Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-11-19T12:12:19Z No. of bitstreams: 1 2013_FabiodosSantosMiranda.pdf: 4531113 bytes, checksum: 332081b39478d616478fab4c43842f27 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-20T14:38:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FabiodosSantosMiranda.pdf: 4531113 bytes, checksum: 332081b39478d616478fab4c43842f27 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-20T14:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FabiodosSantosMiranda.pdf: 4531113 bytes, checksum: 332081b39478d616478fab4c43842f27 (MD5) / Os incêndios florestais, principalmente os de origem antrópica, são distúrbios freqüentes na área de abrangência do bioma Cerrado, influenciando diversos processos ecossistêmicos. Em bacias hidrográficas, as alterações provocadas pelo fogo são primeiramente refletidas em córregos de pequeno porte, que são elementos de ligação entre ambientes terrestres e rios de maior porte. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos temporais de um incêndio florestal nas características físico- químicas de córregos e outros componentes do fluxo de nutrientes contidos em Matas de Galeria da APA das bacias Gama e Cabeça de Veado, Distrito Federal – Brasil, entre setembro de 2011 e dezembro de 2012. O primeiro procedimento metodológico foi delimitar as microbacias de drenagem e suas respectivas áreas afetadas por incêndios florestais entre 2001 e 2012, por intermédio do programa ArcGis. Para a concretização do trabalho foram coletadas amostras de água (córregos, deposição atmosférica, solução de escoamento superficial e solução freática) para determinar o pH, condutividade elétrica e a concentração de carbono inorgânico dissolvido (CID), NH4+, NO2-, NO3-, Ca+2, Mg+2, K+, Na+ Al+3, Fe+2, Si+4, Cl-, SO4- e PO4-. Nas amostras de água de córregos ainda foram feitas medições adicionais de oxigênio dissolvido, temperatura, turbidez e vazão (com dados de profundidade da coluna d´água, largura do canal e velocidade da água). Por fim, foi estimado o fluxo de nutrientes via deposição atmosférica. Os dados que atenderam aos pressupostos paramétricos foram comparados com Anova, seguida do teste de Tukey (variações espaciais), e teste t (variações sazonais). Já para os que não atenderam foram utilizados os testes não-paramétricos de Kruskal-Wallis, seguido do teste de Dunn (variações espaciais), e Mann-Whitney (variações sazonais). Houve pouca diferença entre os valores dos parâmetros físico-químicos e a concentração de nutrientes entre as microbacias estudadas. No entanto, muitos parâmetros apresentaram variações significativas na comparação entre períodos seco e chuvoso, geralmente com aumento dos valores durante o período seco e posterior diminuição com as primeiras chuvas. Da mesma forma, na comparação entre períodos de transição seca-chuva na água de córregos, onze dos treze nutrientes avaliados apresentaram maiores concentrações no primeiro período (setembro a dezembro de 2011), enquanto os valores de condutividade, turbidez, saturação de oxigênio, PO4- e Cl- foram maiores no segundo período (setembro a dezembro de 2012). Os resultados obtidos mostram que os incêndios florestais podem estar influenciando a dinâmica de nutrientes nas áreas estudadas, principalmente pela incorporação das cinzas nos componentes do fluxo e da volatilização de partículas para atmosfera durante o incêndio. Além disso, outros fatores podem estar interferindo nesta dinâmica: histórico similar de ocorrência de incêndios florestais, sazonalidade da precipitação, volume das chuvas, material de origem (rocha matriz), tipo de solo e o fluxo de nutrientes na deposição atmosférica. Ações preventivas ao fogo e a elaboração de estudos de médio e longo prazo para melhor entender os efeitos dos incêndios florestais sobre os processos de ciclagem de nutrientes são necessários, principalmente em um cenário de mudanças climáticas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Forest fires, especially those related to human action, are frequent disturbances in the Cerrado biome coverage area, influencing many ecosystem processes. In watersheds, changes caused by fire are first reflected in small streams, which are connection elements between terrestrial environments and large rivers. Considering this, the aim of this study was to evaluate the temporal effects of a forest fire in physical and chemical characteristics of streams and other components of the nutrients flow, inside APA’s gallery forests of Gama and Cabeça de Veado watersheds, located in Distrito Federal - Brazil, between September 2011 and December 2012. The first methodological procedure was to delimit the micro-drainage basins and respective areas affected by forest fires, between 2001 and 2012, by using ArcGIS program. In carrying out the work, water samples were collected (streams, atmospheric deposition, surface runoff and groundwater solutions) in order to determine pH, conductivity and concentration of dissolved inorganic carbon (DIC), NH4+, NO2-, NO3-, Ca+2, Mg+2, K+, Na+, Al+3, Fe+2, Si+4, Cl-, SO4-and PO4-. In streams water samples, additional measurements of dissolved oxygen, temperature, turbidity and outflow were made (with data from water column depth, channel width and water speed). Finally, we estimated the flow of nutrients via atmospheric deposition. Data which met the parametric assumptions were compared by using ANOVA, followed by Tukey's test (spatial variations) and T test (seasonal variations). As for those which did not meet the expected parameters, non-parametric Kruskal-Wallis tests were used, followed by Dunn (spatial variations) and Mann-Whitney (seasonal variations) tests. There was a little difference between physico-chemical parameters values and nutrient concentrations, among the studied watersheds. However, many parameters presented significant variations occurred when comparing dry and rainy periods, usually with increasing values during dry period and a subsequent reduction with the arrival of the first rains. In the same way, when comparing periods of dry-rain transition, in water streams, eleven out of thirteen evaluated nutrients showed higher concentrations in the first period (September-December 2011), shortly after the fires, while the conductivity, turbidity, oxygen saturation, PO4- and Cl- values were higher in the second one (September-December 2012). The results show that forest fires may be influencing the nutrient dynamics in the studied areas, mostly, because of the ashes incorporation into the components of nutrients flow and the particles volatilization into the atmosphere during the fire. Furthermore, other factors may be interfering in this dynamic: similar history of forest fire occurrence, seasonality of precipitation, rainfall volume, source material (rock matrix), soil type and nutrient flow in atmospheric deposition. In this sense, preventive actions and the elaboration of medium and long term studies to better understand the effects of these fires on the nutrients cycling processes are needed, especially, in a climate changes scenario.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11599_Tese RONIE 2017.pdf: 4177065 bytes, checksum: 1b016d3af9325652723c7cce35e7c06d (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / O principal problema encontrado quando da aplicação de técnicas de sistemas de informações geográficas e sensoriamento remoto para a predição de incêndios florestais é a necessidade de integrar diferentes fontes de dados. Os métodos aplicados, geralmente são baseados em técnicas de regressão ou em coeficientes que dependem de conhecimentos dos especialistas. Esta pesquisa objetivou testar a capacidade da árvore de classificação e regressão (CART) em avaliar o risco de incêndios florestais no estado do Espírito Santo. A análise CART é uma técnica estatística não paramétrica que gera regras de decisão na forma de uma árvore binária, para um processo de classificação ou de regressão. O produto MCD45A1 de área de queima, relativo a um período de 16 anos (2000-2015), foi utilizado para, a partir dos pontos centrais da célula de grade, obter um mapa de ocorrência de incêndio por meio de uma abordagem de densidade Kernel. O mapa resultante foi então utilizado como variável de entrada para a análise CART com variáveis de influência de incêndios usados como preditores. Um total de 12 variáveis preditoras foram determinadas de diversas bases de dados, abrangendo aspectos ambientais, físicos e socioeconômicos. As regras induzidas pelo processo de regressão permitiram a definição de diferentes níveis de risco, expressa em 35 unidades de gestão, utilizado para a produção de um mapa de predição de fogo. De acordo com os resultados, as áreas de maiores riscos no estado são representadas pela Região Nordeste, Vale do Rio Doce e Sudeste (Costa Sul). Os resultados do processo de regressão (r=0,94 e r²=0,88), a capacidade de análise do algoritmo CART para destacar as relações hierárquicas entre as variáveis preditoras e a interpretabilidade fácil das regras de decisão, representam uma ferramenta possível para melhor abordar o problema de avaliar e representar o risco de incêndios florestais. Palavras-chave: Estatística não paramétrica, Densidade Kernel, Algoritmo CART, Regras de decisão, Mapa de predição do fogo.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11600_Tese ELAINE 2017.pdf: 3863810 bytes, checksum: c94081f939a354d28e301fc1099b617c (MD5) Previous issue date: 2017-12-21 / Os incêndios florestais aumentaram consideravelmente nos últimos anos e são considerados, atualmente, um dos principais problemas ambientais enfrentados pelos órgãos gestores das Unidades de Conservação. Embora o fogo faça parte do processo natural de manejo de alguns ecossistemas, sua frequência e intensidade, como vem ocorrendo com as alterações climáticas, causam diversos danos à natureza. Aliado a tais fatores, a falta de recursos públicos, de registros e critérios eficazes estabelecidos para a execução das atividades preventivas e de combate a incêndios florestais tem representado um grande desafio na gestão de gastos públicos voltados à preservação das florestas. Desse modo, a premissa deste trabalho dá-se em função da proposta de um instrumental que visa estimar os gastos ocasionados ao setor público quanto ao emprego de recursos em combates a incêndios florestais. Para tanto, este estudo, caracterizado como exploratório, por meio de estudos de casos, ex post facto e documental, utilizou viesses multidisciplinares a fim de auferir os diferentes gastos com recursos empregados em combate a incêndios florestais, elaborando um método de quantificação. Para elaboração do método, balizou-se na legislação pertinente à contabilização de despesas públicas, com a orientação do método Multiple Criteria Decision Making, para a definição dos critérios para quantificação dos recursos. Foram utilizados estatística descritiva, ANOVA e teste de médias, com o auxílio do Software R. O método proposto demonstrou coerência nos resultados dos dois estudos de caso, obtendo-se, assim, os gastos médios dos recursos por hectare queimado, tanto em quantidade quanto em valor. Ao final, concluiu-se que o valor total gasto com recursos estaduais foi, no mínimo, 20% maior do que os gastos federais e municipais para os dois estudos de caso e que os maiores gastos por hectare foram atribuídos à mão de obra e manutenção de veículos e aeronaves (cerca de 30 a 40% para ambos) e com combustível (15%). Em geral, as maiores demandas percebidas foram a mão de obra especializada e os equipamentos específicos de combate a incêndios.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11153_Dissertação FELIPE 2017-Final.pdf: 2425721 bytes, checksum: 503eaa55ebfc10748f4d59c22518a6f0 (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / O Bioma Cerrado encontra-se ameaçado pelo avanço do desmatamento e uso indiscriminado do fogo. Neste cenário o estudo das terras indígenas por meio de informações obtidas do sensoriamento remoto auxilia na avaliação da vegetação e suas relações com a ocorrência de incêndios. Neste contexto, objetivou-se avaliar a dinâmica temporal da vegetação, relacionando com a precipitação e a ocorrência de incêndios florestais em terras indígenas, localizadas no Bioma Cerrado no estado de Mato Grosso, Brasil. Desta forma, foram utilizados dados oriundos dos índices de vegetação obtidos pelo Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) e gerados do produto do MOD13Q1 disponibilizado pelo sensor MODIS, instrumento do satélite TERRA. Para as análises de Área de Queima ao longo da série, as imagens foram provenientes do produto MCD45A1 do mesmo sensor. As imagens foram adquiridas no período de 2007 a 2016, e por último, as imagens de precipitação do sensor Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Com as imagens de NDVI, TRMM e Área de Queima, foram padronizados no programa ArcGis para assim, serem trabalhados no software TerrSet, foi utilizado o módulo Earth Trends Modeler, fazendo a análise de correlação entre os elementos de precipitação, índice de vegetação e área de queima, considerando diferentes defasagens (-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3), para assim obter o tempo de resposta das variáveis dependentes em relação as independentes. Em relação às análises das tendências interanuais das séries temporais de índices de vegetação, estas foram realizadas por meio das metodologias de tendência monotônica de Mann-Kendall e análises de tendências sazonais. As imagens foram importadas, para o software TerrSet, no qual também foi utilizado o módulo Earth Trends Modeler (ETM) para processamento e análise das tendências de comportamento dos índices de vegetação. Para a análise de anomalias do índice de vegetação, precipitação e área de queima, não foram encontrados períodos anômalos. As correlações obtidas, foram mais significativas em regiões de campos abertos com R de 0,84 para o NDVI e Precipitação e para NDVI e área de queima R de - 0,74. A Tendência monotônica de Mann-Kendall, denotam certa estabilidade do índice de vegetação com variações positivas em regiões de campos abertos e em apenas um local (aldeia Areões) com redução do vigor vegetativo. A análise de tendências Sazonais identificou diferentes resposta da vegetação, uma vez que esse bioma apresenta diversificada fitofisionomia mostrando a sazonalidade da vegetação com diferentes fases em amplitudes. Em todos os anos foram quantificadas extensas áreas de queima, totalizando aproximadamente um milhão de hectares / ano; A variação das tendências, evidenciam as várias fitofisionomias e suas respostas em relação ao ganho e perda de biomassa. A melhor resposta da correlação e regressão do NDVI x Precipitação foi observada em função do tipo de vegetação de campos abertos. A Área de queima tende a aumentar com a redução do NDVI, principalmente em regiões com vegetações mais abertas. Por fim, em relação a sazonalidade não foi encontrado um padrão definido de ciclos e fases da vegetação. Palavras-chave: Sensoriamento Remoto, Precipitação, Incêndios Florestais, Índice de Vegetação.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11091_Tese FERNANDO EUGENIO 2017.pdf: 5202300 bytes, checksum: 53285d428237b88b647a20ebeae07f77 (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Nos casos em que a prevenção não é suficiente para evitar a deflagração de um incêndio florestal, a rápida detecção do mesmo constitui fator decisivo para minimizar os possíveis danos provocados pelo fogo, bem como a redução dos custos associadas ao seu combate. Mediante tal contexto,com esta pesquisa objetivou-sedesenvolvimento de um modelo de risco baseado em banco de dados e avaliar, juntamente com outras três metodologias de riscos de incêndios florestais, a que melhor representa os incêndios florestais em áreas de florestas plantadas na costa centro-norte do estado do Espírito Santo e costa sul da Bahia, contemplando as seguintes etapas metodológicas: a) Determinação das áreas com clima homogêneo; b) Estatística dos incêndios florestais; c) Cálculo e espacialização dos índices de risco de incêndios florestais: Fire Weather Index (FWI); Fórmula de Monte Alegre Alterada (FMA+) e Risco de Fogo do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (RF); d) desenvolver um modelo para cálculo do risco de incêndios florestais baseado em banco de dados(RIF-Database); e, f) Escolhados modelos de riscos, a partir dos incêndios florestais catalogados pela empresa FIBRIA Celulose S.A.A metodologia adotada mostrou-se eficiente para o agrupamento de estações meteorológicas em três subzonas climáticas homogêneas para a área de estudo.Os resultados evidenciam que há duas épocas de ocorrência de incêndios florestais na área estudada, sendo que para a primeira época, a subzona 1é de dezembro a março, para a subzona 2 é de janeiro a março, e para a subzona 3 está nos meses de janeiro e fevereiro. A segunda época, para todas as subzonas, é entre os meses de agosto a outubro. O modelo FWI apresentou os melhores resultados para a subzona 1, o modelo RIF-Database apresentou resultados excelentes, é o recomendado para as subzonas 2 e 3. O modelo FWI é visto como o modelo mais próspero para a área de estudo, uma vez que, encontrou valores superiores, para uma subzona, ao modelo desenvolvido por meio da base de dados da área de estudo, entretanto, será necessário um estudo para a calibração dos seus parâmetros. Palavras-chave: FMA+; FWI; Geotecnologias; Proteção florestal; RF; RIF-Database Risco de incêndio.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-12-19T14:08:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3833718 bytes, checksum: 192ce4bbe0ac079df140ad13f15a4c2a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T14:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3833718 bytes, checksum: 192ce4bbe0ac079df140ad13f15a4c2a (MD5) Previous issue date: 2003-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso do fogo como instrumento ecológico ainda ensaia os primeiros passos no Brasil. Diante do desafio de manejar o fogo com eficiência, tecnologias recentes possibilitam um melhor entendimento da evolução do comportamento do fogo pela paisagem. Imagens de satélite, Sistemas de Informações Geográficas e sistemas especialistas que simulam o avanço do incêndio, trazem a expectativa de um salto técnico no gerenciamento dos recursos naturais. O objetivo deste trabalho foi analisar o sistema computacional FARSITETM como instrumento de treinamento de brigadas, de suporte nas operações de combate e de avaliação dos danos causados por incêndios. Para testar o uso operacional do sistema, os resultados da simulação do FARSITETM foram comparados com os dados gerados pelos satélites NOAA-12, NOAA-16 e MODIS do incêndio ocorrido no Parque Estadual Serra do Rola-Moça, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, entre os dias 20 e 24 de outubro de 2003. A área queimada real foi de 3.400 ha segundo relatos de funcionários do IEF, enquanto a área queimada na simulação atingiu 3.443,845 ha. 76,8% da área queimada simulada coincidiu com o formato da área queimada projetada pelos satélites. Os principais motivos para a diferença entre os formatos foram a desatualização dos dados espaciais de cobertura vegetal e combustível, a utilização dos dados de apenas uma estação meteorológica e a falta de parâmetros para quantificar o modelo matemático do material combustível. Mesmo com estas limitações, o sistema de simulação de propagação de incêndio FARSITETM permitiu entender o comportamento do fogo na região, propor estratégias de combate e analisar e quantificar os danos com mais precisão. Assim, o FARSITE se mostrou uma ferramenta com grande potencial para o treinamento de brigadas, ações de pré-supressão (tratamentos do material combustível), gerenciamento de recursos de combate e avaliação dos danos provocados. Palavras-chave: FARSITE, SIG, Incêndios Florestais. / The use of the fire as ecological instrument still rehearses the first steps in Brazil. Before the challenge of handling the fire with efficiency, recent technologies make possible a better understanding of the evolution of the behavior of the fire for the landscape. Satellite images, Systems of Geographical Information and specialist systems that simulate the progress of the fire, bring the expectation of a technical jump in the administration of the natural resources. The objective of this work was to analyze the system FARSITETM as instrument of training of brigades, of support in the combat operations and of evaluation of the damages caused by fires. To test the operational use of the system, the results of the simulation of FARSITETM were compared with the data generated by the satellites NOAA-12, NOAA-16 and MODIS of the fire happened in the Serra do Rola-Moça State Park, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, between the 20-24 October, 2003. The real area was of 3.400 ha in agreement with employees reports of IEF, while the burned area in the simulation reached 3.443,845 ha. 76,8% of the simulate area coincided with the format of the burned area projected by the satellites. The principal reasons for the difference among the formats were the unupdate of the space data of vegetable and combustible covering, the use of the data of just a meteorological station and the lack of parameters to quantify the mathematical model of the combustible material. Even with these limitations, the system of simulation of fire propagation FARSITETM allowed to understand the behavior of the fire in the area, to propose combat strategies and to analyze and to quantify the damages with more precision. Like this, FARSITE was shown a tool with great potential for the training of firefighters, pré-suppression actions (treatments of the combustible material), administration of combat resources and evaluation of the damages. / Não foi localizado o cpf do autor.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-20T17:04:06Z No. of bitstreams: 1 2017_PabloPozzobondeBem.pdf: 2008468 bytes, checksum: 6486b96de23d125fb5721913804d32c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-02T21:09:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PabloPozzobondeBem.pdf: 2008468 bytes, checksum: 6486b96de23d125fb5721913804d32c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T21:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PabloPozzobondeBem.pdf: 2008468 bytes, checksum: 6486b96de23d125fb5721913804d32c1 (MD5) Previous issue date: 2018-04-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Incêndios florestais são um problema global e queimam milhões de hectares de vegetação nativa todos os anos. O Cerrado brasileiro é a savana neotropical mais rica em biodiversidade do mundo, e uma das regiões mais afetadas por incêndios, sendo considerado um ecossistema tolerante ao fogo. Apesar da adaptação do bioma ao fogo, a alta frequência de incêndios trazida pela ocupação humana tem danificado o ecossistema mais rápido do que ele é capaz de se recuperar. O combate a incêndios é custoso e, portanto, medidas de prevenção de incêndios são a melhor maneira de evitar seus danos em longo prazo. Prever a distribuição espacial da ocorrência de incêndios florestais é um passo importante para a realização do manejo do fogo. Para isto, podem ser utilizados modelos que relacionem a ocorrência do fogo às variáveis que o influenciam. Neste estudo, dois modelos distintos de previsão — Regressão Logística (RL) e uma Rede Neural Artificial (RNA) — foram aplicados à região do Distrito Federal brasileiro, que se encontra inserida dentro do bioma Cerrado. Produtos de área queimada baseados em imagens LANDSAT foram utilizados para gerar a variável dependente, e nove outras variáveis espacialmente explícitas e de origem antropogênica ou ambiental foram utilizadas como variáveis independentes. Os modelos foram otimizados em função da melhor medida de Area under Receiver Operating Characteristic (AUROC, ou simplesmente AUC) a partir da seleção de atributos, e posteriormente validados utilizando dados reais de áreas queimadas. Os modelos mostraram performances similares, mas o modelo utilizando a RNA demonstrou melhor AUC (0.7755), e melhor acurácia ao classificar áreas não queimadas (73.39%), porém pior acurácia média (66.55%) e ao classificar áreas queimadas, para as quais o modelo LR apresentou o melhor resultado (65.24%). Adicionalmente, foi comparada a importância de cada variável aos modelos, contribuindo para o conhecimento das causas principais de incêndios na região. As variáveis demonstraram importâncias similares em ambos os modelos utilizados, e as variáveis de maior importância foram a elevação do terreno e o tipo de uso do solo. Os resultados demonstraram bons desempenhos de todos os modelos testados, mas recomenda-se a execução de mais estudos similares mais detalhados em outras áreas de na savana Brasileira, dado que ainda são poucos os estudos deste tipo. / Wildfires are a global problem, burning millions of hectares of natural forests every year. The Brazilian Cerrado is the richest neotropical savanna of the world in regards to biodiversity, and one of the regions most affected by fires, and also considered a firedependent ecosystem. Despite being adapted to the occurrence of fire, the high frequency of wildfires in the region due to human occupation is damaging the ecosystem faster than it can recover. Fighting fires is costly, and therefore the best way to avoid damages in the long-term is through prevention techniques. Predicting the spatial distribution of wildfires is an important step towards proper wildfire management. For that purpose, models that relate the occurrence of fire to certain variables can be used. In this work, we applied two distinct prediction models — Logistic Regression (LR) and an Artificial Neural Network (ANN) — to the region of Brazil’s Federal District, located inside the Brazilian Cerrado, the largest savanna in South America and the world’s richest Neotropical Savanna. We used LANDSAT based burned area products to generate the dependent variable, and nine different anthropogenic and environmental factors were used as the explanatory variables. The models were optimized via feature selection for best Area Under Receiver Operating Characteristic Curve (AUROC) and then validated with real burn area data. The models had similar performance, but the ANN model showed a better AUC value (0.7755) and better accuracy when evaluating exclusively nonburned areas (73.39%), while it had worse accuracy overall (66.55%) and when classifying burned areas, in which LR performed better (65.24%). Moreover, we compared the contribution of each variable to the models, adding some insight into the main causes of wildfires in the region. Variables had similar contributions to the models, and the main driving aspects of the distribution of burned areas in the region were the land use type and elevation. The results showed good performance for both models tested, but further research regarding wildfire in the Brazilian savanna is recommended, as such studies are still scarce.

Tese de mestrado. Planeamento e Projecto do Ambiente Urbano (àrea de Especialização em Planeamento). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Letras, Universidade do Porto, Faculdade de Ciências e Tecnologia. Universidade de Coimbra. 2006

Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientadora: Maria Angélica Martins Costa / Banca: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: Silvio Jorge Coelho Simões / Banca: Turíbio Gomes Soares Neto / Banca: Cristiane Aparecida Martins / Resumo: Apesar das novas tecnologias de gerenciamento e combate aos incêndios, o fogo em florestas ainda ocorre em grande escala, causando danos ao meio ambiente e à sociedade. Os danos causados pelo fogo são dependentes de fatores como combustível, clima e topografia do terreno. Para minimização e controle dos efeitos causados pelo fogo é importante o estudo de tais fatores. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a condição que potencializa a propagação do fogo e a emissão de poluentes gasosos. O estudo da condição que potencializa o fogo e suas emissões foi realizado para biomassas de florestas plantadas. Os principais fatores, que afetam o fogo e suas emissões, foram avaliados através de experimentos de laboratório. Os fatores de controle avaliados foram: espécie, percentual de liteira, carga de combustível, irradiância solar, umidade relativa, velocidade do vento e inclinação do terreno. Estes experimentos foram planejados e analisados utilizando a matriz L18 da metodologia de Taguchi. O dispositivo de queima foi adaptado, para que o estudo pudesse ser realizado. As emissões também foram quantificadas para floresta nativa (biomassa da Amazônia), com experimentos conduzidos em campo e em laboratório. Para os níveis dos fatores estabelecidos, em laboratório, a condição encontrada que potencializou a propagação do fogo e a emissão de poluentes gasosos foi a queima de Eucalyptus sp., com aproximadamente 30 % de liteira, carga de 2,5 kg de combustível, nível mínimo de umidade ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Despite the new technologies of management and fire fighting, fire in forests still occurs on a large scale, causing damage to the environment and society. The damages caused by the fire are dependent on factors such as fuel, weather, and topography of the land. To minimize and control the effects caused by fire is important the study of such factors. Thus, the objective of this work was to analyze the condition that enhances the spread of fire and the emission of gaseous pollutants. The study of the condition that enhances the fire and their emissions was conducted for biomasses of planted forests. The main factors, which affect the fire, were evaluated through laboratory experiments. The control factors evaluated were: specie, percentage of litter, fuel load, irradiance, relative humidity, wind speed and inclination. These experiments were designed and analyzed using the matrix L18 of Taguchi methodology. The burning device was adapted, so that the study could be performed. The emissions were also quantified to native forest (Amazon biomass), with experiments conducted in the field and in the laboratory. For the levels of the established factors, the condition found that enhanced the spread of fire and the emission of gaseous pollutants was: Eucalyptus sp. burning, with approximately 30% litter, 2.5 kg of fuel load, minimum relative humidity (40%), wind velocity of 3.5 m/s and inclination of 30°. The maximum irradiance (1kW/m2 ) potentiated the gaseous emissions, whose emission factor values were 1,495 ± 62 g/kg for CO2, 71.52 ± 4.33 g/kg for CO, 1.96 ± 0.78 g/kg for NO and 14.75 ± 3.55 g/kg for UHC. Experiments conducted with irradiance at level 1 enhanced the spread of fire. When the results of the Amazon biomass burning were compared, field burning presented higher emissions per hectare, for partially oxidized compounds / Doutor

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-16T12:31:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7204871 bytes, checksum: 10c098262b18169ac93a5c22285b3cd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T12:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7204871 bytes, checksum: 10c098262b18169ac93a5c22285b3cd9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mesmo com a proibição do uso do fogo, as ocorrências de queimadas e incêndios flo- restais têm sido frequentes na área de domínio da Mata Atlântica brasileira. Por outro lado, após vários ciclos de exploração tem-se observado a regeneração natural em al- guns locais desse bioma, processo que está associado ao êxodo rural e descapitalização do produtor. A condução da regeneração natural, apesar do potencial para recuperação florestal e de ser permitida por lei, tem sido pouco estudada em áreas do domínio Mata Atlântica. Da mesma forma, o efeito do fogo nesse processo necessita de mais pesqui- sas. O objetivo geral deste estudo foi relacionar queimadas e incêndios florestais com a dinâmica florestal em uma área inserida no domínio Mata Atlântica. Também foram objetivos deste estudo: identificar remotamente padrões de ocorrência de regeneração natural, desmatamento e queimadas/incêndios florestais; modelar a dinâmica florestal; avaliar o desempenho de índices espectrais na detecção de cicatrizes de queimadas e validar focos de calor do Banco de Dados de Queimadas do Instituto Nacional de Pes- quisas Espaciais. A área de estudo está localizada entre os estados do Rio de Janeiro (parte dos municípios de Rio das Flores, Valença e Vassouras) e Minas Gerais (parte dos municípios de Rio Preto, Santa Bárbara do Monte Verde e Belmiro Braga). Para análise da dinâmica florestal foram utilizadas informações extraídas da carta topográfica 1:50.000 referente ao ano de 1966 e dos sensores TM/Landsat 5 para 1985 e OLI/Landsat 8 para 2016. A partir desses dados foram determinadas matrizes de transi- ção de estados e a contribuição de fatores topográficos, ambientais e antrópicos, avalia- da por meio de pesos de evidências, nos processos de regeneração natural e desmata- mento. Essas informações foram utilizadas para a modelagem espacial e prognose da dinâmica florestal para o ano de 2066, utilizando o software Dinamica-EGO. Foram levantadas as ocorrências de focos de calor de 1998 a 2016 e, nesse período, buscou-se o ano com maior disponibilidade de imagens de sensores orbitais da série Landsat, para realizar uma validação das detecções. A partir das imagens selecionadas foram calcula- dos diferentes índices espectrais a fim de identificar cicatrizes de queimadas. A área queimada também foi relacionada com variáveis ambientais e antrópicas por meio dos pesos de evidência. Os resultados demonstram a capacidade de resiliência da Mata Atlântica na área estudada. Detectou-se, por exemplo, um acréscimo médio 0,44% ha.ano -1 na cobertura florestal entre 1966 e 2016, totalizando 11.058 ha de regeneração. No entanto, também observou-se desmatamento (1.780 ha) e, a partir de 1998, registros de queimadas/incêndios florestais. As áreas em regeneração relacionaram-se principal- mente à proximidade dos fragmentos remanescentes e às porções da paisagem que rece- bem menor quantidade de radiação solar global. A proximidade de áreas urbanas, estra- das e rodovias, por outro lado, prejudicou a regeneração e favoreceu o desmatamento e a ocorrência de queimadas/incêndios. Os índices espectrais Normalized Burn Ratio e Char Soil Index foram os mais indicados para a identificação das cicatrizes de queima- das. Essas cicatrizes, além de estarem próximas às áreas urbanas, ocorrem preferencial- mente onde há maior exposição solar. Foi observado, dessa forma, um comportamento inverso ao do processo de regeneração natural, o que sugere haver influência negativa das queimadas e incêndios no processo de regeneração natural. Mantidas as tendências observadas para regeneração natural e desmatamento, a área estudada terá 24,57% de cobertura florestal no ano de 2066, o que representa um acréscimo de 9.262 ha em relação ao ano de 2016 e 16.779 ha em relação à paisagem de 1966. / The occurrence of burns and forest fires has been frenquent in the domain of the Brazi- lian Atlantic Rainforest, even with the prohibition of the use of fire in this biome. On the other hand, after several cycles of exploration, it was observed the natural regenera- tion in some places, this process being associated with the rural exodus and the decapi- talization of the farmers. Besides its potential for the forest recovery and being allowed by law the conduction of the natural regeneration has been poorly studied in areas of the Atlantic Rainforest domain. Similarly, the effect of fire in this process needs more rese- archs. The general objective of this study was to relate burns and forest fires with the forest dynamics in an area inserted in the Atlantic Rainforest. Also were objectives of this study: to identify patterns of ocurrence of natural regeneration, deforestation and burns/forest fires; to model the forest dynamics; to evaluate the performance of spectral indexes in the detection of burn scars and to validate heat foci from the Burns Database of the National Institute of Spatial Research. The study site is located between the States of Rio de Janeiro (Rio das Flores and Valença counties) and Minas Gerais (Rio Preto, Santa Bárbara do Monte Verde and Belmiro Braga counties). For the analysis of the forest dynamics, information extracted from 1:50,000 topographic chart for the year of 1966 and from the sensors TM/Landsat5 for the year of 1985 and OLI/Landsat8 for the year of 2016 were used. From these data, state transition matrices were determined and the contribution of topographic, environmental and anthropic variables in the processes of natural regeneration and deforestation was evaluated with evidence weights. These information were used for the spatial modeling and the prognosis of forest dynamics for the year of 2066 using the DINAMICA EGO software. Also were raised the ocurrencies of heat foci of 1998 and 2016. In this period, it was searched the year with the highest disponibility of orbital images from Landsat series to make a validation of the detection. The burnt area also was related to environmental and anthropic variables through evi- dence weights. The results demonstrate the capacity of resilience of the Atlantic Rainfo- rest in the studied site. However, also there was deforestation and records of forest fires in the evaluated period. The areas in regeneration were related, mainly, to the remaining fragments and with portions of the landscape that receives less quantity of global solar radiation. The proximity with urban areas, roads and highways, on the other hand, spoi- led the regeneration and favored the deforestation and the ocurrence of burns. The spectral index Normalized Burn Ratio and Char Soil Index were the most indicated for the identification of burn scars. These scars are preferentially where there is greater exposu- re to the sun besides being close to urban areas. It was observed, in this way, a behavior inverse to that of the natural regeneration, wich suggests negative influence of burns and fires in the process of natural regeneration. Maintaining the observed trends for natural regeneration and deforestation, a studied area had 24.57% of forest cover in the year 2066, which represents an increase of 9,262 ha in relation to the year 2016 and 16,779 ha in relation to the landscape of 1966.