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Numerous studies indicate that the hydrology of a river basin is influenced by Land Use Land Cover (LULC) and climate. LULC affects the quality and quantity of water resources through its influence on Evapotranspiration (ET) and initiation of surface runoff while climate affects the intensity and spatial distribution of rainfall and temperature which are major drivers of the hydrologic cycle. Literature reports several works on either the effect of changing LULC or climate on the hydrology. However, changes in LULC and climate occur simultaneously in reality. Thus, there is a need to perform an integrated impact assessment of such changes on the hydrological regime at a basin scale. In order to carry out the impact assessment, physically-based hydrologic models are often employed. The present study focuses on assessment of the effect of changing LULC and climate on the hydrology of the Upper Ganga basin (UGB), India, using the Variable Infiltration Capacity (VIC) hydrologic model. In order to obtain the changes that have occurred in the LULC of the basin over a time period, initially LULC analysis is carried out. For this purpose, high resolution multispectral satellite imageries from Landsat are procured for the years 1973, 1980, 2000 and 2011. The images are pre-processed to project them to a common projection system and are then co-registered. The processed images are used for classification into different land cover classes. This step requires training sites which are collected during the field visit as part of this work. The classified images, thus obtained are used to analyse temporal changes in LULC of the region. The results indicate an increase in crop land and urban area of the region by 47% and 122% respectively from 1973 to 2011. After initial decline in dense forest for the first three decades, an increase in the dense forest is observed between 2000- 2011 (from 11.44% to 14.8%). Scrub forest area and barren land are observed to decline in the study region by 62% and 96% respectively since 1973. The land cover information along with meteorological data and soil data are used to drive the VIC model to investigate the impact of LULC changes on streamflow and evapotranspiration (ET) components of hydrology in the UGB. For the simulation purpose, the entire basin is divided into three regions (1) upstream (with Bhimgodha as the outlet), (2) midstream (with Ankinghat as the outlet) and (3) downstream (with Allahabad as the outlet). The VIC model is calibrated and validated for all the three regions independently at monthly scale. Model performance is assessed based on the criterion of normalized root mean square error (NRMSE), coefficient of determination (R2) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE). It is observed that the model performed well with reasonable accuracy for upstream and midstream regions. In case of the downstream region, due to lack of observed discharge data, model performance could not be assessed. Hence, the simulations for the downstream region are performed using the calibrated model of the midstream region. The model outputs from the three regions are aggregated appropriately to generate the total hydrologic response of the UGB. Using the calibrated models for different region of the UGB, sensitivity analysis is performed by generating hydrologic scenarios corresponding to different land use (LU) and climate conditions. In order to investigate the impact of changing LU on hydrological variables, a scenario is generated in which climate is kept constant and LU is varied. Under this scenario, only the land cover related variables are altered in the model keeping the meteorological variables constant. Thus, the effect of LU change is segregated from the effect of climate. The results obtained from these simulations indicated that the change in LU significantly affects peak streamflow depth which is observed to be 77.58% more in August 2011 in comparison with the peak streamflow of August, 1973. Furthermore, ET is found to increase by 46.44% since 1973 across the entire basin. In order to assess the impact of changing climate on hydrological variables, a scenario is generated in which LU is kept constant and climate is varied from 1971-2005. Under this scenario, land cover related variables are kept constant in the model and meteorological variables are varied for different time periods. The results indicate decline in the simulated discharge for the years 1971, 1980, 1990, 2000 and 2005, which is supported by decline in observed annual rainfall for the respective years. Amongst 1971 and 2005, year 2005 received 26% less rainfall resulting in 35% less discharge. Furthermore, ET is observed to be negligibly affected. To understand the integrated impact of changing LU and climate on hydrological variables, a scenario is generated in which both climate and LU are altered. Based on the data available, three years (1973, 1980 and 2000) are considered for the simulations. Under this scenario, both land cover and meteorological variables are varied in the model. The results obtained showed that the discharge hydrograph for the year 1980 has significantly higher peak compared to the hydrographs of years 1973 and 2000. This could be due to the fact that the year 1980 received maximum rainfall amongst the three years considered for simulations. Although the basin received higher rainfall in the year 1980 compared to that in 2000, ET from the basin in the year 1980 is found to be 21% less than that of the year 2000. This could be attributed to the change in LU that occurred between the years 1980 and 2000. Amongst the years 1973 and 2000, there is not much difference in the observed rainfall but ET for the year 2000 is observed to be significantly higher than that of year 1973. It is concluded from the present study that in the UGB, changing LULC contributes significantly to the changes in peak discharge and ET while rainfall pattern considerably influences the runoff pattern of the region. Future work proposed includes assessment of hydrologic response of basin under future LULC and climate scenarios. Also the model efficiency can be assessed by performing hydrologic simulations at different grid sizes.

Muitos rios brasileiros ainda não são monitorados. A carência de informações relevantes costuma gerar diversos problemas para a administração pública. Por vezes, essa falta de dados pode ser compensada por meio de modelagem hidrológica, que requer um conhecimento prévio sobre a bacia a ser estudada. Atualmente, a mudança no uso e cobertura do solo em bacias hidrográficas é um dos temas mais abordados nas pesquisas hidrológicas, podendo a avaliação dos impactos causados por essa ser feita através de modelagem hidrológica. O presente trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na elaboração de um modelo hidrológico para a bacia do Ribeirão da Onça, a qual está localizada em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, um dos mais importantes aquíferos transfronteiriços do mundo. A bacia é predominantemente rural, logo, seu uso e ocupação do solo variam ao longo do tempo. Sendo assim, objetivou-se avaliar os efeitos das alterações de uso do solo no regime hidrológico da bacia por meio da elaboração de múltiplos modelos hidrológicos no JAMS/J2K, os quais foram calibrados independentemente (de 2008 a 2015) e validados por um modelo atual (2017), a fim de se gerar uma parametrização capaz de predizer os efeitos hidrológicos decorrentes de alterações no uso e ocupação do solo da bacia. Previamente à elaboração dos modelos, procedeu-se à validação dos dados hidrológicos e climatológicos coletados e disponíveis da bacia, por meio da análise das correlações entre as medições dos equipamentos, feita por programa elaborado em Python. Em seguida, elaboraram-se mapas de uso do solo para os anos de 2008, 2011, 2013, 2015 e 2017. Então, os modelos com seus conjuntos de URHs (Unidades de Resposta Hidrológica) específicos foram calibrados, e os parâmetros ótimos encontrados para cada modelo foram aplicados nos demais para identificação de quais poderiam ser os mais representativos. Durante esta etapa, verificou-se que o modelo de 2013 comportava-se anomalamente, devido à estiagem ocorrida em seu período de calibração, o que justificou sua retirada das etapas seguintes. Em seguida, um programa criado em Python permitiu que os arquivos .dat gerados durante a calibração fossem analisados visualmente, por meio de gráficos de dispersão e plots violinos, embasando a tomada de decisão relativa à redução da amplitude de variação dos parâmetros para uma posterior busca manual por parâmetros representativos temporalmente. Os parâmetros encontrados produziram modelos com NSE variando de 0,25 a 0,39; PBIAS de -20,98 a -0,74 e R2 de 0,45 a 0,65, sendo que o modelo de validação (2017) obteve NSE de 0,26; PBIAS de -1,78 e R2 de 0,45; indicando que a parametrização encontrada, apesar de não conseguir produzir modelos que eficientemente reproduzam os picos no escoamento, é capaz de estimar satisfatoriamente o escoamento de base, mesmo em condições de mudanças de uso e ocupação do solo. Com isso, realizou-se a aplicação do conjunto de parâmetros em cenários hipotéticos de uso e ocupação do solo, que produziu resultados coerentes com o que se espera. Além disso, também se realizou a setorização do modelo, utilizando os dados de vazão de duas calhas Parshall instaladas na bacia. No entanto, não houve êxito na setorização, evidenciado pelos valores de NSE (-35,41 e 88,08), PBIAS (118,63 e 118,81) e R2 (0,15 e 0,12). O fraco desempenho na setorização pode ser corrigido calibrando-se o modelo espacialmente, em adição à calibração temporal, ou seja, com múltiplos dados de entrada de vazão, localizados em pontos distintos na bacia. / Many Brazilian rivers are not monitored. The lack of relevant information may generate multiple problems for public administration. Sometimes this data may be supplied through hydrological modelling, which requires a previous knowledge regarding the watershed that will be studied. Currently, the land use and cover change in watersheds is one of the most researched themes in the hydrological scientific community, with the impacts caused by it being able t obe assessed by hydrological modelling. In that sense, this work has used the framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) in the elaboration of a hydrological model for the Ribeirão da Onça catchment, which is located in an outcrop zone of the Guarani Aquifer System, one of the largest transboundary aquifers in the world. The catchment is mainly rural; thus, its land use and occupation vary heavily over time. In this context, the intent of this work was to evaluate the effects of the land use/cover changes in the hydrological processes through the elaboration of multiple J2K/JAMS hydrological models, which were calibrated individually (2008 through 2015) and validated with a recent model (2017), with the goal of creating a model that is able to predict long term hydrological effects of land use/cover changes in the catchment. Before creating the models, a validation of the hydrological and climatic data available in the catchment was done, through the analysis of the correlations between the measures, achieved with the use of a Python software. After that, land use maps were elaborated for the years 2008, 2011, 2013, 2015 and 2017. Then, the models with their HRU (Hydrological Response Units) specific sets were calibrated, then the optimal parameters for each model were applied on the other ones, to assess which were the most representative. During this step, the 2013 model was deemed anomalous, due to the drought that occurred during its calibration period, which justified its removal from the following stages. After that, an application made in Python allowed the .dat files generated during calibration to be visually analysed, through scatter and violin plots, aiding the decisions regarding the new maximum and minimum values for the parameters, preceding a manual search for the globally representative parameters set. The set that was found produced models with NSE varying from 0.25 to 0.39, PBIAS from -20,98 to -0,74 and R2 from 0,45 to 0,65, being that the validation model (2017) achieved an NSE of 0.26; PBIAS of -1.78 and R2 of 0.45, meaning that the parameters found, despite not being able to effectively reproduce the runnof peak values, is able to satisfactorily estimate the base runoff, even in land use and cover change conditions. With that, the parameters set found was applied in hypothetical scenarios of land use and cover, which produced coherent results with what was expected. A model sectorization was also attempted, using discharge data from two Parshall flumes installed in the catchment. However, there was no success in the attempt, evidenced by the NSE (-35.41 and 88.08), PBIAS (118.63 and 118.81) and R2 (0.15 and 0.12) values. The weak performance of the sectorization may be fixed by calibrating the model spatially, in addition to the calibration in regards to time. In other words, with multiple input discharge data, located in distinct points inside the catchment.

Este trabalho apresenta uma metodologia de classificação de imagens multiespectrais aplicada a análise e mapeamento da evolução do uso da terra/cobertura vegetal em São Félix do Xingu, Sul do Pará. Imagens frações representando as proporções de sombra, vegetação e solo foram estimadas a partir das bandas 1 a 5 e 7 do Landsat-5 TM e relacionadas com as estruturas das classes de uso da terra/cobertura vegetal. As imagens frações geradas do modelo linear de mistura espectral foram importantes para reduzir a massa de dados e ao mesmo tempo realçar alvos de interesse na imagem. A banda do infravermelho próximo (TM-4) foi importante para realçar áreas de queimadas. A classificação adotada foi divida em etapas combinando técnica de segmentação por crescimento de regiões e uso de máscaras. Por meio da máscara foi possível restringir o processo de segmentação em regiões pré-estabelecidas com o intuito de adquirir um melhor particionamento da imagem. Adotando este procedimento, ao invés de realizar uma única segmentação para mapear todas as classes em uma única vez, foram realizadas várias segmentações ao longo das etapas. As regiões segmentadas foram agrupadas com um classificador não-supervionado batizado de ISOSEG. Os resultados mostram que a metodologia é bastante eficiente. A matriz de erro gerada para a classificação de 2008 apontou que as confusões mais freqüentes ocorreram entre as classes que apresentaram em certas localidades proporções de misturas parecidas: Capoeira e Campo/Pastagem-2; Campo/Pastagem-1 e Campo/Pastagem-2; Queimada-1 e Queimada-2; Solo Exposto e Campo/Pastagem-1. Considerando nove classes, o índice Kappa atingiu 0,58, o que representa um valor de concordância classificada como moderada. Quando o numero de classes foi reduzido para 6, agrupando as classes que apresentaram as maiores confusões, o índice Kappa subiu para 0,80, atingindo um valor de concordância quase perfeita. A comparação dos resultados das classificações de 1987, 1992, 2000 e 2008 juntamente com a analise de dados auxiliares permitiu traçar um modelo de evolução do desmatamento e do uso da terra para São Félix do Xingu. O intenso desmatamento observado principalmente a partir de 2000 foi relacionado com o incremento da atividade pecuária, sendo São Félix do Xingu o município que detém atualmente o segundo maior rebanho bovino do País. / In this work we present a methodological procedure for multi-spectral images classification to evaluate and map land-use and land-cover changes in São Félix do Xingu, Southern Pará (Brazilian Amazon). Fraction images representing shade, vegetation and soil abundance at the pixel scale were estimated using all six reflective bands of Thematic Mapper sensor (TM-1 to TM-5 and TM-7) and related to different types of land-use and land-cover classes. The linear spectral mixing analysis method was an alternative approach adopted to reduce the data-dimensionality while at the same time enhancing targets of interest. Also, the near-infrared band (TM-4) was employed to separate areas affected by burns (Queimadas in Portuguese). The classification routines were performed in stages by combining region-growing segmentation and use of masking techniques. For each stage, the segmentation process was directed to preselected areas by masking techniques in order to obtain a better image partitioning. This procedure resulted in more than one segmentation thereby reducing confusing errors during the classification routine. An unsupervised classifier by region named ISOSEG was employed to classify the segmented images. The analysis of classification results was mainly qualitative and visual except for the 2008 classification which was assessed through an error matrix. According to the error matrix analysis, misclassifications arose more frequently when a set of classes with similar mixture proportions were involved, such as: Capoeira and Campo/Pastagem-2; Campo/Pastagem-1 and Campo/Pastagem- 2; Queimada-1 and Queimada-2, and finally Bare Soil and Campo/Pastagem-1. As a robust measure of concordance for dichotomous data, the kappa statistic reached a value of 0.62 by considering nine land types of classes and it rose to 0.80 when the mapping classes were diminished to six. Theses kappa values represent moderate and strong agreements between the remotely sensed classification and the reference data, respectively. Making use of the classification results from 1987, 1992, 2000 and 2008 and auxiliary data, we tried to design a simple land evolution model to São Félix do Xingu. The deforestation process notably intensified since 2000 has been driven mainly by a continuous increase in cattle breeding, for wich São Félix do Xingu has the second-largest cattle herd of all Brazilian municipalities.

O significativo investimento em desenvolvimento tecnológico associado aos fatores ambientais, como disponibilidade de recursos naturais, clima e solo elevaram o Brasil ao patamar de maior produtor mundial de cana-de-açúcar, matéria-prima do açúcar e do etanol. Atualmente, o país exporta açúcar para mais de 100 países. Em relação ao etanol, esse vem se destacando no cenário mundial devido à viabilidade econômica e à necessidade de se utilizar energia renovável, em substituição aos combustíveis fósseis, com o intuito de mitigar o efeito estufa. Sendo assim, as perspectivas mundiais para a produção e, principalmente, consumo do etanol são favoráveis. Para o Brasil, devido à alta demanda mundial por açúcar e biocombustíveis, o zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar, que apresenta uma seleção de terras potenciais para a expansão do seu cultivo visando uma produção sustentável, é uma necessidade imperiosa. Entretanto, os processos de mudança de uso e cobertura do solo são complexos e podem causar impactos, tais como: desertificação, perda da biodiversidade, poluição de ar, degradação dos componentes ambientais água e solo. Esse trabalho acadêmico visou estimar o escorrimento superficial e a produção de sedimentos em área consolidada e em área que encontra-se em expansão do cultivo da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e etanol. Para isso, com base no Zoneamento Agroecológico da Cana-de-açúcar (ZAE Cana) que indica as áreas aptas ao cultivo da cana-de-açúcar, foram selecionadas duas áreas de estudo que possuem alta aptidão para a expansão da cana-de-açúcar. São elas: a Microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas (MBH-G) localizada no município de São Carlos - SP, região onde a cultura da cana-de-açúcar é consolidada e; a Microbacia hidrográfica córrego da Onça (MBH-O), localizada na região oeste do Estado de São Paulo, nos municípios de Ilha Solteira e Itapura, região onde a cultura da cana-de-açúcar encontra-se em expansão. O modelo de simulação espacial usado no trabalho é o Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), desenvolvido pela Universidade de Wageningen (Holanda). A aplicação satisfatória do CLUE-S permitiu o desenvolvimento de cenários futuros de uso e cobertura do solo com o intuito de simular a expansão da cultura da cana-de-açúcar em paisagens com diferentes características. A posteriori, foi estimada o escorrimento superficial e a produção de sedimentos desses cenários com o auxílio do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). O SWAT foi sensível aos cenários, possibilitando a geração de resultados consistentes, qualitativa e quantitativamente para cada um deles, o que permitiu verificar as suas particularidades. Vale ressaltar que a avaliação ex-ante dos impactos ambientais na área de expansão da cultura da cana-de-açúcar em diferentes cenários pode direcionar ações de políticas públicas e de planejamento sócio-econômico-ambiental, dentre outros. / The significant investments in technological development associated to environmental factors, such as the availability of natural resources, for instance, climate and soil, have led Brazil to become the world\'s largest producer of sugarcane, the raw material used in the manufacture of ethanol and sugar. Currently, the country exports sugar to more than 100 countries. Ethanol has become globally eminent due to its economic feasibility and the need of clean and renewable energy rather than of fossil fuels in order to mitigate the greenhouse effect. Therefore, the global perspectives on the production and especially the consumption of ethanol are favorable. Due to the high global demand for sugar and biofuels, the agro-ecological zoning of sugarcane, which features a selection of potential areas for cultivation expansion aiming at sustainable production, is a fundamental necessity for Brazil. However, the changes inland use and land cover are complex processes and can cause impacts such as desertification, biodiversity loss, air pollution, and degradation of environmental components such as water and soil. This research aims to estimate the sediment yield and runoff in areas where the culture of sugarcane is consolidated and in areas of sugarcane expansion for the production of sugar and ethanol. Accordingly, based on the Agro-Ecological Zoning for Sugarcane (ZAE Cana), which indicates suitable areas for sugarcane cultivation, two study areas that have high potential for the expansion of sugarcane were selected, namely the microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas/MBH-G (Ribeirão das Guabirobas micro-drainage basin), located in the city of São Carlos - SP, a region where the culture of sugarcane is consolidated, and the microbacia hidrográfica córrego da Onça/MBH-O (córrego da Onça micro-drainage basin), located in the western region of the state of São Paulo, in the cities of Ilha Solteira and Itapura, an area of sugarcane expansion, i.e. a sugarcane expansion region. The spatial simulation model used in this research is the Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), developed by the University of Wageningen, Netherlands. Making use of this methodology, future land use and land cover scenarios were created in order to simulate the expansion of sugarcane cultivation in areas with different characteristics. Subsequently, the sediment yield and superficial runoff in these scenarios were estimated with the help of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool).This model was sensitive to both scenarios allowing the generation of consistent qualitative and quantitative results for each scenario enabling the identification of their particularities. It is noteworthy that the ex-ante evaluation of environmental impacts on areas of sugarcane expansion in different scenarios can guide public policy actions and socio-economic and environmental planning among others.

A importância regional da Bacia do Rio Corumbataí para o abastecimento de água, em qualidade e quantidade, e o elevado nível de desmatamento que é na atualidade um dos fatores que mais afetam a sua biodiversidade, motivaram a análise da estrutura paisagem dessa área. Para essa análise foi produzido o mapa de uso e cobertura do solo da bacia e aplicados índices de ecologia da paisagem. O mapa de uso e cobertura do solo foi produzido pela classificação digital supervisionada (algoritmo de máxima verossimilhança) de imagens orbitais digitais (SPOT e LANDSAT ), com exatidão global de 91,10%.Os índices de ecologia da paisagem (calculados pelo software FRAGSTATS) foram determinados por sub-bacias (Passa-Cinco, Alto Corumbataí, Médio Corumbataí, Ribeirão Claro e Baixo Corumbataí), sendo utilizados os que fazem a caracterização em nível de fragmentos e em nível de classes de uso e cobertura do solo. Os índices referentes às classes forneceram as caracterizações das classes floresta nativa (Floresta Estacional Semidecidual) e cerrado; e os referentes a fragmentos a caracterização, dos seus respectivos remanescentes. As caracterizações quantitativas em nível de fragmentos e de classes de uso e cobertura do solo foram feitas com os grupos de índices de área; densidade, tamanho e variabilidade métrica; área nuclear; forma; proximidade; e dispersão e justaposição. Com base nesses índices, pode-se dizer que a estrutura florestal das sub-bacias do rio Passa-Cinco e Alto Corumbataí, apresentaram algumas diferenciações em relação às sub-bacias do Médio Corumbataí, do Ribeirão Claro, e do Baixo Corumbataí. Os índices indicaram que nas sub-bacias do Médio Corumbataí, do Ribeirão Claro, e Baixo Corumbataí, existe a predominância de fragmentos de floresta nativa menores que 15 ha e que seus fragmentos, independentemente do tamanho, estão mais distantes uns dos outros e, portanto, mais sujeitos às ações dos outros usos e coberturas do solo que os remanescentes das sub-bacias do Alto Corumbataí e do rio Passa-Cinco. Nas sub-bacias do rio Passa-Cinco, do Alto Corumbataí e do Ribeirão Claro, a estrutura florestal tem como outro componente a vegetação de cerrado. No Alto Corumbataí, essa vegetação representa 78,24% do total de cerrado da Bacia do Rio Corumbataí. Neste contexto, pode-se concluir que os índices de ecologia da paisagem, quando analisados em conjunto, permitiram a caracterização da estrutura florestal das sub-bacias da Bacia do Rio Corumbataí e a avaliação dessas áreas, sob o ponto de vista da preservação e da conservação florestal. Tendo por base a preservação e a conservação florestal, pode-se concluir que as sub-bacias do Passa-Cinco e Alto Corumbataí têm um padrão de estrutura florestal com predominância de fragmentos aptos à preservação. Essa condição é conseqüência do fato de possuirem fragmentos com área nuclear suficiente para manter sua estrutura interna e a estabilidade da estrutura florestal da paisagem em que estão inseridos. As sub-bacias do Ribeirão Claro, Baixo Corumbataí e, principalmente, do Médio Corumbataí, apresentam estrutura florestal com a maioria de fragmentos devendo ser conservados. Os fragmentos que possuem a área mínima necessária à autossustentabilidade não são suficientes, em número, para manter a estabilidade dessas paisagens. / Corumbataí River Basin is regionally important for public water supply. It presents a high deforestation level, which affects deeply its biodiversity. These facts have motivated the landscape structure analysis of this area, based on its land use/land cover map and landscape ecology indices. Land use/ land cover map was produced by supervised digital classification (maximum Likelihood algorithm) of satellite images (SPOT and LANDSAT), with an classification accuracy of 91.10%. Landscape ecology indices (calculated by FRAGSTATS software) were determined for each sub-basin (Passa-Cinco, Alto Corumbataí, Médio Corumbataí, Ribeirão Claro e Baixo Corumbataí), being used those that perform the characterization to the patch level and land use/land cover classes level. The classes quantified were: native forest (Seasonal Semidecidual Forest) and cerrado. The indices groups applied were: area; density, size and variability metrics; core area; shape; proximity; interspersion and juxtaposition index. Based on those indices one can assert that the forest structure of Passa-Cinco and Alto Corumbataí sub-basins showed some differences in relation to the other ones. Most of the native forest patches in the Médio Corumbataí, Ribeirão Claro e Baixo Corumbataí sub-basins are less than the native forest patches of the other two sub-basins. Other native vegetation class in the Passa-Cinco, Alto Corumbataí, and Ribeirão Claro sub-basins is the cerrado, mainly in the Alto Corumbataí (78.24% of the whole basin). The results of this research have indicated that the landscape ecology indices allowed the forest structure characterization of the Corumbataí River sub-basins and the evaluation of those areas according to the viewpoint of forest preservation and conservation. Most of the native forest patches in Passa-Cinco and Alto Corumbataí sub-basin should be preserved. This is a consequence of the fact of having core area big enough to maintain their internal structure and stability of forest structure in the landscape where they are. For the Ribeirão Claro, Baixo Corumbataí, and mainly Médio Corumbataí, most of the native forest patches should be conserved. Those patches do not have a core area able to sustain themselves.

A integração do ferramental técnico-científico disponível com os diferentes instrumentos de política e gestão ambiental é essencial para a compatibilização das exigências impostas pelo desenvolvimento com a manutenção ou melhoria da qualidade ambiental e social e, também, para o equacionamento das demandas e dos interesses de cada setor envolvido no processo decisório. Assim, os modelos para a projeção das alterações no uso e ocupação do solo de um determinado território têm sido freqüentemente utilizados. A modelagem propicia a geração e a avaliação das informações para montagem de um panorama das possíveis alterações no uso do solo, considerando que as tendências identificadas para aquele território, num certo instante, sejam mantidas de modo a se desenvolverem de acordo com um determinado cenário projetado. O presente trabalho analisa a possibilidade de aplicação conjunta do método de projeção das alterações no uso e ocupação do solo e instrumentos de política ambiental, levando em conta os aspectos preventivos. Aplicado a uma porção do município de São Carlos (SP), o trabalho apresenta uma projeção para a expansão urbana para os anos de 2012 e 2019, considerando três cenários alternativos de ocupação territorial. Confrontando os resultados obtidos pela modelagem com a capacidade de suporte do meio para a implantação de empreendimentos urbanos - determinada a partir da elaboração de um zoneamento ambiental, verifica-se que, mantidas as tendências atuais, e para os três cenários de ocupação avaliados, a expansão urbana continuará avançando sobre áreas de baixa aptidão para a urbanização, permanecerá exercendo intensa pressão sobre os recursos hídricos e os fragmentos de vegetação nativa, caso não sejam adotadas medidas que modifiquem o atual padrão de ocupação do território. / To compatibilize the demands raised by development with the maintenance or improvement of the social and environmental quality, the integration among technical scientific tools and environmental management instruments is essential to solve the interests of each sector involved at the decision process. On this context are inserted land use and cover change models. The modelling permit the decision-making process to be done evaluating the consequences of possible alterations on land use, which can be identified considering the scenarios projected for the territory under certain circunstances. The presente work analyses the possibility of joint application of this technique and environmental policy tools considering preventive aspects. Allocated to a portion of the São Carlos (SP) municipality, the work projects urban growth for the years 2012 and 2019, considering three alternative scenarios of occupation. Confronting the results obtained by the model with the carrying capacity for the implementation of urban activities - determined from the elaboration of environmental zoning, is showed that, maintained the present tendencies, and for the scenarios evaluated, the urban growth will continue forward and towards the areas with low suitability. In the same way, the pressure over water resources and fragments of native vegetation will remains intense unless measures to modify the standards in occupation can be adopted.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-01-19T19:21:30Z No. of bitstreams: 2 Disssertação - Diego Emanoel Rodrigues - 2016.pdf: 4228559 bytes, checksum: e10d2a85e80b762539d34e79807b36d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-20T14:42:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Disssertação - Diego Emanoel Rodrigues - 2016.pdf: 4228559 bytes, checksum: e10d2a85e80b762539d34e79807b36d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T14:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Disssertação - Diego Emanoel Rodrigues - 2016.pdf: 4228559 bytes, checksum: e10d2a85e80b762539d34e79807b36d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Over time, the human societies have developed and increased their capacity of spatially reorganize the elements of the environment that surrounds them. Thus, the human intervention has become one of the engaging agents of the landscape, along with the physical and biological processes. This means that human activities influence and accelerate the erosion processes. Specifically, laminar erosion is a form of manifestation of the hydric erosion that occurs silently, depleting the soil fertility, gradually, over time. For this reason, Bertoni and Lombardi Neto (2014) emphasize that this type of erosion is one of the most dangerous, especially in countries with tropical climates. From this, we aim to do a diagnosis of natural susceptibility and of laminar erosion potential in the basin of the Ribeirão of Boqueirão, in the municipality of Davinópolis (GO), in order to investigate how the current land use/ vegetal cover influence to increase, mitigate or neutralize the natural susceptibility to laminar erosion in this basin. The methodology was based predominantly on adapting of the proposal of Salomão (1999), which determined a correlation matrix between the slopes declivity and the soil erodibility, for generating cartographic document indicating the natural susceptibility to laminar erosion. When it was overlaid on the map of land use / vegetal cover, resulted in the current potential map to laminar erosion. In the basin of Ribeirão of Boqueirão, which in general has dissected topography, we observed a high percentage of areas with high natural susceptibility to laminar erosion, which imposes restrictions for agricultural activities. The areas with lower natural susceptibility to laminar erosion are near to the main watercourse, in the central part of this basin. With respect to land use / vegetal cover, overall, it was not verified adoption of conservation measures and/ or harmonization of human activities to natural limitations to laminar erosion. Thus, the class I, with high laminar erosion potential, was mapped in 37.72% of the watershed area and, in general, points to areas where the land use is incompatible with natural limitations. In the meantime, the class II (medium potential) appeared in 45.33% of the watershed area, in which case there is incompatibility between the land use and natural susceptibility, which can be solved with the use of conservation practices. In the rest of the watershed, 16.95%, there is class III (low potential). The data presented show the need for planning that seeks to conserve the soil of this watershed, which also is one of the largest basins, fully located in the municipality of Davinópolis (GO). One should highlight that the families of farmers, when exploring the lands of this watershed, ensure their socio-economic reproduction and contribute to the economic dynamics of the municipality of Davinópolis, which has the agricultural production as an important pillar. / As sociedades humanas ao longo do tempo desenvolveram e aumentaram a sua capacidade de reorganizar espacialmente os elementos do meio que as envolve. Dessa forma, a intervenção antrópica se tornou um dos agentes dinamizadores da paisagem, juntamente com os processos físicos e biológicos. Isso implica dizer que as atividades humanas influem e aceleram os processos de erosão. Especificamente, a erosão laminar é uma forma de manifestação da erosão hídrica que ocorre de forma silenciosa ao depauperar a fertilidade do solo, de forma gradativa, ao longo do tempo. Por esse motivo Bertoni e Lombardi Neto (2014) enfatizam que esse tipo de erosão é uma das formas mais perigosas, especialmente, nos países de clima tropical. A partir disso se propôs realizar o diagnóstico da suscetibilidade natural e do potencial à erosão laminar na bacia hidrográfica do Ribeirão do Boqueirão, no município de Davinópolis (GO), com a finalidade de constatar como o atual uso da terra/cobertura vegetal influi para aumentar, amenizar ou neutralizar a suscetibilidade natural à erosão laminar nessa bacia hidrográfica. A metodologia se baseou, de forma predominante, na adaptação da proposta de Salomão (1999), que determinou uma matriz de correlação entre a declividade das encostas e a erodibilidade dos solos para a geração de documento cartográfico que indica a suscetibilidade natural à erosão laminar, que por sua vez, ao ser sobreposto ao mapa de uso da terra/cobertura vegetal, resulta no mapa de potencial atual à erosão laminar. Na bacia hidrográfica do Ribeirão do Boqueirão, que apresenta, de forma geral, relevo dissecado, observou-se elevado percentual de áreas com alto grau de suscetibilidade natural à erosão laminar, o que impõe restrições às atividades agrícolas. As áreas com menor suscetibilidade natural à erosão laminar se encontram próximas ao curso hídrico principal, na parte central dessa Bacia Hidrográfica. Quanto ao uso da terra/cobertura vegetal, não se verificou, de forma geral, adoção de medidas conservacionistas e/ou harmonização das atividades antrópicas às limitações naturais à erosão laminar. Assim, a classe I, de alto potencial à erosão laminar, foi mapeada em 37,72% da área da bacia hidrográfica e de forma geral aponta para regiões onde o uso da terra é incompatível às limitações naturais. Enquanto isso, a classe II (médio potencial) apareceu em 45,33% da área da bacia hidrográfica, e nesse caso ainda há incompatibilidade entre o uso da terra e a suscetibilidade natural, passível de ser resolvida com a utilização de práticas conservacionistas. O restante da bacia hidrográfica, 16,95%, se encontra a classe III (baixo potencial). Esses dados expostos revelam a necessidade de um planejamento que busque conservar o solo dessa bacia hidrográfica, que inclusive é uma das maiores bacias, integralmente localizadas no município de Davinópolis (GO). Destaca-se, ainda, que as famílias de agricultores, ao explorar as terras dessa bacia hidrográfica, garantem sua reprodução socioeconômica, além de contribuírem para a dinâmica econômica do município de Davinópolis, que tem na produção agropecuária um importante pilar de sustentação.

Soumis à une pression anthropique croissante, les paysages naturels en Algérie subissent à l’heure actuelle des modifications importantes dans leur composition et leur structure. Ce travail vise à comprendre les transformations des paysages végétaux et mettre en évidence leurs dynamiques spatio-temporelles. Le parc national de Taza (3807 ha), haut lieu de la biodiversité en Algérie et Réserve de la Biosphère a servi de site d’expérimentation à la modélisation proposée. L’utilisation conjointe de la statistique et de la géomatique a offert des outils performants pour analyser et modéliser les changements de structure et de composition des habitats naturels. Dans un premier temps les relevés floristiques ont permis de caractériser leur composition. Six associations végétales ont été identifiées avec une tendance à la matorralisation des formations forestières. Le recours dans un second temps aux images satellites Landsat a permis de réaliser un suivi des Land use/Cover Changes entre 2003 et 2011. On y constate une augmentation de 15,22 % des surfaces de matorral contre un recul de 188,57 ha de forêts sclérophylles et de 348,15 ha de forêts à chêne caduc. La calibration du modèle de simulation s’est révélée délicate d'autant plus que l’évaluation des relations entre les changements observés et les facteurs explicatifs a mis en relief la complexité des interdépendances au sein des écosystèmes méditerranéens. L’évaluation du modèle a fait ressortir la complexité des phénomènes étudiés et les limites des données disponibles. Néanmoins, cela nous a permis de confirmer les tendances d’évolution paysagère observées. Globalement, ce travail a permis d’établir une cartographie récente de l’occupation du sol, de mettre en place une base de données sur les habitats naturels et les LUCC et de développer un modèle de simulation prospective des paysages végétaux. Malgré les limites rencontrées, cette étude a voulu faire le pari d'une approche pertinente des dynamiques paysagères par modélisation prospectives en Algérie, qui sera extrêmement utile dans la gestion des espaces naturels sensibles. / Under increasing human pressure, natural landscapes in Algeria currently undergoing changes in their composition and structure. This work aims to understand the transformation of landscape plants and highlight their spatio-temporal dynamics. Taza National Park (3807 ha) high biodiversity hotspot in Algeria and Biosphere Reserve served as an experimental site for the proposed modeling. The joint use of statistics and geomatics has provided powerful tools to analyze and model the changes in the structure and composition of natural habitats. Initially the floristic surveys were used to characterize their composition. Six vegetation associations were identified with a tendency to matorralisation forest formations. The use in a second time of Landsat images has achieved a track record Land use / Cover Changes between 2003 and 2011. It has been noticed that there has been an increase of 15.22% surfaces scrub against a decline of 188.57 ha of sclerophyllous forests and 348.15 ha of forest deciduous oak. The calibration of the simulation model proved difficult especially as the evaluation of the relationship between observed and explanatory factors highlighted the complexity of interdependencies in Mediterranean ecosystems. The model evaluation highlighted the studied phenomena complexity and the limitations of available data. Nevertheless, this has allowed us to confirm the trends observed landscape evolution.Overall, this work has enabled a recent mapping of the land, establishing a database on natural habitats and LUCC and developing a forward simulation model of landscape plants.Despite the limitations encountered, this study wanted to be a relevant approach by prospective landscape dynamics modeling in Algeria, which will be extremely useful in the management of sensitive natural areas.