Orientador: Lindon Fonseca Matias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_MarceloFernando_D.pdf: 21621701 bytes, checksum: 349eff0b0a072e1431daf4956ae32f38 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A pesquisa aqui empreendida consistiu na elaboração de um estudo destinado a fornecer indicativos para a tomada de decisão no âmbito do processo de planejamento e de gestão territorial do entorno do reservatório de Salto Grande, localizado nos municípios de Americana, Nova Odessa e Paulínia, Estado de São Paulo, adotando-se como prerrogativa a assertiva de usos múltiplos da água. Como subsídio às análises, utilizaram-se procedimentos e técnicas de geoprocessamento, concomitantes à metodologia de análise geográfica, para a constituição de uma ampla base de dados georreferenciados. O planejamento e a gestão de áreas urbanas, conduzidos de forma desarticulada e equivocada, têm contribuído decisivamente para o aprofundamento das contradições e desigualdades socioespaciais, dando origem a conflitos que devem ser objeto de reflexão, em especial, das ciências humanas e, sem dúvida, da Geografia. Constata-se a imersão da área de estudo em processos correntes de urbanização, acompanhados de impactos socioambientais diretamente relacionados, com notável prejuízo à qualidade da água e sua área de entorno. Desta forma, avaliando-se suas especificidades e potencialidades, sob um enfoque geográfico, argumenta-se no sentido da predição de um novo cenário e proposituras que contemplem os usos múltiplos da água para o reservatório e seu entorno, dando ênfase na importância das relações de todos os agentes sociais direta e indiretamente envolvidos com a problemática socioespacial que ali se desenvolve / Abstract: The research undertaken here is to draw up a study to provide indicators for decision making in the process of territorial planning and management surrounding Salto Grande reservoir, located in the cities of Americana, Nova Odessa and Paulínia, in São Paulo State, adopting as prerogative the statement of multiple uses of water. As support to the analysis, it has used geoprocessing procedures and techniques, concurrently with the geographic analysis methodology for the establishment of a comprehensive georeferenced database. The planning and management of urban areas, conducted in a disjointed and misguided way, have contributed decisively to the deepening of contradictions and socio-spatial inequalities, giving rise to conflicts that must be reflected, in particular, in human sciences, and undoubtedly in geography. It has observed the immersion of the study area in current processes of urbanization, accompanied by environmental impacts directly related with remarkable damage to water quality and its surrounding area. Thus, evaluating their specificities and potentialities, under a geographical focus, it is argued in the sense of predicting a new background and propositions that address the multiple uses of water to the reservoir and its surroundings, emphasizing the importance of all social agents relations directly and indirectly involved with the sociospatial issue which is developed there / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutor em Ciências

Orientador: Archimedes Perez Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adami_SamuelFernando_D.pdf: 5891216 bytes, checksum: cc17f24dfac01e46191de849700c1742 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O recente momento de expansão da agroindústria sucroalcooleira tem resultado na grande ampliação das áreas cultivadas com cana-de-açúcar no estado de São Paulo, substituindo outras culturas e penetrando em regiões que não eram tradicionalmente ligadas à produção canavieira. A abordagem proposta buscou integrar modelos autômatos celulares, sistemas de informações geográficas e métodos de avaliação multicriterial para simular a dinâmica espacial da cana-de-açúcar no território do escritório de desenvolvimento regional de Araçatuba no período entre 2001 e 2008. Esse lapso temporal foi considerado adequado após um estudo da periodização da agroindústria canavieira a partir do enfoque ambiental. Foram levantadas as preferências de especialistas e gestores de usinas, e essas informações tratadas por meio da aplicação dos métodos multicriteriais programação por compromisso e teoria dos jogos cooperativos para determinação das áreas mais importantes para a expansão da cana-de-açúcar. A partir dessa avaliação, um modelo autômato celular foi empregado para simular o crescimento da cultura canavieira na área de estudos. Os resultados foram comparados àqueles obtidos pela aplicação de métodos tradicionais, como cadeias de Markov, e classificações técnicas, exemplificada pela capacidade de usos das terras; todos os processos embasaram a aplicação de modelos autômatos celulares. Os resultados demonstraram que os métodos propostos, ao incorporar as preferências dos atores e dos especialistas, apresentaram desempenho superior na simulação da dinâmica espacial da cultura canavieira, pois foram obtidos valores mais elevados nos índices Kappa, acurácia total, e Lee-Salleem e menores erros de omissão e comissão para a cultura canavieira, além de aproximações maiores em parâmetros simples de análise da paisagem, quando comparados aos métodos tradicionais. Os procedimentos metodológicos propostos permitem simular a expansão da cana-de-açúcar e dimensionar seus efeitos sobre os usos das terras em nível regional e, assim, subsidiar os debates sobre o modelo de desenvolvimento do campo brasileiro / Abstract: The recent period of sugar cane industry growth has resulted in a major expansion in the cultivated areas with sugar cane at São Paulo, Brazil, replacing other agricultural land uses and moving into regions traditionally characterized by another rural production kind. The suggested approach sought to integrate cellular automata models, geographic information systems and multicriterial evaluation methods for simulating the spatial dynamics of sugar cane plots at the territory of regional development office of Araçatuba between 2001 and 2008. This time lapse was considered appropriate after a study of the periodization of the sugar industry from the environmental approach. The preferences of experts and mill managers were collected and this information was analyzed by applying the method of compromise programming and cooperative game theory to determine the most important areas for growth of sugar cane. Based on this assessment a cellular automaton model has been used to simulate the growth of sugar cane cultivation in the study area. The results were compared with those obtained by applying traditional methods such as Markov chains, and expert's classification, exemplified by the capacity of land uses, both associated with cellular automata models. The results showed that the methods proposed by incorporating the preferences of social actors and experts, were superior in the simulation of spatial dynamics of the sugar cane crop. Higher values were achieved for the Kappa index, overall accuracy, and Lee-Salle index, whereas minor omission errors and commission errors for the sugar cane land use were obtained. The results of proposed methods were closer to the real values at simple parameters of landscape analysis compared to traditional methods. The methodological procedures proposed allow to simulate the expansion of sugar cane and its effects on the land uses at the regional level and thus subsidize the debates about the development model of the brazilian countryside / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutor em Ciências

The constant improvement in computer application development techniques, combined with the technological advancement of electronic devices that support such systems, comes with the most contributing significantly different areas of knowledge, adding to these, often, greater accuracy and agility in their processes. Based on this context, and returning our looks for areas of geographic information System (GIS), and Digital image processing, the development of two programs that serve as a proposal of technological innovation as regards the vectorization of areas of interest on satellite images, and creating the buffer variable on the same, this variation that follows the characteristics of width of the area considered. Both programs were developed in the Python programming language and has as final product a shape file containing the vectorization of all areas found in a satellite image by means of classification or filtering. Also presents itself in this work the manipulation of files generated, in order to guide the actions necessary to use, in the best way, the product of these programs, thus helping the user of GIS computer systems for the performance and accuracy of their work. / O constante aperfeiçoamento nas técnicas de desenvolvimento de aplicativos computacionais, associado ao avanço tecnológico dos dispositivos eletrônicos que suportam tais sistemas, vem contribuindo significativamente com as mais diversas áreas do conhecimento, agregando a estas, muitas vezes, maior precisão e agilidade em seus processos. Com base neste contexto, e voltando nossos olhares para as áreas de Sistema de Informações Geográficas (SIG), e Processamento Digital de Imagens, realizou-se o desenvolvimento de dois programas que servissem como proposta de inovação tecnológica no que diz respeito à vetorização de áreas de interesse sobre imagens de satélite, e criação de buffer variável sobre as mesmas, variação esta que segue as características de largura da área analisada. Ambos os programas foram desenvolvidos na linguagem de programação Python e tem como produto final um arquivo shape contendo a vetorização de todas as áreas encontradas em uma imagem de satélite por meio de classificação ou filtragem desta. Também se apresenta neste trabalho a manipulação dos arquivos gerados, a fim de nortear as ações necessárias para que se utilize, da melhor forma, o produto desses programas, desta maneira auxiliando o usuário dos sistemas computacionais de SIG referente ao desempenho e precisão do seu trabalho.

Street arborization can influence directly population s life quality because it can offer some benefits such as: thermal comfort, shade, reduction of pollution and noise. These benefits can contribute to the physical-environmental equilibrium of cities. However, lack of urban planning in the implementation and maintenance of street arborization can influence its efficiency. In this sense, the objective of this research is two-fold: analyze the street arborization in the central area of São Pedro do Sul, RS, and elaborate a proposal to reorder the urban scenario. In order to do that, the methodology was divided in five steps: firstly, urban components were identified electrical energy transmission system, water distribution system, sewer system, light and telephone poles, public telephones, street signs, trees and streets through field work and map analysis. Secondly, quali-quantitative aspects of arboreal species were identified observing its location, the relation with the urban components and the phytosanitary conditions through field work. Thirdly, thematic maps for the urban components were elaborated through Digital Cartography, using the software SAGA (Sistema de Análise Geo-Ambiental), and Geoprocessing, using SIG (Geographic Information System). Fourthly, some arboreal species were identified and characterized as adequate for street and park s arborization. As the last step, a questionnaire was applied to evaluate population s environmental perception. The results of the research indicate that the 415 trees registered are from 49 different species: 5 species represent 67,5% of those trees and 44 species represent 32,5%. Some suggestions were given for the introduction of new species and substitution of old ones to improve population s life quality / A arborização viária pode influenciar diretamente a qualidade de vida da população, pois ela oferece alguns benefícios tais como: conforto térmico, sombra, redução da poluição e de ruídos. Esses benefícios contribuem para o equilíbrio físico-ambiental das cidades. No entanto, a falta de planejamento urbano na implementação e manutenção da arborização viária pode influenciar sua eficiência. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa é bi-facetado: analisar a arborização viária na área central da cidade de São Pedro do Sul, RS, e elaborar uma proposta para reordenar a paisagem urbana. Para tanto, a metodologia foi dividida em cinco etapas: inicialmente, os componentes urbanos foram identificados rede elétrica e hidráulica, rede de esgoto, postes, telefones públicos, placas de sinalização, árvores e ruas, por meio de trabalho de campo e análise de mapas. Em segundo lugar, os aspectos qualiquantitativos das espécies arbóreas foram identificados, ao se observar, por meio de trabalho de campo, sua localização, a relação com os componentes urbanos e as condições fitossanitárias. Em terceiro lugar, os mapas temáticos para os componentes urbanos foram elaborados por meio de Cartografia Digital, utilizando o Sistema de Análise Geo-Ambiental (SAGA). Em quarto lugar, algumas espécies arbóreas foram identificadas e caracterizadas como adequadas para arborização de ruas e de praças. Por último, um questionário foi aplicado para avaliar a percepção ambiental da população. Os resultados desta pesquisa indicam que as 415 árvores registradas são de 49 espécies diferentes: 5 espécies representam 67,5% dessas árvores e 44 espécies representam 32,5%. A partir desses resultados, sugestões foram feitas para a introdução e substituição de espécies arbóreas, como proposta ao reordenamento da arborização urbana, para melhorar a qualidade de vida da população

Water shortages in certain periods have led to serious social conflicts, as well as economic and environmental impacts resulting from irrigated agriculture, especially of rice growing, which represents a high demand of water. The present study proposes a methodology for analyzing the water sustainability of rice growing through the implementation the temporary dams at the river-bed of water courses, with the study area the watershed of Arroio Grande, which has a growing need to match the conditions of supply and demand. The analysis of water supply and demand conditions was made in the context of the watershed and by control point, three scenarios are composed: scenarios 1 - the existing situation; scenario 2: considers compliance to environmental legislation, with elimination of rice growing areas in areas of permanent preservation and destination of the portion of environmental flow (30%Q90) an; scenario 3: considers compliance to environmental legislation and implementation the temporary dam at the river-beds of water courses upstream of where the shortage was indicated, as a way to expand and ensure water supply for rice growing. The results show that the in the scenario 1 the demand is met, although for control points 5 and 6 it is equivalent to 89% to 97% of its availability, besides not meet environmental legislation. For the scenario 2, control points 5 and 6 indicate water scarcity for the months analyzed (November February), indicating the places where water supply should be expanded. In scenario 3, it is concluded that the temporary dams proposed have the may partially meet the water requirements and PC 5, PC 6, the results indicate no compliance between supply and demand. Therefore, concluded that the conflicts over water use in the watershed of the Arroio Grande resulting from irrigated agriculture can be minimized with the installation of temporary dams. However, the results indicate that the water sustainability of rice growing can only be achieved by reducing the irrigated area, specifically between the PC 3-5 and 4-6. / A escassez de água em determinados períodos vem provocando sérios conflitos sociais, econômicos e ambientais, decorrentes da agricultura irrigada, especialmente da cultura orizícola, que apresenta alta demanda hídrica. Desta forma, o presente estudo propõe uma metodologia para analisar a sustentabilidade hídrica da cultura orizícola através da implantação de barragens temporárias no álveo de cursos d água, tendo como área de estudo a sub-bacia hidrográfica do Arroio Grande, que apresenta uma crescente necessidade de compatibilizar as condições de oferta e demanda. A análise das condições de oferta e demanda hídrica foi realizada no contexto da sub-bacia e por ponto de controle (PC), sendo compostos três cenários: cenário 1 - situação existente; cenário 2: considera o atendimento a legislação ambiental, com a eliminação de áreas de cultivo orizícola em Áreas de Preservação Permanente (APP) e destinação da parcela de vazão ambiental (30%Q90) e; cenário 3: considera o atendimento a legislação ambiental e propõe a implantação de barragens temporárias no álveo de cursos d água, a montante dos locais que indica escassez, como forma de ampliar o suprimento hídrico da cultura orizícola. Os resultados mostraram que no cenário 1 a demanda é atendida, embora para os pontos de controle 5 e 6, equivale de 89% a 97% da disponibilidade hídrica, além de não atender a legislação ambiental. Para o cenário 2, os pontos de controle 5 e 6 apontam escassez hídrica para os meses analisados (novembro a fevereiro), indicando assim os locais em que a oferta hídrica deverá ser ampliada. No cenário 3, conclui-se que as barragens temporárias propostas poderão atender parcialmente a demanda hídrica do PC 5 e, no PC 6, os resultados indicam não haver conformidade entre oferta e demanda. Desta forma, conclui-se que os conflitos pelo uso da água na sub-bacia hidrográfica do Arroio Grande decorrentes da agricultura irrigada poderão ser minimizados com a implantação das barragens temporárias. Entretanto, os resultados indicam que a sustentabilidade hídrica da cultura orizícola somente poderá ser alcançada com a redução da área irrigada, especificamente, entre os PC 3 - 5 e, 4 - 6.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339422.pdf: 4262928 bytes, checksum: d8f7eb92337b5b5d881a18f0a8ebf391 (MD5) / Nas três últimas décadas, como resultado de diversos vetores de ocupação, a paisagem da zona costeira sul de Santa Catarina se alterou de maneira acentuada. Considerando a ocupação e uso do solo como processos que seguem padrões vinculados ao contexto histórico e às características naturais e humanas de uma região, o objetivo deste trabalho foi identificar os vetores de mudança de uso e cobertura da terra, mapear regiões com diferentes padrões de ocupação em termos de modelo social e produtivo no uso da terra, compreender a dinâmica de ocupação qualitativa e quantitativamente, modelar cenários simulados da ocupação futura e identificar áreas com maior potencial de conservação em dois municípios desta região: Passo de Torres e Balneário Gaivota. A partir da análise de imagens de satélite, aerofotografias, levantamento de dados fundiários e entrevistas, foi possível extrair os vetores que influenciam o uso do solo e perceber que são dependentes de regiões de acordo com distintos tipos de ocupação, baseada na finalidade de uso da propriedade. Através de métodos de análise multitemporal das mudanças no uso e cobertura da terra, mensurou-se as mudanças espacial e temporalmente, de modo qualitativo e quantitativo. Utilizaram-se imagens LandSat dos anos de 1985, 1994, 2004 e 2014, técnica de classificação de imagens orientadas a objetos (OBIA) e análise vetorial pós-classificação para mensurar as trajetórias de mudança do uso do solo ocorridas ao longo das três décadas. Utilizou-se do método de modelagem dinâmica espacial para simulação de cenários de tendências destas mudanças do uso do solo. As variáveis resposta foram as classes de uso do solo: Urbana, Uso Rural, Natural e à gua. As variáveis explicativas (vetores) responsáveis pelo padrão das mudanças no ocupação foram selecionadas e mapeadas e todas integradas em um banco de dados geoespacial. Utilizou-se a regressão logística multivariada para ponderar a influência dos vetores e alimentar o módulo potencial do modelo espacialmente explícito LuccME (módulo do TerraME, ambos desenvolvidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE) efetuando a fase de calibração entre dados de 1994 e 2004, validação do modelo comparando dados entre 2004 e 2014 e posteriormente a projeção de mudança do uso do solo, simulando cenários para 30 anos. Os resultados identificaram cinco regiões diferenciáveis segundo padrões de ocupação podendo-se mapeá-las em: pequena propriedade de agricultura familiar, grande propriedade rural de produção pecuária e florestal, área rural de predomínio da rizicultura, loteamentos litorâneos e sedes urbanas. Foram identificados os seguintes vetores de mudança do uso da terra: grau de implantação dos loteamentos, densidade populacional, distância ao mar, infraestrutura viária, distância aos centros das cidades, distância ao núcleo das comunidades rurais e distância às manchas urbanas consolidadas, atuantes em diferentes graus em cada região. No estudo multitemporal aferiu-se que, no histórico de 30 anos: houve avanço das áreas de uso agropecuário em 19,3%, majoritariamente na zona mais interiorizada; a classe urbana mostrou crescimento de 918,9%, principalmente na região mais próxima à orla e houve 47% de perda de áreas de predomínio de vegetação natural para as demais classes. Em 2014 existiam 4.300 ha de remanescentes de vegetação nativa, porém sofrendo com uma expansão agropecuária e urbana. Os cenários futuros indicaram a provável alocação das mudanças e de duas áreas com potencial de conservação próximas a orla, nas quais existiriam menor tendência a ocupação.<br> / Abstract : The landscape of Santa Catarina coastal area has changed sharply because of various vectors of occupation in the last three decades. Considering the occupation and land use as processes that follow patterns related to the historical context and the environmental and human characteristics of a region, the aim of this study was: identify the vectors of change in land use and land cover; mapping regions with different settlement patterns in terms of social and productive model in land use; understand the dynamics in occupation qualitative and quantitatively; model simulated scenarios of future occupation and to identify areas with the potential for conservation in two municipalities of the region: Passo de Torres and Balneario Gaivota. From satellite image analysis, aerial photography, survey of land data and interviews, it was possible to extract the drivers that influence land use and realize that they are dependent regions according to different types of occupation, based on the use of purpose of property. Through multi-temporal analysis methods for Land Use and Cover Change (LUCC), was measured changes by spatial and temporal, qualitative and quantitative ways. It was used Landsat images from the years 1985, 1994, 2004 and 2014, Object Based Image Analysis (OBIA) classification technique and post-classification vector analysis to measure the change trajectories of land use that occurred over the past three decades. Finally, using the spatial dynamics modeling method was simulated scenarios trends of changes in land use. The response variables were the land use classes: Urban, Rural Use, Natural and Water. The explanatory variables (vectors) responsible for the pattern of changes in occupation were selected, mapped and integrated into a geospatial database. Multivariate logistic regression was used to examine the influence of vectors and input the potential module of the spatially explicit model LuccME (module of TerraME, developed at the National Institute for Space Research - INPE). The calibration phase was the period between 1994 and 2004, model validation was comparing data between 2004 and 2014 and then the projection of land use change, simulating scenarios for 30 years. The results identified five regions differentiated according to occupation model, allowing mapping them in: smallholding family farming, large farm with livestock and forestry production, rural predominance of rice growing, coastal settlements and urban center. The following vectors of land use change were identified: degree of implementation of coastal settlements, population density, distance from the sea, road infrastructure, distance to city centers, distance to the core of rural communities and distance to consolidated urban spots, active in different levels in each region. Multi-temporal study in the 30 years history could verify that: there has been a progress in rural use areas by 19.3%, mostly in interior zone; the urban class showed growth of 918.9%, mainly in the seashore zone and there was 47% loss of natural vegetation cover for the other classes. In 2014, there were 4,300 hectares of remnant native vegetation, but suffering from an agricultural and urban expansion. The future scenarios indicate the probable allocation of changes and two areas with potential for conservation, where there would be less likely to occupation.

Orientador: Rozely Ferreira dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T12:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lins_DanielaBarbosadaSilva_M.pdf: 6334863 bytes, checksum: f56bd95fba737cf134343a8ee1fa009d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Em planejamentos ambientais a decisão sobre a seleção de fragmentos florestais para a conservação é feita, comumente, a partir da estrutura da paisagem, supondo que parâmetros espaciais de composição e configuração respondem sobre a qualidade dos processos, garantem as funções ecológicas e a presença de elementos estratégicos. Uma espécie que costuma ser alvo dessa estratégia é a Euterpe edulis Martius, porque tem participação em diversas funções do ecossistema e também é um recurso importante para a população local. No entanto, este estudo defende que nem sempre um remanescente em aparente desenvolvimento devido a classificação de seu estágio sucessional apresenta esse conjunto de atributos que garante a presença da espécie ou nem sempre a presença da espécie responde sobre as melhores condições para sua ocorrência. Diante dessas considerações, este estudo objetivou verificar se a espacialização de parâmetros indicadores da presença da espécie-alvo E. edulis e de qualidade florestal permitem responder sobre essa dualidade. A área da antiga Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Despraiado, em Iguape (SP), foi escolhida por sua representatividade no conflito entre a proteção de áreas florestadas e a utilização da palmeira E. edulis como elemento florestal. Os parâmetros mapeados foram decodificados a partir de um modelo matemático que traduz a favorabilidade para a ocorrência e manutenção da espécie. As informações foram ponderadas e sobrepostas, resultando na definição de territórios com diferentes graus de potencialidade de presença da espécie e de qualidade ambiental dos fragmentos florestais. O mapa permitiu indicar áreas para o manejo e a conservação de uma espécie frente ao contexto da paisagem e as exigências de qualidade desse elemento florestal / Abstract: In environmental planning the decision on the selection of forest fragments for conservation is done, usually, from the structure of the landscape, assuming that the composition and configuration spatial parameters respond on the quality of processes, ensuring the ecological functions and the presence of strategic elements. A species that usually is a target of this strategy is Euterpe edulis Martius, because it plays principal role in several ecosystem functions and is also an important resource for local people. However, this study defends that is not always that a forest remnant in apparent development due to its classification of successional stage presents this set of attributes that guarantees the presence of the species or not always to the presence of the species responds the best conditions for its occurrence. Thus the aim of this study was to verify if the spatialization of parameters indicators of the presence of the target-specie E. edulis and the forest quality, allow answer about this duality. The area of the former Sustainable Development Reserve of Despraiado in Iguape (SP) was chosen for its representation in the conflict between the protection of forested areas and the use of palm E. edulis as forest resource. The parameters mapped were decoded from a mathematical model that translates the favorability for the occurrence and maintenance of the species. Data were weighted and overlapped, resulting in the definition of territories with different degrees of potentiality of the presence of the species and environmental quality of forest fragments. The map allowed to indicate out areas for management and conservation of a species in relationship of the context of the landscape and the quality requirements of this element forest / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Hélio Grassi Filho / Coorientador: Célia Regina Zimback / Banca: Maria Helena Moraes Spinelli / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Banca: Aline Azevedo Narario / Resumo: A atual demanda por informações precisas e de baixo custo de obtenção causa um aumento na procura por serviços remotos, como o geoprocessamento, a geoestatística e o aprendizado de máquinas. Este trabalho objetiva a obtenção de informações relacionadas a leituras de teores de clorofila, a partir de um banco de dados de campo e por imagens de satélite aplicadas a uma área de cultivo de aveia preta, com baixos custos. Com um banco de dados preciso sobre o teor de clorofila, acredita-se ser possível reduzir custos na implantação e execução de sistemas de irrigação. Diversos autores já realizaram a comparação entre o teor de clorofila e a disponibilidade de água e outros já pontuaram o grande benefício da irrigação sobre diversos cultivares. Com a hipótese de que é possível através da utilização de técnicas de baixo custo a obtenção de valores de teor de clorofila, o trabalho utilizou de técnicas de geoestatística para procurar uma correlação entre os dados físicos e os índices de vegetação gerados a partir de imagens do satélite Landsat 5. Ao encontrar resultados insatisfatórios, partiu-se para um estudo dos dados em treinamento de máquinas e mineração de dados. Após passar por vários processos, o algoritmo Gradient Boosting Machine (GBM) possibilitou a geração de uma imagem com valores estimados clorofila bastante semelhante aos reais obtidos em campo. / Abstract: The nowadays demand for accurate and low-cost obtained information has increased the demand for remote services, such as geoprocessing, geostatistics and machine learning. This work aims to increase the accuracy of information related to readings of chlorophyll content from a field database and satellite images, applied to a black oat growing area. With a precise database on chlorophyll content, it is believed that it is possible to reduce costs in the implementation and execution of irrigation systems. Several authors have already made the comparison between chlorophyll content and water availability and others have already pointed out the great benefit of irrigation on several cultivars. With the hypothesis that is possible through the use of low cost techniques the obtaining values of chlorophyll content, the work used geostatistics techniques to search for a correlation between the physical data and the vegetation indexes generated from images of Landsat 5 satellite .When finding unsatisfactory results, we started with a study of data in machine training and data mining. And after passing through several processes, the Gradient Boosting Machine (GBM) algorithm allowed the generation of an image with estimated chlorophyll values very similar to those obtained in the field. / Doutor

Orientadores: Diógenes Cortijo Costa, Emília Wanda Rutkowski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-27T22:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hosokawa_ElianaKimoto_M.pdf: 13880772 bytes, checksum: 897c0a00b54b6e7934a96e421cf042ab (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O mapeamento sistemático brasileiro, cujas cartas em escalas pequenas, 1:1.000.000 a 1:25.000, além de incompletas e desatualizadas, tem apenas 1% das cartas 1:25.000 concluídas. Os demais mapeamentos nacionais são descontínuos, os dados geoespaciais são desatualizados, as informações geográficas escassas e não estão centralizadas em uma única base de dados. Essa dispersão resulta na repetição de produtos cartográficos e desperdício de investimento público. Na tentativa de minimizar esses problemas, foi aprovado o decreto nº 6.666/2008, instituindo a Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais e o Diretório Brasileiro de Dados Geoespaciais, DBDG, uma rede de servidores integrados pela Internet que reúne dados geoespaciais de diferentes instituições desenvolvedoras de produtos cartográficos. Contudo, um crescente número de instituições têm disponibilizado gratuitamente seus diretórios de dados e não constam no DBDG. Um Sistema de Informação Geográfica, SIG, destaca-se por manipular dados de diferentes fontes, utilizando o espaço geográfico como fator comum. Este sistema possibilita o estudo de fenômenos ambientais e urbanos para a gestão territorial municipal. No entanto, poucos municípios utilizam o SIG, em virtude da falta de recursos financeiros, porém, com o avanço de softwares livres e financiamentos do governo sua utilização torna-se acessível. A Associação Brasileira de Normas Técnicas estabelece o conteúdo da Base Cartográfica Municipal na NBR 14.166, definindo como os aspectos do território municipal devem ser representados. Nesta perspectiva, esta pesquisa analisou as potencialidades e as limitações das geotecnologias livres como ferramenta de apoio ao planejamento territorial municipal. Para tal, foram identificados os diretórios que disponibilizam gratuitamente os dados geoespaciais do Brasil e desenvolvido um banco de dados georreferenciados, para apresentar os dados referentes aos elementos básicos de uma Base Cartográfica Municipal / Abstract: The Brazilian systematic mapping, whose maps in small scale, 1:1,000,000 to 1:25,000, further incomplete or outdated, have only 1% of the maps 1:25,000 is completed. The other national mappings are discontinuous, outdated geospatial data, shortage of geographic information and are not centralized in a single database. This dispersion results in repetition cartographic products and public investment waste. In an attempt to minimize these problems, was issued the act nº 6,666/2008, establishing the National Spatial Data Infrastructure and the Brazilian Directory of Geospatial Data, DBDG, a network of integrated servers over the Internet that consolidate geospatial data from different developers institutions of cartographic data products. However, an increasing number of institutions have made available free your data directories and not included in DBDG. A Geographic Information System, GIS, stands out for handling data from different sources, using the geographical space as a common factor. This system allows the study of environmental and urban phenomena to municipal territorial management. However, few municipalities work with the GIS, due to the lack of financial resources, but with the advancement of free software and its use government funding the using will become accessible. The Brazilian Association of Technical Standards establishes the content of Municipal Cartography Basemap at NBR 14,166, determining how the aspects of the municipality shall be represented. In this perspective, this research analyzed the potential and limitations of free geo technology as a support tool to municipal territorial planning. To this end, the directories have been identified that provide free geospatial data from Brazil and developed a geo referenced database, to present data regarding the basic elements of a Municipal Cartography Base / Mestrado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Mestra em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

[pt] A falta de critérios ambientais na ocupação do território pode trazer danos de longo prazo aos cidadãos e ao patrimônio natural da cidade. O objetivo do trabalho é identificar áreas aptas para ocupação urbana, considerando os aspectos geotécnicos do suporte e aqueles ligados à manutenção dos processos naturais, como base para a gestão e o desenho da cidade. Com o apoio de um sistema geográfico de informação é feita a análise e avaliação dos atributos biofísicos de uma área em processo de expansão urbana, o bairro de Vargem Pequena, na zona oeste da cidade do Rio de Janeiro. No local, uma parte significativa do território é constituída de espaços livres de ocupação. A análise e a avaliação do suporte biofísico estão calcadas em uma proposta metodológica interdisciplinar que reconhece os espaços livres como sistema, com um papel protagonista dentro da estrutura urbana e potencial para ordenar a ocupação do território. O núcleo das informações acerca do suporte biofísico da área é a correlação pedológico-geotécnica feita sobre o levantamento de solos do município. O PEDOGEO contém, além dos dados pedológicos de cada classe de solo, informações gerais sobre as principais características do meio físico. Os elementos definidos para análise são: cobertura; solo; hidrologia; e relevo. As avaliações mostram que a utilização de informações biofísicas é pertinente na caracterização da realidade espacial urbana para os fins propostos, indicando, contudo, ainda pouca disponibilidade de dados, de fontes confiáveis e em escalas adequadas, para este tipo de análise. / [en] This thesis deals with the analysis of the biophysical characteristics of areas in urban expansion process with the support of a geographic information system. We highlight the importance of studying the physical reality of territories for urban development in line with environmental values and sustainability principles. The objective of this work was the development of a synthesis map that can determine‒through gradation values and within established criteria‒suitable areas for occupation that do not conflict with the continuity of the natural processes of the territories. To this end, we propose to analyze and evaluate the biophysical attributes of an area in the City of Rio de Janeiro. In this location, within the urban structure, there are spaces that can be characterized as free of occupation, whether in the form of urban infrastructure, roads or buildings. From available data, the use of geo-processing resources in the characterization of urban space reality will be assessed in order to elaborate a basis for management and design of the city. The growth dynamics of a city like Rio de Janeiro does not often comply with the most well-intentioned plans. When cities grow without any planning, it is very common to observe the occurrence of events that cause direct damage to the population, such as landslides and floods. In other occasions, the plans ignore the basic reality of the territory by not considering in depth the potential impact of their deployment. In both cases, the lack of consistent and accessible information on the physical characteristics of the territory results in failing to apply environmental criteria in the process of occupation. This makes the population vulnerable and can cause long-term damage to the environmental heritage of the city. Although environmental sustainability issues are related to almost any kind of human activity, it is in the cities where they occur in a more evident way. While these issues have grown in scale in recent decades and their solutions have become more and more urgent, the search for integration and balance between the natural and urban environments has definitely been incorporated to urban thinking. Information processing techniques that have emerged with the development of computational systems led to the development of tools such as the Geographic Information System and the Computer Aided Design, which represent a new milestone in the understanding of the physical world, which is necessary to deal with urban and environmental issues within the scale they are placed nowadays. Authors, who deal with the topic of environmental spatial analysis from several approaches, provide the basis of the theoretical foundation of this work. The urban approach regards concepts linked to ecological urbanism and, in this context, the role of the system of open spaces in the urban structure. Concepts relating to biophysical support are reviewed, in an approach to the elements found in the area of study, especially those related to analysis and evaluation. In the case of geographical information systems, we make a summary of their peculiarities, main functions and foundations, and their application in the analysis of the territory. The analysis and evaluation of biophysical support are based on an interdisciplinary methodological proposal of the System of Open Spaces and the Territorial Project. These recognize the free spaces as systems, with a protagonist role within the urban structure and potentialities for territory restructuring. At the same time, they consider the guidance of a future occupation which does not conflict with the maintenance of natural support processes. In the adaptation of the original methodology for the purposes of this thesis, we considered that some criteria and conditions used for the definition of the areas that must be kept free of occupation, within the concept of open spaces system, could also define, in counterpoint, the spaces with better potential for occupation. In this way, the best evaluated areas in this study, from their biophysical characteristics, would be those whose urban occupation would avoid damage to ecosystems, contributing to the maintenance or recovery of the open spaces system. The area of study is defined by the administrative boundaries of Vargem Pequena neighborhood, located in the west zone of the City of Rio de Janeiro, with a total area of 1,443.83 ha. The neighborhood occupies a stretch of the Baixada de Jacarépaguá plain and part of the southern slope of the Maciço da Pedra Branca, which is an important area of environmental protection. The area can be considered one of the city s growth boundaries, limited by natural and urban environments, threatened by a series of unmanageability in its occupation process. In Vargem Pequena, the occupation is characterized by farms and low density residential urbanization of middle and upper-middle classes, also with the occurrence of irregular settlements and slums. The bucolic surroundings and proximity of nature attracts real estate investments with a trend to slopes occupancy. The open spaces lose their original identity, becoming isolated spaces without an effective participation in urban conformation. They are environmentally protected, but threatened by the urban pressure and a rapid process of dismantling with higher occupation of the plain and slopes. The main source of specific data used in the analysis of biophysical support is the PEDOGEO of Vargem Pequena. It is a geo-referenced digital map containing the classification of soils within the administrative boundaries of the neighborhood. The basis of its contents is the soil survey of the City of Rio de Janeiro, which began in the 1960s, in the former State of Guanabara, and was revised and supplemented up to 2009. Another essential source of information is the work carried out by specialists, dealing with the relationship between pedology and geotechnics. The biophysical attributes analyzed were: vegetation; soil; relief; and hydrology. In the research, we used data available and already converted to the Geographic Information System environment, enabling their immediate application. In the organization of information plans, analysis and generation of maps, we used the ArcGIS Desktop 10, ESRI, application package. In the complementation of planimetric information, we used the AutoCAD 2012, Autodesk, application. The geo-processing followed the current methodology in this environment, consisting basically of two steps: construction of a geo-referenced database; and spatial analyses and evaluations for the objective set. Structure of the geo-referenced database a) Scale of final product: 1:2000 b) Projection: UTM (Universal Transverse Mercator) c) Datum: SAD 69 d) Resolution: 1 m e) Information plans: coverage, soil, declivity, water bodies Procedures adopted in the construction of the geo-referenced database: 1. Collection of data and materials 2. Data conversion 3. Classification of coverage from images interpretation techniques 4. Creation of the digital terrain model 5. Classification of hillsides and declivity layer generation Procedures adopted in the analyses and spatial assessments: 1. Definition of the variables values 2. Operation between matrices 3. Final classification Information plans were created with the cropping of the area defined by the boundaries of the neighborhood. The coverage map was done with image interpretation techniques applied to orthorectified aerial images taken in 2009. The map represents the neighborhood surface through the following layers: vegetation; exposed soil; rocks; and urbanized area. The vegetation is classified on the basis of the criteria for analysis of the elements that constitute the system of open spaces, as a mosaic of ecosystems of different scales, considering their internal relationships and those with the surroundings. The urbanized area is divided into built, paved and public spaces. In the soil map, there is information available in the PEDOGEO regarding the pedological and geotechnical characteristics of each type of soil, in addition to data on the physical environment in which they are inserted. The declivity map, generated from the digital elevation model, and the map of water bodies, derive from the digital cartography of the city. The map records: the quota of altitude of the terrain through isograms every 1 m; and the existing water courses through polylines. Areas situated above 100 m altitude, which are part of the SPECIAL ZONE 1 for the preservation of the city, and areas with declivity greater than 30 per cent, or situated at 30 m from the banks of rivers, which form part of Permanent Protection Areas, protected by federal laws, are classified as areas of legal constraint for occupation. After the variables of each information plan were mapped, they were rasterized and reclassified, assigning the same value for each variable. According to the biophysical criteria set and the help of experts who knew the phenomena and situations assessed, we assigned grades 1 to 10 to each variable, from the smallest to the largest suitability of each area for occupation. We assigned grade zero to not classified areas: due to the lack of information; constituting legal restriction areas; or because they had already been urbanized. The matrices were then combined algebraically, resulting in the evaluation map, whose chromatic gradient reflects the degree of suitability for occupation, according to the criteria defined. The map produced with geo-processing resources shows that the biophysical criteria used are relevant in the characterization of the urban space reality for the management and design of the city. The work scale and the classification process of coverage allowed tracing a considerably updated and accurate picture of the urbanized area and the free spaces existing in the neighborhood. However, the final map has some inconsistencies, in part due to the lack of more precise information. The methodology used is simple and could be improved in future works, for example, by applying a mathematical logic more suited to environmental complexity, as the Weighted Average or Fuzzy logic. At the same time, the field biophysical information would be supplemented with the help of experts. Although the theoretical framework of ecological urbanism and technical data surveys on the environment have progressed in the last few decades, the objective information available in this area is still restricted. At first, the immediate experience could lead to the conclusion that this lack occurs more sharply in countries with many problems to face in the direction of effective development. However, according to the point of view of current authors in the field of geo-processing, it is possible to observe that worldwide research on the environment is just starting. In countries with environmental heritage‒like for example in Brazil‒there is a great need for appropriate surveys and processing of information about natural environments. It is expected that this work will contribute, albeit to a limited extent, with the practice of environmental analysis as a preliminary step for planning and the elaboration of urban projects. At the same time, it will contribute to the use of the Geographic Information System, at the level of users, as a current tool for professionals in the field, as for example the Computer Aided Design, whose use has been consolidated for a long time.