The feasibility of using optical sensors and non-nitrogen limiting reference crops to determine post-emergent nitrogen fertilizer requirements of canola was evaluated. Normalized difference vegetation index was well suited for estimating yield potential and nitrogen status. Although sensor-based nitrogen management was generally agronomically feasible for canola, the economic benefits of doing so remain uncertain because of the added cost of applying post-emergent nitrogen.

The feasibility of using optical sensors and non-nitrogen limiting reference crops to determine post-emergent nitrogen fertilizer requirements of canola was evaluated. Normalized difference vegetation index was well suited for estimating yield potential and nitrogen status. Although sensor-based nitrogen management was generally agronomically feasible for canola, the economic benefits of doing so remain uncertain because of the added cost of applying post-emergent nitrogen.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-14T11:32:02Z No. of bitstreams: 1 TELMA LÚCIA BEZERRA ALVES - TESE (PPGRN) 2016.pdf: 11238465 bytes, checksum: 7f1bc917d37a959d86daf700437c86cd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T11:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TELMA LÚCIA BEZERRA ALVES - TESE (PPGRN) 2016.pdf: 11238465 bytes, checksum: 7f1bc917d37a959d86daf700437c86cd (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / CNPq / A desertificação é um problema ambiental que atinge várias regiões no mundo, sendo definida como a degradação das terras nas zonas áridas, semiáridas e subúmidas resultante de vários fatores, incluindo variações climáticas e atividades humanas. O objetivo desse estudo foi avaliar o nível de degradação das terras (desertificação) no alto curso da bacia hidrográfica do Rio Paraíba, através da dinâmica temporal e espacial de aspectos climáticos, biofísicos e socioeconômicos. O alto curso da bacia hidrográfica engloba total ou parcialmente, a área de 18 municípios, distribuídos entre as microrregiões do Cariri Ocidental e Oriental do estado da Paraíba. Foram utilizados dados climáticos do período de 1950 a 2013 para as variáveis: precipitação pluvial e índice de aridez (Ia), dados de sensores orbitais - Moderate Resolution Imaging Spectro radiometer (MODIS), período de 2000 a 2013, visando à obtenção do albedo da superfície e do índice de vegetação ajustado ao solo (IVAS) e dados censitários (demográficos e agropecuários) para quantificação do índice socioeconômico e do nível de degradação na região. O teste de Mann-Kendall (MK) foi utilizado para identificação da tendência temporal das variáveis, ao nível de significância de α = 0,05, o método de Sen para quantificação da tendência e a krigagem para análise da dinâmica espacial das variáveis. Os principais resultados evidenciam que há uma tendência crescente da precipitação pluvial e decréscimo da aridez no alto curso da bacia como um todo, durante o período estudado. Pode-se inferir que estas condições não contribuem para desencadear o processo de degradação das terras (desertificação), sugerindo que as causas desse problema ambiental não são climáticas. A precipitação média anual aumenta na direção nordeste-noroeste da bacia, com mínimo (320 mm) em Cabaceiras e máximo (680 mm) nas localidades de Ouro Velho e Prata; o albedo da superfície e o índice de vegetação têm seus valores influenciados pela sazonalidade climática da região. A precipitação pluvial é o elemento que condiciona o aumento do índice de vegetação e diminuição do albedo da superfície, considerando-se que estas duas variáveis têm comportamento inverso. A região central do alto curso da bacia hidrográfica (municípios de Congo, Camalaú e Caraúbas) apresentou baixo índice de vegetação e elevado albedo da superfície, caracterizando possivelmente um processo de degradação das terras. Ao longo do período analisado (2000-2013), estas variáveis apresentaram tendência decrescente, mas não significativa, evidenciando um aumento pouco significativo da degradação das terras. Em relação ao índice socioeconômico geral de cada município – Isem observa-se que sete apresentaram “Moderada” degradação, dez “Baixa” degradação e apenas o município de Boqueirão apresentou situação de “Acentuada” degradação das terras. Os valores médios do Isem por município revelam que está havendo degradação das terras em todo o alto curso da bacia, porém em níveis Moderados e Baixos, sendo a região noroeste a área com maior pressão antrópica. Há uma tendência de aumento do índice socioeconômico - Iseb no alto curso da bacia hidrográfica com valor médio que indica uma situação de degradação “Moderada” das terras. Esse aumento é resultante do crescimento econômico, de programas sociais implantados e das melhorias nas condições de vida da população ao longo dos anos. / Desertification is an environmental problem that affects several regions in the world, defined as the land degradation of arid, semi-arid and sub-humid areas resulting from various factors, including climatic variations and human activities. The aim of this study was to evaluate the level of land degradation (desertification) in the upper course of the watershed of Paraíba River, through the temporal and spatial dynamics of climatic, biophysical and socio-economic aspects. The upper reaches of the watershed encompasses all or part of the area of 18 municipalities, distributed among the micro-regions of Western and Eastern Cariri state of Paraiba. Period of climatic data were used in 1950 the 2013 for the variables: rainfall and aridity index (Ia), orbital data from sensors - MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro radiometer), from 2000 to 2013, to obtain the surface albedo and Vegetation Index adjusted to the ground (SA VI) and census data (population and agricultural) to quantify the socio economic index and the level of degradation in the region. The Mann-Kendall test (MK) was used to identify the time trend variable, the level of significance o f α = 0.05, the Sen method to quantify the trend and Kriging for analyzing spatial dynamics of the variables. The main results show that there is an increasing trend of rainfall and decrease dryness on the upper course of the watershed as a whole, during the period studied. You can infer that these conditions do not contribute to trigger land degradation process (desertification), suggesting that the causes of this environmental problem is not climate. The average annual precipitation increases in the north-northwest direction of the watershed, with minimum (320 mm) in Cabaceiras and maximum (680 mm) in Ouro Velho and Prata localities; the surface albedo and vegetation index have their values influenced by the seasonality of the region. Rainfall is the element that determines the increase in vegetation index and decrease in surface albedo, considering that these two variables have opposite behavior. The central region of the upper course of the watershed (municipalities of Congo, Camalaú and Caraúbas) showe d a low rate of vegetation and high albedo surface, possibly featuring a land degradation process. Throughout the period analyzed (2000-2013), these variables showed a downward trend, but not significant, showing a slight increase of land degradation. Rega rding the general socioeconomic index of each municipality – Isem it is observed that seven had "moderate" degradation ten "Low" degradation and only the municipality of Boqueirão presented situation of "Severe" land degradation. The municipality by Isem average values reveal what's going on land degradation across the upper course of the watershed, but in Moderate and Low levels, and northwest region of the area with increased human pressure. There is a tendency to increase the socioeconomic index - Iseb in the upper course of the watershed with an average value indicating the degradation of situation "moderate" land. This increase is the result of economic growth, implemented social programs and improvements in the living conditions of the population over the years.

abstract: Accurate characterization of forest canopy cover from satellite imagery hinges on the development of a model that considers the level of detail achieved by field methods. With the improved precision of both optical sensors and various spatial techniques, models built to extract forest structure attributes have become increasingly robust, yet many still fail to address some of the most important characteristics of a forest stand's intricate make-up. The objective of this study, therefore, was to address canopy cover from the ground, up. To assess canopy cover in the field, a vertical densitometer was used to acquire a total of 2,160 percent-cover readings from 30 randomly located triangular plots within a 6.94 km2 study area in the central highlands of the Bradshaw Ranger District, Prescott National Forest, Arizona. Categorized by species with the largest overall percentage of cover observations (Pinus ponderosa, Populus tremuloides, and Quercus gambelii), three datasets were created to assess the predictability of coniferous, deciduous, and mixed (coniferous and deciduous) canopies. Landsat-TM 5 imagery was processed using six spectral enhancement algorithms (PCA, TCT, NDVI, EVI, RVI, SAVI) and three local windows (3x3, 5x5, 7x7) to extract and assess the various ways in which these data were expressed in the imagery, and from those expressions, develop a model that predicted percent-cover for the entire study area. Generally, modeled cover estimates exceeded actual cover, over predicting percent-cover by a margin of 9-13%. Models predicted percent-cover more accurately when treated with a 3x3 local window than those treated with 5x5 and 7x7 local windows. In addition, the performance of models defined by the principal components of three vegetation indices (NDVI, EVI, RVI) were superior to those defined by the principal components of all four (NDVI, EVI, RVI, SAVI), as well as the principal and tasseled cap components of all multispectral bands (bands 123457). Models designed to predict mixed and coniferous percent-cover were more accurate than deciduous models. / Dissertation/Thesis / M.A. Geography 2012

A conversão de energia a partir de usinas hidrelétricas foi considerada por muito tempo uma forma de produção limpa. No final do século passado alguns estudos demonstraram que os reservatórios poderiam ser emissores potenciais de Gases de Efeito Estufa (GEEs). A participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é de 12%, sendo que dentre as fontes renováveis é da ordem de 29% e gera aproximadamente 60% da eletricidade produzida no país. O enchimento dos reservatórios está associado a altas taxas de atividade bacteriana e produção de GEEs. Grande parte da biomassa inundada é decomposta nos primeiros anos, os níveis baixos de oxigênio nas camadas profundas próximas ao sedimento favorecem a geração de metano. O aumento do nível da água faz com que sejam alagadas áreas que antes estavam emersas, com isso ocorre a liberação de nutrientes e a consequente produção de CO2 e CH4. As coletas de dados in situ consomem muito tempo, possuem custo relativamente alto e frequentemente falham ao delimitar regiões heterogêneas. A obtenção de dados a partir de sensores orbitais é uma ótima alternativa, e favorece uma maior resolução espacial e temporal das informações, além de permitir a análise das transformações do corpo d’água. O objetivo deste trabalho é estimar as emissões de gases de efeito estufa em reservatórios de hidrelétricas utilizando imagens Landsat TM e OLI. A metodologia desenvolvida neste trabalho compreende as etapas das correções geométricas e radiométricas, recorte e processamento. Para calcular a estimativa de CH4 e fluxo de CO2 foi necessário calcular índices de vegetação e identificar características como biomassa, índice de área foliar, atividade fotossintética, produtividade. Os resultados gerados por este trabalho são do CH4 estimado no enchimento do lago da represa da UHE Serra do Facão, e do fluxo de CO2 na fase rio e no entorno do reservatório. Os valores estimados de metano são similares aos publicados no Relatório de Referência do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e a outros trabalhos desenvolvidos em reservatórios tropicais, mesmo com métodos diferentes de obtenção de resultados. O carbono atmosférico é inversamente proporcional a absorção do carbono pelas plantas. As áreas com maior atividade vegetativa mostraram os valores mais elevados no fluxo de CO2. O método de determinação do fluxo de CO2 utilizando imagens orbitais constitui uma forma de mensuração indireta e permite estimar o comportamento do gás no processo de fotossíntese da planta, sem a necessidade de derrubada de árvores como amostras para obtenção de dados. / Energy conversion from hydropower plants was considered a form of clean production for a long time. At the end of the last century some studies have shown that these reservoirs could be potencial source of greenhouse gases. The share of hydropower in the national energy matrix is around 42%, generating about 90% of all electricity produced in Brazil. The reservoirs filling is associated with high rates of bacterial activity and production of greenhouse gases. Much of the flooded biomass is decomposed in the early years, low oxygen levels in the deep layers near the sediment promote methane generation. The rise in water level flooded areas that once were dry, like wetlands, releasing nutrients and producing CO2 and CH4. Obtaining data in situ taking time and have high cost and often fail to define heterogeneous regions. Orbital data from sensors can obtain information with a higher spatial and temporal resolution, allowing the analysis of the transformations of the water body. The methodology developed in this work comprises the steps of geometric and radiometric corrections, cropping and processing. As part of the methodology it is necessary to calculate vegetation indices to identify vegetation characteristics such as biomass, leaf area index, photosynthetic activity, productivity. The results generated by this work are the CH4 estimated at filling the UHE Serra do Facão dam lake and the depletion zone and flow of CO2 in river phase and around the reservoir. The estimated methane values are in agreement with the published in the brazilian Reference Report and other works developed in tropical reservoirs, even with different methods of achieving results. The atmospheric carbon is inversely proportional the carbon uptake by plants. Areas with greater vegetative activity showed higher values in the flow of CO2. The method of determining the flow of CO2 using satellite images is a form of indirect measurement and allows estimating the gas behavior in plant photosynthesis process, without need to deforest to obtain data.

A conversão de energia a partir de usinas hidrelétricas foi considerada por muito tempo uma forma de produção limpa. No final do século passado alguns estudos demonstraram que os reservatórios poderiam ser emissores potenciais de Gases de Efeito Estufa (GEEs). A participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é de 12%, sendo que dentre as fontes renováveis é da ordem de 29% e gera aproximadamente 60% da eletricidade produzida no país. O enchimento dos reservatórios está associado a altas taxas de atividade bacteriana e produção de GEEs. Grande parte da biomassa inundada é decomposta nos primeiros anos, os níveis baixos de oxigênio nas camadas profundas próximas ao sedimento favorecem a geração de metano. O aumento do nível da água faz com que sejam alagadas áreas que antes estavam emersas, com isso ocorre a liberação de nutrientes e a consequente produção de CO2 e CH4. As coletas de dados in situ consomem muito tempo, possuem custo relativamente alto e frequentemente falham ao delimitar regiões heterogêneas. A obtenção de dados a partir de sensores orbitais é uma ótima alternativa, e favorece uma maior resolução espacial e temporal das informações, além de permitir a análise das transformações do corpo d’água. O objetivo deste trabalho é estimar as emissões de gases de efeito estufa em reservatórios de hidrelétricas utilizando imagens Landsat TM e OLI. A metodologia desenvolvida neste trabalho compreende as etapas das correções geométricas e radiométricas, recorte e processamento. Para calcular a estimativa de CH4 e fluxo de CO2 foi necessário calcular índices de vegetação e identificar características como biomassa, índice de área foliar, atividade fotossintética, produtividade. Os resultados gerados por este trabalho são do CH4 estimado no enchimento do lago da represa da UHE Serra do Facão, e do fluxo de CO2 na fase rio e no entorno do reservatório. Os valores estimados de metano são similares aos publicados no Relatório de Referência do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e a outros trabalhos desenvolvidos em reservatórios tropicais, mesmo com métodos diferentes de obtenção de resultados. O carbono atmosférico é inversamente proporcional a absorção do carbono pelas plantas. As áreas com maior atividade vegetativa mostraram os valores mais elevados no fluxo de CO2. O método de determinação do fluxo de CO2 utilizando imagens orbitais constitui uma forma de mensuração indireta e permite estimar o comportamento do gás no processo de fotossíntese da planta, sem a necessidade de derrubada de árvores como amostras para obtenção de dados. / Energy conversion from hydropower plants was considered a form of clean production for a long time. At the end of the last century some studies have shown that these reservoirs could be potencial source of greenhouse gases. The share of hydropower in the national energy matrix is around 42%, generating about 90% of all electricity produced in Brazil. The reservoirs filling is associated with high rates of bacterial activity and production of greenhouse gases. Much of the flooded biomass is decomposed in the early years, low oxygen levels in the deep layers near the sediment promote methane generation. The rise in water level flooded areas that once were dry, like wetlands, releasing nutrients and producing CO2 and CH4. Obtaining data in situ taking time and have high cost and often fail to define heterogeneous regions. Orbital data from sensors can obtain information with a higher spatial and temporal resolution, allowing the analysis of the transformations of the water body. The methodology developed in this work comprises the steps of geometric and radiometric corrections, cropping and processing. As part of the methodology it is necessary to calculate vegetation indices to identify vegetation characteristics such as biomass, leaf area index, photosynthetic activity, productivity. The results generated by this work are the CH4 estimated at filling the UHE Serra do Facão dam lake and the depletion zone and flow of CO2 in river phase and around the reservoir. The estimated methane values are in agreement with the published in the brazilian Reference Report and other works developed in tropical reservoirs, even with different methods of achieving results. The atmospheric carbon is inversely proportional the carbon uptake by plants. Areas with greater vegetative activity showed higher values in the flow of CO2. The method of determining the flow of CO2 using satellite images is a form of indirect measurement and allows estimating the gas behavior in plant photosynthesis process, without need to deforest to obtain data.

Na agricultura, técnicas de sensoriamento são um meio prático e barato de se obter informações sobre parâmetros de interesse agronômico, sendo os sensores ópticos uma alternativa para a avaliação da resposta de culturas agrícolas à sua adubação nitrogenada. Para a otimização da eficiência do uso de nitrogênio por culturas agrícolas, algumas estratégias de adubação se baseiam na coleta de dados espectrais em alta frequência no campo, utilizando-os para entender a variabilidade espacial do estado de nutrição da planta com este nutriente. Para a cana-de-açúcar, apesar da efetividade de sensores ópticos em idenificar alguns parâmetros desta cultura, ainda há a dificuldade de estabelecer relações com o seu Teor Foliar de Nitrogênio (TFN). Neste contexto, o presente trabalho acompanhou com sensor óptico hiperespectral (VisNIR) o desenvolvimento do dossel de cana-de-açúcar ao longo de seu ciclo, com o objetivo de avaliar temporalmente a relação entre a sua resposta espectral de reflectância e o seu TFN. Para tanto, foi avaliada uma área experimental com 28 parcelas de cana-deaçúcar, submetidas a tratamentos com diferentes doses de adubação nitrogenada. Ao longo do ciclo da cultura, avaliou-se a sua altura, o TFN e a sua resposta espectral de 400 a 900 nm; ao final do ciclo, foi estimada também a produtividade final de cada parcela. Para a avaliação do comportamento espectral da cultura em função da adubação nitrogenada e de seu desenvolvimento no campo, primeiramente, realizaramse análises de variância (ANOVA) para a altura, o TFN e as diferentes regiões espectrais e, em um segundo momento, análises descritivas e a análise de componentes principais foram conduzidas, ambas sobre os dados espectrais. Em seguida, foram aplicadas diferentes metodologias para a análise quantitativa dos espectros para a predição do TFN. Nessas análises quantitativas, buscou-se avaliar o período ideal do desenvolvimento da cana-de-açúcar para avaliações espectrais de seu TFN serem aplicadas, assim como comprimentos de onda e índices de vegetação (IVs) específicos com relações satisfatórias com o TFN. Os resultados obtidos pelo presente trabalho mostraram possível uma razoável predição do TFN da cana-de-açúcar através de espectroscopia in situ, contudo, esta avaliação só foi possível ao redor de 144 Dias Após o Corte (DAC), momento em que a cultura ainda apresentava resposta do TFN à adubação nitrogenada e no qual o dossel de plantas já estava desenvolvido o suficiente para interromper a influência do solo na leitura espectral. Os IVs avaliados que mais se destacaram para a predição do TFN utilizaram os comprimentos de onda de 490 nm da região do verde; 590 nm da região do laranja; 647 e 652 nm da região do vermelho; 730 nm da região do red-edge; 780 e 880 nm da região do infravermelho próximo. Por fim, o IV que mais se destacou foi o NDRE, índice já sugerido pela literatura com bons resultados para a determinação da biomassa da cana-de-açúcar. / In agriculture, sensing techniques are a practical and inexpensive way to obtain information on agronomic parameters. Optical sensors can be used as a tool to evaluate the response of agricultural crops to nitrogen (N) fertilization. In order to optimize the efficiency of N use in agricultural crops, some fertilization strategies are based on the collection and analysis of high frequency spectral data in the field to understand the spatial variability of N status of plants. Despite the effectiveness of optical sensors in identifying some agronomic parameters of the sugarcane, establishing relations between these data and the Leaf Nitrogen Content (TFN) of the sugarcane is still quite challenging. To address this issue, in this work the development of the sugarcane canopy was monitored during its cycle with a hyperspectral optical sensor (VisNIR), with the aim of evaluating the relations between its spectral reflectance response and its TFN in time. For this, an experimental area with 28 plots of sugarcane submitted to treatments with different doses of nitrogen fertilization was evaluated. Throughout the crop year were evaluated its height, TFN and spectral response from 400 to 900 nm; at the end of the cycle, the final yield of each plot was also evaluated. To begin with, the analysis of variance (ANOVA) for height, TFN and the different spectral regions was performed to assess the spectral behavior of the crop as a function of nitrogen fertilization and its development in the field. Furthermore, a descriptive analysis and analysis of principal components were conducted, both on spectral data. In addition to this, different methodologies were applied for the spectral quantitative analysis for the prediction of TFN. The aim of these quantitative analyses was to determine the ideal period of sugarcane development in order to apply spectral evaluations of its TFN and to find specific wavelengths and Vegetation Index (IVs) with satisfactory relations with the TFN. The results obtained by the present work showed a reasonable prediction of the sugarcane TFN by in situ spectroscopy. However, this evaluation was only possible around 144 Days After Harvest (DAC). During this period, the culture showed a response of the TFN to N fertilization and the canopy of plants was already developed enough to interrupt the influence of the soil in the spectral reading. The evaluated IVs that showed better results for the TFN prediction used the wavelengths 490 nm of the green region; 590 nm of the orange region; 647 and 652 nm of the red region; 730 nm of the red-edge region and; 780 and 880 nm of the near infrared region. The IV that showed the best result for the TFN prediciton was the NDRE, vegetation index, which was already suggested by the literature with good results for the determination the sugarcane biomass.

Field data collection involves time and money consuming processes, additionally carrying possible measurement errors. With the technological advance in the last years, low cost remote sensing tools have emerged to facilitate procedures for in-field measurements, being one of the most known techniques the use of multispectral cameras coupled to RPA. These tools are complemented by the implementation of procedures in GIS and image-processing software, from which are developed methodologies leading to extract target values from a certain original set of data. In this work, multispectral images were used in two case studies: (1) for yield estimation in pea plots for breeding research, and (2) for plant counting in an apple nursery planted directly on the soil; both fields are located in Washington State, USA. In the first case, a reliable and replicable methodology for yield estimation was created as a high throughput phenotyping technique; while in the second case an algorithm capable of identifying the number of apple plants with more than 95% accuracy was developed. In both studies, remote sensing is used as an efficient and practical way to improve field operations under the specified conditions of each case. / A coleta de dados de campo envolve processos de grande consumo em tempo e dinheiro, ademais de levar o risco de possíveis erros de medição. Com o avanço tecnológico nos últimos anos, surgiram ferramentas de sensoriamento remoto de baixo custo para facilitar procedimentos de medição em campo, sendo uma das técnicas mais conhecidas o uso de câmeras multiespectrales acopladas a um ARP. Essas ferramentas são complementadas pela implementação de procedimentos em programas SIG e de processamento de imagens, a partir dos quais são desenvolvidas metodologias que visam extrair valores alvo desde um determinado conjunto original de dados. Neste trabalho, foram utilizadas imagens multiespectrais no desenvolvimento de dois estudos de caso: (1) para estimativa de produtividade em parcelas para pesquisa de ervilha, e (2) para contagem de plantas em um viveiro de maçã plantado diretamente no solo; ambos os campos localizados no estado de Washington, EUA. No primeiro caso, foi criada uma metodologia confiável e replicável para estimativa de produtividade como técnica de fenotipagem de alto rendimento; enquanto no segundo caso, foi desenvolvido um algoritmo capaz de identificar o número de plantas de maçã com mais de 95% de exatidão. Em ambos os estudos, o sensoriamento remoto é usado como uma ferramenta eficiente e prática na melhora de operações de campo.

A conversão de energia a partir de usinas hidrelétricas foi considerada por muito tempo uma forma de produção limpa. No final do século passado alguns estudos demonstraram que os reservatórios poderiam ser emissores potenciais de Gases de Efeito Estufa (GEEs). A participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é de 12%, sendo que dentre as fontes renováveis é da ordem de 29% e gera aproximadamente 60% da eletricidade produzida no país. O enchimento dos reservatórios está associado a altas taxas de atividade bacteriana e produção de GEEs. Grande parte da biomassa inundada é decomposta nos primeiros anos, os níveis baixos de oxigênio nas camadas profundas próximas ao sedimento favorecem a geração de metano. O aumento do nível da água faz com que sejam alagadas áreas que antes estavam emersas, com isso ocorre a liberação de nutrientes e a consequente produção de CO2 e CH4. As coletas de dados in situ consomem muito tempo, possuem custo relativamente alto e frequentemente falham ao delimitar regiões heterogêneas. A obtenção de dados a partir de sensores orbitais é uma ótima alternativa, e favorece uma maior resolução espacial e temporal das informações, além de permitir a análise das transformações do corpo d’água. O objetivo deste trabalho é estimar as emissões de gases de efeito estufa em reservatórios de hidrelétricas utilizando imagens Landsat TM e OLI. A metodologia desenvolvida neste trabalho compreende as etapas das correções geométricas e radiométricas, recorte e processamento. Para calcular a estimativa de CH4 e fluxo de CO2 foi necessário calcular índices de vegetação e identificar características como biomassa, índice de área foliar, atividade fotossintética, produtividade. Os resultados gerados por este trabalho são do CH4 estimado no enchimento do lago da represa da UHE Serra do Facão, e do fluxo de CO2 na fase rio e no entorno do reservatório. Os valores estimados de metano são similares aos publicados no Relatório de Referência do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e a outros trabalhos desenvolvidos em reservatórios tropicais, mesmo com métodos diferentes de obtenção de resultados. O carbono atmosférico é inversamente proporcional a absorção do carbono pelas plantas. As áreas com maior atividade vegetativa mostraram os valores mais elevados no fluxo de CO2. O método de determinação do fluxo de CO2 utilizando imagens orbitais constitui uma forma de mensuração indireta e permite estimar o comportamento do gás no processo de fotossíntese da planta, sem a necessidade de derrubada de árvores como amostras para obtenção de dados. / Energy conversion from hydropower plants was considered a form of clean production for a long time. At the end of the last century some studies have shown that these reservoirs could be potencial source of greenhouse gases. The share of hydropower in the national energy matrix is around 42%, generating about 90% of all electricity produced in Brazil. The reservoirs filling is associated with high rates of bacterial activity and production of greenhouse gases. Much of the flooded biomass is decomposed in the early years, low oxygen levels in the deep layers near the sediment promote methane generation. The rise in water level flooded areas that once were dry, like wetlands, releasing nutrients and producing CO2 and CH4. Obtaining data in situ taking time and have high cost and often fail to define heterogeneous regions. Orbital data from sensors can obtain information with a higher spatial and temporal resolution, allowing the analysis of the transformations of the water body. The methodology developed in this work comprises the steps of geometric and radiometric corrections, cropping and processing. As part of the methodology it is necessary to calculate vegetation indices to identify vegetation characteristics such as biomass, leaf area index, photosynthetic activity, productivity. The results generated by this work are the CH4 estimated at filling the UHE Serra do Facão dam lake and the depletion zone and flow of CO2 in river phase and around the reservoir. The estimated methane values are in agreement with the published in the brazilian Reference Report and other works developed in tropical reservoirs, even with different methods of achieving results. The atmospheric carbon is inversely proportional the carbon uptake by plants. Areas with greater vegetative activity showed higher values in the flow of CO2. The method of determining the flow of CO2 using satellite images is a form of indirect measurement and allows estimating the gas behavior in plant photosynthesis process, without need to deforest to obtain data.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO QUARTO JUNIOR.pdf: 3333993 bytes, checksum: 71f8ffd0a33ee359bda776da65bc6e40 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Este trabalho teve como objetivos: i) analisar a inter-relação da reflectância das bandas do vermelho (Ver) e do infravermelho-próximo (IVP) e do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) dos sensores multiespectrais MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) e HRV (High Resolution Visible); e ii) avaliar a importância das características espectrais das regiões do pico do verde (~550 nm), da borda do vermelho (~680 nm a ~780 nm) e da absorção de água na folha (~940 nm) nas bandas Ver, IVP e no NDVI. Uma imagem hiperespectral do Hyperion foi adquirida sobre a região de Campos dos Goytacazes, Estado do Rio de Janeiro, tendo os efeitos atmosféricos corrigidos. A simulação das bandas foi realizada a partir de 210 e 50 amostras de dados de reflectância hiperespectral, coletadas da imagem Hyperion, em áreas de cana-de-açúcar e de floresta natural, respectivamente. Como resultados têm: a) as relações entre as bandas individuais e o NDVI dos diferentes sensores têm comportamento variado, por exemplo, foi observado que as diferenças de Ver entre os diferentes sensores foram significativas, o mesmo não ocorrendo para IVP; b) as translações do NDVIETM+ para NDVIMODIS e do NDVIETM+ para NDVIHRV, têm boa relação, ambas com R2=0,71, já a translação do NDVIHRV para NDVIMODIS apresenta uma relação inferior (R2=0,31), e c) quanto à influência das características espectrais frente às bandas e o NDVI, verifica-se que à medida que as características são mais incorporadas, maiores são as diferenças quando comparados às bandas e o NDVI do MODIS. / The objectives of this paper were: i) to analyze cross-sensor relation of the normalìzed difference vegetation index (NDVI) and red/near-infrared reflectance of the multispectral sensors MODIS ( Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ), ETM+ ( Enhanced Thematic Mapper Plus ) and HRV ( High Resolution Visible ); and ii) to evaluate the importance of the spectral features green peak (~550 nm), red edge (~680 nm to ~780 nm) and leaf liquid water absorption region (~940 nm) in red/near-infrared reflectance and in NDVI. A Hyperion hyperspectral image acquired over Campos dos Goytacazes, State of Rio de Janeiro in Brazil, having the atmospherical effects corrected. The simulated bandpasses were done for 210 and 50 samples of hyperspectral reflectance data over sugar cane and natural forest, respectively, collected from Hyperion reflectance data. The results are: a) the relationship between the individual bands and NDVI of the different sensors have diverse behavior, for example, it was observed that the differences of red among sensors are statistical significant and the same is not observed for NIR; b) Translation of NDVIETM+ to NDVIMODIS and of NDVIETM+ to NDVIHRV, present good relationship, both with R2=0.71, nevertheless the translation of NDVIHRV to NDVIMODIS is not good (R2=0.31); c) it is verified that when the spectral features are incorporated in the reflectance bands and NDVI, the differences are bigger when compared to the bands and NDVI of MODIS.