritmo classificador para auxiliar na produção de mapas sobre unidades de vegetação e unidades geobotânicas. A área do PECE foi escolhida por possuir características ambientais sobre as quais o método de realce ainda não havia sido aplicado, ou seja, na Floresta Atlântica da planície costeira, no Estado de São Paulo. A área específica adotada se localiza no município de Pariquera-Açu e outro motivo da escolhia foi a disponibilidade de dados sobre as características florísticas e fisionômicas de três comunidades vegetais distintas, bem como dados sobre os diferentes ambientes físicos que as mantinham. Tais dados permitiram verificar a consistência das informações contidas nas imagens processadas, servindo como instrumentos para avaliação da eficácia dos procedimentos metodológicos adotados e de sua adequabilidade para pesquisas geobotânicas em áreas cobertas pela Floresta Atlântica da planície costeira. Como base teórica para os procedimentos adotados, alguns conceitos fundamentais da geobotânica, biogeografia, sensoriamento remoto e de outros ramos científicos foram revistos na medida em que auxiliassem na concretização dos objetivos dessa pesquisa. / This research aimed to contribute to geobotany by remote sensing theme on tropical forest areas from a case study. Considering that digital processing of remote sensed image is constituted by three principal stages: preprocessing, image enhancement and image classification, it was tested some methodological proceedings that would permit to broach geobotany from remote sensing in coastal plain areas covered by Atlantic Forest. Firstly, the target was to test the systemic method developed by Almeida (2005) on the area of Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). However, it was verified that the systemic method was developed specifically for spectral enhancement stage; As a result, some complementation was also proposed to add proceedings, in a parallel way, related to the preprocessing and digital classification stage. In preprocessing stage, digital numbers of images were converted into surface reflectance values. In spectral enhancement stage, the proposal was to apply proceedings defined by Almeida (2005) in both, the images with surface reflectance values and the images with digital numbers values. The original systemic method techniques applied in the images are respectively: band ratios, principal component analysis, principal component selection and elaboration of false color compositions, low pass filtering application, introduction of vegetation textural information through the fusion of the color compositions and albedo images. For the additional classification stage, not contemplated by original systemic method, was proposed to apply some classificatory algorithm to aid in the production of maps about vegetation units and geobotanic units. The PECE area was chosen due to the fact of having environmental characteristics in which the enhancement method has not been applied yet, which is, the Coastal Plain Atlantic Forest in Sao Paulo State. The specific adopted area is placed in Pariquera-Açu municipality and another reason for its choice was due to data availability about floristic and physiognomic characteristics of three distinct vegetal communities, as well as data about different physical environments which support them. Data permitted to verify informations consistence contained in processed images, serving as evaluation instrument about methodological proceedings adopted and about its suitability for geobotanic researches in costal areas covered by Atlantic Forest. As theoretician base for the adopted proceedings, it was reviewed in this research some fundamental concepts of geobotany, biogeography, remote sensing and other scientific fields as they were useful in the concretization of this research aims.

O Pantanal é uma bacia sedimentar quaternária ativa de baixa declividade que vem sendo preenchida principalmente por megaleques fluviais. Apesar de possuir um relevo plano e uma geologia à primeira vista monótona, o Pantanal é um mosaico de ambientes distintos. A presença, intensidade e duração das inundações é considerada a mais importante causa da variabilidade ambiental, implicando que pequenas variações no relevo tenham drástica influência florística e fenológica. Estas variações espacialmente expressivas geram lineamentos de vegetação e captura de drenagens e estão associadas à neotectônica, também responsável pela sismicidade desta bacia. Para analisar este lineamento de vegetação, foram utilizadas diversas fontes de dados, incluindo imagens de sensoriamento remoto, dados de aeromagnetometria e dados florísticos obtidos em campo. A principal ferramenta foi uma série de 15 anos de imagens NDVI do sensor MODIS (345 imagens compostas de 16 dias). Com estas imagens foi abordada a fenologia da superfície terrestre (FSP) na área do lineamento, a qual apresenta uma notável variabilidade. Foram obtidos perfis temporais tanto contínuos como de um ano médio e uma série de métricas fenológicas, as quais foram analisadas com o auxílio de perfis de varredura e dados estatísticos. Os resultados da FSP demostraram a importante senescência associada ao período de seca ocorrendo apenas na porção a SE do lineamento, com a vegetação a NW permanecendo verde mesmo nos meses sem chuvas expressivas. Dados TRMM (2001-2015) mostram não haver grande diferença na pluviosidade da área do lineamento, e, quando comparados aos dados de NDVI, permitiram demonstrar maior relação entre verdor da vegetação e pluviosidade a SE do lineamento e independência do verdor às chuvas locais a NW. Apesar da indicação de que a área NW está mais baixa do que a área SE, isto não pode ser comprovado pelo modelo digital de elevação SRTM. Os dados florísticos obtidos em 17 parcelas de cobertura florestal em avançado estágio de reflorestação foram tratados em três abordagens: ordenação dos índices de similaridade de Jaccard (J), agrupamento hierárquico destes índices e obtenção do J considerando as parcelas feitas de cada lado do lineamento como amostras de uma mesma área (NW e SE). Os dados de geofísica sugerem que este lineamento seja a continuidade de uma zona de falhas a nordeste do Pantanal associada ao Lineamento Transbrasiliano. O conjunto dos dados caracteriza o lineamento estudado como um limite ambiental entre áreas que inundam com diferentes frequências e durações. Em função da extensão, linearidade e contexto tectônico, considera-se que o lineamento seja a expressão na vegetação de falha com componente vertical de rejeito, mostrando a importância da neotectônica na diversidade ambiental do Pantanal. / The Pantanal is an active quaternary sedimentary basin of low slope that is being filled mainly by fluvial megafans. Despite having a flat relief and a geology at first glance monotonous, the Pantanal is a mosaic of different environments. The presence, intensity, and duration of floods are considered the most important cause of environmental variability, implying that small variations in the relief have a drastic floristic and phenological influence. These spatially expressive variations generate vegetation lineaments and stream captures and are associated to neotectonics, responsible for the seismicity of this basin. In order to analyze this vegetation lineament, several data sources were used, including remote sensing images, aeromagnetometry data and floristic data obtained in the field. The main tool was a series of 15 years of MODIS sensor NDVI images (345 composite images of 16 days). With these images, the land surface phenology (LSP) was approached in the region of the lineament, which presents a remarkable variability. Both continuous and one-year average temporal profiles and a series of phenological metrics were obtained, which were analyzed with the aid of swath profiles and statistical data. The LSP results demonstrated the important senescence associated with the drought period occurring only in the SE portion of the lineament, while the NW vegetation remaining green even in the months without expressive rains. TRMM data (2001-2015) showed that there is not a great difference in the rainfall of the region of the lineament, and when compared to the NDVI data, allowed to demonstrate a greater relation between greenness of the vegetation and rainfall to the SE of the lineament and independence of the greenness to the local rainfall to NW. Despite the indication that the NW region is lower than the SE region, this cannot prove by the SRTM digital elevation model. The floristic data obtained in 17 forest plots at an advanced regeneration stage were treated in three approaches: ordering the Jaccard (J) similarity indices, hierarchical clustering of these indices and obtaining the J considering the plots made on each side of the lineament as samples from the same region (NW and SE). The geophysical data suggest that this lineament is the continuity of a fault zone northeast of the Pantanal associated with the TransBrasilian Lineament. The data set characterizes the studied lineament as an environmental boundary between areas that flood with different frequencies and durations. Due to the extension, linearity and tectonic context, it is considered that the lineament is the expression in the vegetation of a fault with vertical displacement component, showing the importance of neotectonics in the environmental diversity of the Pantanal.

O Pantanal é uma bacia sedimentar quaternária ativa de baixa declividade que vem sendo preenchida principalmente por megaleques fluviais. Apesar de possuir um relevo plano e uma geologia à primeira vista monótona, o Pantanal é um mosaico de ambientes distintos. A presença, intensidade e duração das inundações é considerada a mais importante causa da variabilidade ambiental, implicando que pequenas variações no relevo tenham drástica influência florística e fenológica. Estas variações espacialmente expressivas geram lineamentos de vegetação e captura de drenagens e estão associadas à neotectônica, também responsável pela sismicidade desta bacia. Para analisar este lineamento de vegetação, foram utilizadas diversas fontes de dados, incluindo imagens de sensoriamento remoto, dados de aeromagnetometria e dados florísticos obtidos em campo. A principal ferramenta foi uma série de 15 anos de imagens NDVI do sensor MODIS (345 imagens compostas de 16 dias). Com estas imagens foi abordada a fenologia da superfície terrestre (FSP) na área do lineamento, a qual apresenta uma notável variabilidade. Foram obtidos perfis temporais tanto contínuos como de um ano médio e uma série de métricas fenológicas, as quais foram analisadas com o auxílio de perfis de varredura e dados estatísticos. Os resultados da FSP demostraram a importante senescência associada ao período de seca ocorrendo apenas na porção a SE do lineamento, com a vegetação a NW permanecendo verde mesmo nos meses sem chuvas expressivas. Dados TRMM (2001-2015) mostram não haver grande diferença na pluviosidade da área do lineamento, e, quando comparados aos dados de NDVI, permitiram demonstrar maior relação entre verdor da vegetação e pluviosidade a SE do lineamento e independência do verdor às chuvas locais a NW. Apesar da indicação de que a área NW está mais baixa do que a área SE, isto não pode ser comprovado pelo modelo digital de elevação SRTM. Os dados florísticos obtidos em 17 parcelas de cobertura florestal em avançado estágio de reflorestação foram tratados em três abordagens: ordenação dos índices de similaridade de Jaccard (J), agrupamento hierárquico destes índices e obtenção do J considerando as parcelas feitas de cada lado do lineamento como amostras de uma mesma área (NW e SE). Os dados de geofísica sugerem que este lineamento seja a continuidade de uma zona de falhas a nordeste do Pantanal associada ao Lineamento Transbrasiliano. O conjunto dos dados caracteriza o lineamento estudado como um limite ambiental entre áreas que inundam com diferentes frequências e durações. Em função da extensão, linearidade e contexto tectônico, considera-se que o lineamento seja a expressão na vegetação de falha com componente vertical de rejeito, mostrando a importância da neotectônica na diversidade ambiental do Pantanal. / The Pantanal is an active quaternary sedimentary basin of low slope that is being filled mainly by fluvial megafans. Despite having a flat relief and a geology at first glance monotonous, the Pantanal is a mosaic of different environments. The presence, intensity, and duration of floods are considered the most important cause of environmental variability, implying that small variations in the relief have a drastic floristic and phenological influence. These spatially expressive variations generate vegetation lineaments and stream captures and are associated to neotectonics, responsible for the seismicity of this basin. In order to analyze this vegetation lineament, several data sources were used, including remote sensing images, aeromagnetometry data and floristic data obtained in the field. The main tool was a series of 15 years of MODIS sensor NDVI images (345 composite images of 16 days). With these images, the land surface phenology (LSP) was approached in the region of the lineament, which presents a remarkable variability. Both continuous and one-year average temporal profiles and a series of phenological metrics were obtained, which were analyzed with the aid of swath profiles and statistical data. The LSP results demonstrated the important senescence associated with the drought period occurring only in the SE portion of the lineament, while the NW vegetation remaining green even in the months without expressive rains. TRMM data (2001-2015) showed that there is not a great difference in the rainfall of the region of the lineament, and when compared to the NDVI data, allowed to demonstrate a greater relation between greenness of the vegetation and rainfall to the SE of the lineament and independence of the greenness to the local rainfall to NW. Despite the indication that the NW region is lower than the SE region, this cannot prove by the SRTM digital elevation model. The floristic data obtained in 17 forest plots at an advanced regeneration stage were treated in three approaches: ordering the Jaccard (J) similarity indices, hierarchical clustering of these indices and obtaining the J considering the plots made on each side of the lineament as samples from the same region (NW and SE). The geophysical data suggest that this lineament is the continuity of a fault zone northeast of the Pantanal associated with the TransBrasilian Lineament. The data set characterizes the studied lineament as an environmental boundary between areas that flood with different frequencies and durations. Due to the extension, linearity and tectonic context, it is considered that the lineament is the expression in the vegetation of a fault with vertical displacement component, showing the importance of neotectonics in the environmental diversity of the Pantanal.

A presente pesquisa teve como objetivo geral contribuir com a temática da geobotânica por sensoriamento remoto em áreas de florestas tropicais, a partir de um estudo de caso. Considerando que o processamento digital de imagens de sensoriamento remoto é constituído por três etapas principais: pré-processamento, realce de imagens e classificação de imagens, foram testados alguns procedimentos metodológicos que permitissem a abordagem da geobotânica a partir do sensoriamento remoto em áreas cobertas por Floresta Atlântica da planície costeira. A princípio, o alvo era testar o método sistêmico desenvolvido por Almeida (2005) sobre a área do Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). Contudo, verificou-se que o mesmo se restringia a etapa de realce espectral. Assim, testou-se paralelamente uma complementação, adicionando procedimentos referentes ao pré-processamento e à etapa de classificação digital. Na etapa de pré-processamento foi feita a conversão dos valores de níveis de cinza das imagens para valores de reflectância de superfície. Na etapa de realce espectral, a proposta foi aplicar os procedimentos definidos por Almeida (2005), tanto sobre as imagens com valores de reflectância de superfície, quanto sobre as imagens com os valores dos pixels em níveis de cinza. As técnicas que compõe originalmente o método sistêmico aplicadas na imagens são respectivamente: razão de bandas, análise de componentes principais, seleção de componentes principais e montagem de composições coloridas falsa cor, filtro de convolução passa-baixa, introdução de informação textural da vegetação através da fusão entre as composições coloridas formadas e a imagem de albedo. Para a etapa adicional de classificação, não contemplada a princípio pelo método sistêmico, propôs-se aplicar um algoritmo classificador para auxiliar na produção de mapas sobre unidades de vegetação e unidades geobotânicas. A área do PECE foi escolhida por possuir características ambientais sobre as quais o método de realce ainda não havia sido aplicado, ou seja, na Floresta Atlântica da planície costeira, no Estado de São Paulo. A área específica adotada se localiza no município de Pariquera-Açu e outro motivo da escolhia foi a disponibilidade de dados sobre as características florísticas e fisionômicas de três comunidades vegetais distintas, bem como dados sobre os diferentes ambientes físicos que as mantinham. Tais dados permitiram verificar a consistência das informações contidas nas imagens processadas, servindo como instrumentos para avaliação da eficácia dos procedimentos metodológicos adotados e de sua adequabilidade para pesquisas geobotânicas em áreas cobertas pela Floresta Atlântica da planície costeira. Como base teórica para os procedimentos adotados, alguns conceitos fundamentais da geobotânica, biogeografia, sensoriamento remoto e de outros ramos científicos foram revistos na medida em que auxiliassem na concretização dos objetivos dessa pesquisa. / This research aimed to contribute to geobotany by remote sensing theme on tropical forest areas from a case study. Considering that digital processing of remote sensed image is constituted by three principal stages: preprocessing, image enhancement and image classification, it was tested some methodological proceedings that would permit to broach geobotany from remote sensing in coastal plain areas covered by Atlantic Forest. Firstly, the target was to test the systemic method developed by Almeida (2005) on the area of Parque Estadual Campina do Encantado (PECE). However, it was verified that the systemic method was developed specifically for spectral enhancement stage; As a result, some complementation was also proposed to add proceedings, in a parallel way, related to the preprocessing and digital classification stage. In preprocessing stage, digital numbers of images were converted into surface reflectance values. In spectral enhancement stage, the proposal was to apply proceedings defined by Almeida (2005) in both, the images with surface reflectance values and the images with digital numbers values. The original systemic method techniques applied in the images are respectively: band ratios, principal component analysis, principal component selection and elaboration of false color compositions, low pass filtering application, introduction of vegetation textural information through the fusion of the color compositions and albedo images. For the additional classification stage, not contemplated by original systemic method, was proposed to apply some classificatory algorithm to aid in the production of maps about vegetation units and geobotanic units. The PECE area was chosen due to the fact of having environmental characteristics in which the enhancement method has not been applied yet, which is, the Coastal Plain Atlantic Forest in Sao Paulo State. The specific adopted area is placed in Pariquera-Açu municipality and another reason for its choice was due to data availability about floristic and physiognomic characteristics of three distinct vegetal communities, as well as data about different physical environments which support them. Data permitted to verify informations consistence contained in processed images, serving as evaluation instrument about methodological proceedings adopted and about its suitability for geobotanic researches in costal areas covered by Atlantic Forest. As theoretician base for the adopted proceedings, it was reviewed in this research some fundamental concepts of geobotany, biogeography, remote sensing and other scientific fields as they were useful in the concretization of this research aims.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The research evaluates the floristic, phytogeographic contingent, ecological structure descriptors, spatial phytosociology and composition of ecological guilds of trees in a testimony mountain, also examines the variables of altimetry and morphometry. It was obtained the abiotic and biotic data in 15 sample units (10 x 50m), arranged in continuous transects the top of the mountain to base, totaling 7.500m2 of sampling. Trees data were recorded with the circumference at breast height ≥ 15,7cm (1,30m above at ground level). Environmental variables were derived from altimetry (altitude, slope and level difference) and morphometry (rocky outcrop, vertical curvature, sun exposure and soil depth), besides vegetation density and gaps (canopy openness). This master s dissertation has three chapters. The first chapter characterizes the floristic and phytogeographical contingent of trees. The second chapter evaluates the biological diversity: species richness, diversity (alpha biological diversity indices) and dominance models (ranking of abundance); and examines the exploratory analysis of the relationships between species and environmental variables. The third chapter analyzes the spatial phytosociology and the composition of ecological guilds in different ecological zones in the mountain slope. / A pesquisa avalia a florística, contingente fitogeográfico, descritores de estrutura ecológica, fitossociologia espacial e composição de guildas ecológicas da vegetação arbórea em um morro testemunho, também examina as variáveis de altimetria e morfometria. Obtiveram-se os dados abióticos e bióticos em 15 unidades amostrais (10 x 50m), dispostas em transectos contínuos, do topo a base do morro, perfazendo 7.500 m2 de amostragem. Registraram-se dados de árvores com a circunferência à altura do peito ≥ 15,7cm, (1,30m de altura ao nível do solo). As variáveis ambientais foram oriundas da altimetria (altitude, declividade e diferença de nível) e morfometria (afloramento rochoso, curvatura vertical, exposição solar e profundidade do solo), além da densidade de cobertura vegetal e clareiras (abertura do dossel). A presente dissertação possui três capítulos. O primeiro capítulo caracteriza a florística e o contingente fitogeográfico da vegetação arbórea. O segundo capítulo avalia a diversidade biológica: riqueza de espécies, heterogeneidade (índices de diversidade biológica alfa) e modelos de dominância (ranking de abundância); e examina a análise exploratória das relações entre as espécies e as variáveis ambientais. O terceiro capítulo analisa a fitossociologia espacial e composição de guildas ecológicas em diferentes zonas ecológicas na vertente do morro.

A Geobotânica por sensoriamento remoto é uma técnica de obtenção de informações geológicas indiretas em ambientes cobertos por vegetação e apresenta grandes perspectivas por sua capacidade de otimizar trabalhos de campo e gerar possíveis alvos a serem examinados. O objetivo deste estudo foi realizar a discriminação espectral, em escala de folha e de copa, de espécies arbóreas neotropicais associadas localmente a diferentes formações e fácies geológicas, bem como defini-las remotamente como indicadoras geológicas na Estação Ecológica de Mogi-Guaçu, São Paulo, Brasil. Dados obtidos em 70 unidades amostrais, como texturais de solos e sedimentos, químicos de solos, de nível do freático, altitudinais (modelo digital de terreno),fitossociológicos e fisiológicos/estruturais de vegetação (índices hiperespectrais de vegetação), foram minerados e analisados através da técnica de quantização vetorial Self-Organizing Maps (SOM). Inga veraWilld. subsp. affinis (DC.) T.D. Penn (INVE) e Calophyllum brasiliense Cambess. (CABR) mostraram-se associadas à planície de inundação, incluindo meandros abandonados (Depósitos Aluvionares), com amplo domínio das frações argila e silte nos sedimentos. Qualea grandifloraMart. (QUGR) e Tabebuia ochracea(Cham.) Standl. (TAOC) foram identificadas apenas nas colinas e platôs da Formação Aquidauana,com altas porcentagens das frações areia fina, média e grossa, e escasso silte. Cedrela fissilisVell. (CEFI) e Zeyheria tuberculosa(Vell.) Bur. (ZETU) demonstraram estar associadas a uma fácies aflorante da Formação Aquidauana, com distinta presença das frações de areia grossa e muito grossa, além da baixa porcentagem das frações silte e areiafina. As cinco primeiras espécies tiveram dados bioquímicos e espectrais (400-2.500 nm, FieldSpec 3 Hi-Res) coletados, em escala de folha, tanto no período chuvoso quanto noseco. Seus espectros foram classificados através da técnica Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis(MESMA). As espécies foram bem discriminadas em ambos os momentos sazonais, nessa escala de trabalho. Dentre os melhores resultados por intervalo espectral, as exatidões do produtor e do usuário não foram inferiores a 87,5%. Esse sucesso mostrou estar intimamente ligado à alta variabilidade bioquímica observada em suas folhas. As variações intra e interespecíficas em compostos bioquímicos puderam ser correlacionadas às suas variações espectrais. A discriminação espectral em escala de copa foi realizada com dois membros-finais (MF) via MESMA para CEFI, INVE e QUGR. Os pixels das imagenspré-processadas do sistema de sensores aeroportados ProSpecTIR-VS (530-2.532 nm, 1 m de resolução espacial) foram modelados por três MF: MF da classe de espécie-alvo, MF de outras classes de vegetação e sombra fotométrica. A falta de comissão espectrale a relativa baixa omissão espectral atingidas por QUGR na modelagem com dois MF, que incluiu outras classes de vegetação, refletiu em um mapeamento satisfatório de sua fração espectral. As tendências em distribuição dessa espécie indicaram claramente as colinas e platôs da Formação Aquidauana na área estudada. / Geobotany via remote sensing is a technique for obtaining indirect geological information in vegetated areas and presents great perspectives by its capability for field work optimization and target generation to be evaluated afterwards. The aim of this research was to perform the spectral discrimination of Neotropical tree species (at leaf and crown levels) which are locally associated to geological facies and formations in the Mogi-Guaçu Ecological Station, in southeastern Brazil. Data from 70 sampling units, such as soils and sediments texture, soils chemistry, groundwater level, elevation (digital terrain model), plant sociology and vegetation physiology/structure (hyperspectral vegetation indices), were mined and analyzed through the vetorial quantization method called Self-Organizing Maps (SOM; Kohonen, 1982). Inga veraWilld. subsp. affinis(DC.) T.D. Penn (INVE) and Calophyllum brasiliense Cambess. (CABR) demonstrated to be associated to the floodplain, including paleochannels (Alluvial Deposits sequence), with clayey-silty sediments. Qualea grandifloraMart. (QUGR) and Tabebuia ochracea(Cham.) Standl. (TAOC) were sampled on hills and plateaus of the Aquidauna Formation, which stood out for higher fine, medium and coarse sand contents and lower silt content. Cedrela fissilisVell. (CEFI) and Zeyheria tuberculosa(Vell.) Bur. (ZETU) showed be associated to one outcrop facies of the Aquidauna Formation, with distinctive presence of coarse and very coarse sandas well as lower silt and very fine sand contents. Biochemical and spectral (400-2.500 nm, FieldSpec Hi-Res 3) data were collected from the leaves of the first five species, during both rainy and dry seasons. Their spectra were classified through Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis(MESMA). All target species were well discriminated at leaf scale. Considering the best classification results per spectral range, user\'s and producer\'s accuracies were always higher than 87,5%. These results seem to be linked to the great biochemical variability of their leaves. The intra and interspecific variability of biochemical compounds were correlated with spectral variability. The spectral discrimination at crown scale was performed with two endmembers (EM) via MESMA for CEFI, INVE e QUGR. The 1-m pixels of the preprocessed ProSpecTIR-VS images (530-2.532 nm) were modeled by three EM: EM of the target species, EM of other vegetation classes, and photometric shade. The QUGRclass achieved a relatively lower spectral omission and had no spectra erroneously assigned to its class in the two EM classification, which included other vegetation classes. This classification result was reproduced in the three EM image unmixing. The distribution tendency of that species clearly indicated the hills and plateaus of the Aquidauana Formation in the study area.