Evaluating Methods to Predict Streamflow at Ungauged Sites using Regional Flow Duration Curves: A Case Study

Precise information on streamflows is of major importance for planning and monitoring of water resources schemes related to hydro power, water supply, irrigation, flood control, and for maintaining ecosystem. Engineers encounter challenges when streamflow data are either unavailable or inadequate at target locations. To address these challenges, there have been efforts to develop methodologies that facilitate prediction of streamflow at ungauged sites. Conventionally, time intensive and data exhaustive rainfall-runoff models are used to arrive at streamflow at ungauged sites. Most recent studies show improved methods based on regionalization using Flow Duration Curves (FDCs). A FDC is a graphical representation of streamflow variability, which is a plot between streamflow values and their corresponding exceedance probabilities that are determined using a plotting position formula. It provides information on the percentage of time any specified magnitude of streamflow is equaled or exceeded. The present study assesses the effectiveness of two methods to predict streamflow at ungauged sites by application to catchments in Mahanadi river basin, India. The methods considered are (i) Regional flow duration curve method, and (ii) Area Ratio method. The first method involves (a) the development of regression relationships between percentile flows and attributes of catchments in the study area, (b) use of the relationships to construct regional FDC for the ungauged site, and (c) use of a spatial interpolation technique to decode information in FDC to construct streamflow time series for the ungauged site. Area ratio method is conventionally used to transfer streamflow related information from gauged sites to ungauged sites. Attributes that have been considered for the analysis include variables representing hydrology, climatology, topography, land-use/land- cover and soil properties corresponding to catchments in the study area. Effectiveness of the presented methods is assessed using jack knife cross-validation. Conclusions based on the study are presented and discussed. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Reliability Assessment of a Storm Water Drain Network

Most of the cities in India are undergoing rapid development in recent decades, and many rural localities are undergoing transformation to urban hotspots. These developments have associated land use/land cover (LULC) change that effects runoff response from catchments, which is often evident in the form of increase in runoff peaks, volume and velocity in drain network. Often most of the existing storm water drains are in dilapidated stage owing to improper maintenance or inadequate design. The drains are conventionally designed using procedures that are based on some anticipated future conditions. Further, values of parameters/variables associated with design of the network are traditionally considered to be deterministic. However, in reality, the parameters/variables have uncertainty due to natural and/or inherent randomness. There is a need to consider the uncertainties for designing a storm water drain network that can effectively convey the discharge. The present study evaluates performance of an existing storm water drain network in Bangalore, India, through reliability analysis by Advance First Order Second Moment (AFOSM) method. In the reliability analysis, parameters that are considered to be random variables are roughness coefficient, slope and conduit dimensions. Performance of the existing network is evaluated considering three failure modes. The first failure mode occurs when runoff exceeds capacity of the storm water drain network, while the second failure mode occurs when the actual flow velocity in the storm water drain network exceeds the maximum allowable velocity for erosion control, whereas the third failure mode occurs when the minimum flow velocity is less than the minimum allowable velocity for deposition control. In the analysis, runoff generated from subcatchments of the study area and flow velocity in storm water drains are estimated using Storm Water Management Model (SWMM). Results from the study are presented and discussed. The reliability values are low under the three failure modes, indicating a need to redesign several of the conduits to improve their reliability. This study finds use in devising plans for expansion of the Bangalore storm water drain system. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Projected climate change impacts on vegetation distribution over Kashmir Himalayas

Despite high vulnerability, the impact of climate change on Himalayan ecosystem has not been properly investigated, primarily due to the inadequacy of observed data and the complex topography. In this study, we mapped the current vegetation distribution in Kashmir Himalayas from NOAA AVHRR and projected it under A1B SRES, RCP-4.5 and RCP-8.5 climate scenarios using the vegetation dynamics model-IBIS at a spatial resolution of 0.5A degrees. The distribution of vegetation under the changing climate was simulated for the 21st century. Climate change projections from the PRECIS experiment using the HADRM3 model, for the Kashmir region, were validated using the observed climate data from two observatories. Both the observed as well as the projected climate data showed statistically significant trends. IBIS was validated for Kashmir Himalayas by comparing the simulated vegetation distribution with the observed distribution. The baseline simulated scenario of vegetation (1960-1990), showed 87.15 % agreement with the observed vegetation distribution, thereby increasing the credibility of the projected vegetation distribution under the changing climate over the region. According to the model projections, grasslands and tropical deciduous forests in the region would be severely affected while as savannah, shrubland, temperate evergreen broadleaf forest, boreal evergreen forest and mixed forest types would colonize the area currently under the cold desert/rock/ice land cover types. The model predicted that a substantial area of land, presently under the permanent snow and ice cover, would disappear by the end of the century which might severely impact stream flows, agriculture productivity and biodiversity in the region.

Guidance for benthic habitat mapping: an aerial photographic approach

This document, Guidance for Benthic Habitat Mapping: An Aerial Photographic Approach, describes proven technology that can be applied in an operational manner by state-level scientists and resource managers. This information is based on the experience gained by NOAA Coastal Services Center staff and state-level cooperators in the production of a series of benthic habitat data sets in Delaware, Florida, Maine, Massachusetts, New York, Rhode Island, the Virgin Islands, and Washington, as well as during Center-sponsored workshops on coral remote sensing and seagrass and aquatic habitat assessment. (PDF contains 39 pages) The original benthic habitat document, NOAA Coastal Change Analysis Program (C-CAP): Guidance for Regional Implementation (Dobson et al.), was published by the Department of Commerce in 1995. That document summarized procedures that were to be used by scientists throughout the United States to develop consistent and reliable coastal land cover and benthic habitat information. Advances in technology and new methodologies for generating these data created the need for this updated report, which builds upon the foundation of its predecessor.

NOAA Coastal Change Analysis Program (C-CAP): Guidance for Regional Implementation

EXECUTIVE SUMMARY: The Coastal Change Analysis Programl (C-CAP) is developing a nationally standardized database on landcover and habitat change in the coastal regions of the United States. C-CAP is part of the Estuarine Habitat Program (EHP) of NOAA's Coastal Ocean Program (COP). C-CAP inventories coastal submersed habitats, wetland habitats, and adjacent uplands and monitors changes in these habitats on a one- to five-year cycle. This type of information and frequency of detection are required to improve scientific understanding of the linkages of coastal and submersed wetland habitats with adjacent uplands and with the distribution, abundance, and health of living marine resources. The monitoring cycle will vary according to the rate and magnitude of change in each geographic region. Satellite imagery (primarily Landsat Thematic Mapper), aerial photography, and field data are interpreted, classified, analyzed, and integrated with other digital data in a geographic information system (GIS). The resulting landcover change databases are disseminated in digital form for use by anyone wishing to conduct geographic analysis in the completed regions. C-CAP spatial information on coastal change will be input to EHP conceptual and predictive models to support coastal resource policy planning and analysis. CCAP products will include 1) spatially registered digital databases and images, 2) tabular summaries by state, county, and hydrologic unit, and 3) documentation. Aggregations to larger areas (representing habitats, wildlife refuges, or management districts) will be provided on a case-by-case basis. Ongoing C-CAP research will continue to explore techniques for remote determination of biomass, productivity, and functional status of wetlands and will evaluate new technologies (e.g. remote sensor systems, global positioning systems, image processing algorithms) as they become available. Selected hardcopy land-cover change maps will be produced at local (1:24,000) to regional scales (1:500,000) for distribution. Digital land-cover change data will be provided to users for the cost of reproduction. Much of the guidance contained in this document was developed through a series of professional workshops and interagency meetings that focused on a) coastal wetlands and uplands; b) coastal submersed habitat including aquatic beds; c) user needs; d) regional issues; e) classification schemes; f) change detection techniques; and g) data quality. Invited participants included technical and regional experts and representatives of key State and Federal organizations. Coastal habitat managers and researchers were given an opportunity for review and comment. This document summarizes C-CAP protocols and procedures that are to be used by scientists throughout the United States to develop consistent and reliable coastal change information for input to the C-CAP nationwide database. It also provides useful guidelines for contributors working on related projects. It is considered a working document subject to periodic review and revision.(PDF file contains 104 pages.)

Panama City Fisheries Resources Office: FY 2007 Annual Report

HIGHLIGHTS FOR FY 2007 1. Completed a three-year Gulf sturgeon population study on the Escambia River, Florida. The population was estimated at 451 fish. 2. Implemented the Gulf Striped Bass Restoration Plan by coordinating the 24th Annual Morone Workshop, leading the technical committee, transporting broodfish, coordinating stocking on the Apalachicola-Chattahoochee-Flint (ACF) river system, and evaluating post-stocking success. 3. Completed a survey to document the extent of aquatic resources, recreational fishing opportunities, and fishery management needs on Department of Defense (DoD) facilities located in Region 4. 4. Continued a project in the Apalachicola River to describe the effects of exceptional drought conditions on freshwater mussel recovery. 5. Initiated a study to locate extant populations of the federally endangered Ochlockonee moccasinshell in the Ochlockonee River Basin. We documented the first live individuals in 14 years. 6. Completed a five-year status review for seven threatened and endangered freshwater mussels in the NEG drainages. 7. Restored Mill Creek to improve habitat for the endangered Okaloosa darter by removing six fish passage barriers and creating approximately 3,000 linear feet of new and regenerated stream channel with floodplain and native vegetation. 8. Completed a fish passage project that connected about 5 miles of habitat in Little Rocky Creek, Eglin Air Force Base, to benefit the Okaloosa darter. 9. Completed a threats analysis to aquatic species in the Chipola River watershed using GIS stream data, aerial imagery, and land cover data. 10. Multiple outreach projects were completed to detail aquatic resource conservation needs and opportunities, including National Fishing Week, Earth Day, several festivals, and school outreach.

Promoting innovative stormwater solutions for coastal plain communities

In 2008, the Center for Watershed Protection (CWP) surveyed seventy-three coastal plain communities to determine their current practices and need for watershed planning and low impact development (LID). The survey found that communities had varying watershed planning effectiveness and need better stormwater management, land use planning, and watershed management communication. While technical capacity is improving, stormwater programs are under staffed and innovative site designs may be prohibited under current regulations. In addition, the unique site constraints (e.g., sandy soils, low relief, tidal influence, vulnerability to coastal hazards, etc.) and lack of local examples are common LID obstacles along the coast (Vandiver and Hernandez, 2009). LID stormwater practices are an innovative approach to stormwater management that provide an alternative to structural stormwater practices, reduce runoff, and maintain or restores hydrology. The term LID is typically used to refer to the systematic application of small, distributed practices that replicate pre-development hydrologic functions. Examples of LID practices include: downspout disconnection, rain gardens, bioretention areas, dry wells, and vegetated filter strips. In coastal communities, LID practices have not yet become widely accepted or applied. The geographic focus for the project is the Atlantic and Gulf coastal plain province which includes nearly 250,000 square miles in portions of fifteen states from New Jersey to Texas (Figure 1). This project builds on CWP’s “Coastal Plain Watershed Network: Adapting, Testing, and Transferring Effective Tools to Protect Coastal Plain Watersheds” that developed a coastal land cover model, conducted a coastal plain community needs survey (results are online here: http://www.cwp.org/#survey), created a coastal watershed Network, and adapted the 8 Tools for Watershed Protection Framework for coastal areas. (PDF contains 4 pages)

Identificação de áreas sob maior risco para leishmaniose visceral na cidade de Teresina, Piauí, Brasil

O propósito desta Tese foi detectar e caracterizar áreas sob alto risco para leishmaniose visceral (LV) e descrever os padrões de ocorrência e difusão da doença, entre os anos de 1993 a 1996 e 2001 a 2006, em Teresina, Piauí, por meio de métodos estatísticos para análise de dados espaciais, sistemas de informações geográficas e imagens de sensoriamento remoto. Os resultados deste estudo são apresentados na forma de três manuscritos. O primeiro usou análise de dados espaciais para identificar as áreas com maior risco de LV na área urbana de Teresina entre 2001 e 2006. Os resultados utilizando razão de kernels demonstraram que as regiões periféricas da cidade foram mais fortemente afetadas ao longo do período analisado. A análise com indicadores locais de autocorrelação espacial mostrou que, no início do período de estudo, os agregados de alta incidência de LV localizavam-se principalmente na região sul e nordeste da cidade, mas nos anos seguintes os eles apareceram também na região norte da cidade, sugerindo que o padrão de ocorrência de LV não é estático e a doença pode se espalhar ocasionalmente para outras áreas do município. O segundo estudo teve como objetivo caracterizar e predizer territórios de alto risco para ocorrência da LV em Teresina, com base em indicadores socioeconômicos e dados ambientais, obtidos por sensoriamento remoto. Os resultados da classificação orientada a objeto apontam a expansão da área urbana para a periferia da cidade, onde antes havia maior cobertura de vegetação. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar 15 conjuntos de setores censitário (SC) com diferentes probabilidades de conterem SC com alto risco de ocorrência de LV. O subconjunto com maior probabilidade de conter SC com alto risco de LV (92%) englobou SC com percentual de chefes de família alfabetizados menor que a mediana (≤64,2%), com maior área coberta por vegetação densa, com percentual de até 3 moradores por domicílio acima do terceiro quartil (>31,6%). O modelo apresentou, respectivamente, na amostra de treinamento e validação, sensibilidade de 79% e 54%, especificidade de 74% e 71%, acurácia global de 75% e 67% e área sob a curva ROC de 83% e 66%. O terceiro manuscrito teve como objetivo avaliar a aplicabilidade da estratégia de classificação orientada a objeto na busca de possíveis indicadores de cobertura do solo relacionados com a ocorrência da LV em meio urbano. Os índices de acurácia foram altos em ambas as imagens (>90%). Na correlação da incidência da LV com os indicadores ambientais verificou-se correlações positivas com os indicadores Vegetação densa, Vegetação rasteira e Solo exposto e negativa com os indicadores Água, Urbana densa e Urbana verde, todos estatisticamente significantes. Os resultados desta tese revelam que a ocorrência da LV na periferia de Teresina está intensamente relacionada às condições socioeconômicas inadequadas e transformações ambientais decorrentes do processo de expansão urbana, favorecendo a ocorrência do vetor (Lutzomyia longipalpis) nestas regiões.

Transformações socioespaciais em Angra dos Reis e Parati (RJ) de 1960/70 a 2010

Esta pesquisa tem como objetivo analisar as transformações socioespaciais ocorridas em Angra dos Reis e Parati no período que compreende os anos de 1960/70 a 2010. Para isso, discutiu-se o conceito de espaço geográfico considerando obras dos autores Milton Santos, Doreen Massey e Roberto Lobato Corrêa, buscando identificar as concepções destes sobre o conceito em questão e de que maneira as transformações ocorrem nos espaços, alterando sua forma e conteúdo de maneira singular e diversa. A possibilidade do acontecer diferente, da não linearidade dos espaços no tempo e de que a multiplicidade abre caminho para inúmeros arranjos diferenciados, permitem concluir que os espaços são diferentes, ainda que considerado todo o movimento globalizante do qual fazem parte. Para analisar as transformações, utilizou-se imagens de satélite (Landsat 2 e 5) dos anos de 1977, 1990 e 2010 a fim de gerar mapas de onde foi possível verificar a expansão das áreas urbanas. Em conjunto, trabalhou-se com dados econômicos e populacionais de censos produzidos pelo IBGE, dados da EMATER e outros utilizados na elaboração de quadros e tabelas sobre a estrutura socioeconômica dos municípios. Foram selecionadas fotografias antigas fornecidas pelo IPHAN, IBGE e outras fontes para ilustrar as transformações apresentadas. Trabalhou-se com as interações espaciais e os fluxos, apontados por Roberto Lobato Corrêa e Milton Santos, respectivamente, para entender como as organizações espaciais de cada município vão se modificando, na medida em que as interações também se transformam. Por meio de um resgate histórico, retrocedendo um pouco no tempo para o século XIX, buscou-se compreender como o ouro, o café, a ferrovia e o porto explicam, em parte, essa dinâmica diferenciada de transformação. E no decorrer das décadas do século XX, foram identificados os principais elementos que originaram as mudanças analisadas no período escolhido, sendo as usinas nucleares, o estaleiro naval, a rodovia BR-101, o turismo e o terminal de petróleo da Petrobrás. Ao falar da expansão urbana discutiu-se sobre o espaço rural e a sua hibridização, assumindo novas configurações com a incorporação de valores, formas, comportamentos e práticas urbanas.

Interações sobre a pluviosidade em encostas de clima tropical úmido e os movimentos de massa: o caso de sub-bacias do Alto Rio São João - RJ

Cada vez são mais comuns problemas relacionados a movimentos de massa nas encostas de clima tropical no Estado do Rio de Janeiro, especialmente na Serra do Mar, provocados por acumulados pluviométricos intensos. A ocupação humana desordenada de áreas sensíveis a tais processos geomorfológicos, bem como as condicionantes geológicas, geomorfológicas, pedológicas e de uso e cobertura do solo são apontadas como fatores cruciais na explicação desses processos. O maior conhecimento da dinâmica pluviométrica bem como suas interações com tais aspectos físicos ligados ao relevo parece ser a chave dessa maior compreensão desses fenômenos. Assim foram realizadas pesquisas relacionadas aos volumes e intensidades das chuvas na região do Alto Curso do Rio São João, bem como uma análise dos movimentos de massa identificados através de imagens de satélite e in loco, como forma de fornecer subsídios à melhor gestão do espaço dessas regiões montanhosa estão vulneráveis a movimentos de massa. A correlação entre os acumulados e a intensidade pluviométrica com fenômenos climáticos de escala global, como El Niño e La Niña também foi contemplada nessa pesquisa, mostrando uma relação mais alta com relação à intensidade da chuva mensal para anos de El Niño e para anos de La Niña uma reduzida ocorrência dessas intensidades pluviométricas. Os estudos revelaram que os tipos de solos e sua cobertura e uso têm uma grande influência na deflagração de movimentos de massa. Foram observados um número reduzido de movimentos de massa em áreas naturais e uma maior proporção desses movimentos em áreas utilizadas para a atividade da pecuária na região. Grande parte dos movimentos de massa ocorreram em áreas de Cambissolos (áreas mais elevadas) e Latossolos (áreas de encostas em menores altitudes). Ambos os solos são mais espessos do que os encontrados em áreas mais declivosas, apresentando maior acúmulo de materiais a serem mobilizados durante grandes acumulados pluviométricos, gerando movimentos de massa. A análise mostrou também que áreas mais chuvosas e com maior ocorrência de acumulados pluviométricos extremos, acima de 100 mm/dia e acima de 30mm/mês concentraram um número maior de movimentos de massa, como a região mais próxima da estação de Quartéis (porção leste). Por outro lado áreas bastante elevadas, com altas declividades, porém com predomínio de Mata Atlântica e áreas com solos menos espessos, como os Neossolos Litólicos, se mostraram com um número reduzido desses processos. Enfim esse estudo mostrou a necessidade de se gerir melhor os espaços dessas áreas sensíveis sob o ponto de vista geomorfológico, até por que são áreas na periferia de regiões densamente habitadas e cujas demandas tendem a se tornar cada vez mais marcantes, o que pode gerar problemas locais, atingindo sua população e economia, com sérias conseqüências para o ambiente.

Uma proposta metodológica de integração de técnicas de análise espectral e de inteligência computacional, baseadas em conhecimento, para o reconhecimento de padrões em imagens multiespectrais

Somente no ano de 2011 foram adquiridos mais de 1.000TB de novos registros digitais de imagem advindos de Sensoriamento Remoto orbital. Tal gama de registros, que possui uma progressão geométrica crescente, é adicionada, anualmente, a incrível e extraordinária massa de dados de imagens orbitais já existentes da superfície da Terra (adquiridos desde a década de 70 do século passado). Esta quantidade maciça de registros, onde a grande maioria sequer foi processada, requer ferramentas computacionais que permitam o reconhecimento automático de padrões de imagem desejados, de modo a permitir a extração dos objetos geográficos e de alvos de interesse, de forma mais rápida e concisa. A proposta de tal reconhecimento ser realizado automaticamente por meio da integração de técnicas de Análise Espectral e de Inteligência Computacional com base no Conhecimento adquirido por especialista em imagem foi implementada na forma de um integrador com base nas técnicas de Redes Neurais Computacionais (ou Artificiais) (através do Mapa de Características Auto- Organizáveis de Kohonen SOFM) e de Lógica Difusa ou Fuzzy (através de Mamdani). Estas foram aplicadas às assinaturas espectrais de cada padrão de interesse, formadas pelos níveis de quantização ou níveis de cinza do respectivo padrão em cada uma das bandas espectrais, de forma que a classificação dos padrões irá depender, de forma indissociável, da correlação das assinaturas espectrais nas seis bandas do sensor, tal qual o trabalho dos especialistas em imagens. Foram utilizadas as bandas 1 a 5 e 7 do satélite LANDSAT-5 para a determinação de cinco classes/alvos de interesse da cobertura e ocupação terrestre em três recortes da área-teste, situados no Estado do Rio de Janeiro (Guaratiba, Mangaratiba e Magé) nesta integração, com confrontação dos resultados obtidos com aqueles derivados da interpretação da especialista em imagens, a qual foi corroborada através de verificação da verdade terrestre. Houve também a comparação dos resultados obtidos no integrador com dois sistemas computacionais comerciais (IDRISI Taiga e ENVI 4.8), no que tange a qualidade da classificação (índice Kappa) e tempo de resposta. O integrador, com classificações híbridas (supervisionadas e não supervisionadas) em sua implementação, provou ser eficaz no reconhecimento automático (não supervisionado) de padrões multiespectrais e no aprendizado destes padrões, pois para cada uma das entradas dos recortes da área-teste, menor foi o aprendizado necessário para sua classificação alcançar um acerto médio final de 87%, frente às classificações da especialista em imagem. A sua eficácia também foi comprovada frente aos sistemas computacionais testados, com índice Kappa médio de 0,86.

A importância da caraterização geoambiental para elaboração de planejamento territorial ambiental: o exemplo do primeiro distrito do município de Rio Bonito (RJ)

O crescimento populacional acelerado e a imposição do mercado regional e global no município de Rio Bonito (RJ) proporcionaram alterações no seu espaço territorial. As observações cotidianas e a análise dos mapas e imagens de satélites do município trouxeram questionamentos sobre a organização territorial em face de novos empreendimentos e a situação ambiental. Com essas demandas diferenciadas surge a necessidade de estudos integrados para se caracterizar em escala local as problemáticas com o uso e cobertura da terra e tentar oferecer possibilidades de reorganização numa visão holística de todo o processo, que é dinâmico. A caracterização com uma perspectiva sistêmica, nesse estudo, recebe o nome de Geoambiental. O município de Rio Bonito está localizado no Estado do Rio de Janeiro e possui uma área total de 456,45 km2. É dividido em três distritos: Sede, Boa Esperança e Basílio. O trabalho em questão busca um entendimento sobre as condições ambientais das unidades de paisagem no Primeiro Distrito, a fim de subsidiar alternativas de um desenvolvimento sustentável. A pesquisa teve como objetivo principal demonstrar a importância da Caracterização Geoambiental para realização de planejamento territorial em consonância com a preservação ambiental. Além disso, buscou-se realizar análise do uso e cobertura da terra, identificar vulnerabilidades e estabilidades das Unidades Geoambientais e identificar alternativas viáveis para as questões socioambientais e que tenham como base a compreensão da dinâmica local, as relações sociais e passivos ambientais. A metodologia utilizada consistiu na determinação das Unidades Geoambientais com base na revisão bibliográfica, observação de campo, análise de imagens de satélite, dos mapas geomorfológicos, de drenagem e altimétricos. As informações obtidas foram analisadas para geração de banco de dados digitais no Sistema de Informações Geográficas (SIG), associadas com informações socioeconômicas. A disponibilidade do banco de dados possibilitou a geração de camadas temáticas pela aplicação de rotinas computacionais específicas, permitindo a sua atualização constante. As informações referentes à geologia, geomorfologia, hidrografia, clima, solo, vegetação, recursos minerais foram selecionadas e sistematizadas para a análise das Unidades Geoambientais. A análise do uso e cobertura do solo do Primeiro Distrito revelou que em 2011 as pastagens ocupavam 14.610 ha (67,89%), seguido da floresta com 4.039 ha (18,76%), vegetação secundária e pastagem com 1.848 ha (8,58%) e ocupação urbana de média e baixa densidade, somadas, com 999 ha (4,63%). A caracterização do uso e cobertura do solo é indispensável para compreensão da organização espacial e planejamento de uma gestão ambiental, considerando que a implantação do Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (COMPERJ) demandará aumento de população e conseqüente sobrecarga na infraestrutura básica municipal. A análise do uso e cobertura demonstrou que os principais problemas das Unidades Geoambientais são decorrentes do uso inadequado da terra em relação as suas potencialidades. O estudo demonstrou, portanto que, a realização de estudos integrados do espaço geográfico pode ser efetuada, sendo necessário lembrar a relevância de se compreender a dinâmica do ambiente para a realização de projetos municipais com vistas a um planejamento territorial sustentável.

Mapeamento digital do uso da terra da cobertura vegetal no Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET) a partir de imagens orbitais de alta resolução.

No Brasil, entre as áreas protegidas e regulamentadas por lei estão às denominadas Unidades de Conservação (UC) e são definidas assim por possuírem características ambientais, estéticas, históricas ou culturais relevantes, importantes na manutenção dos ciclos naturais, demandando regimes especiais de preservação, conservação ou exploração racional dos seus recursos. O Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET), criado pela Lei 1.901, de 29 de novembro de 1991 localizado entre os municípios de Niterói e Maricá no Estado do Rio de Janeiro, enquadra-se na categoria de UC de Proteção Integral abrigando uma extensa faixa de Mata Atlântica em seus limites. Para a presente pesquisa foi feita uma classificação de Uso da terra e cobertura vegetal, refinada por pesquisas feitas através do trabalho de campo, que subsidiou a elaboração da proposta de Zoneamento Ambiental para o parque. O processamento digital da imagem foi feito utilizando-se o sistema SPRING desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). A confecção dos mapas temáticos foi feita com apoio do sistema Arcgis desenvolvido pela ESRI. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) foi empregado para as modelagens ambientais. Nessa etapa foram consideradas, de forma integrada, a variabilidade taxonômica, a expressão territorial e as alterações temporais verificáveis em uma base de dados georreferenciada. A tecnologia SIG integra operações convencionais de bases de dados, relativas ao armazenamento, manipulação, análise, consulta e apresentação de dados, com possibilidades de seleção e busca de informações e suporte à análise geoestatística, conjuntamente com a possibilidade de visualização de mapas sofisticados e de análise espacial proporcionada pelos mapas. A opção por esta tecnologia busca potencializar a eficiência operacional e permitir planejamento estratégico e administração de problemas, tanto minimizando os custos operacionais como acelerando processos decisórios. O estudo feito através da modelagem computacional do PESET apresentará o emprego das técnicas amplamente utilizadas no monitoramento ambiental, sendo úteis aos profissionais destinados à gestão e aos tomadores de decisão no âmbito das políticas públicas relacionadas à gestão ambiental de Unidades de Conservação.

Decomposição foliar e produção secundária como indicadores funcionais em um gradiente de impacto de cobertura do solo ripário em rios tropicais

Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados.

Gulf of Mexico tidal creeks serve as sentinel habitats for assessing the impact of coastal development on ecosystem health

A study was conducted, in association with the Alabama and Mississippi National Estuarine Research Reserves (NERRs) in the Gulf of Mexico (GoM) as well as the Georgia, South Carolina, and North Carolina NERRs in the Southeast (SE), to evaluate the impacts of coastal development on tidal creek sentinel habitats, including potential impacts to human health and well-being. Uplands associated with Southeast and Gulf of Mexico tidal creeks, and the salt marshes they drain, are popular locations for building homes, resorts, and recreational facilities because of the high quality of life and mild climate associated with these environments. Tidal creeks form part of the estuarine ecosystem characterized by high biological productivity, great ecological value, complex environmental gradients, and numerous interconnected processes. This research combined a watershed-level study integrating ecological, public health and human dimension attributes with watershed-level land cover data. The approach used for this research was based upon a comparative watershed and ecosystem approach that sampled tidal creek networks draining developed watersheds (e.g., suburban, urban, and industrial) as well as undeveloped sites (Holland et al. 2004, Sanger et al. 2008). The primary objective of this work was to define the relationships between coastal development with its concomitant land cover changes, and non-point source pollution loading and the ecological and human health and wellbeing status of tidal creek ecosystems. Nineteen tidal creek systems, located along the Southeastern United States coast from southern North Carolina to southern Georgia, and five Gulf of Mexico systems from Alabama and Mississippi were sampled during summer (June-August) 2005, 2006 (SE) and 2008 (GoM). Within each system, creeks were divided into two primary segments based upon tidal zoning: intertidal (i.e., shallow, narrow headwater sections) and subtidal (i.e., deeper and wider sections), and watersheds were delineated for each segment. In total, we report findings on 29 intertidal and 24 subtidal creeks. Indicators sampled throughout each creek included water quality (e.g., dissolved oxygen, salinity, nutrients, chlorophyll-a levels), sediment quality (e.g., characteristics, contaminant levels including emerging contaminants), pathogen and viral indicators (e.g., fecal coliform, enterococci, F+ coliphages, F- coliphages), and abundance and tissue contamination of biological resources (e.g., macrobenthic and nektonic communities, shellfish tissue contaminants). Tidal creeks have been identified as a sentinel habitat to assess the impacts of coastal development on estuarine areas in the southeastern US. A conceptual model for tidal creeks in the southeastern US identifies that human alterations (stressors) of upland in a watershed such as increased impervious cover will lead to changes in the physical and chemical environment such as microbial and nutrient pollution (exposures), of a receiving water body which then lead to changes in the living resources (responses). The overall objective of this study is to evaluate the applicability of the current tidal creek classification framework and conceptual model linking tidal creek ecological condition to potential impacts of development and urban growth on ecosystem value and function in the Gulf of Mexico US in collaboration with Gulf of Mexico NERR sites. The conceptual model was validated for the Gulf of Mexico US tidal creeks. The tidal creek classification system developed for the southeastern US could be applied to the Gulf of Mexico tidal creeks; however, some differences were found that warrant further examination. In particular, pollutants appeared to translate further downstream in the Gulf of Mexico US compared to the southeastern US. These differences are likely the result of the morphological and oceanographic differences between the two regions. Tidal creeks appear to serve as sentinel habitats to provide an early warning of the ensuing harm to the larger ecosystem in both the Southeastern and Gulf of Mexico US tidal creeks.