Orientador: Paulina Setti Riedel / Banca: Juércio Tavares de Mattos / Banca: Ricardo Vedovello / Resumo: Uma das formas de se estudar o meio físico é compartimentá-lo, separando-o em áreas homólogas, o que permite a síntese das informações, agrupando-as dentro dessas áreas. Esse trabalho teve como objetivo obter informações do terreno através da compartimentação fisiográfica em imagem de satélite, visando o planejamento territorial do município de Cananéia, litoral sul do estado de São Paulo. A metodologia empregada, utiliza como base uma imagem Landsat 7 ETM+, e consiste na identificação de divisões fisiográficas em diferentes níveis hierárquicos de classificação. A análise dos elementos texturais de relevo e drenagem, junto com informações referentes aos mapeamentos geológicos e geomorfológicos já existentes, orientaram o processo de identificação dos compartimentos. Este método permite elaborar um produto cartográfico único, a partir da integração dos elementos constituintes do meio físico em Unidades Básicas de Compartimentação (UBCs). Essa técnica de compartimentação, apoiada por descrições de campo facilitou o estabelecimento de características fisiográficas e possibilitou estender as considerações aos diversos compartimentos. Assim, obteve-se um documento cartográfico contendo informações sobre características geotécnicas do município de Cananéia - SP, que podem servir de base para trabalhos voltados ao planejamento territorial. / Abstract: One way to study the physical world is to compartmentalize it, separating it into homologous areas that permit the generalization of information, synthesizing the information within these areas. This work had the objective of obtaining terrain information by means of compartmentalizing the physiographic properties through satellite images, specifically looking at the planning of the municipality of Cananéia, along the southern coast of São Paulo State. The methodology consisted of utilizing a image of Landsat 7ETM+ and the identification of physiographic divisions in hierarchical levels of classification. The analysis of textural elements of relief and drainage, together with information referring to geomorphologic and geologic maps done by other agencies, oriented the process of compartment identification. This method, permits the elaboration of a single cartographic product, following the integration of constituent elements of the area in Basic Units of Compartmentalization (UBC's). This technique of compartmentalization, calibrated by field descriptions facilitated the establishment of fisiographic characteristics and made it possible to extend the considerations to diverse compartments. In this way, one obtains a cartographic document containing information about the geotecnical characteristics of Cananéia - SP municipality, that can serve as a base for projects associated with territorial planning. / Mestre

Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Banca: Waterloo Pereira Filho / Banca: Luiz Henrique da Silva Rotta / Resumo: Informações quantitativas e qualitativas de sistemas aquáticos podem ser obtidas por meio de dados de sensoriamento remoto. Nesses sistemas, a porção fotoativa do carbono orgânico dissolvido (COD), pode apresentar correlação com o Carbono Orgânico Dissolvido Colorido (CDOM) que é responsável pela alteração da cor da água e consequentemente pode alterar processos de fotossíntese e fotodegradação. Sendo assim o presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial das concentrações de CDOM de uma série temporal, de imagens do sensor Operational Land Imager OLI a bordo do satélite Landsat 8, ao longo de um ano no reservatório de Barra Bonita/SP, sendo este o primeiro de uma série de reservatórios em cascata do Rio Tietê, no estado de São Paulo. Foram encontradas correlações entre a concentração laboratorial do COD e o CDOM para o campo de maio o que motivou a modelagem. Foram ajustados modelos inversos, de banda simples e de razão de bandas, para predição de CDOM com dados de dois trabalhos de campo realizados no ano de 2014, sendo o primeiro no mês de maio e o segundo no mês de outubro. Além disso, foram testados modelos encontrados na literatura, também com os dados levantados em campo, para estimativa de CDOM. Os resultados obtidos mostraram que, para os modelos bio-ópticos, de banda simples e razão de bandas, não há diferenças estatistica. O melhor modelo foi selecionado baseado em análise de erro, depois da aplicação dos modelos na imagem OLI coincidente com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Quantitative and qualitative information about aquatic systems can be obtained by using the Remote Sensing techniques. In these aquatic systems, the photoactive portion of Dissolved Organic Carbon (DOC) can be correlated with the Colored Dissolved Organic Matter (CDOM), responsible for the water color alteration and can modify the photosynthesis and photodegradation process. In this sense, this project aimed to evaluate the spatial variability of CDOM concentrations in a one-year temporal analysis from images acquired by the Operational Land Imager OLI sensor onboard the satellite Landsat 8. The study site is the reservoir located in Barra Bonita, State of São Paulo, which is the first in a series of cascading reservoirs from Tietê River in State of São Paulo. The results showed correlations between the COD and CDOM concentrations for the data acquired in May 2014, motivating the CDOM modeling. Inverse models were adjusted, by using simple spectral band and band ratio, for CDOM prediction using data acquired from two field works carried out in 2014, the first in May and the second in October. Moreover, the models found in related literature were tested, also with the data collected in field, for the CDOM estimative. The obtained results showed that for the bio-optical models, from simple spectral band and band ratio, there is no statistic differences. The model who best fitted to the CDOM estimation was selected based on error analysis after their application in OLI images, w... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Mauricio Galo / Banca: João Fernando Custódio da Silva / Banca: Roberto da Silva Ruy / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Resumo: Com o aumento da utilização de imagens orbitais para a produção de cartas e ortoimagens, a eliminação de erros sistemáticos residuais causados pela imprecisão na determinação direta do movimento da plataforma é fundamental para atingir a precisão necessária. Esses erros podem ser corrigidos por meio de pontos de controle, mas o levantamento desses pontos representa parcela importante do tempo e custo para a geração do produto final, sendo esse custo relacionado tanto ao tempo gasto para o levantamento, como também à quantidade de profissionais e equipamentos requeridos para essa atividade. A hipótese deste trabalho é que a utilização de uma imagem de vista aérea do ponto de controle, juntamente com a posição precisa desse ponto, permitiria a determinação automática de correspondência entre essa vista aérea e a imagem orbital, determinando-se a posição do ponto de controle na imagem orbital. A imagem de vista aérea pode ser adquirida através de uma câmara catadióptrica com um espelho cônico direcionado para o solo e o eixo óptico da câmara apontado para esse espelho. O georreferenciamento da imagem catadióptrica pode ser realizado de forma rápida e em movimento com a utilização de um receptor GNSS integrado a uma unidade de medição inercial. Para validar esta hipótese desenvolveu-se neste projeto um sistema para coleta e processamento de imagens omnidirecionais catadióptricas georreferenciadas como controle de campo para a orientação de imagens orbitais. Foram desenvolvidos os elementos de hardware e software para o processamento geométrico e radiométrico das imagens coletadas, utilizados na produção de cenas com vista aérea... / Abstract: The increasing of the usage of satellite images in the maps and orthoimages production makes the elimination of residuals systematic errors, generated by inaccuracy in the direct determination of the platform motion, fundamental to achieving the necessary precision. These errors can be corrected through control points, but the survey of control points has great cost in the final product, which is related to time and number of professionals required for that activity. The use of an image with an aerial view of the control point, with the precise location of this point, would allow the automatic determination of correspondence between that aerial view and the orbital image, determining the control point position in the orbital image. The aerial view image may be acquired using a catadioptric camera with a conical mirror directed to the ground, and the camera optical axis pointed to this mirror. The georeferencing of catadioptric image may be performed in motion and quickly through the use of a GNSS receiver integrated with inertial measurement unit. This project aims to develop a system for collecting and processing georeferenced catadioptric omnidirectional images as ground control for satellite images orientation. Hardware and software elements have been developed for geometric and radiometric processing of the collected images. Those elements were used to produce scenes with aerial view whose central point has known coordinates and can be located in the orbital images by area based image matching methods. The experiments with ALOSPRISM images showed that correct matches to a sufficient number of points were obtained, allowing geometric image correction / Doutor

Resumo: O reconhecimento de padrões de alvos específicos presentes na paisagem urbana como telhados de edificações as quais não são padronizados, ou seja, possuem variadas formas geométricas, dimensões, cores e texturas não é uma tarefa simples devido à alta complexidade desses alvos. Detectar e discriminar esses alvos constitui tarefa fundamental nos processos de mapeamento baseados em análise de imagem. Entretanto, graças aos avanços tecnológicos incorporados às câmaras fotogramétricas digitais, tem-se percebido um aumento contínuo da resolução espectral. Isso torna possível adquirir imagens com maior potencial para a discriminação devido aos atributos espectrais. Como alternativa de sistema de aerolevantamento, foi desenvolvido o Sistema Aerotransportado de Aquisição e Pós- Processamento de Imagens Digitais (SAAPI) o qual é capaz de adquirir imagens aéreas multiespectrais com alta resolução espacial. O SAAPI é composto por sensores de quadro capazes de produzir imagens multiespectrais com características de flexibilidade, confiabilidade e baixo custo. Mas, esses dados espectrais devem ser avaliados em aplicações de reconhecimento de padrões para aprimorar sua utilização. Nesse contexto, este trabalho busca ajustar índices de realce para serem capazes de destacar alvos específicos como corpo d'água, sombra, via pavimentada e vegetação presentes na paisagem urbana registrados em imagens adquiridas pelo SAAPI... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pattern recognition of specific targets in the urban scenery is not a simple task due to its high complexity. Recognizing building roofs, per example, has very variable features like geometrical form, dimension, color and texture. Detection and discrimination of these targets are basic tasks in mapping processes which are based on image analysis. Technological advancements of digital cameras have helped to improve the continuous increase of spectral resolution. Consequently, it allows the acquisition of aerial image data with higher potential for target discrimination based on spectral response. As an alternative to areal surveying system, it was developed the Lightweight Airborne Image Acquisition System (SAAPI) in order to survey high resolution areal-based multispectral images. The SAAPI is made-up of sensors to produce multispectral images with characteristics of flexibility, reliability and low cost. However, these spectral data must be evaluated for pattern recognition applications. Thus, this research intends to adjust enhancement indexes to detection of specific targets in the urban scenery, like water, shadow, paved roads and vegetation in images taken through the SAAPI... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Leandro Moscoso Araújo (leandro_moscoso@hotmail.com) on 2018-05-23T23:31:54Z No. of bitstreams: 1 Tese-Leandro_Moscoso-CORRIGIDA-NOVO_com ficha.pdf: 10244963 bytes, checksum: cc78fa0aff7ce1e380310a552d0fa187 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-05-24T11:16:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 araujo_lm_dr_botfca.pdf: 10115453 bytes, checksum: d23f9ed01e426f6e5043f04043986dd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T11:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 araujo_lm_dr_botfca.pdf: 10115453 bytes, checksum: d23f9ed01e426f6e5043f04043986dd6 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O questionamento sobre o uso da água na agricultura torna-se cada vez mais constante, diante do contexto das mudanças climáticas e da necessidade de aumentar a produção de biomassa para alimentação, transformação ou processamento. O Perímetro Irrigado Pontal Sul, localizado na bacia hidrográfica do Rio Pontal, na região semiárida do estado de Pernambuco, está em início de operação. Assim, a avaliação do fluxo de água entre a superfície terrestre e a atmosfera e da produtividade da água podem contribuir para a gestão hídrica em escala regional. Para isso, imagens MODIS (Terra) e dados de estações agrometeorológicas no período entre 2000 a 2015 foram utilizadas conjuntamente com o Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) para a estimativa da evapotranspiração real (ETr), da biomassa (BIO) e da produtividade da água (WP) no Perímetro Irrigado Pontal Sul. A ETr apresentou valor médio de 0,91 mm dia-1 na área com vegetação natural - Caatinga (VN), e de 1,50 mm dia-1 na área com agricultura irrigada (AI) durante os 16 anos de avaliação. A BIO média para o mesmo período foi de 30,50 kg ha-1 dia-1na VN e 49,32 kg ha-1 dia-1 na AI. A WP apresentou valor médio de 2,06 kg m-3 na VN e 2,43 kg m-3 na AI. Os menores valores médios de ETr, BIO e WP foram registrados em 2013 (0,40 mm dia-1, 9,95 kg ha-1 dia-1 e 1,53 kg m-3, respectivamente), enquanto os maiores valores médios observados em 2009 (1,81 mm dia-1, 66,48 kg ha-1 dia-1 e 2,79 kg m-3 respectivamente). A área de AI condiciona um incremento às médias diárias dos parâmetros estudados. A VN apresentou resultados relevantes nas regiões em que a Caatinga é mais densa. As estimativas da ETr, BIO e WP permitem compreender de maneira mais ampla a demanda hídrica em escala regional no decorrer do período avaliado, relacionando seus resultadas aos efeitos causados pelo uso e ocupação da terra e as possíveis mudanças climáticas da região.

Orientador: Magda Adelaide Lombardo / Banca: José Carlos Godoy Camargo / Banca: Ana Tereza Caceres Cortez / Banca: Diogenes Salas Alves / Banca: José Simeão de Medeiros / Resumo: Da época do seu descobrimento até a década de 60, a região amazônica permaneceu praticamente intacta preservando suas riquezas sem atrair muita atenção para seus problemas e necessidades. A partir da criação daoperação amazônia pelo governo militar em 1966, foi traçado um modelo de ocupação que favorecia a implantação de redes de circulação rodoviária, facilitando a conectividade, permitindo a comunicação com o restante do país. Nesse contexto surgiu a rodovia Transamazônica, com objetivo de promover a integração da Amazônia com a região Nordeste através do assentamento do excedente populacional, caracterizada pelo slogan: Homens sem terra para uma terra sem homens. No início da década de 70, a ocupação da região era baseada no desenvolvimento da agricultura de subsistência, típica de regiões pioneiras. A crise econômica ocorrida entre 1973 e 1974 provocou uma mudança dos atores e dos sistemas produtivos vigentes, passando desta forma a região a converter sua paisagem florestal em regiões de cultivos perenes e semiperenes como o cacau (Theobroma cacau L.) e a pimenta-do-reino (Pipper nigrum). Uma combinação de fatores, tais como a queda dos preços internacionais dos produtos e o aumento dos problemas fitossanitários, levaram este sistema de produção a decadência fazendo com que produtores buscassem novos alternativas de produção para a região. Neste período foi implementado o Fundo Constitucional do Norte (FNO) do Banco da Amazônia (BASA), que facilitou o acesso ao crédito para diversos agricultores iniciarem a exploração do sistema de pecuária leiteira. A partir de 1990 a região passou a apresentar um acelerado processo de pecuarização, que representa a conversão de diversos sistemas de produção existente em novas áreas de pecuária. Visando analisar a dinâmica da alteração da paisagem em áreas...(Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: From its discovering until the 1960’s decade, the Amazonian region had remained intact preserving its natural resources without calling much attention to its problems and needs. Since the Amazon operation created by the military government in 1966, a new model of occupation was formulated. This model helped the creation of the roadway system, facilitating the communication with the rest of the country. In this context, Transamazônica highway was built in order to promote the integration between Amazon and northeast region through the settlement of the populational excesss, having the slogan: Landless men for a manless land. In the beginning of the 1970’s the occupation of the region was based on the subsistent agriculture, typical of the pioneer areas. The economical crisis between 1973 and 1974 caused a change in the current doers and productive systems. In this way the forest landscape was transformed into areas of perennial and semi-perennial cultures such as cocoa (Theobroma cacao L.) and black pepper (Pipper nigrum). The combination of the factors such as the international price decrease of products and the increase of plant-sanitary problems led the system to a decline making the producers search for new possibilities in the region. In 1990, the North Constitutional Fund (FNO), which is part of Amazon Bank (BASA), facilitated credit for several producers to start to explore dairy cattle raising. From this period on the region has presented a fast development in cattle raising activity, as a result of the conversion of several other activities into cattle raising. It was developed a work methodology in order to analyze the dynamic in the landscape change of family agricultural areas alongside the Transamazônica Highway. Three distinct periods of the highway occupation were analyzed (1986, 1991 and 1999), combining the use of landscape patterns, satellite images...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Juércio Tavares de Mattos / Banca: Tomoyuki Ohara / Banca: Jairo Roberto Jimenez Rueda / Resumo: O presente trabalho visa uma compartimetação geoambiental do Vale do Paraíba com a finalidade de caracterizar feições geológicas que individualizem áreas com elevado grau de ruptibilidade (fraturamento). Adotou-se como sistemática de mapeamento a análise de estruturas geológicas rúpteis (lineamentos estruturais e traços de zonas de juntas) através de técnicas de sensoriamento remoto orbital, utilizando imagens de satélite TM/Landsat-5, banda 4, escala 1:100.000. A partir de uma base geológica pré-existente compartimentou-se a região de estudo em Unidades Geoambientais, delimitadas por contatos de litologias semelhantes. Dos lineamentos estruturais fez-se um tratamento estatístico para visualizar a distribuição espacial da freqüência e dos cruzamentos dos lineamentos estruturais, a fim de selecionar regiões com alto grau de deformação rúptil. Dos traços de zonas de juntas filtrou-se as duas direções principais (máximos 1 e 2) para selecionar áreas que ocorrem variação de direção de máximos (mais fraturadas). Como resultado dessa sistemática elaborou-se um Mapa Geoambiental Integrado, que devido as caracterísitcas estruturais obtidas pôde-se atribuir às Unidades Geoambientais, regiões com elevados processos de instabilidade, consequentemente, menor capacidade de suporte do meio físico. A aplicação relaciona-se ao Planejamento Geoambiental para fins de múltiplos usos, podendo auxiliar nas obras de engenharia, atividades agrícolas, recursos hídricos, gestão ambiental, dentre outros. / Abstract: The present work proposes a geoenvironmental sectioning of Vale do Paraíba in an attempt to characterize geological features that individualize areas with a high level of brittleness (fracturing). One adopted an analysis of the brittle geological structures (structural alignments and traces of joint zone) achieved through orbital remote sensoring techniques using TM/Landsat Sattelite Imagery, band 4, scale 1:100.000. Based on pre-existing geological data, the region in focus was divided into Geoenvironmental Units delimited by contats of similar lithologies. A statistical treatment of the structural alignments was conducted to visualize the special distribuition of the frequency and crossing of the structures in order to select regions with high level of brittle deformation. Based on the traces of the joint zones, two main directions were then filtered (maximus 1 and 2) to select areas in which variations of maximums directions occur. This systematic study resulted in an Integrated Geoenvironmental map where based on structural features one could define Geoenvironmental Units, regions of high instability process, therefore, less capable of supporting the physical medium. Its application is related to a multiple purpose Geoenvironmental Planning which can be help ful in engineering projects, agricultural activities, water resources, environmetal issues, among others. / Mestre

O bioma Pampa ocorre na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Suas paisagens compõem um rico patrimônio cultural relativo à biodiversidade, com flora e fauna singulares. Nos últimos anos, a área cultivada com soja teve um crescimento significativo nos municípios situados no sul do estado do Rio Grande do Sul, especialmente sobre o bioma Pampa. Este avanço tem causado preocupação, tanto por parte de ambientalistas, apreensivos em relação à preservação deste bioma, como pelos órgãos de planejamento agrícola, visto que esta região é considerada de risco elevado para o cultivo da soja em função de restrições hídricas. Neste sentido, este estudo objetivou identificar transformações ocorridas, entre os anos 2000 e 2015, em uma área de abrangência do bioma Pampa em virtude da inserção e expansão da cultura da soja. O estudo monitorou a expansão das lavouras de soja no sul do Brasil sobre áreas pertencentes ao bioma Pampa através dos índices de vegetação (EVI e NDVI) de imagens MODIS. Foram realizados dois trabalhos de campo, um em 2014 e o outro em 2015, nos quais foram coletados diferentes usos e coberturas da terra na área de estudo. Uma parte desses dados serviu de base para a realização de testes metodológicos, e a outra para verificação de acurácia. Inicialmente, o padrão de evolução dos índices ao longo do tempo foi caracterizado para as culturas da soja e do arroz irrigado no bioma como um todo, e após foram analisadas as diferenças entre regiões ecoclimáticas. Foram realizadas duas modalidades de classificação, pixel a pixel e orientada a objeto. A classificação pixel a pixel foi a estratégia usada na confecção das máscaras de área plantada com culturas de primavera/verão nas safras 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015. Como as culturas da soja e do arroz apresentam ciclos fenológicos similares, conferindo baixa separabilidade entre as classes, foi calculada a distância de Bhattacharyya, feição por feição disponível, de áreas conhecidas com soja e com arroz (trabalho de campo) para cada região ecoclimática, de forma a definir as feições e períodos de maior separabilidade entre as culturas. Em seguida foi realizada uma classificação orientada a objeto para a safra 2014/2015 através de árvore de decisão e, com base nesta árvore, o processo foi generalizado para as demais safras avaliadas. Visando caracterizar se as áreas de expansão da soja estão ocorrendo sobre áreas de campos ou áreas de arroz, as áreas classificadas foram cruzadas com o Modelo HAND. Os resultados mostraram que as culturas de primavera-verão tiveram um incremento de 1.760.225 ha em área plantada, o que equivale a 92% em relação a 2000. Existem diferenças no padrão de variação dos indicadores espectrais ao longo da safra (bandas e índices de vegetação) apresentados pelas lavouras de soja e arroz no bioma Pampa. O melhor momento verificado para a distinção das culturas de soja e arroz ocorre no período que antecede o ciclo destas culturas. Em termos de indicador espectral as imagens de índices de vegetação são as que melhor diferenciam as culturas da soja e do arroz. Na metade sul do estado, a soja vem sendo cultivada preponderantemente nas áreas mais úmidas. / The Pampa biome occurs in Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay. Its landscapes make up a rich cultural heritage relating to biodiversity with singular flora and fauna. In recent years the soybean had significant increase in municipalities in the south of the Rio Grande do Sul state, especially on the Pampa biome. This development had caused many issues in these environmentalists, as by the organisms of agricultural planning or by its consideration of high risk for soy cultivation due to water restrictions. Thus, this study aims to identify changes that occurred between 2000 and 2015 in Pampa biome coverage area due to the insertion and expansion of soybean cultivation. The study monitored the expansion of soybean crops in southern Brazil on areas belonging to the Pampa biome through the vegetation index (EVI and NDVI) on MODIS images. There were two on field activities, one in 2014 and another in 2015, in which different usages and land cover were sampled in the study area. A portion of this data was used in methodological tests and the other for assessing. Initially, the pattern of evolution of the indices over time was characterized for both soybean and rice crops, and later on the differences between ecoclimatic regions. Two methods of classification were considered: pixel by pixel and object-based. The pixel by pixel classification was the strategy used in the making of masks for area planted with spring-summer crops in the 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 and 2014 / 2015 years. Since soybean and rice crops have similar phenological cycle, the Bhattacharyya distance was computed for each considered feature on known areas with soy and rice (field work) for each ecoclimatic region, in order to define the indices and periods of high separability between cultures. Later on an object-based classification for the 2014/2015 harvest was done using a decision tree, and based on this tree the process was generalized to the other crops evaluated. In order to characterize whether the soybean expansion is occurring on non-cultivated fields or rice areas, the classified areas were crossed-checked with a HAND model. The results showed that the spring-summer crops had an increase of 1,760,225 ha in acreage, which is equivalent to 92% compared to the year of 2000. There are differences of spectral indices in the pattern of variation along the crop (bands and vegetation indices) shown by soybean and rice in the Pampa biome. The best time for the distinction of soybean and rice cultures occurs in the period before the cycle of these crops. In terms of spectral index the vegetation indices (NDVI and EVI) images are those that best differentiate the soybean and rice. In the southern part of the state, the soybean has been cultivated mainly in wet areas, although.

Grandes áreas inundáveis prestam importantes serviços ambientais, como manutenção da biodiversidade e regulação de clima, cheias e ciclos biogeoquímicos, e estão presentes nas mais variadas regiões geográficas, desde úmidas áreas tropicais como a Amazônia, até locais áridos como os grandes deltas internos da África. Complexos processos hidrológicos e hidrodinâmicos ocorrem nestas áreas, onde existe intensa interação entre áreas inundadas, biosfera e atmosfera, e onde ocorrem alterações significativas das ondas de cheia que são por elas propagadas sazonalmente. Neste contexto, o presente trabalho apresenta, através de dois métodos distintos, formas com que podemos aprofundar nosso conhecimento da dinâmica destas grandes áreas inundáveis. Inicialmente, é abordado o efeito causado pela interação rio-planície de inundação na forma dos hidrogramas. Constatou-se, através de observação de diversos hidrogramas defluentes de grandes sistemas inundáveis, que a ascensão destes é tipicamente mais lenta que a recessão, caracterizando uma assimetria negativa. Então, a partir de uma série de abordagens numéricas, analíticas e empíricas, mostrou-se que a este fenômeno é decorrente da inversa relação entre velocidade da onda de cheia (celeridade) e vazão que ocorre nestes ambientes devido ao armazenamento nas planícies. Um estudo de caso com os principais rios da Amazônica evidenciou a relevância da avaliação de assimetria de hidrogramas para compreensão da dinâmica hidrológica em regiões inundáveis. A segunda etapa deste trabalho consistiu no aprimoramento e validação de um modelo acoplado hidrológico-hidrodinâmico distribuído para simulação de bacias com grandes áreas inundáveis, capaz de modelar matematicamente a dinâmica existente e a aumentar nossa capacidade preditiva da inundação destas regiões. Foi realizada uma aplicação na bacia do Alto Rio Níger, no Oeste da África, onde está localizado o Delta Interno do Níger, uma vasta planície no Deserto do Sahel inundada sazonalmente, e onde importantes perdas por evaporação ocorrem. O modelo desenvolvido representou de forma satisfatória vazões, níveis e áreas inundadas ao longo da região, permitindo a identificação de processos relevantes na inundação do Delta. O acoplamento entre uma representação explícita da hidrodinâmica dos canais da planície (armazenamento, bifurcações, remanso) e o balanço vertical hidrológico (infiltração de água da planície para o solo e evapotranspiração) mostrou-se necessário para o satisfatório resultado do modelo. Assim, com esta pesquisa, acredita-se que novos elementos foram contribuídos para a compreensão da hidrologia de grandes áreas inundáveis, a partir da identificação do importante efeito da interação rio-planície na assimetria de hidrogramas, e do desenvolvimento de técnicas de modelagem matemática que evidenciaram a relevância da representação de interações entre hidrologia e hidrodinâmica em modelos de grandes escala. / Large floodable areas provide important environment services, such as biodiversity maintenance and regulation of climate, floods and biogeochemical cycles, and are present throughout different geographical settings, from tropical, wet areas like the Amazon, to arid ones such as the large African Inner deltas. Complex hydrologic and hydrodynamic processes occur in these areas, such as an intense interaction between flooded areas, biosphere and atmosphere, and alterations of flood waves that propagate through it. In this context, this study presents, through two distinct methods, ways with which we can deepen our understanding of the dynamics of such floodable areas. Firstly, the effect of river-floodplain interaction on hydrograph shape is addressed. It was noted, by observing a series of hydrographs routed through floodable systems, that hydrograph ascension is typically slower than the recession, characterizing a negative skewness. Then, through a series of numerical, analytical and empirical approaches, it was shown that this phenomenon exists due to the inverse relationship between flood wave speed (celerity) and discharge that occurs in these environments because of floodplain storage. A case study in main Amazon Basin tributaries was performed and indicated the relevance of hydrograph skewness evaluation for comprehension of hydrological dynamics in floodable areas. The study second step consisted in the development and validation of a distributed, coupled hydrologic-hydrodynamic model for simulation of basins with large floodable areas, able to mathematically model and to improve our prediction capacity of flooding in these areas. An application was performed in Upper Niger River, West Africa, where the Niger Inland Delta is located, which is a vast floodplain in the Sahel Desert that is seasonally flooded, and where important evaporation losses occur. The developed model satisfactorily represented discharges, levels and flooded areas across the basin, allowing the identification of relevant flooding processes in the Delta. The coupling between explicit representation of floodplain channel hydrodynamics (storage, bifurcations, backwater) and vertical hydrological balance (floodplain water infiltration into soil column, and evapotranspiration) proved a necessary model structure for the satisfactorily obtained results. Finally, with this research, we understand that new elements were contributed to the comprehension of hydrology of large floodable areas, from the identification of the river-floodplain interaction effects on hydrograph skewness to the development and application of mathematical modelling techniques, showing the relevance of the interaction between hydrology and hydrodynamic in such areas.

O Objetivo deste trabalho é estudar a dispersão do poluente material particulado (PTS), na região da Usina Termelétrica de Charqueadas, localizada no município de Charqueadas, utilizando a modelagem numérica ( mais especificamente o modelo ISCST- Industrial Source Complex Term – Short Term ) Esse modelo de dispersão utilizado é recomendado pela EPA ( Environmental Protection Agency ) para tratamento da dispersão de poluentes emitidos por fontes industriais como refinarias,termelétricas, industrias siderúrgicas, etc. Neste estudo, os resultados foram simulados pelo modelo para o ano de 2005 com a Usina equipada com precipitadores eletrostáticos e os dados obtidos foram comparados com os dados das concentrações de Material Particulado (MP) medidos através dos pontos receptores em duas estações de monitoramento da qualidade do ar operadas na região de influência da Usina Termelétrica. Posteriormente os resultados foram simulados pelo modelo para o ano de 2005 com a emissão da Usina equipada com filtro de mangas e os dados obtidos foram comparados com os dados de concentração de Material Particulado (MP) medidos nas estações de monitoramento no primeiro trimestre de 2010, quando a usina estava efetivamente operando com esse controle ambiental. O estudo e os valores medidos mostram que os padrões primários e secundários não foram ultrapassados, no entanto, os resultados modelados demonstram que o modelo ISCST subestima as concentrações de Material Particulado (MP) observadas nas estações de qualidade do ar, o que provavelmente ocorre, devidos a presença de outras fontes de emissão na região que se consideradas no estudo poderiam trazer uma aproximação do valor real com o modelado. / The goal is to study the dispersion of pollutant particulate matter (TSP), in the region of Charqueadas Thermal Power Plant, located in Charqueadas, using the numerical modeling ( specifically model Industrial Source Complex ISCST - Term - Short Term) This dispersion model used is recommended by EPA ( Environmental Protection Agency) for the treatment of the dispersion of pollutants emitted by industrial sources such as refineries, power plants, steel industries, etc. In this study the results were simulated by model for the year 2005 with the plant equipped with electrostatic precipitators and the data were compared with data of concentrations of particulate matter (PM) measured by the receiving points in two season of monitoring the quality air operated in the region of influence of UTE. The data were simulated by the model for the year 2005 with issueance of the plant equipped with bag filters and the data were compared with data for the concentration of particulate matter (PM) measured at the monitoring stations in the first quarter of 2010, when the plant was actually operating with the environmental control. The study and the measured values show that the primary and secondary standards were not exceeded, however the modeled results show that the ISCST model underestimates the concentrations of Particulate Matter (PM) observed at stations of air quality, which probably occurs due to the presence of other emission sources in the region that if is considered in the study could yield an approximation of the actual value with the modeling.