The built of reservoirs provides progress by the exploitation and multiple use of water resources, but it also brings changes and impacts in the quality of water. One of the main interests in the use of products of remote sensing in water environments is to verify the spatial and temporal variation of water composition, enabling the investigation on the origin and displacement of specific substances in suspension or substances dissolved in water. In this context, the general objective of this thesis consists of verifying the potential use of remote sensing for monitoring water in Passo Real reservoir. In order to achieve this, three specific objectives were stipulated; 1) To characterize and verify the relation among physical limnologic, chemical and biological variables of Passo Real reservoir; 2) To analyze the influence of the constituents optically active in the spectral response of water in the reservoir and to verify the potential use in the techniques of first derivative and continuum removal for the extraction of information in spectrum of reflectance and identification of wavelength with the finest correlation with limnologic variables; and 3) To evaluate the potential use of images LISS-III/Resourcesat-1 in the estimate of constituents optically active in the water of Passo Real. The variables of water color, transparency, temperature, turbidity and dissolved oxygen were obtained in field and the total of suspended solids, dissolved solids, Hidrogenionic potential, electrical conductivity and chlorophyll-a were determined in laboratory after collection of samples in field. In fieldwork, the measures of water reflectance factor were collected between wavelengths of 400 and 900nm as use of spectroradiometer. The images of satellite used for the analysis of water reflectance were produced by the satellite resourcesat-1, Sensor LISS-III. The spatialisation of the limnologic data obtained in situ was performed by interpolation and the spatializations of estimated data by satellite were obtained by slicing the image generated in the insertion of equations obtained in the models. The strong correlation between data of total of solids in suspension with the turbidity and transparency of water increases the importance of analysis integrated in the variables optical of water environment. From the analysis of the reflectance spectra, it was possible to infer the performance of the components optically active in the spectral characteristics of water. The use of techniques for interpretation of spectrum was important to the extraction of information and analysis of data. Each technique highlighted well the given spectral characteristics. From the set of available data, it was possible to produce models capable of estimating the total of suspended solids, the turbidity and the transparency of water with only one spectral band, band 3, from the sensor LISS-III/Resourcesat-1. By the application of the technique spectral band reason, it was possible to generate a model for the estimate of concentration of chlorophyll-a. / A construção de represas proporciona o progresso com o aproveitamento e usos múltiplos dos recursos hídricos, porém, traz alterações e impactos na qualidade da água. Um dos principais interesses no uso de produtos de sensoriamento remoto em ambientes aquáticos é verificar a variação espacial e temporal da composição da água, possibilitando investigar a origem e o deslocamento de substâncias específicas em suspensão ou dissolvidas na água. Nesse contexto, o objetivo geral desta tese consiste em verificar o potencial de utilização do sensoriamento remoto para monitoramento da água do reservatório Passo Real. Para isso, três objetivos específicos foram estipulados:1) caracterizar e verificar a relação entre variáveis limnológicas físicas, químicas e biológicas do reservatório Passo Real; 2) analisar a influência dos constituintes opticamente ativos na resposta espectral da água do reservatório e verificar o potencial de utilização das técnicas primeira derivada e remoção do contínuo para a extração de informações em espectros de reflectância e identificação de comprimentos de onda com melhor correlação com as variáveis limnológicas; e 3) avaliar o uso potencial de imagens LISS-III/Resourcesat-1 na estimativa de constituintes opticamente ativos da água do reservatório Passo Real. As variáveis cor da água, transparência, temperatura, turbidez e oxigênio dissolvido foram obtidas em campo e o total de sólidos em suspensão, total de sólidos dissolvidos, potencial Hidrogeniônico, condutividade elétrica e clorofila-a foram determinados em laboratório após coleta de amostras em campo. Nos trabalhos de campo foram coletadas as medidas do fator de reflectância da água entre os comprimentos de onda de 400 a 900 nm como uso de espectroradiômetro. As imagens de satélite utilizadas para a análise da refletância da água foram produzidas pelo satélite Resourcesat-1, sensor LISS-III. As espacializações dos dados limnológicos obtidos in situ foram realizadas por interpolação e as espacializações dos dados estimados por satélite foram obtidas por fatiamento da imagem gerada pela inserção das equações obtidas nos modelos. A forte correlação entre os dados de total de sólidos em suspensão com a turbidez e a transparência da água reforça a importância da análise integrada das variáveis óticas do ambiente aquático. A partir da análise dos espectros de reflectância foi possível inferir a atuação dos componentes opticamente ativos nas características espectrais das água. A utilização de técnicas de interpretação de espectros foi importante para extração de informações e análise dos dados. Cada técnica ressaltou melhor determinadas características espectrais. A partir do conjunto de dados disponível foi possível produzir modelos capazes de estimar o total de sólidos em suspensão, a turbidez e a transparência da água com apenas uma única banda espectral, a banda 3 do sensor LISS-III/Resourcesat-1. Com a aplicação da técnica de razão de bandas espectrais foi possível gerar um modelo para estimativa da concentração de clorofila-a.

The relationship between man and environment initially happens in a natural way. After a while, there is an accelerated populational growth, and new technology comes, which intensifies the human actions both in the terrestrial environment and in the aquatic one, imposing, therefore, unbalance in the relation man-nature. Thus, quantitative and qualitatively, the water in the planet finds itself at risk due to pollution. Consequently, the hydrological resources conservation is an increasing concern among public and private organs. Studies and researches concerning the integration of terrestrial and aquatic ecosystems have outstood, aiming at protecting and preserving the environment. Hence, having an integrated approach of both terrestrial and aquatic ecosystems as an objective, prioritazing quality to the environment, this research identified the relation between the limnologic characteristics of Rodolfo Costa e Silva Reservoir - RS and the terrestrial ecosystem, according to the land use and the physical characteristics in the Reservoir dam up area. A geographical data bank was created in the SPRING applicative, which, making use of topographic maps, Satellite images CBERS-2 CCD and of LANDSAT-5 TM and GPS data, made it possible to elaborate thematic maps of declivity, land use, of permanent preservation areas (APP) and of environmental conflicts. From this data analysis result, it was identified that, concerning the use of land in the Reservoir dam up area, what predominated in the agricultural cycles, respectively, were the agriculture, the field and the forest. Regarding the APP located at the drainage marginal areas and around the springs and the Reservoir itself, according to the up-to-date federal environmental legislation, it was verified that the place presents more than 72% of the APP with environmental conflicts. As for the relief declivity classes, the study area is mainly represented by plain forms and some slightly wavy ones. About the Reservoir limnologic characteristics evaluation, the greatest differences happened in the variables total of solids in suspension (TSS), water transparency and hydrogen ion concentration (pH). Therefore, it can be inferred that the higher alterations presented by the limnologic variables from Oct. 20, 2005 through Sep. 26, 2006 are linked, in a general way, to the first (10/20/2005), second (11/18/2005), fourth (01/06/2006), seventh (03/25/2006) and thirteenth (09/26/2006) field collections, associated with the use of land destined to the agriculture classes (especially exposed soil) and field; and to the influence of the highest pluviosity registers occurred 26 and 7 days prior to the field collections. The differences in how to use the land provided distinct limnologic compartments, which points out to the influence of the terrestrial ecosystem in the aquatic one in the Reservoir. / A relação do homem com o ambiente, inicialmente, ocorre de forma natural. Passado algum tempo, há um acelerado crescimento populacional e surgem novas tecnologias, que intensificam as atividades antrópicas tanto no ambiente terrestre quanto no aquático, impondo assim, desequilíbrio na relação homem-natureza. Desse modo, quantitativa e qualitativamente, a água no planeta encontra-se em risco devido à poluição. Por isso, a conservação dos recursos hídricos é uma preocupação crescente dos órgãos públicos e privados. Estudos e pesquisas voltados à integração dos ecossistemas terrestre e aquático vêm se destacando, visando à proteção e preservação do ambiente. Dessa maneira, objetivando uma abordagem integrada dos ecossistemas terrestre e aquático, na dinâmica da qualidade ambiental, este trabalho identificou a relação entre as características limnológicas do Reservatório Rodolfo Costa e Silva - RS, com o ecossistema terrestre, de acordo com o uso da terra e as características físicas da área de captação do Reservatório. Criou-se um banco de dados geográficos no aplicativo SPRING, que, utilizando cartas topográficas, imagens dos Satélites CBERS-2 CCD e do LANDSAT-5 TM e dados de GPS, foram elaborados os mapas temáticos de declividade, de uso da terra, de áreas de preservação permanente (APP) e de conflitos ambientais. Do resultado da análise desses dados, identificou-se que, quanto ao uso da terra na área de captação do Reservatório, predominaram dentro dos ciclos agrícolas, respectivamente, a agricultura, o campo e a floresta. Em relação às APP localizadas na faixa marginal das drenagens e no entorno das nascentes e do próprio Reservatório, à luz da legislação ambiental federal vigente, identificou-se que o local apresenta mais de 72% das APP com conflitos ambientais. A respeito das classes de declividade do relevo, a área de estudo é representada na maioria por formas plana a fracamente ondulada. Quanto à avaliação das características limnológicas do Reservatório, as diferenças mais expressivas ocorreram nas variáveis total de sólidos em suspensão (TSS), transparência da água e potencial Hidrogeniônico (pH). Portanto, pode-se inferir que as maiores alterações apresentadas pelas variáveis limnológicas no período de 20/10/2005 a 26/09/2006 estão vinculadas, de maneira geral, à primeira (20/10/2005), segunda (18/11/2005), quarta (06/01/2006), sétima (25/03/2006) e décima terceira (26/09/2006) coletas de campo, associadas com o uso da terra destinado às classes agricultura (especialmente solo exposto) e campo; e à influência dos maiores índices pluviométricos ocorridos a 26 e 7 dias anteriores à realização das coletas de campo. As diferenças nos tipos de uso da terra proporcionaram compartimentos limnológicos distintos, o que aponta a influência do ecossistema terrestre sobre o aquático no Reservatório.