Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-28T18:13:35Z No. of bitstreams: 1 2010_SandraAparecidaPedrosa.pdf: 6650991 bytes, checksum: 0b8bccb9a3343931284201eb532339fd (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-29T15:12:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_SandraAparecidaPedrosa.pdf: 6650991 bytes, checksum: 0b8bccb9a3343931284201eb532339fd (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-29T15:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_SandraAparecidaPedrosa.pdf: 6650991 bytes, checksum: 0b8bccb9a3343931284201eb532339fd (MD5) / Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento espectral de rochas carbonáticas por meio de espectrorradiometria de reflectância e processamento digital de imagens do sensor ASTER, utilizando a região do infravermelho de ondas curtas (SWIR), a fim de discriminar variações faciológicas entre os carbonatos da Formação Sete Lagoas do Grupo Bambuí. Foram pesquisadas duas áreas que se localizam na borda leste da serra do Ramalho, no estado da Bahia, e apresentam extensos afloramentos de rochas carbonáticas desprovidos de cobertura vegetal. Na região do intervalo de comprimento de ondas entre 1,7 - 2,5 μm as rochas carbonáticas exibem suas principais feições de absorção do modo vibracional da molécula de CO3-2. Com base nas observações de campo, descrição de lâminas petrográficas e análises químicas foram identificadas seis tipos de rochas carbonáticas: calcilutitos, calcarenitos, calcários oolíticos, calcários argilosos, dolomitos e brechas dolomíticas. Espectros de reflectância de 55 amostras desses litotipos foram obtidos em laboratório utilizando-se o espectrorradiômetro PIMA (Portable Infrared Mineral Analyser), que opera na região do infravermelho de ondas curtas de 1,3 a 2,5 μm, com resolução espectral de 2 nm. Pela análise espectral observa-se que a posição da principal da feição de absorção do íon CO3-2 nos calcilutitos, calcarenitos e calcários argilosos é bastante próxima e tem sua feição centrada em média em 2,335 μm, enquanto nos calcários oolíticos está centrada em 2,332 μm. As principais diferenças entre as feições dos calcários são marcadas pelo aumento da profundidade das feições de absorção, com o aumento da granulometria, a presença de argilominerais ou a diminuição com a presença de matéria orgânica. As brechas dolomíticas e dolomitos são espectralmente similares e apresentam sua feição principal média centrada em 2,321 μm. A presença de matéria orgânica mesmo em quantidades inferiores a 0,1% mostraram uma redução da profundidade da feição de absorção ou mesmo seu mascaramento para todos os litotipos estudados. Para avaliar a discriminação das rochas carbonáticas a partir das imagens do sensor ASTER foram construídas bibliotecas espectrais para cada litotipo, que foram reamostradas para as bandas do sensor ASTER e utilizadas como endmembers no método de classificação espectral Spectral Angle Mapper - SAM. Endmembers derivados de pixels da própria imagem, dos espectros das amostras de campo e da biblioteca espectral do USGS foram utilizados na classificação SAM. Os resultados da classificação espectral SAM permitiram discriminar e identificar rochas calcíticas e dolomíticas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research aimed to study the spectral behavior of carbonate rocks by spectroradiometry reflectance and digital processing of ASTER images using the region of the shortwave infrared (SWIR) in order to discriminate carbonate facies variations in the Sete Lagoas Formation of Group Bambuí. Two areas of study were selected and they are located on the east of the serra do Ramalho, state of Bahia, who present with extensive outcrops of carbonate rocks devoid of vegetation. In the region of wavelengths range between 1.7 to 2.5 μm the carbonate rocks exhibit their main absorption features of the vibrational mode of ion absorption CO3-2. Based on field observations, petrographic and chemical analysis were identified six types of carbonate rocks: lime mudstone, calcarenites, oolitic limestone, argillaceous limestone, dolomite and dolomite breccia. Reflectance spectra of 55 samples of rocks were obtained in the laboratory using the spectroradiometer PIMA (Portable Infrared Mineral Analyser), which operates in the infrared shortwave from 1.3 to 2.5 micrometres with a resolution of 2 nm. Based on spectral analysis it is observed that the absorption’s main position of the ion CO3-2 in lime mudstone, argillaceous limestone and calcarenites are quite similar and has its peak centered on average in 2.335 micrometres while the oolitic limestones are centered 2.332 micrometers. The main differences between the limestones are marked by increased of deph absorption features with the particle size and the presence of clay minerals, and the decreasing of deph absorption features with the presence of organic matter. Dolomites and dolomitic breccias are spectrally similar and present their main feature centered on average 2.321 micrometers. The presence of organic matter even in amounts less than 0.1% showed a reduction in the depth of absorption feature or in the overall reflectance for all rocks studied. To evaluate the discrimination of carbonate rocks from the ASTER’s images spectral libraries were constructed for each lithotype, whose resolution were resampled to ASTER and used as endmembers to spectral classification using the Spectral Angle Mapper - SAM. The endmembers used in the SAM classification were derived from image’s pixel, the spectra of field samples and the USGS spectral. The results of spectral classification SAM allowed to discriminate and identify calcite and dolomite rocks.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2012-01-30T16:01:32Z No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-01-30T16:02:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-30T16:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RenatadeAraujoTeixeira.pdf: 9447173 bytes, checksum: 2b02f87a93bfb77376e5c67a70cab9a2 (MD5) / A utilização de Sensoriamento Remoto em investigação prospectiva de bens minerais vem crescendo com o avanço da produção de sensores imageadores voltados às aplicações geológicas, o que propicia em novas abordagens metodológicas e a extração de informações adicionais através de imagens. Sendo o Brasil um dos maiores importadores mundiais de fertilizantes, abordou-se nesta dissertação, o estudo de depósitos de fosfatos, com a finalidade de investigar feições espectrais de P2O4 utilizando imagens dos diferentes subsistemas do sensor ASTER e a espectrorradiometria de reflectância, avaliando o subsistema que melhor discrimina este bem mineral. Foram investigadas duas áreas distintas, Catalão e Campos Belos, localizadas na região nordeste e sudeste do estado de Goiás, respectivamente. As áreas foram selecionadas propositalmente por se tratarem de regiões com depósitos de fosfatos de origens distintas, ígnea (carbonatitos) e sedimentar (carbonatos), atualmente explorados por empresas especializadas. O processamento das imagens incluiu tanto medições espectrorradiométricas em amostras de rochas, utilizando espectrorradiômetros, assim como informações extraídas de bibliotecas espectrais da USGS, JPL e ASU. Esses dados foram utilizados como espectros de referência para a classificação espectral SFF (Spectral Feature Fitting) das imagens, reamostrados para as bandas do sensor ASTER. Foram utilizados ainda, como suporte para validar a identificação mineralógica, a utilização da difratometria de raio-x. A região de Catalão apresentou amostras de foscoritos e rochas fosfatadas com feições diagnósticas de absorção, na faixa do VNIR em 0,66 μm, típico da feição do mineral monazita, mineral que contém fosfato em sua composição. Na faixa do SWIR, apresentou feições de absorções em 2,16 μm, 2,26 μm e 2,33 μm, tais feições são correspondentes a presença do mineral apatita e minerais secundários de flogopita e dolomita, que ocorrem associados, uma vez que as apatitas deste depósito são impuras. No TIR, a feição diagnóstica do fosfato encontra-se a 9,1 μm. Para a região de Campos Belos as feições de absorção interpretadas como diagnósticas dos fosforitos e siltitos fosfatatos, na faixa do VNIR, não foram possíveis de caracterizar, devido à forte presença de óxidos e íons ferrosos, que acabam por mascarar possíveis feições diagnósticas. Na faixa do SWIR, mesmo ocorrendo à presença marcante dos argilominerais (illita e caolinta) foi possível caracterizar algumas feições de absorção a 2,16 μm, 2,20 μm e 2,33 μm, ligados a presença de P e C, que junto ao O, durante trocas iônicas, podem ser fosfatos e/ou carbonatos. Na faixa do TIR, assim como na região de Catalão apresentou a mesma feição de absorção, a 9,1 μm, característico da presença do mineral apatita, rico em fosfato. A classificação SFF hiperespectral aplicada em imagens multiespectrais são metodologicamente possíveis e válidas, principalmente em estudos prospectivos. Esta técnica aplicada em conjunto a espectrorradiometria pode auxiliar significativamente em estudos relacionados a fosfatos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of Remote Sensing in mineral commodities prospective investigation has increased with the advancement of the imaging sensors production facing the geological applications, which provides in new methodological approaches the extraction of additional information through images. Brazil is one of the largest fertilizers importers. In this thesis, the phosphates deposits were studied with the purpose to investigate spectral features of P2O4 using images of different subsystems of ASTER sensor and spectroradiometry reflectance, evaluating the subsystem that best discriminates against this and mineral. Were investigated two distinct areas, Catalão and Campos Belos, located in the northeast and southeast of Goiás state respectively. The areas were selected because they are related to phosphates deposits with different origins, igneous (carbonatites) and sediment (carbonates), currently operated by specialized companies. The processing of the images included both measurements spectrorradiometrycs in rock samples, using spectroradiometers, as well as information extracted from the USGS spectral libraries, JPL and ASU. These data were used as spectral reference for SFF spectral classification (Spectral Feature Fitting) of the images, resample for bands of the ASTER sensor. They were also used in diffraction of x-ray, such as support to validate the mineralogical identification. Catalão region presented samples of comprises and rock phosphate with diagnostic absorption features, in the range of VNIR at 0.66 μm, typical of the appearance of mineral monazite, that contains phosphate in its composition. The range of the SWIR presented features of take-overs in 2.16 μm, 2.26 μm and 2.33 μm, such related to the presence of the mineral apatite and a secondary minerals phlogopite and dolomite, which occur associated. The TIR tailwinds diagnostic of phosphate is 9.1 μm. In samples of Campos Belos region the absorption features were interpreted as diagnostic of phosphorites and siltstones phosphates in the range of VNIR, were not possible its characterization due to the strong presence of the oxides and ferrous ions, which eventually mask possible diagnostic features. In the range of the SWIR, even occurring the remarkable presence of clay minerals (illite and caolinta) it was possible to characterize some features of absorption to 2.16 μm, 2.20 μm and 2.33 μm, linked to the presence of P and C, adjacent to the O, during trading ionic, may be phosphates and/or carbonates. In the range of TIR, as well as in Catalão region presented the same appearance of absorption, the 9.1 μm, typical of the presence of the mineral apatite, rich in phosphate. The SFF hyperspectral classification applied in multispectral images are methodologically possible and valid, mainly in prospective study. This technique applied together to spectroradiometry can help significantly in studies related to phosphates.

Uma área no distrito mineiro do Vale do Rio Ribeira de Iguape foi selecionada para estudo do seu potencial aurífero, aurífera, através de um Sistema de Informações Geográficas (SIG). Este tipo de sistema incorpora uma base de dados digitais, espacialmente registrados,organizados na forma de mapas temáticos e tabelas de atributos, que podem ser avaliados estatisticamente, a fim de se estabelecer, no caso de aplicação em pesquisa mineral, as interrelações empíricas entre as evidencias e os depósitos conhecidos, com o objetivo de se prever novos depósitos. Mapas previsionais são gerados pela integração, através de operações lógicas entre os diversos mapas temáticos de evidências, segundo uma hierarquia de maior ou menor correlação com a mineralização. A base de dados construída consiste de dados de cartografia geológica, geoquímica de sedimentos de corrente e concentrados de bateia, litogeoquimica de rochas metavulcanicas básicas: aerogeofisica(magnetometria e gamaespectrometria), imagens de satélite e dados metalogenéticos das ocorrências conhecidas. Reconhecidamente aurífera, a região entre os Ribeirões Piririca e Ivaporunduva, foi objeto de estudo comparativo com as áreas adjacentes na tentativa de se determinar características geológicas que a diferenciavam das demais. Encontrou-se nesta região, como já indicavam mapas de detalhe de projetos prospectivos, uma unidade litologicamente distinta das adjacentes, denominada Unidade Piririca. São sedimentos pelágicos de ambiente redutor e sulfetado constituídos de pelitos carbonosos de ambiente marinho profundo na base, que gradam no topo para águas mais rasas com pelitos carnonaticos. Associam-se a vulcanismo basanitico de regime tectônico distensivo, distinto das metabásicas das unidades adjacentes, que apresentam composições basálticas de filiação toleitica, e afinidade MORB/ arco insular vulcânico. As características das mineralizações auríferas nesta unidade indicam gênese associada a devolatização metamórfica da pilha metavulcano-sedimentar, causada por um gradiente geotérmico anomalamente alto, que possibilitou a extração de fluidos, com ouro em solução, e cuja percolação, canalização e deposição foi facilitada por estruturas planares, associadas a zonas de cisalhamento de orientação NE, tardias ao metamorfismo regional e penecontemporâneos ao plutonismo granítico que deu origem ao Granitóide Agudos Grandes. O potencial aurífero da região foi estimado através de dois métodos de modelagem o método da indexação de overlays, semelhante a uma adição ponderada dos mapas temáticos em que pesos são atribuídos subjetivamente segundo a avaliação do pesquisador e o método dos pesos de evidência, de caráter objetivo, onde os pesos são calculados estatisticamente através de uma estrutura de probabilidades, que estabelece a correlação entre as evidencias e as ocorrências conhecidas. Estas analises indicaram como evidências de correlação positiva com a mineralização aurífera, a presença de litotipos da Unidade Piririca, principalmente metaultrabásicas e calciofilitos; a proximidade do contato com metaultrabásicas/básicas desta unidade; a presença de anomalias geoquímicas de prata, arsênio, chumbo, cobre, cromo e níquel; a proximidade de zonas de cisalhamento dúctil-rupteis NE transcorrentes e normais, e de fraturas NS; e a presença de assinaturas gamaespectrométricas dentro do intervalo de 0,105 a 0,151 para razão U/K. / The gold potential of a region in the Ribeira Valley district was estimated by two distinct modelling methods, carried out in a geographic information System. A geographic information system is a computer system for managing geocoded spatial data from diverse sources organized as thermatic maps and attribute tables and brought together into a unified database. In mineral exploration, many kinds of spatial evidence for mineral deposits, such as geology, structure, geochemical and geophysical characteristics, can be empirically analysed by establishing their spatial relationships to known gold occurrences and combined together in map form to predict the favourability for gold. Our dataset included a geologic map, compiled on a 1.50.000 scale from maps ranging between 1.10.000 and 1.250.000 scales, geochemistry of stream sediments and panned concentrates geochemistry of basic volcanic rocks, gamma-ray and magnetic airborne data, thematic mapper data, and mineral occurrences data. The most widespread mineralized lithological unit was informally dedignated the piririca unit, a metavolcanic-sedimentary sequence of deep-water carbonaceous phyllites, grading up to shallow-water carbonate-bearing phyllites associated with basanite volcanism of a distensive tectonic regime, distinct from the adjacent units of basaltic volcanism that grade from morb to island arc affinities. The gold deposit model presumed metamorphic devolatilization of the volcano-sedimentary pile associated with and anomalously high geothermal gradient, with gold-bearing fluids moving along northeast trending brittle-ductile strike-slip shear zones, which developed late in regional metamorphism and during the emplacement of the Agudos Grandes granitic batholith. The gold potential was estimated by the index overlays model, like the linear addition of maps, which involves a subjective choice of map weights, and by the weights of evidence model, which is objective in that it statistically determines the weight of each evidence map according to its spatial association with the known occurrences. These analyses have as positive evidence the following factors the presence of the Piririca Unit and correlative the presence of mainly basic/ultrabasic metavolcanic rocks and Ca-phyllites the proximity of Piririca-like metavolcanic rocks the presence of silver arsenic lead copper chromium and nickel geochemical anomalies the proximity to northeast brittle-ductile stnke-slip or normal shear zones and north-south fractures and finally the presence of gamma-ray U/K ratio signatures ranging from 0,105 to 0,151.

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

Com o advento dos sensores hiperespectrais se tornou possível em sensoriamento remoto, uma serie de diferentes aplicações. Uma delas, é a possibilidade de se discriminar classes com comportamentos espectrais quase idênticas. Porém um dos principais problemas encontrados quando se trabalha com dados de alta dimensionalidade, é a dificuldade em estimar os inúmeros parâmetros que se fazem necessários. Em situações reais é comum não se ter disponibilidade de tamanho de amostra suficiente, por exemplo, para se estimar a matriz de covariâncias de forma confiável. O sensor AVIRIS fornece uma riqueza de informações sobre os alvos, são 224 bandas cobrindo o espectro eletromagnético, o que permite a observação do comportamento espectral dos alvos de forma muito detalhada. No entanto surge a dificuldade de se contar com uma amostra suficiente para se estimar a matriz de covariâncias de uma determinada classe quando trabalhamos com dados do sensor AVIRIS, para se ter uma idéia é preciso estimar 25.200 parâmetros somente na matriz de covariâncias, o que necessitaria de uma amostra praticamente impraticável na realidade. Surge então a necessidade de se buscar formas de redução da dimensionalidade, sem que haja perda significativa de informação. Esse tipo de problema vem sendo alvo de inúmeros estudos na comunidade acadêmica internacional. Em nosso trabalho pretendemos sugerir a redução da dimensionalidade através do uso de uma ferramenta da geoestatística denominada semivariograma. Investigaremos se os parâmetros calculados para determinadas partições do transecto de bandas do sensor AVIRIS são capazes de gerar valores médios distintos para classes com comportamentos espectrais muito semelhantes, o que por sua vez, facilitaria a classificação/discriminação destas classes.

Este trabalho propõe avaliar os riscos potenciais à qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do arroio Sapucaia, considerando os aspectos físicos, o uso do solo, o desenvolvimento humano e os problemas sanitários. A bacia possui uma área de 131 km2, suas nascentes localizam-se na zona rural dos municípios de Gravataí e Novo Hamburgo e sua foz junto rio dos Sinos. O arroio Sapucaia percorre, em seu baixo curso, uma área densamente urbanizada junto aos municípios de Canoas, Esteio e Sapucaia do Sul onde encontra-se a maior parte da população da bacia. Os materiais utilizados foram as cartas 1:50.000 da Cartografia Sistemática Brasileira, folhas de São Leopoldo e Gravataí, uma imagem do sensor ASTER (plataforma EOS/TERRA) 14 bandas, utilizadas 1, 2 e 3N e os dados do censo demográfico 2000 (IBGE). Os aspectos físicos e o uso do solo foram avaliados em toda a área da bacia tomando por base os índices físicos, especialmente o Ir (Índice de Rugosidade), e a classificação da imagem. As condições de desenvolvimento humano e os problemas sanitários foram avaliados nos municípios de Canoas, Esteio e Sapucaia do Sul, através dos índices IDH (Índice de Desenvolvimento Humano) e ISA (Índice de Saneamento Ambiental), respectivamente. A aplicação do índice IDH apresentou resultados coerentes com o IDH-M para os três municípios. O índice ISA apresentou resultados relativamente homogêneos nas áreas centrais dos municípios com valores mais elevados, enquanto tornou evidentes os problemas sanitários em áreas periféricas como na região marginal ao arroio Sapucaia, na fronteira entre os municípios de Esteio e Canoas, onde foram obtidos os valores mais baixos. O índice Ir apresentou os valores mais elevados nas sub-bacias Itacolomi, Santa Tecla e Sapucaia Norte-2 junto às nascentes. Constatou-se também a predominância das áreas de ocupação irregular na região urbanizada da bacia e a influência dos fatores sócio-econômicos na ocupação destas áreas através dos índices IDH e ISA. Esse método mostrou-se adequado para aplicação em bacias hidrográficas situadas em áreas urbanas, sem monitoramento contínuo e com carência de dados, demostrando o potencial do uso integrado dos sistemas de informações geográficas e do sensoriamento remoto em avaliações de resposta rápida e baixo custo. / This study aims to evaluate the potential risks to the quality of superficial waters of hidrographic basin of Sapucaia river, considering the physical aspects, the use of soil, the human development and the sanitary problems. Its basin is 131Km2 and its head is located in the rural districts of the cities of Gravataí and Novo Hamburgo, and its mouth is placed at Sinos river. Sapucaia river runs, in its low course, along a densely urbanized area through the cities of Canoas, Esteio and Sapucaia do Sul, where most of the population of the basin is located. The materials employed were the 1:50.000 charts, from Braziliam Systematic Cartography, São Leopoldo and Gravataí´s pages, an ASTER image (EOS/TERRA platform) 14 bands, used 1, 2 and 3N and the 2000 demographic census (IBGE). The physical aspects and the use of soil were evaluated along the whole area of the basin taking the physical index as reference, especially RI (Rugosity Index) and image classification. The conditions of human development and the sanitary problems were evaluated in the cities of Canoas, Esteio and Sapucaia do sul, through HDI (Human Development Index) and ESI (Environmental Sanitation Index) respectively. The application of HDI presented coherent results with IDH-M for the three cities. The ESI presented relatively homogeneous results in the central areas of the cities with higher values, while it made the sanitary problems evident in peripheral areas like in the marginal area to Sapucaia river, at the boundary of the cities of Esteio and Canoas, where the lowest results were obtained. The RI index presented the higher values at Itacolomi, Santa Tecla and Sapucaia Norte-2 sub-basins at the river-heads. It was also observed the predominance of irregular settling zones at the urbanized region of the basin and the influence of socio-economical factors in this region’s settlings through the HDI and ESI indexes. This method proved adequate for the aplication to the hidrographic basins situated in urban areas, lacking continuous monitoring and data, showing the potential of integrated use of geographic information systems and remote sensing for fastresponse, low-cost evaluations.

A ocorrência de tornados sobre o Rio Grande do Sul é mais frequente do que imagina a maioria de seus habitantes. Em 08 de julho de 2003 em São Francisco de Paula, 11 de dezembro de 2003 em Antônio Prado e 11 de janeiro de 2004 em Palmares do Sul, houve a formação de um tornado que causou destruição e até mortes nestas cidades. Neste trabalho foram estudados tais eventos através da análise de imagens dos satélites GOES-12 e METEOSAT-7 nos canais do visível, do vapor d'água e do infravermelho termal, e também através de simulações obtidas com o modelo de mesoescala RAMS. Com esta finalidade efetuou-se um profundo estudo sobre o ambiente convectivo gerador de tornados. Os resultados da análise das imagens de satélite mostraram que todos os casos foram gerados em complexos convectivos associados com áreas de instabilidade. Nos casos São Francisco de Paula e Antônio Prado havia a presença de um jato de baixos níveis que transportava umidade da Bacia Amazônica alimentando os complexos convectivos. No caso Palmares do Sul a umidade foi fornecida pelo Oceano Atlântico devido ao intenso escoamento de leste do vento horizontal e ficou caracterizada a formação de nuvem do tipo vírgula invertida. A interpretação das simulações com o RAMS mostram a eficiência deste modelo em identificar áreas de convergência , divergência e vorticidade horizontal, capazes de gerar tornados. No entanto o modelo subestimou em até quatro vezes os dados de velocidade do vento horizontal e concluiu-se que o mesmo aconteceu para a velocidade vertical. Dos casos estudados, o de São Francisco de Paula foi o que apresentou o comportamento atmosférico mais compatível com o comportamento de ambiente tornádico descrito por outros autores. / The occurrence of twisters in Rio Grande do Sul is more frequent than most of its citzens can imagine. In July 08, 2003 in São Francisco de Paula, December 11, 2003 in Antônio Prado and January 11, 2004 in Palmares do Sul, was registered the formation of twisters that cause destruction and even deaths in these cities. This work analises such events through the images of satellites GOES-12 and METEOSAT-7 in the visible channel, in the water vapour and in the infra-red ray, and also through simulations with the RAMS mesoscale model. With this purpose a deep study was made on the convective environment wich produces the twister. The results of the satellite images analisis shown that all the cases had been generated in convective complexes associates with instability areas. In the São Francisco de Paula and Antônio Prado cases it had the presence of a jet of low levels that carried humidity from the Amazonian Basin feeding the convective complexes. In the Palmares do Sul case the humidity was supplied by the Atlantic Ocean due to the intense draining from east of the horizontal wind and ocurrs the formation of cloud system inverted comma. The interpretation of the RAMS simulations shows the efficiency of this model in identifying horizontal convergence, divergence and vorticity areas, able to generate twisters. However, the model under estimate in up to four times the data of the wind' s horizontal speed and we concluded that the same happenes with the vertical one. From the studied cases, the São Francisco de Paula presentes the more compatible atmospheric behavior with the one wich describes the twister like environment behavior for other authors.

As imagens de sensores termais (8 – 12 μm) apresentam uma grande importância para os estudos ambientais. O produto de emissividade (produto AST05) do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) vem sendo usado em vários destes estudos. Entretanto, em regiões de atmosfera úmida este produto tem apresentado problemas, como erros na estimativa da emissividade e grande quantidade de ruído periódico. Estudos concluíram que estes problemas estão associados principalmente ao processo de correção atmosférica, o qual tem se mostrado inadequado nestas regiões. Este trabalho apresenta um estudo a respeito da qualidade do produto AST05 e uma alternativa ao atual processo de correção atmosférica destes dados, através da utilização de perfis atmosféricos (radiossondagem) coletados próximos ao local e momento do imageamento para reduzir erros gerados pela interferência atmosférica. Apresenta também um estudo referente ao ruído periódico e como ele pode ser minimizado no domínio da frequência, através dos filtros notch. Os resultados demostraram que a utilização de perfis atmosféricos de radiossondas pode melhorar a qualidade das imagens de emissividade, em comparação ao produto AST05 e que o ruído periódico remanescente pode ser minimizado no processo de filtragem, produzindo imagens mais nítidas e com dados de emissividade de maior acurácia. / Thermal images (8-12 μm) held great importance for environmental studies. The emissivity product AST05 from sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) has been used in several studies. However, in humid atmosphere areas this product has presented problems, such as errors in emissivity data and periodic noise. Studies have found that these problems are mainly associated to atmospheric correction process, which has proved inadequate in these regions. This work presents a study about the quality of AST05 product and also an alternative to the data correction process, using atmospheric profiles (radiosonde) near the place and time of imaging to perform the reduction of atmospheric interference. It also presents a study regarding the periodic noise and how it can be reduced in frequency domain, using notch filters. Results showed that the atmospheric correction process can be improved and the quality of the restored imagens compared to AST05 product is better. Remaining periodic noise can be minimized in the filtering process, producing sharper images and accurate data emissivity.

A travessia antártica chileno-brasileira entre Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) e o Polo Sul geográfico, ocorrida no verão de 2004–2005 coletou cinco testemunhos de gelo que tiveram suas camadas mais superficiais analisadas por cromatografia iônica e por espectrometria de massa. Cada uma dessas técnicas determinou os íons Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- e SO42- e a razão isotópica δD, respectivamente. Visando interpretar a variabilidade desses parâmetros ao longo do transecto e, também, durante o período abrangido por cada amostra, os testemunhos de gelo foram datados (utilizando a contagem anual de camadas de neve e firn dos parâmetros Na+, nssSO42- e δD) e, na sequência, a taxa média de acumulação anual de neve foi determinada para cada sítio onde os testemunhos de gelo foram coletados. Os aerossóis do sal marinho foram identificados a partir dos registros de Na+ e, nos três sítios mais próximos à costa foram, ainda, registradas deposições de aerossóis provenientes da formação de gelo marinho. Já as espécies ácidas produzidas na troposfera a partir de reações com spray marinho foram as espécies predominantes nos sítios mais continentais. A contribuição biogênica (expressa pelo registro de MS-), assim como, os registros de NO3- responderam a processos pós-deposicionais, de natureza tanto física como química. / Five ice cores collected during the 2004–2005 Chilean-Brazilian Antarctic traverse, from Patriot Hills (80º18’S, 81º21’W) to the South Pole, had their uppermost layers chemically analyzed. The ion chromatography technique measured Na+, K+, Mg2+, Ca2+, MS-, Cl-, NO3- and SO42- concentrations. The mass spectrometry measured δD ratios. In order to interpret the spatial and the temporal variability of these parameters, this work dated the ice cores by counting the annual layers, using Na+, nssSO42- and δD profiles. Then it determined the net mean accumulation rates for each sampling site. The Na+ registers identified sea salt aerosols and sea ice aerosols only for the three sites located closer to the cost. The acid species produced on troposphere by reactions with sea spray predominated at the most inland sites. The biogenic contributions (expressed by MS- registers) as the NO3- concentrations responded to both physical and chemical post depositional processes.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul e testar uma metodologia para definir a área cultivada e para estimar o rendimento de grãos de arroz irrigado através do ajuste de modelos agrometeorológicos-espectrais. O estudo foi realizado para as seis regiões orizícolas do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado para as seis regiões orizícolas do Estado. Foram utilizados dados de rendimento de grãos de arroz irrigado, área cultivada, dados meteorológicos e imagens de NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) do sensor MODIS (Moderate resolution Imaging Spectroradiometer), de agosto a abril, das safras de 2000/01 até 2009/10. Os resultados mostraram que existem diferenças acentuadas entre as regiões orizícolas do Estado, relacionadas às estatísticas agrícolas da cultura do arroz irrigado. Existe tendência tecnológica de incremento no rendimento de grãos, tanto no Estado como um todo, quanto nas seis regiões orizícolas. A metodologia proposta para determinar a distribuição espacial e quantificar as áreas cultivadas com arroz irrigado é eficiente, e pode ser usada para fornecer dados de entrada em modelos agrometeorológicos-espectrais de estimativa de rendimento de grãos. Os perfis temporais de NDVI/MODIS obtidos são típicos de áreas agrícolas e indicam associação com as principais etapas de desenvolvimento da cultura. Os valores de NDVI são baixos no período de implantação, crescentes durante o desenvolvimento vegetativo, atingindo os valores máximos na floração e início de enchimento de grão, voltando a decrescer durante a maturação fisiológica dos grãos. A radiação solar, temperatura mínima do ar e NDVI estão associadas ao rendimento de grãos de arroz irrigado, em diversos períodos do desenvolvimento da cultura. Os modelos agrometeorológicos-espectrais para estimativa de rendimento de grãos, ajustados através da abordagem orientada pelas relações clima-planta, são adequados às estimativas em nível regional e podem introduzir objetividade ao sistema atual de previsão de safras. No entanto, o modelo elaborado para o Estado como um todo ainda necessita de melhorias. / The objective of this study was to characterize the irrigated rice crop at Rio Grande do Sul State and to test a methodology to define the cultivated area and to estimate the grain yield through the adjustment of the agrometeorological-spectral models. The study was developed for the six rice-growing regions of Rio Grande do Sul. Data of the irrigated rice grain yield, crop area, meteorological data and NDVI (Normalized Difference of Vegetation Index) images of MODIS (Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) sensor, were used from August to April, from 2000/01 to 2009/10 crop season. The results showed that there are accentuated differences between the rice-growing regions of the State related to the agricultural statistics of irrigated rice crop. There are technological increasing tendency of grain yield, at the average State level as well as for the six ricegrowing regions. The proposed methodology to determine the spacial distribution and to quantify the irrigated rice crop areas is efficient, and can be used to provide input data on agrometeorological-spectral models to estimate grain yield. The obtained temporal profiles of NDVI/MODIS are typical of crop areas and are associated to the principal stages of culture development. The NDVI values are low in the implantation period, increasing during the vegetative development, reaching the maximum values at the flowering and at the beginning of the grain filling and decreasing during the grain physiological maturation. The solar radiation, minimum air temperature and NDVI are associated to the irrigated rice grain yield, in several crop development periods. The agrometeorological-spectral models to estimate irrigated rice grain yield, adjusted through at the orientated approach by the climate-plant relationships, are adequate to the estimates in regional levels and can introduce objectivity to the current harvests forecasts. However, the elaborated model for the Rio Grande do Sul as a whole still needs improvements.