Predictive mapping of powerful owl (Ninox strenua) breeding sites using Geographical Information Systems (GIS) in urban Melbourne, Australia

Urban expansion is a principal process threatening biodiversity globally. It is predicted that over half of the world's population will reside in urban centres by 2010. If we are to conserve biodiversity, a shift in perspective from traditional ecological studies based in natural environments, to studies based in less natural environments is paramount. To effectively conserve species which occur in urban environments, comprehensive analysis is necessary to determine the processes that are driving this urban usage. Geographical Information Systems (GIS) technology provides a valuable tool for efficient spatial analysis and predictive mapping of species distributions.

This study used GIS to analyze current breeding sites for the powerful owl, a vulnerable top order predator in urban Melbourne, Australia. GIS analysis suggests that a number of ecological attributes were influencing powerful owl usage of urban environments. Using these ecological attributes, predictive mapping was undertaken, which identified a number of potential breeding sites for powerful owls within urbanized Melbourne.

Urban environments are traditionally perceived as “the wastelands” of natural environments, however, this study demonstrates that they have the potential to support apex predators, an important finding for the management of rare and threatened species.

Simulating urban growth in a developing nation's region using a cellular automata-based model

Urbanization is one of the most evident global changes. Research in the field of urban growth modelling has generated models that explore for drivers and components of the urban growth dynamics. Cellular automata (CA) modeling is one of the recent advances, and a number of CA-based models of urban growth have produced satisfactory simulations of spatial urban expansion over time. Most application and test of CA-based models of urban growth which provide likely and reliable simulations has been developed in urban regions of developed nations; urban regions in the United States, in particular. This is because most of the models were developed in universities and research centers of developed nations, and these regions have the required data, which is extensive. Most of the population growth in the world, however, occurs in the developing world. While some European countries show signs of stabilization of their population, in less developed countries, such as India, population still grows exponentially. And this growth is normally uncoordinated, which results in serious environmental and social problems in urban areas. Therefore, the use of existing dynamic–spatial models of urban growth in regions of developing nations could be a means to assist planners and decision makers of these regions to understand and simulate the process of urban growth and test the results of different development strategies. The pattern of growth of urban regions of developing nations, however, seems to be different of the pattern of developed countries. The former use to be more dense and centralized, normally expanding outwards from consolidated urban areas; while the second is normally more fragmented and sparse. The present paper aims to investigate to how extent existing CA-based urban growth models tested in developed nations can also be applied to a developing country urban area. The urban growth model was applied to Porto Alegre City, Brazil. An expected contiguous expansion from existing urban areas has been obtained as following the historical trends of growth of the region. Moreover, the model was sensitive and able to portray different pattern of growth in the study area by changing the value of its parameters.

Unauthorised human use of an urban coastal wetland sanctuary: current and future patterns

Urban expansion brings profound impacts and challenges to many ecosystems, including wetlands. Unauthorised public access to wetland sanctuaries can lead to a number of management problems, such as increasing disturbance to migratory shorebirds. We investigate unauthorised human use of a coastal urban wetland located in Melbourne, Australia, and use current results to predict future patterns of visitation under different management and urban development scenarios. Despite being officially closed to the public, 20.8% of the 574 ha wetland experienced human intrusions during the sampling period. These were most frequent in the section which directly abuts residential development where over 50% of the wetland experienced intrusions. The most frequently observed activities were walking (4.8 ± 4.9 intrusions per observation day), dog walking (8.5 ± 4.5), cycling (3.0 ± 1.8) and motorised trail bike riding (2.5 ± 1.0). There were significant negative relationships between the occurrence of intrusions and distance from the wetland boundary and access points. Walkers and dog walkers were likely to intrude more deeply into the wetlands than other users. We predict that once residential development is completed around the entire perimeter of the wetland that 48% of the total area will be subject to intrusions. This will increase to 58.8% if internal management tracks are opened for public use. We recommend that the current access policy is maintained, and compliance is enhanced through education and additional physical barriers. © 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sprawling and Urban transportation system: Impacts in the city of Londrina, Parana, Brazil

After nearly 80 years since the construction of its core, represented today by the city's central area, Londrina, located in the state of Parana, has the appearance of a new city but its features and trends of planning policies depict the bad examples of Brazilian cities. With a booming urban growth, from north to south of the county, the urban interstices represented by big voids in the middle of the city created speculation and the concept of an ideal city slowly disappeared. With a metropolitan appearance and, at the same time, with small town aspects, Londrina stands out as an automobile-oriented city, a fact that has impacted the livelihood of the population, generating environmental impacts for all social classes. This paper discusses how the form of occupation in Londrina, characterized by the sprawl phenomenon and its relation to car preference as a mode of transportation has generated urban environmental impacts. It was concluded that the choice of using cars in Londrina, as well in other medium-sized Brazilian cities studied by the comparative method, has increased and has generated bottlenecks in traffic. As a consequence, there is a constant expropriation of properties for widening roads and at the same time, the presence of various densities and urban voids that form an uneven urban space and an obstacle to efficient urban planning. © 2012 WIT Press.

The role of paved surfaces in the Urban Heat Island phenomenon: Assessment of fundamental thermal parameters and finite element analysis for UHI mitigation

Nowadays the environmental issues and the climatic change play fundamental roles in the design of urban spaces. Our cities are growing in size, many times only following immediate needs without a long-term vision. Consequently, the sustainable development has become not only an ethical but also a strategic need: we can no longer afford an uncontrolled urban expansion. One serious effect of the territory industrialisation process is the increase of urban air and surfaces temperatures compared to the outlying rural surroundings. This difference in temperature is what constitutes an urban heat island (UHI). The purpose of this study is to provide a clarification on the role of urban surfacing materials in the thermal dynamics of an urban space, resulting in useful indications and advices in mitigating UHI. With this aim, 4 coloured concrete bricks were tested, measuring their emissivity and building up their heat release curves using infrared thermography. Two emissivity evaluation procedures were carried out and subsequently put in comparison. Samples performances were assessed, and the influence of the colour on the thermal behaviour was investigated. In addition, some external pavements were analysed. Albedo and emissivity parameters were evaluated in order to understand their thermal behaviour in different conditions. Surfaces temperatures were recorded in a one-day measurements campaign. ENVI-met software was used to simulate how the tested materials would behave in two typical urban scenarios: a urban canyon and a urban heat basin. Improvements they can carry to the urban microclimate were investigated. Emissivities obtained for the bricks ranged between 0.92 and 0.97, suggesting a limited influence of the colour on this parameter. Nonetheless, white concrete brick showed the best thermal performance, whilst the black one the worst; red and yellow ones performed pretty identical intermediate trends. De facto, colours affected the overall thermal behaviour. Emissivity parameter was measured in the outdoor work, getting (as expected) high values for the asphalts. Albedo measurements, conducted with a sunshine pyranometer, proved the improving effect given by the yellow paint in terms of solar reflection, and the bad influence of haze on the measurement accuracy. ENVI-met simulations gave a demonstration on the effectiveness in thermal improving of some tested materials. In particular, results showed good performances for white bricks and granite in the heat basin scenario, and painted concrete and macadam in the urban canyon scenario. These materials can be considered valuable solutions in UHI mitigation.

Portland’s Urban Growth Boundary and Lessons for Shanghai and Suzhou-Wuxi-Changzhou Urban Agglomeration, China

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Development of a sewerage infrastructure buffer assessment tool for local authorities

Urban expansion continues to encroach on existing or newly implemented sewerage infrastructure. In this context, legislation and guidelines, both national and international, provide limited direction to the amenity allocation of appropriate buffering distances for land use planners and infrastructure providers. A review of published literature suggests the dominant influences include topography, wind speed and direction, temperature, humidity, existing land uses and vegetation profiles. A statistical criteria review of these factors against six years of sewerage odour complaint data was undertaken to ascertain their influence and a complaint severity hierarchy was established. These hierarchical results suggested the main criteria were: topographical location, elevation relative to the odour source and wind speed. Establishing a justifiable criterion for buffer zone allocations will assist in analytically determining a basis for buffer separations and will assist planners and infrastructure designers in assessing lower impact sewerage infrastructure locations.

Preliminary development of a sewerage infrastructure buffer assessment tool for engineering risk and strategic land use planning

Urban expansion continues to encroach on once isolated sewerage infrastructure. In this context,legislation and guidelines provide limited direction to the amenity allocation of appropriate buffer distances for land use planners and infrastructure providers. Topography, wind speed and direction,temperature, humidity, existing land uses and vegetation profiles are some of the factors that require investigation in analytically determining a basis for buffer separations. This paper discusses the compilation and analysis of six years of Logan sewerage odour complaint data. Graphically,relationships between the complaints, topographical features and meteorological data are presented. Application of a buffer sizing process could assist planners and infrastructure designers alike, whilst automatically providing extra green spaces. Establishing a justifiable criterion for buffer zone allocations can only assist in promoting manageable growth for healthier and more sustainable communities.

Invasion of Egeria into the Hawkesbury-Nepean River, Australia

The Hawkesbury-Nepean River in New South Wales (NSW), Australia, is the largest river system in the Sydney metropolitan area, and it drains most of the developing areas to the west. This catchment is under increasing pressure from urban expansion and the river frequently experiences extended periods of low flows due to a combination of extensive river regulation and the Australian temperate climate. Added to this, the river and several of its tributaries receive treated sewage and stormwater from various sources. Habitats and biota within the Hawkesbury-Nepean River catchment have been altered since European settlement and many introduced species have spread throughout the terrestrial and aquatic environment (Recher et al. 1993). Submersed macrophyte assemblages within the river have undergone significant changes in their distribution and abundance due to eutrophication, habitat alteration and changes to river flows (Recher et al 1993). Anecdotal evidence and some early unpublished studies suggest that egeria (Egeria densa Planchon), introduced from South America as an aquarium plant, was present in the Hawkesbury-Nepean River prior to 1980. Sainty (1973) reported a persistent and troublesome infestation over a number of years at Wallacia in the upper Nepean River. Here, as part of a larger study on the ecology of macrophyte and invertebrate assemblages associated with anthropogenic disturbance in the Hawkesbury-Nepean River, we document the rapid spread of egeria since 1994. Significant increases in egeria biomass were also found, and we present preliminary evidence which suggest that the native ribbonweed, vallisneria (Vallisneria americana Michx.) is being displaced.

La modernización urbana de Mondragón hacia 1900: la contribución de Pedro de Viteri

[ES] Pedro de Viteri (Mondragón, 1833-Biarritz, 1908) llegó a su villa natal en 1893, después de haber vivido en Francia desde que era un niño. Volvió con el ánimo de emprender una labor filantrópica que cambió la fisonomía urbana de Mondragón, imprimiendo un aire nuevo y moderno a una villa que a la sazón distaba mucho del ambiente en el que él se había movido.

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.

Segmentação e classificação de imagens destinadas ao mapeamento digital do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO)

Na perspectiva ambiental, o Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) é o Parque Nacional mais pesquisado no Brasil e configura-se como uma importante Unidade de Conservação inserida no estado do Rio de Janeiro, devido à sua importância ambiental para o estado. Localizado em quatro municípios da região serrana: Teresópolis, Petrópolis, Magé e Guapimirim foi constatado que essa área tem passado por alguns problemas, relativamente recentes, de ocupação desordenada devido à expansão urbana em sua vizinhança caracterizada por pressão antrópica. Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível ilustrar o processo de ocupação humana por meio de documentos cartográficos. Além de estes processos possibilitarem a geração de mapas de uso da Terra e cobertura vegetal, com o intuito de auxiliar e dar fomento à execução de atividades, o mapeamento digital configura-se numa importante ferramenta para a análise ambiental, contribuindo para o posterior zoneamento da área de estudo. Adotaram-se classes temáticas de uso e ocupação da Terra com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais trabalhadas. São elas: afloramento rochoso, área urbana, agricultura e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar e explorar as funcionalidades das ferramentas SPRING e DEFINIENS e resultados foram comparados a partir do uso de imagens LANDSAT, CBERS, SPOT e IKONOS chegando-se a resultados de que no sistema SPRING, os melhores parâmetros a serem escolhidos foram similaridade 10 e área 400. Já para o sistema DEFINIENS, constatou-se que o processo de segmentação multinível permitiu o alcance de resultados mais rápidos, do ponto de vista computacional, do que o processo de segmentação único utilizado normalmente entre os sistemas de processamento de imagens digitais como o SPRING. Já sob a ótica do processo de classificação de imagens, a pesquisa constituiu em avaliar este mecanismo por meio de dois indicadores: o de exatidão/acurácia e o índice Kappa. Neste sentido, observaram-se tendências de melhores resultados no sistema SPRING.

Importância do território para os processos identitários dos quilombolas e seus conflitos territoriais: Pedra do Sal e Sacopã(RJ)

O presente trabalho consiste em um estudo sobre a importância que os territórios possuem para os processos identitários dos quilombolas, e a importância da conservação destes para sociedade, uma vez que estes são um patrimônio histórico cultural da sociedade brasileira. O estudo desenvolverá discussões sobre território, sob a perspectiva da geografia cultural, onde o território é visto como um local dotado de significados, e apresentará um estudo sobre quilombo e a cultura quilombola. Para efetuar tais estudos e análises foram feitos dois recortes espaciais, em duas comunidades remanescentes de quilombos, as comunidades observadas foram Quilombola da Pedra do Sal e Quilombola do Sacopã, localizadas respectivamente, no bairro da Saúde e da Lagoa, ambos pertencentes à cidade do Rio de Janeiro, localizadas no estado fluminense. Essas comunidades quilombolas são consideradas urbanas, pois, foram incorporadas a cidade, através do processo de expansão urbana, sendo assim, foi realizada uma observação em até que ponto a urbanização pode promover uma descaracterização das comunidades urbanas. O trabalho conta ainda com um estudo sobre as conseqüências da não regulamentação desses territórios, tanto para a própria comunidade quilombola, quanto para a sociedade, já que esses quilombos podem ser considerados como patrimônio histórico cultural, e a não regulamentação pode significar o fim dessas tradicionais comunidades. Destarte, o trabalho consiste em avaliar o significado que a apropriação do território tem para estas comunidades e a importância deste para os seus processos identitários, além de identificar e analisar os conflitos existentes nestes quilombos. Portanto, o trabalho pauta-se em um estudo mais detalhado sobre a o significado que o território possui para os quilombolas, ou seja, o território como um geossímbolo.

Ocupação dos solos em terrenos marginais às lagoas costeiras: mudanças e perspectivas ambientais frente à expansão urbana - o caso da lagoa de Jacarepaguá (Rio de Janeiro)

O objetivo do trabalho é analisar a lagoa de Jacarepaguá e a ocupação no seu entorno de forma multitemporal, contribuindo para o melhor entendimento das atuais condições ambientais da Baixada de Jacarepaguá. A metodologia adotada buscou identificar mudanças físicas do meio a partir 1980 através da elaboração, comparação e análise de mapas de ocupação e uso dos solos relativos aos anos de 1984, 1992, 2001 e 2010, e da identificação da qualidade da água da lagoa de Jacarepaguá, das suas condições de profundidade, tamanho do espelho dágua e de sua relação com a população local. Com isso foi possível retratar formas de integração entre os processos naturais e sociais em um dado espaço-tempo assim como estabelecer tendências futuras desse ambiente. Os resultados mostram que de tempos em tempos há uma refuncionalização do espaço, que se reflete não só na conformação dos terrenos marginais alagadiços mas também nas condições físicas da própria lagoa de Jacarepaguá. Seu espelho dágua vem sendo confinado pelas formas de ocupação nas áreas das bacias fluviais e nos seus terrenos marginais (impermeabilização, aterros e obras de drenagem) fazendo com que haja uma estabilidade relativa na sua dimensão areal e também no volume de suas águas. A lagoa apresenta dados históricos de poluição por esgoto doméstico que têm acelerado suas condições naturais de assoreamento e comprometido à qualidade de suas águas. E mesmo havendo projetos e obras de saneamento para o local, verifica-se que tem havido um aumento da poluição da lagoa principalmente na sua porção oeste, conforme o resultado das análises realizadas com os dados temporais disponíveis de DBO, fósforo, Nitrogênio Kj, OD e salinidade. Isto pode ser explicado pela tendência atual da expansão urbana rumo a essa direção. Constatou-se que apesar de, por algum tempo, os tipos de terreno terem condicionado as formas de ocupação, atualmente o processo se inverteu, sendo a ocupação indutora e recondicionante da estruturação do meio. São apresentadas e caracterizadas diversas formas e respectivos tipos de usos do solo na área. Conclui-se que as condições ambientais da lagoa de Jacarepaguá e suas perspectivas futuras dependem atualmente mais da forma com que a sociedade quer e pretende incorpora-la ao seu ambiente do que da dinâmica natural do sistema físico do qual faz parte.

A pendularidade da população em Macaé-RJ a partir do processo de periferização urbana: o exemplo da Vila de Córrego do Ouro

A pesquisa tem por objetivo investigar um dos impactos do processo de desenvolvimento da indústria do petróleo em Macaé-RJ, sobre a dinâmica urbana no município, especialmente no deslocamento pendular da população na vila serrana de Córrego do Ouro. O desenvolvimento macaense é considerado a partir da sua influência sobre a dinâmica populacional, sobretudo no que se refere à sua mobilidade espacial. A análise é sustentada por uma base teórica que articula o processo de urbanização no Brasil contemporâneo e as possibilidades de interação entre os territórios urbano e rural, às características da mobilidade pendular da população, sobretudo em espaços não-metropolitanos. A pesquisa é apresentada a partir de trabalho de campo realizado e da confrontação de seus resultados com dados do IBGE e do Programa Macaé Cidadão. Por fim, a dissertação considera a formação de vetores de expansão urbana na sede macaense, como meio de reforçar o argumento da formação de um eixo periférico nos núcleos urbanos serranos que margeiam a RJ-162, exemplificados pelo estudo da pendularidade da população na vila de Córrego do Ouro.