Soil erosion fragility assessment using an impact model and geographic information system

A study was taken in a 1566 ha watershed situated in the Capivara River basin, municipality of Botucatu, São Paulo State, Brazil. This environment is fragile and can be subjected to different forms of negative impacts, among them soil erosion by water. The main objective of the research was to develop a methodology for the assessment of soil erosion fragility at the various different watershed positions, using the geographic information system ILWIS version 3.3 for Windows. An impact model was created to generate the soil's erosion fragility plan, based on four indicators of fragility to water erosion: land use and cover, slope, percentage of soil fine sand and accumulated water flow. Thematic plans were generated in a geographic information system (GIS) environment. First, all the variables, except land use and cover, were described by continuous numerical plans in a raster structure. The land use and cover plan was also represented by numerical values associated with the weights attributed to each class, starting from a pairwise comparison matrix and using the analytical hierarchy process. A final field check was done to record evidence of erosive processes in the areas indicated as presenting the highest levels of fragility, i.e., sites with steep slopes, high percentage of soil fine sand, tendency to accumulate surface water flow, and sites of pastureland. The methodology used in the environmental problems diagnosis of the study area can be employed at places with similar relief, soil and climatic conditions.

A study of habitat fragmentation in Southeastern Brazil using remote sensing and geographic information systems (GIS)

The purpose of this work was to study fragmentation of forest formations (mesophytic forest, riparian woodland and savannah vegetation (cerrado)) in a 15,774-ha study area located in the Municipal District of Botucatu in Southeastern Brazil (São Paulo State). A land use and land cover map was made from a color composition of a Landsat-5 thematic mapper (TM) image. The edge effect caused by habitat fragmentation was assessed by overlaying, on a geographic information system (GIS), the land use and land cover data with the spectral ratio. The degree of habitat fragmentation was analyzed by deriving: 1. mean patch area and perimeter; 2. patch number and density; 3. perimeter-area ratio, fractal dimension (D), and shape diversity index (SI); and 4. distance between patches and dispersion index (R). In addition, the following relationships were modeled: 1. distribution of natural vegetation patch sizes; 2. perimeter-area relationship and the number and area of natural vegetation patches; 3. edge effect caused by habitat fragmentation, the values of R indicated that savannah patches (R = 0.86) were aggregated while patches of natural vegetation as a whole (R = 1.02) were randomly dispersed in the landscape. There was a high frequency of small patches in the landscape whereas large patches were rare. In the perimeter-area relationship, there was no sign of scale distinction in the patch shapes, In the patch number-landscape area relationship, D, though apparently scale-dependent, tends to be constant as area increases. This phenomenon was correlated with the tendency to reach a constant density as the working scale was increased, on the edge effect analysis, the edge-center distance was properly estimated by a model in which the edge-center distance was considered a function of the to;al patch area and the SI. (C) 1997 Elsevier B.V. B.V.

GIS_EM (Geographic information system for environmental monitoring) - A software implemented at Paulínia refinery (REPLAN) for management of environmental data

The computational program called GIS_EM (Geographic Information System for Environmental Monitoring), a software devised to manage geographic information for monitoring soil, surface, and ground water, developed for use in the Health, Safety, and Environment Division of Paulinia Refinery is presented. This program enables registering and management of alphanumeric information pertaining to specific themes such as drilling performed for sample collection and for installation of monitoring wells, geophysical and other tests, results of chemical analyses of soil, surface, and groundwater, as well as reference values providing orientation for soil and water quality, such as EPA, Dutch List, etc. Management of such themes is performed by means of alphanumeric search tools, with specific filters and, in the case of spatial search, through the selection of spatial elements (themes) in map view. Documents existing in digital form, such as reports, photos, maps, may be registered and managed in the network environment. As the system centralizes information generated upon environmental investigations, it expedites access to and search of documents produced and stored in the network environment, minimizing search time and the need to file printed documents. This is an abstract of a paper presented at the AIChE Annual Meeting and Fall Showcase (Cincinnati, OH 10/30/2005-11/4/2005).

Morfometria de microbacias do Córrego Rico, afluente do Rio Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características morfométricas das microbacias (2ª, 3ª, 4ª e 5ª ordens de magnitude) da bacia hidrográfica do córrego Rico, sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu, localizada na região administrativa de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo, Brasil. Para tanto, foram determinados os parâmetros físicos e a configuração topográfica natural do sistema de drenagem. Os procedimentos para a obtenção dos dados foram fundamentados em técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. A partir da vetorização das cartas topográficas correspondentes à área de estudo, realizou-se a análise morfométrica quanto às características dimensionais, do padrão de drenagem e do relevo no sistema de informação geográfica ArcView. A microbacia é considerada de sexta ordem de magnitude, com área estimada de 542 km², com 85 microbacias de segunda ordem, 22 de terceira, sete de quarta ordem e duas de quinta. Utilizando o critério geométrico, na disposição fluvial das sub-bacias de cabeceiras observou-se a predominância dos modelos dendríticos e subdendríticos, enquanto a jusante predominava o modelo subparalelo, respectivamente, nas áreas de ocorrências dos arenitos Bauru e rochas efusivas básicas.

Degradação ambiental da bacia hidrográfica do rio Uberaba: uma abordagem metodológica

O presente estudo trata da avaliação da degradação ambiental da bacia do Rio Uberaba, situada no triângulo mineiro, com área de 241.904,30 ha, abrangendo os municípios de Uberaba, Veríssimo, Conceição das Alagoas e pequena porção de Planura. Neste estudo, foi produzido o mapa de degradação ambiental contendo quatro níveis: baixo, moderado, acentuado e severo. Os parâmetros utilizados nesta avaliação foram: vegetação, topografia, solo/geologia, potencial natural de erosão, mecanização, área agrícola, densidade populacional, pecuarização e área de conflito, aos quais foram atribuídos pesos. Para o nível de degradação “baixo”, foram definidos valores ≤ 13 pontos. Para o nível “moderado”, valores situados no intervalo de 14 a 16. Entre 17 e 19 pontos para o nível “acentuado”, e o nível “severo” com valores ≥ 20 pontos. Este estudo consolida as consequências do uso inadequado das terras, não respeitando a sua aptidão natural. As áreas com nível moderado de degradação representam 47%, áreas de nível acentuado (48%), e severo (4%) representam 52%, o que revela indício muito forte no avanço da destruição dos recursos naturais. As áreas classificadas com nível baixo representam apenas 1%, bastante inexpressiva, destacando o descaso na preservação dos recursos naturais.

Potencial de erosão da bacia do Rio Uberaba

Este trabalho teve por objetivo identificar qualitativamente as áreas suscetíveis à erosão laminar na bacia do Rio Uberaba, localizada em Uberaba -MG, apoiado no modelo matemático da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS). Foram utilizadas cartas de: solos, uso e ocupação das terras, redes de drenagem, declividade e dados pluviográficos, utilizando-se de um Sistema de Informação Geográfica (SIG -IDRISI). A espacialização do potencial de erosão só foi possível a partir da estimativa da tolerância às perdas laminares para cada tipo de solo da bacia, e da profundidade dos solos, por entender que as perdas são mais significativas em solos mais rasos do que em solos muito profundos. Na análise dos resultados, verificou-se que 37% da área total da bacia do Rio Uberaba (905,24 km²) sofrem perdas de solos acima do limite de tolerância, sendo 12% em solos profundos e 25% em muito profundos, e a espacialização deste evento favorece a adoção de ações efetivas quanto à conservação dos solos da bacia.

Temporal analysis of the reduction in gas emission in areas of mechanically-harvested sugarcane using satellite imagery

The primary objective of this study was to estimate the amount of gas not emitted into the air in areas cultivated with sugarcane (Saccharum officinarum) that were mechanically harvested. Satellite images CBERS-2/CCD, from 08-13-2004, 08-14-2005, 08-15-2006 and 08-16-2007, of northwestern São Paulo State were processed using the Geographic Information System (GIS)-IDRISI 15.0. Areas of interest (the mechanically-harvested sugarcane fields) were identified and quantified based on the spectral response of the bands studied. Based on these data, the amount of gas that was not emitted was evaluated, according to the estimate equation proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The results of 396.65 km(2) (5.91% for 2004); 447.56 km(2) (6.67% for 2005); 511.54 km(2) (7.62% in 2006); and 474.60 km(2) (7.07% for 2007), calculated from a total area of 6,710.89 km(2) with sugarcane, showed a significant increase of mechanical harvesting in the study area and a reduction of gas emissions of more than 300,000 t yr(-1).

Evolução do uso da terra entre 1996 e 1999 no município de Botucatu-SP

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a evolução do uso da terra no município de Botucatu - SP, no período de três anos, considerando-se seis tipos de cobertura vegetal (cana-de-açúcar, reflorestamento, floresta nativa, pastagem, cítrus e outros), tendo como base as imagens de satélite Landsat 5, bandas 3; 4 e 5, órbita 220, ponto 76, quadrante A, passagem de 8 de junho de 1999. O Sistema de Informações Geográficas - IDRISI for Windows 3.2, foi utilizado para as análises. Os resultados mostraram que esse programa foi eficiente para auxiliar na identificação e mapeamento das áreas com uso da terra, facilitando o processamento dos dados. As imagens de satélite TM/LANDSAT 5 forneceram um excelente banco de dados para a classificação supervisionada. O município não vem sendo preservado ambientalmente, pois apresenta-se coberto com menos de 20% de florestas nativas, mínimo exigido por lei. As áreas de pastagem, principal componente da paisagem do município, confirmam a vocação da região para a pecuária.

Analysis of land use and occupancy in permanent preservation areas according to the hydrography of Ribeirão Água Fria - Bofete, SP - Brazil

Os conflitos de uso são determinados pelas ocupações inadequadas do solo, como é o caso de ocupação do solo dentro de áreas de preservação permanente. O presente trabalho teve como objetivos determinar as classes de uso do solo e se há conflitos dentro de áreas de preservação permanente ao longo da rede de drenagem da microbacia do Ribeirão Água Fria, município de Bofete (SP). Situa-se geograficamente entre as coordenadas: 48°09'30 a 48°18'30 de longitude WGr., 22°58'30 a 23°04'30 de latitude sul com uma área de 15.242,84 ha. O mapa de uso do solo foi elaborado por meio da interpretação diretamente na tela do computador de imagem digital de satélite. Nos dados orbitais, a área de estudo está inserida no quadrante A, da imagem TM/Landsat-5, órbita 220, ponto 76, passagem de 8/09/2007. O Sistema de Informação Geográfica empregado foi o Cartalinx. As áreas de conflito da microbacia foram obtidas a partir do cruzamento entre os mapas de uso do solo e de APPs. Os resultados permitiram concluir que mais da metade da área (51,09%) está ocupada por pastagens, reflexo de solos arenosos e de baixa fertilidade. Constatou-se, ainda, que apesar de quase metade da microbacia estar coberta com algum tipo de vegetação (48,78% de mata natural/reflorestamento), possui aproximadamente um terço das áreas de preservação permanente utilizadas inadequadamente por pastagens (88,15%), reflorestamento (10,42%) e solo exposto (1,43%), totalizando 343,07 ha de áreas conflitantes em um total de 993,26 ha de APPs.

Análise da dinâmica espaço-temporal de macrófitas submersas mapeadas com técnicas hidroacústicas no reservatório de Taquaruçu, rio Paranapanema

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da vegetação submersa, em termos da altura dos dosséis, considerando as dimensões espaço e tempo, usando técnicas de hidroacústica. Foram realizados dez levantamentos de campo no período de outubro de 2009 a dezembro de 2010, para aquisição de pontos georreferenciados de altura dos dosséis, frequência de ocorrência de vegetação, bem como de profundidade. Medidas limnológicas também foram feitas, a fim de verificar se suas variações poderiam explicar a distribuição espacial das macrófitas. Os dados de vegetação foram analisados por levantamento e por profundidade; além disso, compuseram um banco de dados implementado em um Sistema de Informação Geográfica. Foram então interpolados e das superfícies resultantes foram geradas cartas, que indicam a distribuição espacial do crescimento ou decaimento da vegetação. Modelos em três dimensões dos dosséis foram produzidos, para representar a ocupação volumétrica das macrófitas submersas. Os resultados mostraram que houve significativa redução da infestação de um ano para outro. Observou-se, ainda, que os maiores dosséis concentram-se em uma profundidade de 2 a 4 m. O mapeamento identificou tanto áreas de crescimento quanto de decaimento, distribuídas de modo heterogêneo. Não foi possível observar relação direta das medidas limnológicas com a dinâmica da vegetação, pois não apresentaram variação espaço-temporal significativa. Foi possível estimar o volume ocupado pelas macrófitas submersas, e a tendência observada é de que o aumento de volume é precedido por uma aparente homogeneização dos dosséis.

Uso do solo e análise temporal da ocorrência de vegetação natural na fazenda experimental Edgardia, em Botucatu-SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Sensoriamento remoto hidroacústico no mapeamento de macrófitas aquáticas submersas

Macrófitas são importantes produtoras primárias do ecossistema aquático, e o desequilíbrio do ambiente pode ocasionar seu crescimento acelerado. Portanto, levantamentos de dados relacionados a macrófitas submersas são importantes para contribuir na gestão de corpos de água. Contudo, a amostragem dessa vegetação requer um enorme esforço físico. Nesse sentido, a técnica hidroacústica é apropriada para o estudo de macrófitas submersas. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os tipos de dados gerados pelo ecobatímetro e analisar como esses dados caracterizam a vegetação. Utilizou-se o ecobatímetro BioSonics DT-X acoplado a um GPS. A área de estudo é um trecho do Rio Uberaba, MG. A amostragem foi feita por meio de transectos, navegando de uma margem à outra. Depois de processar os dados, obteve-se informação a respeito de ocorrência de macrófitas submersas, profundidade, altura média das plantas, porcentagem da cobertura vegetal e posição. A partir desse conjunto de dados, foi possível extrair outras duas métricas: biovolume e altura efetiva do dossel. Os dados foram importados de um Sistema de Informação Geográfica e geraram-se mapas ilustrativos das variáveis estudadas. Além disso, quatro perfis foram selecionados para analisar a diferença entre as grandezas de representação de macrófitas. O ecobatímetro mostrou-se uma ferramenta eficaz no mapeamento de macrófitas submersas. Cada uma das medidas - altura do dossel, ECH ou biovolume - caracteriza de forma diferente a vegetação submersa. Dessa forma, a escolha do tipo de representação depende da aplicação desejada.

Evaluation of the Cartographic Communication Performance of a Route Guidance and Navigation System

This study evaluates the influence of different cartographic representations of in-car navigation systems on visual demand, subjective preference, and navigational error. It takes into account the type and complexity of the representation, maneuvering complexity, road layout, and driver gender. A group of 28 drivers (14 male and 14 female) participated in this experiment which was performed in a low-cost driving simulator. The tests were performed on a limited number of instances for each type of representation, and their purpose was to carry out a preliminary assessment and provide future avenues for further studies. Data collected for the visual demand study were analyzed using non-parametric statistical analyses. Results confirmed previous research that showed that different levels of design complexity significantly influence visual demand. Non-grid-like road networks, for example, influence significantly visual demand and navigational error. An analysis of simple maneuvers on a grid-like road network showed that static and blinking arrows did not present significant differences. From the set of representations analyzed to assess visual demand, both arrows were equally efficient. From a gender perspective, women seem to took at the display more than men, but this factor was not significant. With respect to subjective preferences, drivers prefer representations with mimetic landmarks when they perform straight-ahead tasks. For maneuvering tasks, landmarks in a perspective model created higher visual demands.

Análise espacial dos condicionantes da criminalidade violenta no estado de Minas Gerais

O fenômeno da criminalidade desponta neste início de século como um dos principais problemas vividos pelos habitantes das grandes cidades. Diversas ciências têm se dedicado ao estudo deste tema, mas somente nas últimas décadas a Geografia vem explorando a dimensão espacial da criminalidade através de uma sub-disciplina denominada Geografia do Crime. No escopo desta perspectiva surgem diversas contribuições para o estudo espacial da criminalidade. Este trabalho explora a distribuição espacial dos crimes contra pessoa e contra o patrimônio no Estado de Minas Gerais e, na sequência, analisa os condicionantes desta criminalidade. Para isso, faz-se uso de técnicas de mapeamento, com auxílio dos Sistemas de Informações Geográficas, e de estatística espacial.

O tratamento cartográfico da informação em saúde do trabalhador

Apesar do reconhecimento da importância dos conhecimentos geográficos e do uso das ferramentas de análise espacial nos estudos da saúde coletiva, esse é um campo ainda pouco explorado pelos pesquisadores brasileiros. em levantamento realizado nas principais revistas científicas que veiculam os resultados de pesquisa em saúde do trabalhador, verificou-se o grande predomínio do uso de tabelas e gráficos como meio de organizar e apresentar os resultados obtidos, e o número reduzido de mapas. Para isso foram examinados todos os artigos publicados em quatro periódicos (Revista de Saúde Pública, Cadernos de Saúde Pública, Revista Saúde e Sociedade e Revista Brasileira de Epidemiologia) no período de 1967 a 2009. Uma vez analisado o conjunto de artigos selecionados no estudo, aqueles que utilizaram representações cartográficas receberam atenção especial. Verificou-se que, embora ainda pouco utilizadas, as ferramentas do geoprocessamento e da geoestatística com suporte em SIG abrem um campo de novas possibilidades no uso da cartografia temática em saúde do trabalhador no Brasil. Contudo, recomenda-se para os editores das revistas científicas o detalhamento de normas técnicas para publicação de figuras cartográficas, assim como a elaboração de pareceres específicos que possam auxiliar os autores em vista das modificações necessárias para a melhoria da qualidade da comunicação visual de mapas e da correlação espacial por meio do tratamento cartográfico.