A detecção de mudanças no uso e na cobertura do solo pode ser considerada a função do sensoriamento remoto que agrega uma dimensão temporal à análise das informações contidas nas imagens. Ao confrontá-las duas a duas, para identificar, localizar e qualificar as transformações que ocorreram na cobertura e no uso do solo em determinados espaço e tempo, através das respostas espectrais registradas nos pares de pixels homólogos quando aplicados limiares que permitam distinguir entre a mudança e a não mudança. A análise ponto a ponto, ou instante a instante permite inferir sobre a quantidade e qualidade das mudanças detectadas em uma região durante um determinado período. Já a análise comparativa entre dois ou mais destes resultados, utilizando uma série temporal de imagens, permite inferir acerca da dinâmica das transformações em vários outros aspectos; como topologia, intensidade, tipo de mudança (substituição ou conversão) e taxa de mudança. São várias as técnicas disponíveis para a detecção de mudanças no uso e cobertura do solo a partir de imagens digitais, obtidas por sensores orbitais, dois grandes grupos podem ser propostos: técnicas de pré-classificação e de pós-classificação, diferindo fundamentalmente sobre quais produtos são aplicados os limiares da detecção das mudanças, se sobre produtos temáticos da classificação de imagens, ou se sobre imagens diretamente. Este trabalho utiliza técnicas de detecção baseadas em subtração de imagens de ambos os grupos, especificamente, a pós-classificação por máxima verossimilhança e da pré-classificação, por Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e por Transformada Kauth-Thomas (KT), nesse caso o componente de verdor. Visa avaliar a sensibilidade e adequação destas técnicas para a análise das transformações ocorridas no uso e da cobertura do solo durante os dois períodos de comparação: 1988 a 2001 e 2001 a 2006 e no conjunto dos 18 anos, na captação das tendências das transformações deste ambiente da Campanha Sul do Estado do Rio Grande do Sul, que é majoritariamente rural, muito dinâmico e bastante heterogêneo. Considerando que durante o período abrangido neste trabalho, grandes fazendas tradicionais de pecuária, em um primeiro momento, foram convertidas para agricultura familiar através da criação intensiva de assentamentos da reforma agrária, ocorrida entre a metade dos anos 80 e a metade dos anos 90, mais recentemente, substituídas por plantios florestais da indústria do papel. Os resultados permitiram confrontar os tratamentos e verificar as acurácias das detecções e identificar as principais dificuldades, em especial, o efeito da fenologia nas diversas fases em que se apresentam nas substituições florestais de ciclos longos. A dificuldade da técnica KT, em lidar com plantios semi-perenes e perenes, a impossibilidade de se considerar áreas cobertas em algum momento por nuvens. Por fim, corrobora com a inviabilidade do estabelecimento a priori da melhor técnica, ou mesmo, daquela mais acurada, sem que sejam considerados plenamente os objetivos, a escala, a natureza do ambiente analisado e as classes de mudança estabelecidas para o trabalho, além da qualidade das imagens disponíveis. / The detection of alterations in land use and cover can be considered as being an operation in Remote Sensing which adds a time dimension to the analysis of information in images. This is done when images are compared, by groups of two, at certain space and time looking for spectral responses stored in pairs of homologous pixels, through the application of thresholds which lead to the differentiation between change and non-change. A point-to-point, or instant-to-instant analysis, permits to infer on the amount and quality of alterations detected in a region, during a certain period. The comparative analysis between two or more of these results, via a time series of images, informs on the dynamics of transformations in other aspects, as topology, intensity, kind of change (substitution or conversion), and change rate. Several techniques are available to detect alterations in land use and cover, from digital images collected by orbital sensors. Two larger groups can be highlighted: preclassification techniques, and post-classification techniques. They differ basically on over which products the thresholds defining changes are applied, these products being either thematic ones for image classification, or the image itself. This work uses detection techniques based on image subtraction of both groups. Pre-classification uses the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Kauth-Thomas Transform (KT), the green index in this last case. Post-classification uses the Maximum Likelihood. The objective is to estimate the sensitivity and adequacy of these techniques for the detection and analysis of changes in land use and cover during two comparison periods: the first one is from 1988 to 2001; the second, from 2001 to 2006. Besides, the whole 18-years period is studied to detect tendencies of the transformation of the region. The study area is at the Campanha Sul region, at Rio Grande do Sul State Brazil. It is largely rural, heterogeneous and dynamic, since during the period covered (1988-2006) large estates where either converted into smaller properties, family-managed; though an intensive policy of agrarian reform (from the mid-eighties to the mid-nineties), or, more recently, by industrial-style cultures of forests to serve the paper industry. The results allowed comparing the different treatments and to verify the accuracy of detections. The main difficulties were the phonological cycles, the various phases of long-cycle artificial forests, the limitations of the KT technique to handle semi-perennial cultures, and cloud-covered areas. It was not possible to clearly define the better or more accurate technique; this definition depends of specific objectives, of the scale and nature of the study region, and of the classes of change being analyzed, besides of the quality of available images.

O presente trabalho visa analisar a partir da variação temporal de NDVI, o comportamento da vegetação remanescente das fitofisionomias da Mata Atlântica, na bacia hidrográfica do rio dos Sinos, RS. Para isso utilizou-se uma série temporal de imagens de NDVI do sensor MODIS, englobando o período de 2000 a 2011. A partir dessas imagens foram gerados espectros temporais de NDVI para cada fitofisionomia remanescente presente na bacia. Também empregou-se a Análise por Componentes Principais (ACP) no conjunto de imagens. Como resultados, observou-se através da análise da série temporal de NDVI/MODIS, um padrão sazonal das fitofisionomias da Mata Atlântica. Os espectros temporais revelaram a sazonalidade da vegetação influenciada principalmente pela temperatura, onde no inverno o NDVI atingiu seus menores valores e no verão seus maiores valores. A ACP mostrou-se uma técnica eficiente para analisar a variação espaço-temporal do NDVI na bacia dos Sinos, entretanto, foi ineficiente para distinguir as fitofisionomias presentes na bacia. Assim, conclui-se que, a utilização de séries temporais em estudos ambientais envolvendo o Sensoriamento Remoto é um importante recurso no monitoramento temporal dos recursos naturais e na detecção de possíveis alterações da sua dinâmica. / The present work analyzes, from the temporal variation of NDVI, the behavior of the remaining vegetation phytophysiognomies of the Atlantic Forest, in the basin of the Rio dos Sinos, RS. For this we used a time series of images of the MODIS NDVI, encompassing the period 2000-2011. From these images were generated spectra temporal NDVI for each vegetation type remaining in this basin. Also we used the Principal Component Analysis (PCA) on the set of images. As a result, it was observed by analyzing the time series of NDVI / MODIS a seasonal pattern of vegetation types of the Atlantic. The temporal spectra revealed the seasonality of vegetation influenced primarily by temperature, where in winter the NDVI reached its lowest values, and in summer the higher values. The PCA proved to be an efficient technique to analyze the spatial-temporal variation of NDVI in the basin of the Sinos. However, it was inefficient to distinguish vegetation types present in the basin. Thus, it is concluded that the use of time series in environmental studies involving remote sensing is an important feature in the temporal monitoring of natural resources and the detection of possible changes in their dynamics.

Orientador: Jurandir Zullo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:07:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antunes_JoaoFranciscoGoncalves_M.pdf: 7524504 bytes, checksum: e36a3c933615dc4ef031bf119f6c09ff (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A estimativa precisa com antecedência à época da colheita de áreas plantadas com culturas agrícolas, como a soja, é de fundamental importância para a economia brasileira. A previsão do escoamento e comercialização da produção agrícola é estratégica para o Brasil, pois estão diretamente relacionados com o planejamento, custos e preço. Com o recente avanço tecnológico na obtenção de dados por sensoriamento remoto orbital é possível melhorar a previsão de safras, diminuindo cada vez mais o nível de subjetividade. Embora designadas para fins meteorológicos, as imagens AVHRR-NOAA de elevada repetitividade temporal, têm sido utilizadas para o monitoramento agrícola. Porém, a sua baixa resolução espacial faz com que possa ocorrer a mistura espectral das classes de cobertura do solo dentro de um mesmo pixel e isso pode acarretar problemas de imprecisão na estimativa de área plantada de uma cultura agrícola. O objetivo principal do trabalho foi desenvolver uma metodologia de classificação automática com a aplicação de lógica fuzzy para o reconhecimento de padrões em imagens AVHRR-NOAA, utilizando índices de vegetação para estimar a área plantada de soja no nível sub-pixel. Para oito municípios produtores de soja da região oeste do Estado do Paraná, foi possível obter a estimativa de área no final de janeiro de 2004, com antecedência em relação à época da colheita, ao contrário dos levantamentos oficiais que se estendem até o final da safra, além de utilizarem dados subjetivos vindos do campo. As estimativas de área de soja baseadas em classificação fuzzy mostraram-se altamente correlacionadas com as estimativas de área de referência obtidas a partir da máscara de soja e por expansão direta, sendo um indicativo de boa precisão. E também apresentaram alta correlação, balizadas com as estimativas oficiais da SEAB/DERAL e do IBGE. Em ambas comparações, o nível de erro relativo geral foi aceitável. O sistema desenvolvido para processamento e geração de produtos das imagens AVHRR-NOAA mostrou-se uma ferramenta fundamental de infra-estrutura, por aliar automação e precisão a metodologia do trabalho / Abstract: An early accurate estimation of agricultural crop areas, such as soybean, is fundamental for the Brazilian economy. The draining forecast and the estimation of agricultural production commercialization are strategic to Brazil, since they are directly related to planning, costs and price. Recent technological progress of data acquisition from orbital remote sensing makes possible to improve harvest forecast, reducing more and more the level of subjectivity. Although designed for meteorological aims, the AVHRR-NOAA images of high temporal resolution, have been used for the crop monitoring. However, its low spatial resolution might cause the spectral mixture of the different land cover classes within the same pixel and it can lead to accuracy problems on crop area estimation. The main objective of the work was to develop an automatic classification methodology with the application of fuzzy logic for pattern recognition in AVHRR-NOAA images, using vegetation indices to estimate the soybean crop areas at sub-pixel level. For eight soybean producer counties in the West region of the Paraná State, it was possible to obtain the crop area estimation at the end of january 2004, prior to the harvest period, on the contrary of the official surveys that extend until the end of the harvest, besides using subjective data collected on the field. The soybean crop area estimation based on fuzzy classification showed to be highly correlated with the reference area estimation obtained from the soybean mask and by direct expansion, being an indicative of good accuracy. And also presented high correlation, marked out with the official estimations from SEAB/DERAL and IBGE. In both comparisons, the level of general relative error was acceptable. The system developed for processing and products generation of AVHRR-NOAA images had proved to be a fundamental infrastructure tool, due to its capacity to combine automation and accuracy to the work methodology / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Rubens Augusto Camargo Lamparelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mercante_Erivelto_D.pdf: 2989061 bytes, checksum: 75872d2f0b562b1a4ee7798a720abb60 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Estudos e pesquisas referentes ao acompanhamento da produção agropecuária têm um peso determinante e estratégico na economia do país. Nos últimos anos, essas pesquisas vêm sofrendo grandes transformações para se tornarem menos subjetivas. A associação das técnicas de sensoriamento remoto e métodos estatísticos podem proporcionar uma visão sinóptica das áreas semeadas, gerando, assim informações sobre a área plantada das culturas e a variabilidade existente nelas. Entretanto, a utilização dos dados provenientes de imagens de satélites está condicionada, principalmente, às propriedades de refletância e absorção dos componentes da superfície e pelo comportamento da atmosfera. Dentre as culturas de grande valor econômico, a soja (Glycine max (L) Merrill.) se destaca como um dos principais produtos da agricultura brasileira, assumindo grande importância econômica nas exportações. O estado do Paraná se destaca como um dos maiores produtores agrícolas do país, e a sua economia é baseada principalmente na agricultura voltada para a produção de grãos. Neste contexto, o objetivo da pesquisa foi estudar a relação entre o comportamento espectral da cultura de soja com a ao longo de seu ciclo de desenvolvimento, gerando informações e metodologias para auxiliar no acompanhamento da produção e estimativa de área da cultura na região Oeste do Paraná. As áreas monitoradas abrangem 36 municípios e duas áreas agrícolas comerciais localizadas próximas ao município de Cascavel/PR. Foram utilizadas imagens do satélite Landsat 5/TM (cena órbita/ponto 223/77) e imagens do satélite Terra sensor MODIS (produto MOD13Q1), caracterizando, assim, a passagem de escala entre as imagens dos dois sensores com resoluções espaciais diferentes. Dados de produtividade da cultura foram coletados nas escalas local (para as duas áreas monitoradas) e regional junto à Secretária de Agricultura e Abastecimento do Paraná ¿ SEAB (para os 36 municípios). A cultura da soja foi monitorada nas safras 2003/2004 e 2004/2005 utilizando imagens dos satélites. Para a utilização das imagens do satélite Landsat 5/TM de forma multitemporal foram realizados ainda os procedimentos de correção atmosférica e normalização de imagens. No intuito de caracterizar a resposta espectral da biomassa da cultura da soja e a sua relação com a produtividade final, geraram-se imagens referentes aos índices de vegetação NDVI e GVI. Foram realizadas análises de correlação e regressão entre dados de produtividade (variável predita) e dados espectrais (variável preditora) oriundos dos índices de vegetação (NDVI e GVI) em nível municipal (36 municípios) e local (duas áreas). Os resultados obtidos com a correção atmosférica e a normalização de imagens são coerentes quanto ao comportamento espectral dos alvos, vegetação e solo. Após o mapeamento das áreas com a cultura da soja (¿máscaras de soja¿), por meio das imagens temporais do Landsat 5/TM, foi possível realizar a passagem de escala para o sensor MODIS. O comportamento espectral da cultura se mostrou diferente para as imagens Landsat 5/TM com os tratamentos de refletância aparente, de superfície e de normalização. Por meio dos gráficos dos perfis espectrais traduzidos pelos índices NDVI e GVI foi possível acompanhar o ciclo de desenvolvimento da cultura da soja. As melhores correlações e regressões lineares entre os parâmetros espectrais e a produtividade final ocorreram quando considerado todo o ciclo de desenvolvimento da cultura. Quanto aos índices de vegetação utilizados NDVI e GVI, observou-se que o GVI teve comportamento com menor variação quando analisado os resultados das regressões. Em síntese, os resultados demonstraram que utilizando somente técnicas de modelagem estatística com dados espectrais foi possível estimar em até 85% a variabilidade encontrada na produtividade da soja / Abstract: Studies and researches referring to attendance of the agropecuary production have a determinant strategic importance in the economy of the country. In the last years, those researches have been suffering great transformations to become less subjectives. The association of the remote sensing technique and statistic methods can provide a synoptic view of the seeded areas, in this manner producing information about the planted area of the crops and the variability on them. However, the use of data from the images of satellite is stipulated mainly to the reflectivity properties and absorption of the surface components and also for the atmosphere behaviour. Amongst the crops of great economic value, the soybean (Glycine max (L) Merrill.) emphasizes as one of the main product of the Brazilian agriculture, assuming big economic importance in the exportations. The Paraná state stands out as one of the biggest agricultural producers of the country, and its economy is based mainly towards to the production of grains. In this context, the aim of the research was study the relation between the spectral behaviour of the soybean crop with the end yield along its development cycle, producing information and methodologies to assist the attendance of the production and area estimation of the western Paraná region crop. The areas monitored reach 36 municipal districts and two agricultural commercial areas located near of Cascavel/PR. It was used images from satellite Landsat 5/TM (orbit/point 223/77) and images of the satellite Terra sensor MODIS (product MOD13Q1), then characterizing the crossing scale between the images from both sensors with different spatial resolution. Crop yield data were collected, in the local scale (to both monitored areas) and in the regional scale together with the Secretary of Agriculture (SEAB) (to the 36 municipal districts). Through the satellites images, the soybean crop was monitored in the 2003/2004 and 2004/2005 harvests. For the use of images from the satellite Landsat 5/TM of multitemporal form was realized the proceeding of atmospheric correction and image normalization. In the aim of distinguishing the biomass spectral answer of the soybean crop and its relation to the end yield, it was created images referring to vegetation indexes NDVI and GVI. It was accomplished analyses of correlation and regression between the yield data (variable predict) and spectral data (variable predictor) derived from vegetation indexes (NDVI and GVI) in municipal level (36 municipal districts) and local (two areas). The results obtained with the atmospheric correction and image normalization presented coherent as to the spectral behaviour of the vegetation and soil target. After the area mapping with the soybean crop (soybean mask) by the temporary images of Landsat 5/TM, it was possible to realize the cross-scale to the MODIS sensor. The spectral behaviour of the crop was showed different in the Landsat 5/TM images to the apparent reflectance usage, surface and normalization. By mean of the graphics of spectral profile translated from the NDVI and GVI indexes was possible follow the development cycle of the soybean crop. The best correlations and linear regressions between the spectral parameters and the end yield will occur when it is considered all the cycle of the crop development. For the matters of vegetation indexes NDVI and GVI used, it was observed that the GVI had a less variable behaviour when analysed the results of regressions. In the sum up, the results showed that using only statistical modelling techniques with spectral data was possible estimate 85% of variability found in the soybean yield / Doutorado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jurandir Zullo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_RenataRibeirodoValle_M.pdf: 10756803 bytes, checksum: 9486cabb4eecf44b43d00069814c7126 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O Brasil, maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, conta com uma posição privilegiada para atender as necessidades mundiais de açúcar e álcool anidro. O país possui regiões produtoras, sendo o estado de São Paulo a maior delas, com safras alternadas que podem garantir a presença do produto nos mercados local e mundial. Isto requer, cada vez mais, a existência de sistemas operacionais que permitam acompanhar o desenvolvimento da cultura ao longo da safra em escala regional. Por outro lado, há um aumento crescente na disponibilidade de dados de sensores remoto que podem ser aplicados no monitoramento da vegetação agrícola, especialmente das que ocupam áreas mais extensas, como é o caso da cana-de-açúcar. Dentro deste contexto, o trabalho teve o objetivo principal de avaliar a correlação existente entre um índice agroclimático (ISNA) e a resposta espectral (NDVI) da cana-de-açúcar registrada nas imagens do satélite AVHRR/NOAA, em regiões produtoras do estado de São Paulo, de 2001 a 2008. As imagens utilizadas foram processadas automaticamente pelo Sistema NAVPRO que gerou imagens corrigidas radiométrica e geometricamente. Com as imagens corrigidas, gerou-se imagens composições de valor máximo de NDVI mensais e perfis temporais de NDVI mensais. As condições agroclimáticas, ao longo do período de análise, foram descritas pelo índice ISNA (Índice de Satisfação das Necessidades de Água). Para calculá-lo, fez-se o balanço hídrico e calculou-se as evapotranspirações real e máxima, em períodos decendiais, quinzenais e mensais. A análise de correlação cruzada entre os dados procurou identificar como as variações climáticas ocorridas de 2001 a 2007 influenciaram a resposta espectral da cana-de-açúcar registrada nas imagens do AVHRR/NOAA. Estas análises identificaram correlações significativas entre o ISNA e o NDVI. Os modelos gerados pelas análises de séries temporais multivariadas foram bem ajustados. Para todos os modelos, o ISNA antecede o NDVI, isto é, o NDVI depende do ISNA em todos os municípios e as previsões feitas ficaram dentro do intervalo de confiança, tornando, assim, os resultados satisfatórios. Os modelos de previsão desenvolvidos permitem utilizar os resultados de safras passadas como base para a estimativa dos parâmetros espectral e agroclimático de safras futuras / Abstract: O Brasil, maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, conta com uma posição privilegiada para atender as necessidades mundiais de açúcar e álcool anidro. O país possui regiões produtoras, sendo o estado de São Paulo a maior delas, com safras alternadas que podem garantir a presença do produto nos mercados local e mundial. Isto requer, cada vez mais, a existência de sistemas operacionais que permitam acompanhar o desenvolvimento da cultura ao longo da safra em escala regional. Por outro lado, há um aumento crescente na disponibilidade de dados de sensores remoto que podem ser aplicados no monitoramento da vegetação agrícola, especialmente das que ocupam áreas mais extensas, como é o caso da cana-de-açúcar. Dentro deste contexto, o trabalho teve o objetivo principal de avaliar a correlação existente entre um índice agroclimático (ISNA) e a resposta espectral (NDVI) da cana-de-açúcar registrada nas imagens do satélite AVHRR/NOAA, em regiões produtoras do estado de São Paulo, de 2001 a 2008. As imagens utilizadas foram processadas automaticamente pelo Sistema NAVPRO que gerou imagens corrigidas radiométrica e geometricamente. Com as imagens corrigidas, gerou-se imagens composições de valor máximo de NDVI mensais e perfis temporais de NDVI mensais. As condições agroclimáticas, ao longo do período de análise, foram descritas pelo índice ISNA (Índice de Satisfação das Necessidades de Água). Para calculá-lo, fez-se o balanço hídrico e calculou-se as evapotranspirações real e máxima, em períodos decendiais, quinzenais e mensais. A análise de correlação cruzada entre os dados procurou identificar como as variações climáticas ocorridas de 2001 a 2007 influenciaram a resposta espectral da cana-de-açúcar registrada nas imagens do AVHRR/NOAA. Estas análises identificaram correlações significativas entre o ISNA e o NDVI. Os modelos gerados pelas análises de séries temporais multivariadas foram bem ajustados. Para todos os modelos, o ISNA antecede o NDVI, isto é, o NDVI depende do ISNA em todos os municípios e as previsões feitas ficaram dentro do intervalo de confiança, tornando, assim, os resultados satisfatórios. Os modelos de previsão desenvolvidos permitem utilizar os resultados de safras passadas como base para a estimativa dos parâmetros espectral e agroclimático de safras futuras / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestre em Engenharia Agrícola

Résumé : Au Québec méridional, la principale source de dégradation du sol est l'érosion causée par la pluie. L'augmentation de la monoculture en rangs dans les secteurs à topographie accidentée, tel que l'Estrie, accroît les risques d'érosion hydrique. En effet, ce type de culture laisse les champs à découvert, sans protection, au cours des mois de l'année les plus propices à l'érosion hydrique. On peut alors affirmer que les risques d'érosion varient en fonction de plusieurs facteurs, en particulier le degré de protection offert par le couvert végétal en place. Ainsi, pour l'amélioration du calcul des pertes de sol causée par l'érosion hydrique, il devient important de pouvoir calculer le plus précisément possible le pourcentage de couverture au sol de différentes cultures pour une saison végétative, en plus de l'érosivité des pluies dont l'agressivité varie dans le temps et dont l'effet est intimement relié au couvert en place. Des mesures radiométriques (CIMEL) et photographiques furent prises sur le terrain à intervalle d'environ dix jours pour six cultures dominantes. Les mesures radiométriques nous permettent de calculer les indices de végétation tandis que les photographies servent à estimer le taux de couverture végétale pour une saison végétative. L'utilisation d'images SPOT multidates va permettre de déterminer les relations entre les indices de végétation mesurés sur le terrain et ceux calculés avec l'imagerie satellitaire. Par la suite, la relation entre le taux de couverture et les indices de végétation pour chaque culture est établie. Les résultats démontrent différents comportements en terme de couvert, qui correspondent aux périodes de forts et faibles risques d'érosion hydrique pour une saison végétative. Il est également intéressant de constater que l'indice de végétation, en général, surestime le taux de couverture en début de saison et le sous-estime en fin de saison végétative. De plus, la sénescence pose un problème au calcul du taux de couverture à l'aide des indices de végétation, ces cerniers ayant été conçu pour l'estimation de la végétation verte vivante.|| Abstract : In southern Quebec, the main source of soil degradation is erosion induced by rain fall. The growing use of in-row crop planting practices in areas of rough terrain, such as The Eastern Townships, increases the risk of water erosion. These agricultural practices leave the bare soil with no protection during the months of high erosion risk. Erosion risks are related to several factors however, the main factor is the level of protection offered by the vegetation cover. To achieve more accurate results from the Universal Soil Loss Equation, the percentage of ground cover for different crop types should be calculated as precisely as possible, for an entire growing season. It is equally important to measure the strength and quantity of rainfall over the affected area. Field radiometric and photographic data were taken on an interval of approximately ten days for six main crop types. The radiometric measurements allow us to calculate the vegetation indices and the photographic measurements are used to calculate the amount of vegetal cover throughout a growing season. The use of multitemporal SPOT imagery assisted in establishing the relationship between the vegetation indices calculated from the field data, and the ones calculated from the satellite imagery. The relationship between the amount of vegetation ground cover and the vegetation indices for each crop type was then calculated. The results show different behaviours in terms of cover, which are related to the periods of high and low water erosion over a growing season. We can also observe that as a general rule the vegetation indices over-estimate the amount of vegetation ground cover at the beginning of the growing season and under-estimate it at the end. Senescent vegetation creates a problem when calculating the amount of ground cover with the indices since the indices were created to estimate living vegetation.

Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: O represamento de rios para a produção de energia elétrica usualmente provoca atividades antrópicas que impactam um ecossistema aquático fortemente. Uma das consequências de se instalar pequenos reservatórios em regiões sujeitas à intensos processos de urbanização e industrialização é a abundância de macrófitas, resultante do despejo de nutrientes em grandes concentrações no ecossistema aquático. Recentemente, o grande volume de images multitemporais de sensoriamento remoto disponíveis em bancos de dados gratuitos, bem como a alta performance computacional que permite a mineração de grandes volumes de dados, fazem com que o monitoramento de fenômenos ambientais seja um objeto de estudo recorrente. O propósito desse estudo é desenvolver uma metodologia baseada na integração de dados heterogêneos, fornecidos por séries temporais de coleções de imagens multiespectrais e multitemporais Landsat e coleções de dados climáticos históricos, para investigar a evolução e comportamento espacial de macrófitas aquáticas em lagos e reservatórios eutrofizados. A extensa coleção temporal de imagens de superfície de reflectância Landsat disponível e também dados de variáveis ambientais permitiram a construção e análise de séries temporais para investigar a recorrente abundância de macrófitas no reservatório de Salto Grande, localizado na região metropolitana de Campinas, São Paulo, Brasil. Inicialmente, foi encontrado que as imagens Landsat possuem a qualidade radiométrica necessária para se r... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: River damming for electric power production usually triggers anthropic activities that strongly impact on aquatic ecosystem. One of the consequences of installing small reservoirs in regions subject to an intense process of urbanization and industrialization is the overabundance of macrophytes, resulting from the input of nutrients in high concentration into the aquatic ecosystem. Currently, the large volume of multitemporal remote sensing images available in open data sources, as well as the high computational performance that allow the mining of large volumes of data has made the monitoring of environmental phenomena a recurrent object of analysis. The aim of this study is to develop a methodology based on the integration of heterogeneous data, provided by time series of multispectral and multitemporal Landsat images and collections of historical climatic data, to investigate the evolution and spatial behavior of aquatic macrophytes in lakes and eutrophic reservoirs. So, the extensive temporal collection of the Landsat surface reflectance images made available as well as environmental variables data permitted the construction and analysis of time series to investigate the recurrent over-abundance of macrophytes in Salto Grande reservoir, located in the metropolitan region of Campinas, São Paulo, Brazil. Initially, it was found that the the Landsat images have the necessary radiometric quality to perform the time series analyses, through an assessment based on information ab... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Detta arbete presenterar en icke-destruktiv metod för att detektera och klassificera mognadsgraden hos äpplen med användning av hyperspektrala bilder. Fastställning av mognadsgraden hos äpplen är intressant för bland annat äppelodlare och musterier vid lagring och beredning. Äpplens mognadsgrad är även intressant inom växtförädling. För att fastställa mognadsgraden idag krävs att det skärs i frukten, en så kallad destruktiv metod. Hyperspektrala bilder kan idag användas inom områden som jordbruk, miljöövervakning och militär spaning. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

Au sein de son aire de répartition, le chevreuil (Capreolus capreolus) rencontre des conditions environnementales variables et contrastées qui engendrent une grande variété de patrons d'utilisation de l'espace. Jusqu'à présent, aucune étude n'a clairement établi un lien entre les différents patrons d'utilisation de l'espace et les conditions environnementales dans lesquelles le chevreuil évolue, ce qui limite notre compréhension des mécanismes impliqués dans le processus de sélection d'habitat. Grâce aux suivis télémétriques de nombreux chevreuils dans 4 sites avec des conditions environnementales fortement variables et contrastées nous avons cherché à établir un lien entre les variations des conditions environnementales et les variations des patrons d'utilisation de l'espace. Ainsi, nous avons démontré qu'en milieu alpin, les chevreuils adaptent l'amplitude de leurs déplacements en fonction des variations spatiales et temporelles de la disponibilité des ressources ainsi qu'en fonction des conditions d'enneigement. Contrairement aux précédentes études sur l'utilisation de l'espace par le chevreuil en milieu de montagne, nous avons montré que les mouvements des chevreuils au sein de notre aire d'étude correspondaient à un processus de sélection d'habitat de troisième ordre (48 cas; 89%) plutôt qu'à de la migration partielle, puisque très peu d'individus (6 cas; 11%) avaient stabilisé leurs déplacements au sein de domaines vitaux distincts au cours des saisons. Par ailleurs, nous avons démontré que le comportement de sélection d'habitat des chevreuils à l'échelle du domaine vital était très variable entre les populations mais également au sein de chaque population. Ainsi dans les forêts les plus pauvres où les ressources sont spatialement séparées au sein de différents habitats, nous avons démontré que les chevreuils étaient contraints de réaliser des compromis, générant des réponses fonctionnelles en sélection d'habitat. Au contraire, dans les habitats les plus riches où les ressources sont disponibles dans toutes les catégories d'habitat, nous n'avons pas observé de réponse fonctionnelle puisque les chevreuils n'étaient pas contraints et donc ne réalisaient pas de compromis. De plus, nous avons démontré que les chevreuils avec une même composition de domaine vital dans différents sites, utilisaient les ressources différemment. Ces résultats démontrent que la façon dont une ressource est utilisée ne dépend pas seulement de son niveau de disponibilité au sein du domaine vital mais varie également en fonction des conditions environnementales. De ce fait, il est impératif de tenir compte des conditions environnementales au sein d'un site pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l'émergence des différents patrons d'utilisation de l'espace observés chez les ongulés. Enfin, nous avons tenté d'établir un lien entre les variations observées dans les patrons de sélection d'habitat à différentes échelles et la valeur sélective des chevreuils dans les populations de Chizé et de Trois-Fontaines pour lesquelles les données requises étaient disponibles, mais nous n'avons pu mettre en évidence aucun effet du comportement de sélection d'habitat sur la valeur sélective individuelle des femelles / Across its distributional range, the European roe deer (Capreolus capreolus) encounters a wide range of environmental conditions that generate marked differences of space use patterns. However, linking variation in space use by animals in different populations facing contrasted environmental conditions to site-specific conditions has not yet been investigated, which currently limits our understanding of the mechanisms involved in habitat selection. Using data collected on roe deer equiped with VHF and GPS collars in four different sites with contrasted environmental conditions, we aimed to fill this knowledge gap by relating variations in space use by animals in variable environmental conditions. We found that roe deer in Alpine environment adapt the magnitude of their movements to the spatial and temporal variation in resource availability, but also to the amount of snow cover. Contrary to previous studies on roe deer performed in mountain ranges, we showed that roe deer movements in the northern French Alps corresponds to the usage of various habitat components within the home range (third order habitat selection process; 48 cases; 89%) rather than as partial migration because very few (6 cases; 11%) roe deer stabilized their activity in distinct home ranges across seasons. Moreover, we found that roe deer markedly differed in habitat selection within their home range, both within and among populations. Roe deer facing poor environmental conditions with spatially segregated resources should trade one resource for another one, which generates a functional response in habitat selection. At the opposite, roe deer benefiting from rich environmental conditions in their home range do not have to trade one resource for another one and therefore did not display any functional response. In addition, our results suggest that a same habitat composition can lead to widely different space use patterns. These findings demonstrate that the way a given habitat type is used in relation to its availability strongly varies in response to environmental conditions, so that accounting for variation in environmental conditions is required to provide a reliable assessment of the mechanisms involved to shape the diversity of space use patterns we currently observed in ungulates. Finally, we looked for linking observed variation in space use patterns to indivudual fitness of female roe deer in the populations of Chizé and Trois-Fontaines for which the required data were available. However, we did not find any evidence of a positive effect of the intensity of habitat selection on individual female fitness

Die vorliegende Dissertation untersucht die Einsatzmöglichkeiten von multispektralen Fernerkundungsdaten in der Kohlenstoffbilanzierung in großen Landschaftsräumen, wie z.B. des Naturparks TERRA.vita. Ziel der Arbeit ist es, neue Erkenntnisse zu gewinnen, welche Modelle und Parameter in der modellbasierten Kohlenstoffbilanzierung sicher aus Fernerkundungsdaten gewonnen werden können. Die Dissertation soll aber auch deutlich machen, wo etwaige Schwachstellen der Fernerkundungsdaten liegen, die möglicherweise durch terrestrische Messungen verifiziert werden müssen. Die Arbeit beschäftigt sich dabei mit dem Forschungsgebiet der Kohlenstoffbilanzierung und den aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen sowie klimapolitischen Hintergründen. Die für die Untersuchung ausgewählten Fernerkundungssensoren MODIS, ASTER und LANDSAT TM werden im Hinblick auf ihre speziellen qualitativen Eigenschaften (wie räumliche und zeitliche Auflösung sowie radiometrischen Besonderheiten) miteinander verglichen und beurteilt. Die drei Sensoren werden darüber hinaus mit CORINE Land Cover 2000 Daten verglichen. CORINE, dargestellt in thematischen Karten, ist aus dem Programm Coordination of Information on the Environment aus dem Jahre 1997 entnommen und beschreibt eine einheitliche Kartierung der Landnutzungen und Bodenbedeckungen in Europa. Ein besonderer Fokus der Arbeit liegt auf der Erfassung der Biomasse (speziell in Waldbeständen) sowie der Beschreibung der Methodik der derzeitigen Verfahren zur Determinierung und Bilanzierung von Kohlenstoffvorräten in komplexen Waldökosystemen und den Einsatzmöglichkeiten mittels multispektraler Fernerkundungsdaten.