Uso de um sistema de informações geográficas para quantificação de áreas remanescentes do cerrado.

2001

Uso de imagens digitais na avaliação do crescimento da taxa de cobertura do solo.

RESUMO: Existem vários métodos para avaliar o crescimento da vegetação e a taxa de cobertura do solo. Medidas precisas e rápidas podem ser obtidas do tratamento digital de imagens geradas de câmeras fotográficas ou de vídeo. Há disponível, no mercado, diversos processadores de imagens que apresentam funções básicas semelhantes, mas com certas particularidades que poderão trazer maior benefício para o usuário, dependendo da aplicação. O SPRING, desenvolvido pelo INPE, é de domínio público, sendo mais abrangente do que um processador de imagens, incluindo funções de geoprocessamento. O ENVI foi desenvolvido para a análise de imagens multiespectrais e hiperespectrais, podendo também ser utilizado para o processamento de imagens obtidas de câmeras de vídeo, por exemplo. O KS-300 é um conjunto de hardware e de software destinado ao processamento e à quantificação de imagens microscópicas, permitindo a captação direta das imagens geradas por meio de lupas, microscópios eletrônicos ou câmeras de vídeo. O SIARCS foi desenvolvido pela Embrapa Instrumentação Agropecuária para tornar mais ágil o processo de captação de dados de um sistema. Este trabalho apresenta os fundamentos teóricos básicos envolvidos na técnica de análise de imagens, com as principais características dos softwares citados acima e sua aplicação na quantificação da taxa de crescimento e da cobertura do solo por espécies vegetais. ABSTRACT: Several methods exist to evaluate the growth of the vegetation and the tax of covering of the soil. Necessary and fast measures can be obtained of the digital treatment of generated images of photographic cameras or of video. There is available, in the market, several processors of images that you/they present similar basic functions, but with certain particularities that can bring larger benefit for the user, depending on the application. SPRING, developed by INPE, it is public domain, being including than a processor of images, including functions. ENVI was developed for the analysis of images multiespectrais and hiperespectrais, could also be used for the processing of obtained images of video cameras, for instance. The KS-300 it is a hardware group and software destined to the processing and quantification of microscopic images, allowing the direct reception of the images generated through magnifying glasses, eletronic microscopes or video cameras. SIARCS was developed by Embrapa Agricultural Instrumentation to turn more agile the process of reception of data of a system. This work presents the basic theoretical foundations involved in the technique of analysis of images, with the main characteristics of the softwares mentioned above and his application in the quantification of the growth tax and of the covering of the soil for vegetable species.

Fluxo de gases-traco de efeito estufa na interface solo/atmosfera em solos de cerrado (2001).

A contribuicao da agricultura para as emissoes de gases de efeito estufa tem sido discutida em varios estudos. No que se refere as emissoes de CH4 (metano) e N2O (oxido nitroso), tem sido demostrado que a contribuicao dela esta em torno de 65% e 90% do total das emissoes antropogenicas respectivamente. O metano e produzido pela decomposicao anaerobica da materia organica no solo, queima de residuos e fermentacao de ruminantes. O cosumo desse gas ocorre pela oxidacao de radicais OH na troposfera e por oxidacao microbiologica no solo. O oxido nitroso e igualmente distribuido na troposfera e apresenta um tempo de resistencia bem maior do que o metano. Esse gas e produzido nos solos por processos biologicos e não-bioloicos, a partir de tranformacoes microbianas de nitrogenio inorganico nos solos, sendo a denitrifigacao e a nitrifigacao, os processos microbiologicos que mais contribuem para a emissao de N2O. A conversao de floresta para o uso agricola tem sido indicado como causador do aumento no fluxos de N2O, no entanto, neste estudo, em areas de Cerrado, emissoes muito reduzidas foram medidas. A capacidade de solos da Regiao do Cerrado consumir CH4 foi demostrada neste estudo. Embora tenha sido observada uma variacao sazonal dos fluxos, em nenhum periodo foi medida emissao desse gas, mesmo durante o periodo chuvoso. A possível reducao nas taxas de oxidacao de metano como resultado do aumento de fontes nitrogenadas em areas cultivadas, indicada por trabalhos anteriores, não e verificada pelo estudo.

Monitoramento espaço-temporal da cana-de-açúcar a partir de índices espectrais de vegetação.

Para culturas agrícolas que abrangem grandes áreas, como é o caso da cana-de-açúcar no Brasil, técnicas de geoprocessamento aplicadas a imagens orbitais de alta resolução temporal apresentam grande potencial de mapear e monitorar os ciclos fenológicos/agronômicos das lavouras. Para essa finalidade, destaca-se o uso de séries temporais de índices espectrais de vegetação (IV) como NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e EVI (Enhanced Vegetation Index) calculados a partir das imagens orbitais de reflectância. Este documento apresenta resultados de uma pesquisa que avaliou a utilização de um método de suavização de perfis temporais de IV e a posterior derivação de parâmetros do ciclo fenológico/agrícola de talhões de cana-de-açúcar, com o objetivo de monitorar e mapear áreas ocupadas por cana-de-açúcar e de distinguir áreas de cana-planta e cana-soca. Foram utilizadas séries temporais de NDVI e EVI do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) a bordo do satélite Terra referentes a uma região do Nordeste do Estado de São Paulo, densamente ocupada por cana-de-açúcar. Os resultados obtidos mostraram grande utilidade das séries temporais de IV do MODIS para monitorar o ciclo agronômico/fenológico de talhões de cana-de-açúcar. Foi possível acompanhar o desenvolvimento da cana-de-açúcar e identificar a ocorrência de cana-planta ou cana-soca para um determinado talhão. O cultivo de uma cultura de ciclo mais curto, ao fazer a reforma do talhão de cana-de-açúcar, também foi identificado nos perfis temporais. A metodologia desenvolvida para classificação de áreas de cana-de-açúcar obteve erro de comissão relativamente pequeno (<10%), mas ao custo de erro de omissão mais elevado (>40%). A classificação realizada para distinção entre áreas de cana-planta e cana-soca também apresentou resultados interessantes, com erro de omissão em torno de 4% e erro de comissão >30%.

Levantamento semidetalhado dos solos da microbacia do Córrego do Pito Aceso, Município de Bom Jardim, região serrana do Estado do Rio de Janeiro - RJ.

O objetivo do presente estudo foi realizar o levantamento semidetalhado de solos, na escala 1:10.000, da microbacia do córrego Pito Aceso, com aproximadamente 500 ha, inserida no distrito de Barra Alegre, município de Bom Jardim. Os procedimentos utilizados envolveram a geração de um banco dados digital, manipulação de produtos de sensoriamento remoto (imagens GeoEye) e a confecção de um modelo digital de elevação (MDE), buscando otimizar o mapeamento de solos no campo e facilitar a geração de mapas interpretativos úteis ao planejamento da área. As feições das pedopaisagens foram separadas e representadas por unidades de mapeamento e, definidas em função das classes de solo, condição de drenagem, vegetação original, relevo e material de origem. Nas áreas de várzeas, relacionadas aos sedimentos recentes do Quaternário, ocorrem os Gleissolos Háplicos. Já nas áreas elevadas, relacionadas com as litologias da Unidade Imbé do complexo Rio Negro foram identificados Argissolos, Cambissolos, Latossolos e Neossolos Litólicos, estes ocorrendo associados com Afloramentos de Rochas. Os resultados demonstraram que a utilização do modelo digital de elevação e de seus atributos do terreno derivados foram úteis na otimização dos trabalhos de campo e na delimitação das unidades de mapeamento, aumentando a precisão do mapa final, e contribuindo, assim, para a elaboração do plano de manejo conservacionista da microbacia.

Manejo de precisão em florestas tropicais: modelo digital de exploração florestal.

Esta publicação procura fornecer aos profissionais da engenharia florestal, as principais etapas de campo e escritório para construção do modelo digital de exploração e manejo florestal. As etapas foram selecionadas e descritas de modo que um profissional da área com conhecimento básico de sistema de informação geográfica (GIS) possa planejar os trabalhos de campo e obter um mapa de exploração florestal com a apropriação das coordenadas verdadeiras de todas as árvores, detalhes da hidrografia, relevo e curvas de nível e, ainda, executar a exploração florestal com receptores GPS e navegadores veiculares.

Variação da área irrigada por pivôs centrais no Brasil entre 2013 e 2014.

Foram comparadas as áreas irrigadas por pivôs centrais no Brasil em 2013 e 2014, mapeadas através da identificação visual a partir de mosaicos formados por imagens do satélite Landsat 8 ? OLI / TRS de 2013 e 2014, respectivamente, exibidas no programa Google Earth. Em 2013 foram identificados 17.878 pivôs centrais, ocupando uma área irrigada de 1.179.176 ha. Em 2014, foi observado aumento de 11% no número de pivôs centrais e de 8% na área irrigada (19.928 pivôs centrais, 1.279.072 ha irrigados). Em 2013, praticamente 90% dos pivôs concentravam-se nos Estados de Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Bahia e Rio Grande do Sul, situação também observada para o ano de 2014. Em alguns Estados foi verificado aumento maior do que 20% no número de pivôs entre 2013 e 2014, como em Alagoas (133%), Santa Catarina (50%), Mato Grosso (20,07%). Em outros Estados, porém, o número de pivôs diminuiu em mais do que 20%, como é o caso do Sergipe (-100%), Pernambuco (-75%) e Maranhão (-46,61%). Em 2013, aproximadamente 45% dos pivôs centrais do Brasil concentrava-se na Região Hidrográfica do Rio Paraná; e quase 30%, na do Rio São Francisco. Em 2014, a Região Hidrográfica do Rio Paraná passou a concentrar cerca de 50% dos pivôs centrais do país. Apesar das adversidades climáticas verificadas nos últimos anos, principalmente nas áreas de Cerrado, com o aumento de incentivos econômicos para a produção de alimentos prevê-se a expansão futura das áreas irrigadas no país. Apesar do benefício potencial da irrigação para a produção agrícola, estratégias para promover o aumento da produção agrícola irrigada devem considerar restrições relacionadas com a disponibilidade, qualidade e conflitos de uso da água das bacias hidrográficas em que estão inseridas. Ações estimulando a melhoria da qualidade da água, conservação de nascentes e áreas de preservação permanente, bem como o gerenciamento eficiente dos recursos hídricos, contribuirão para a melhoria da qualidade e quantidade de água disponível, fundamentais para possibilitar a sustentabilidade e expansão futura da agricultura irrigada no Brasil.

Os solos do Vale dos Vinhedos.

INTRODUÇÃO. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA. MATERIAL E MÉTODOS. RESULTADOS. CONSIDERAÇÕES FINAIS. REFERÊNCIAS. ANEXOS: Anexo I - Mapa impresso; Mapa de solos do Vale dos Vinhedos, RS. Anexo II - CD-ROM. Anexo IIA - Arquivos digitais para reprodução de cópias impressas - formato pdf (portable document file). Anexo IIB - Arquivos digitais estruturados para uso em SIG - formato shape file. Anexo IIC - Descrição dos perfis do levantamento detalhado de solos do Vale dos Vinhedos, RS

Mapeamento de uso e cobertura da terra de uma bacia de drenagem no Bioma Mata Atlântica com uso de imagem de alta resolução.

A proteção da natureza não é um fenômeno exclusivo dos dias atuais. A preocupação com a preservação dos recursos naturais já se constituía em um desafio para as sociedades antigas. O desenvolvimento de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento contribuem sobremaneira com esse objetivo, tendo em vista a possibilidade de avaliações de uso e cobertura das terras nas mais diversas escalas de análise. O presente trabalho teve como objetivo mapear o uso e cobertura da terra de uma bacia de área de montanha no Rio de Janeiro, utilizando-se uma imagem de alta resolução do ano de 2010. Pretende-se, nesse trabalho, apresentar resultados referentes ao mapeamento no ano de 2010 e compará-lo com o mapeamento já realizado na área, no ano de 2004, e assim caracterizar as mudanças de uso e cobertura da terra na bacia.

Mapeamento de áreas queimadas usando séries temporais normalizadas derivadas de dados NBR-MODIS durante o período 2001-2014 no Parque Nacional das Emas

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2015.

O problema do pixel mistura : um estudo comparativo

Os satélites para sensoriamento remoto atualmente dispoívies à comunidade científica possuem diferenies resoluções espaciais, por exemplo: SPOT 20 e 10 metros, LANDSAT-TM 30 metros e NOA-AVHRR 1100 metros. Essa resolução frequentemente não é grande o suficiente para um grande número de aplicações que necessitam de uma percepção da cena mais detalhada. Muitas vezes, no interior de uma célula de resolução (pixel) mais de uma classe ocorre. Este caso é conhecido como pixel mistura. Na classificação de imagens obtidas por sensoriamento remoto é comum a utilização de metodologias que atribuem somente uma classe a um pixel, como o procedimento clássico da máxima verossimilhança. Esse procedimento resulta frequentemente em uma estimação errônea das áreas ocupadas pelas classes presentes na cena. Em alguns casos, especialmente quando não há uma classe dominante, isto pode ser a fonte de um erro significativo. Desde o início dos anos 70, diferentes metodologias têm sido propostas para o trabalho num nível de subpixel. A grande vantagem do trabalho nesse nível é que um pixel não é necessariamente atribuído a somente uma classe. O pixel tem um grau que o correlaciona a cada classe: de zero(se a classe não ocorre no pixel) até 1 (a classe ocorre no pixel inteiro). Assim, cada pixel tem um vetor associado que estima a proporção de cada classe nele. A metodologia mais comumente utilizada considera a refletância do pixel mistura como uma combinação linear da refletância média de cada classe componente. De acordo com essa visão as refletâncias associadas às classes componentes são consideradas constantes conhecidas i.e., não são variáveis aleatórias. Assim, a proporção de cada classe no pixel é obtida pela resolução de um sistema de equações lineares. Uma outra metodologia é assumir as refletâncias que caracterizam as classes como sendo variáveis aleatórias. Nesta visão, as informações a respeito das distribuições das classes é utilizada. A estimativa das proporções de cada classe é obtida pelo vetor de proporções que maximiza a função de verossimilhança. Mais recentemente, uma visão diferente foi proposta: a utilização da lógica fuzzy. Esta metodologia utiliza o conceito de função de pertinência que é essencial à teoria dos conjuntos fuzzy. Esta função utiliza elementos com natureza estatística ou não para a estimação das proporções. No presente trabalho, duas funções de pertinência foram definidas: a primeira baseada na função densidade probabilidade gaussiana e a segunda baseada diretamente na distância de Mahalanobis. O objetivo deste estudo é avaliar cada uma das metodologias anteriores em termos de acurácia, performance e dados necessários. Para este objetivo, as metodologias foram implementadas computacionalmente e alimentadas com imagens LANDSAT-TM. Para a avaliação da acurácia dos modelos um estudo qualitativo foi executado.

Morfologia e bacias de drenagem da cobertura de gelo da Ilha Rei George, Antártica

Esta dissertação investiga feições morfológicas do campo de gelo e geleiras da Ilha Rei George, nas Shetlands do Sul, Antártica, principalmente para determinar variações na posição das frentes de gelo no período entre 1956 e 1995, através de mapas elaborados a partir de levantamentos aerofotogramétricos e imagens de satélites. A posição das frentes de gelo da ilha foram determinadas a partir de três imagens multiespectraisdo satéliteSPOT, de 1988, 1992 e 1995, e comparadas com suas posições obtidas de fotografia aéreas datadas de 1956. Imagens de satélite Landmt MSS, de 1973 e 1979, e ERS-l SAR, de 1992, foram usadas como intrumentos auxiliares no reconhecimento de feições superficiais do campo de gelo e para delimitação de bacias de drenagem em setores onde as imagens SPOT eram de difícil interpretação. Constatou-se que dos 1250 km2 da área da Ilha Rei George, 92,7% são cobertos por massas de gelo, tendo sido identificadas setenta bacias de drenagem glacial. Retração generalizada das frentes de gelo foi observada ao longo de quatro décadas, resultando na perda de aproximadamente 7% da cobertura glacial.

Aplicacoes da altimetria topex/poseidon no estudo de aspectos dinamicos do oceano atlantico sul ocidental

Dados altimétricos do satélite TOPEX/POSEIDON obtidos durante 1993 e 1994 foram utilizados para estudar a dinâmica oceanográfica na região oeste do oceano Atlântico Sul, entre as latitudes de 15°S e 50°S e longitudes de 30°W e 65°W. Simultaneamente, dados hidrográficos (históricos e sinópticos) e imagens termais do sensor AVHRR/NOAA foram utilizados com o objetivo de proporcionar uma comparação com os resultados da altimetria. Características da topografia dinâmica superficial, da variabilidade e anomalias da topografia dinâmica são apresentadas. Imprecisões dos modelos do geóide marinho restringiram o estudo dos padrões da topografia dinâmica supercial e das correntes geostrósficas superficiais, a comprimentos de onda espaciais superiores a 2400 Km. A variabilidade temporal da topografia dinâmica demonstrou um padrão altamente energético na região da Confluência Brasil-Malvinas durante o período. Diferenças sazonais foram observadas com os maiores valores de variabilidade nos meses de inverno e primavera. As anomalias (resíduos) da topografia dinâmica foram utilizadas no estudo de fenômenos transientes, onde um vórtice foi acompanhado acompanhado ao longo do tempo, e em conjunto com imagens AVHRR/NOAA. Feições térmicas superficiais foram confrontadas com anomalias altimétricas de trajetórias específicas, contemporâneas às imagens, apresentando ótima concordância e confirmando a excelente potencialidade do uso conjunto destes dois tipos de dados. Finalmente, a técnica da topografia dinâmica composta (combinação de dados altimétricos e climatológicos) foi utilizada para reconstruir a topografia dinâmica total a partir das anomalias altimétricas, sem a contaminação das imprecisões dos modelos do geóide. O ciclo escolhido corresponde ao mesmo período de um cruzeiro hidrográfico, proporcionando uma comparação entre topografias dinâmicas (e velocidades geostróficas superficiais) estimadas pelos dois conjuntos de dados. A concordãncia entre os dois resultados foi bastante satisfatória, indicado a possibilidade de se gerar estimativas da circulação geostrófica superficial, com boa confiabilidade, apenas com dados do sátelite e dados hidrográficos climatológicos. Concluíndo, o TOPEX/POSEIDON apresenta-se como uma excelente ferramente para o estudo da dinâmica oceanográfica no Atlântico Sul, proporcionando uma análise quasi-sinóptica de qualidade e, principalmente, aumentando o conhecimento desta região.

Uso de sistemas de informação geografica como subsidio ao planejamento em areas agricolas : um caso no planalto do Rio Grande do Sul

Os Sistemas de Informação Geográfica vêm sendo cada vez mais utilizados em estudos envolvendo o planejamento e gerenciamento de recursos e meio-ambiente. A agricultura é uma das atividades humanas mais intimamente relacionadas com o meio ambiente. Este trabalho investiga o emprego desses sistemas para integrar diferentes informações relacionadas à produção agrícola e obter respostas que subsidiem o planejamento em regiões agrícolas.A área estudada é uma localidade do município de Não-me-Toque, situado no planalto médio do Rio Grande do Sul, entre as coordenadas 28°21' e 28°34'sul e 53°40' e 53°57'oeste. Os resultados evidenciaram as vantagens dos Sistemas de Informação Geográfica sobre os métodos convencionais de análise, especialmente no que se refere à velocidade, precisão e à associação dos dados de interesse à sua localização geográfica.

Integração de imagens TM e aerogeofísicas para análise litoestrutural de uma porção da zona de cisalhamento transcorrente dorsal de Canguçu, regiao de Quitéria-Várzea do Capivarita, RS

A utilização de programas de processamento de imagens digitais e de sistemas de informações geográficas que admitem a importação e exportação de inúmeros formatos de apresentação de dados, aliado a modernos equipamentos de computação, tem tornado a integração de dados, de diferentes sensores, um caminho padrão em Geociências, pela otimização da relação custo/tempo na execução de serviços de mapeamento. Neste contexto, esse trabalho resulta da análise da integração de dados de sensoriamento remoto e geofísica, com o objetivo de verificar sua aplicabilidade na identificação e caracterização litológica e estrutural de uma área-teste, localizada na Região de Quitéria -Várzea do Capivarita, no Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia usada, em um primeiro momento, priorizou o processamento e análise individual de dados cartográficos, de imagens TM/LANDSAT-5 e dados de aeromagnetometria e aerogamaespectrometria nos canais Contagem Total (CT), Potássio (K), Tório (Th) e Urânio (U). Os dados foram, a seguir, convertidos para o formato digital na forma de imagens (“raster”) com resolução espacial de 30 x 30 m, a fim de permitir o cruzamento de informações através de técnicas de Processamento Digital de Imagens e de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s). A integração das imagens TM e geofísicas foi realizada com o uso da Transformação IHS, através da conversão das bandas TM para as componentes individuais I, H e S; substituindo-se a componente H, pela imagem geofísica no retorno ao espaço RGB. A análise dos produtos de sensoriamento remoto e geofísica obtidos nessa pesquisa, permitiram identificar os Domínios Morfoestruturais; identificar e delimitar as diferentes Unidades Fotolitológicas; reconhecer os principais sistemas estruturais a partir da extração e análise de lineamentos; obter informações do padrão de relevo magnético; e, principalmente, a geração de imagens temáticas de teores de radioelementos com a identificação de áreas promissoras de mineralizações. Os resultados comprovam a eficiência do emprego de técnicas de integração de dados digitais, via computador, tanto para fins de mapeamento litoestrutural, como em caráter prospectivo, em serviços geológicos de grandes áreas.