Remote Sensing and Field Assessment of Tsunami Effects on Coastal Pond Aquaculture in Northern Sumatra

An attempt was made to conduct spatial assessment of the pattern and extent of damage to coastal aquaculture ponds along the east coast of Aceh province in Sumatra, Indonesia, resulting from the tsunami event of 26 December 2004. High-resolution satellite imagery, i.e., SPOT-5 multispectral scenes covering the 700 km stretch of the coast, acquired before and after the tsunami, were digitally enhanced and visually interpreted to delineate pockets of aquaculture ponds that were discerned to be damaged and relatively intact. Field checks were conducted at 87 sites in the four eastern coastal districts. The results indicate that SPOT-5 multispectral imagery was minimally sufficient to detect areas of damaged and relatively intact aquaculture ponds, but the 10-m spatial resolution poses limitations to evaluating the extent of pond damage. Nevertheless, the 60 km swath of the imagery makes it reasonably affordable for large-area assessment to identify pockets of severe damage for targeting more detailed assessments. The image maps produced from a mosaic of the SPOT-5 scenes can also serve as base maps for spatial planning in the challenging task of reconstruction and rehabilitation of the disrupted livelihoods of the coastal communities.

A análise ambiental integrada para o estudo de fragilidade turística: um estudo de caso para o município de Duas Barras (RJ)

O turismo na natureza é uma das modalidades de turismo que mais tem crescido no Brasil, sendo visto como alternativa econômica para municípios de médio e pequeno porte que possuem Unidades de Conservação em seus territórios ou áreas com remanescentes florestais ou ainda áreas de interesse geológico, geomorfológico, concentração hídrica que possam atrair o turista. A preocupação quanto ao sustento da atividade turística desta categoria ocorre, quando o ambiente natural na qual se pretende instalar os empreendimentos turísticos não possui estudos pretéritos sobre o meio físico e nem instrumento legal de planejamento ambiental que apoie a tomada de decisão. Neste contexto, esta dissertação versa sobre o estudo da fragilidade turística do município de Duas Barras Rio de Janeiro com objetivos de balizar os resultados obtidos, com estudos pretéritos sobre potencialidades turísticas da região, assim como os empreendimentos turísticos já instalados e verificando se há conformidade entre o ambiente explorado e a atividade turística em curso. Como metodologia, a presente pesquisa utilizou técnicas de fragilidade ambiental desenvolvida de Ross (2010), a análise da fragilidade turística teve adaptações com base em Costa (2009), o modelo de indicadores turísticos de Barbosa (2009) e os dados sobre a potencialidade turística local foram extraídos de Goes (2007). Utilização de técnicas de geoprocessamento foram fundamentais para desenvolvimento de análises espaciais, geográficas e a visão integrada dos dados. Como resultados, foram gerados mapas temáticos do meio físico, socioeconomia e a avaliação das atuais instalações turísticas na região.

Indicators for management of coral reefs and their applications to marine protected areas

Informed planning and decision-making in the management of natural resources requires an ability to integrate complex interactions in ecosystems and communicate these effectively to stakeholders. This involves coping with three fundamental dilemmas. The first comes from the irregular pulse of nature. The second is the recognition that there are no strictly objective criteria for judging the well-being of an ecosystem. The third is posed by the quest for indicators with some integrative properties that may be used to analyze an ecosystem and impart the information to the relevant resource users. This paper presents some examples of indicators used to: 1) assess the status of a coral reef and, in particular, the state of its fisheries resources; 2) identify reefs that are most threatened by human activities; and 3) evaluate the likelihood of success of management interventions. These indicators are not exhaustive, but illustrate the range of options available for the management of coral reef ecosystems.

Indicators for management of coral reefs and their applications to marine protected areas

Informed planning and decision-making in the management of natural resources requires an ability to integrate complex interactions in ecosystems and communicate these effectively to stakeholders. This involves coping with three fundamental dilemmas. The first comes from the irregular pulse of nature. The second is the recognition that there are no strictly objective criteria for judging the “well-being” of an ecosystem. The third is posed by the quest for indicators with some integrative properties that may be used to analyze an ecosystem and impart the information to the relevant resource users. This paper presents some examples of indicators used to: 1) assess the status of a coral reef and, in particular, the state of its fisheries resources; 2) identify reefs that are most threatened by human activities; and 3) evaluate the likelihood of success of management interventions. These indicators are not exhaustive, but illustrate the range of options available for the management of coral reef ecosystems.

Remote sensing and field assessment of tsunami effects on coastal pond aquaculture in northern Sumatra

An attempt was made to conduct spatial assessment of the pattern and extent of damage to coastal aquaculture ponds along the east coast of Aceh province in Sumatra, Indonesia, resulting from the tsunami event of 26 December 2004. High-resolution satellite imagery, i.e., SPOT-5 multispectral scenes covering the 700 km stretch of the coast, acquired before and after the tsunami, were digitally enhanced and visually interpreted to delineate pockets of aquaculture ponds that were discerned to be damaged and relatively intact. Field checks were conducted at 87 sites in the four eastern coastal districts. The results indicate that SPOT-5 multispectral imagery was minimally sufficient to detect areas of damaged and relatively intact aquaculture ponds, but the 10-m spatial resolution poses limitations to evaluating the extent of pond damage. Nevertheless, the 60 km swath of the imagery makes it reasonably affordable for large-area assessment to identify pockets of severe damage for targeting more detailed assessments. The image maps produced from a mosaic of the SPOT-5 scenes can also serve as base maps for spatial planning in the challenging task of reconstruction and rehabilitation of the disrupted livelihoods of the coastal communities.

Avaliação da configuração espacial das bacias aéreas da Região Metropolitana do Rio de Janeiro.

O dimensionamento de uma rede de monitoramento e controle da qualidade do ar requer o conhecimento da área onde os poluentes atmosféricos, emitidos por fontes fixas e móveis, tendem a se concentrar e os seus fenômenos de dispersão. A definição das áreas de monitoramento da poluição atmosférica na Região Metropolitana do Rio de Janeiro é um tema discutido desde o início dos anos 80 quando foram estabelecidas as bacias aéreas a partir de cartas topográficas. Este projeto consiste em pesquisa aplicada ao estabelecimento da configuração espacial e mapeamento das bacias aéreas a partir de dados digitais. Tal esforço é justificado em função do alcance dos beneficiados diretamente e à sociedade em geral, a partir do conhecimento das condições da qualidade do ar e seu comportamento ao longo do tempo. O estudo realizado se concentra na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, com base em dados necessários para a avaliação da dinâmica das massas de ar na área de estudo e suas características para definição das novas bacias aéreas com suporte de um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Apoiado nos dados cartográficos digitais e nos dados cadastrais das estações de monitoramento, foi projetado e implementado um SIG, em atendimento aos requisitos de mapeamento digital das bacias aéreas, da distribuição espacial das estações de monitoramento da qualidade do ar, das principais fontes de emissão de poluentes e das principais vias de circulação veicular, onde foram identificadas e mapeadas regiões com características semelhantes para diversos cenários com uso potencial do SIG. Foi criado um banco de dados georeferenciado, previamente modelado oferecendo consultas espaciais destinadas às necessidades de gestão ambiental. Com a utilização do SIG, foram identificadas áreas com deficiência no monitoramento, áreas críticas de poluição atmosférica e propostas as novas bacias aéreas delimitadas a partir dos dados digitais. O SIG se mostrou uma ferramenta eficiente para a gestão ambiental da qualidade do ar na RMRJ, pois permitiu em ambiente de escritório a representação dos elementos necessários para a avaliação da configuração espacial das bacias aéreas e proporcionou uma visualização dinâmica da distribuição espacial das estações de monitoramento nas bacias aéreas propostas.

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.

Uma técnica híbrida para geração de rotas em espaço geográfico com obstáculos.

Este trabalho está inserido no campo da Geomática e se concentra, mais especificamente, no estudo de métodos para exploração e seleção de rotas em espaços geográficos sem delimitação prévia de vias trafegáveis. As atividades que poderiam se beneficiar de estudos desse tipo estão inseridas em áreas da engenharia, logística e robótica. Buscou-se, com as pesquisas realizadas nesse trabalho, elaborar um modelo computacional capaz de consultar as informações de um terreno, explorar uma grande quantidade de rotas viáveis e selecionar aquelas rotas que oferecessem as melhores condições de trajetória entre dois pontos de um mapa. Foi construído um sistema a partir do modelo computacional proposto para validar sua eficiência e aplicabilidade em diferentes casos de estudo. Para que esse sistema fosse construído, foram combinados conceitos de sistemas baseados em agentes, lógica nebulosa e planejamento de rotas em robótica. As informações de um terreno foram organizadas, consumidas e apresentadas pelo sistema criado, utilizando mapas digitais. Todas as funcionalidades do sistema foram construídas por meio de software livre. Como resultado, esse trabalho de pesquisa disponibiliza um sistema eficiente para o estudo, o planejamento ou a simulação de rotas sobre mapas digitais, a partir de um módulo de inferência nebuloso aplicado à classificação de rotas e um módulo de exploração de rotas baseado em agentes autônomos. A perspectiva para futuras aplicações utilizando o modelo computacional apresentado nesse trabalho é bastante abrangente. Acredita-se que, a partir dos resultados alcançados, esse sistema possa ajudar a reduzir custos e automatizar equipamentos em diversas atividades humanas.

SIG aplicado na identificação de áreas potenciais aos investimentos habitacionais Estudo de caso: porção oeste do Município do Rio de Janeiro.

A expansão industrial e o desenvolvimento territorial na porção oeste do Município do Rio de Janeiro trazem inúmeras modificações no cenário socioeconômico da região e adjacências. O destaque de investimentos na indústria de transformação é a implantação da Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA), que se mostra como o maior empreendimento privado em realização no país. Investimentos públicos e privados no setor de infraestrutura estão previstos, considerando as características naturais e a localização geográfica privilegiada da região. A influência do porto de Itaguaí e a construção do Arco Metropolitano configuram um corredor de desenvolvimento com reflexos positivos logísticos e socioeconômicos, não só para o estado do Rio de Janeiro, mas também para outros estados brasileiros. Os impactos da reordenação do espaço urbano, com a possibilidade de incremento populacional nas proximidades do novo eixo rodoviário e industrial, tende a gerar um aumento da demanda por serviços no setor terciário. Dessa forma, o planejamento territorial se faz obrigatório, apoiado por geotecnologias. O objetivo da pesquisa foi atender às necessidades do setor habitacional, analisando fatores relevantes e condições favoráveis à implantação de novas construções habitacionais. Baseando-se em dados provenientes do censo do IBGE de 2010 e do Instituto de Urbanismo Pereira Passos (IPP), a Tecnologia da Informação integrada com os dados de mapas digitais e imagens de satélite de alta resolução (World View-2), permitiram uma análise geral do contexto do crescimento regional. Além da análise das variáveis existentes nos dados socioeconômicos, outras variáveis de pesquisa foram empregadas em ambiente SIG, tais como: segurança, proximidades de logradouros principais, existências de escolas e hospitais municipais e estaduais, distância dos centros industriais e de shopping. Após as análises multicriteriais de dados socioeconômicos e bases cartográficas, relatórios na forma de mapas foram emitidos, com a finalidade de orientar o poder público e as construtoras nas tomadas de decisões.

Federalismo e gestão metropolitana: subsídios para o planejamento territorial dos serviços de saúde.

Esta tese analisou o planejamento, a gestão e a configuração do sistema de saúde na região metropolitana do estado do Rio de Janeiro. Tem com base o referencial teórico do federalismo e apoiou-se em pesquisa qualitativa de caráter descritivo. A pesquisa versou sobre aspectos político-institucionais; normativos, organizacionais; práticos e estruturais da rede de serviços de saúde na região. A análise empreendida aponta as características do modelo tridimensional do federalismo brasileiro a Constituição Federal de 1988 transfere o poder de instituir regiões metropolitanas aos estados, mas na prática, anula a capacidade de intervenção nos municípios e reduz o papel político e administrativo dos estados. Entre os desafios apontados pela tese estão: o comportamento autárquico dos municípios; a disparidade existente entre eles; o enfraquecimento do papel de coordenação do governo estadual; a descontinuidade e pouca integração entre políticas públicas para as regiões metropolitanas; a falta de experiência em planejamento regional e intersetorial; a necessidade de institucionalizar um órgão metropolitano que, entre outras funções, estabeleça fundos financeiros, com definição de fontes de receitas e critérios de alocação de recursos regionais. Quanto à política de regionalização da saúde análise da capacidade instalada dos municípios na integração de serviços de saúde regionais , a tese destaca as fragilidades e desigualdades na distribuição da oferta de serviços; a relação concorrencial entre os municípios para incorporar maior força produtiva qualificada, a oferta de serviços especializados, o adensamento e a concentração de serviços e profissionais de saúde no núcleo metropolitano (a cidade do Rio de Janeiro). O trabalho destaca o potencial de atuação do novo pacto de gestão, representado pelo Contrato Organizativo de Ação Pública em Saúde (COAP) e dos Mapas de Saúde como instrumentos político-institucionais na regulação regional e metropolitana da saúde. Apesar disso, sinaliza que avanços na governança regional serão possíveis com a institucionalização de um órgão que tenha autonomia para tomada de decisões regionais. O estudo reforça a importância da revalorização da gestão das regiões metropolitanas e o potencial de conectividade entre as políticas públicas urbanas através da organização de redes de serviços públicos na agenda política em detrimento das práticas municipalistas.

Viabilidade da utilização do Google Earth na construção de mapas de setores urbanos para fins censitários.

A história dos Censos no Brasil mostra que a preocupação com a componente territorial em levantamentos estatísticos, surgiu no recenseamento de 1940, quando, pela primeira vez, o IBGE procurou retratar aspectos da realidade geográfica, de interesse para a operação de coleta, em bases cartográficas, uma tarefa complexa devido à grande extensão do território brasileiro e principalmente no que se refere à qualidade do material cartográfico disponível à época. Atualmente crescem as demandas em nosso país, por informações cada vez mais detalhadas e geograficamente posicionadas. Governadores e prefeitos, órgãos de planejamento municipais e estaduais, investidos de maior autonomia e de novas responsabilidades após a Constituição de 1988, dependem hoje como nunca dos censos para definirem suas políticas públicas, com base em informações atualizadas sobre a população sob suas jurisdições. Entretanto, as demandas por informações agregadas à posição também vêm de outras esferas, que vão do setor não-governamental e privado ao governo federal, fazendo com que muito aumentasse a relevância dos censos e por conseqüência os resultados das pesquisas. Para atender a grande demanda, o IBGE vem continuamente aperfeiçoando o que denominamos de Base Territorial, que é um sistema integrado de informações de natureza geográfica e alfanumérica e se constitui no principal requisito para a garantia da adequada cobertura das operações de levantamento censitário. Face a este novo cenário, o IBGE iniciou a elaboração de mapas da base territorial em meio digital, durante as ações preparatórias para o Censo 2000, se deparando com as dificuldades de integração das áreas urbanas e rurais e a baixa qualidade dos insumos de mapeamento em escala cadastral, disponível nas áreas menos desenvolvidas, pois a Instituição não é produtora de mapeamento em escala cadastral. A metodologia proposta visa melhorar a qualidade dos Mapas de Setores Urbanos MSU, com a utilização de imagens Google Earth, a partir software MicroStation 95, periféricos e aplicativos de conversão disponíveis no IBGE, com o estabelecimento de uma nova rotina de trabalho para produção e substituição dos mapas de setores urbanos, de forma a garantir uma maior representatividade territorial dos dados estatísticos para divulgação.

Getting it right: incorporating social aspects into MPA planning and implementation

This brochure summarizes a series of case studies done in nine countries—Brazil, India, Indonesia, Mexico, Senegal, South Africa, Spain,Tanzania and Thailand—on the role of communities in the planning and implementation of marine protected areas (MPAs). The studies demonstrate that communities can be powerful allies in efforts for conservation and management of coastal and marine resources. They also underline the need for systematic attention, capacity building, funding and other resources for effective implementation of Programme Element 2 on governance, participation, equity, and benefit sharing of the Programme of Work on Protected Areas (PoWPA) of the Convention on Biological Diversity (CBD).

Technical and mapping support for marine spatial planning: Final report

Washington depends on a healthy coastal and marine ecosystem to maintain a thriving economy and vibrant communities. These ecosystems support critical habitats for wildlife and a growing number of often competing ocean activities, such as fishing, transportation, aquaculture, recreation, and energy production. Planners, policy makers and resource managers are being challenged to sustainably balance ocean uses, and environmental conservation in a finite space and with limited information. This balancing act can be supported by spatial planning. Marine spatial planning (MSP) is a planning process that enables integrated, forward looking, and consistent decision making on the human uses of the oceans and coasts. It can improve marine resource management by planning for human uses in locations that reduce conflict, increase certainty, and support a balance among social, economic, and ecological benefits we receive from ocean resources. In March 2010, the Washington state legislature enacted a marine spatial planning law (RCW §43.372) to address resource use conflicts in Washington waters. In 2011, a report to the legislature and a workshop on human use data provided guidance for the marine spatial planning process. The report outlines a set of recommendations for the State to effectively undertake marine spatial planning and this work plan will support some of these recommendations, such as: federal integration, regional coordination, developing mechanisms to integrate scientific and technical expertise, developing data standards, and accessing and sharing spatial data. In 2012 the Governor amended the existing law to focus funding on mapping and ecosystem assessments for Washington’s Pacific coast and the legislature provided $2.1 million in funds to begin marine spatial planning off Washington’s coast. The funds are appropriated through the Washington Department of Natural Resources Marine Resources Stewardship Account with coordination among the State Ocean Caucus, the four Coastal Treaty Tribes, four coastal Marine Resource Committees and the newly formed stakeholder body, the Washington Coastal Marine Advisory Council.

A biogeographic asssessment of seabirds, deep sea corals and ocean habitats of the New York Bight: science to support offshore spatial planning

This report provides a compilation of new maps and spatial assessments for seabirds, bathymetry, surficial sediments, deep sea corals, and oceanographic habitats in support of offshore spatial planning led by the New York Department of State Ocean and Great Lakes Program. These diverse ecological themes represent priority information gaps left by past assessments and were requested by New York to better understand and balance ocean uses and environmental conservation in the Atlantic. The main goal of this report is to translate raw ecological, geomorphological and oceanographic data into maps and assessments that can be easily used and understood by coastal managers involved in offshore spatial planning. New York plans to integrate information in this report with other ecological, geophysical and human use data to obtain a broad perspective on the ocean environment, human uses and their interactions. New York will then use this information in an ecosystem-based framework to coordinate and support decisions balancing competing demands in their offshore environment, and ultimately develop a series of amendments to New York’s federally approved Coastal Management Program. The targeted users of this report and the compiled spatial information are New York coastal managers, but other State and federal decision-makers, offshore renewable energy development interests and environmental advocates will also find the information useful. In addition, the data and approaches will be useful to regional spatial planning initiatives set up by the Mid-Atlantic Regional Council on the Ocean (MARCO) and federal regional planning bodies for coastal and marine spatial planning.

Integration of fisheries acoustics surveys and bathymetric mapping to characterize midwater-seafloor habitats of US Virgin Islands and Puerto Rico (2008-2010)

NOAA’s Coral Reef Conservation program (CRCP) develops coral reef management priorities by bringing together various partners to better understand threats to coral reef ecosystems with the goal of conserving, protecting and restoring these resources. Place-based and ecosystem-based management approaches employed by CRCP require that spatially explicit information about benthic habitats and fish utilization are available to characterize coral reef ecosystems and set conservation priorities. To accomplish this, seafloor habitat mapping of coral reefs around the U.S. Virgin Islands (USVI) and Puerto Rico has been ongoing since 2004. In 2008, fishery acoustics surveys were added to NOAA survey missions in the USVI and Puerto Rico to assess fish distribution and abundance in relation to benthic habitats in high priority conservation areas. NOAA’s National Centers for Coastal Ocean Science (NCCOS) have developed fisheries acoustics survey capabilities onboard the NOAA ship Nancy Foster to complement the CRCP seafloor habitat mapping effort spearheaded by the Center for Coastal Monitoring and Assessment Biogeography Branch (CCMA-BB). The integration of these activities has evolved on the Nancy Foster over the three years summarized in this report. A strategy for improved operations and products has emerged over that time. Not only has the concurrent operation of multibeam and fisheries acoustics surveys been beneficial in terms of optimizing ship time and resources, this joint effort has advanced an integrated approach to characterizing bottom and mid-water habitats and the fishes associated with them. CCMA conducts multibeam surveys to systematically map and characterize coral reef ecosystems, resulting in products such as high resolution bathymetric maps, backscatter information, and benthic habitat classification maps. These products focus on benthic features and live bottom habitats associated with them. NCCOS Centers (the Center for Coastal Fisheries and Habitat Research and the Center for Coastal Environmental Health and Biomolecular Research) characterize coral reef ecosystems by using fisheries acoustics methods to capture biological information through the entire water column. Spatially-explicit information on marine resources derived from fisheries acoustics surveys, such as maps of fish density, supports marine spatial planning strategies and decision making by providing a biological metric for evaluating coral reef ecosystems and assessing impacts from pollution, fishing pressure, and climate change. Data from fisheries acoustics surveys address management needs by providing a measure of biomass in management areas, detecting spatial and temporal responses in distribution relative to natural and anthropogenic impacts, and identifying hotspots that support high fish abundance or fish aggregations. Fisheries acoustics surveys conducted alongside multibeam mapping efforts inherently couple water column data with information on benthic habitats and provide information on the heterogeneity of both benthic habitats and biota in the water column. Building on this information serves to inform resource managers regarding how fishes are organized around habitat structure and the scale at which these relationships are important. Where resource managers require place-based assessments regarding the location of critical habitats along with high abundances of fish, concurrent multibeam and fisheries acoustics surveys serve as an important tool for characterizing and prioritizing coral reef ecosystems. This report summarizes the evolution of fisheries acoustics surveys onboard the NOAA ship Nancy Foster from 2008 to 2010, in conjunction with multibeam data collection, aimed at characterizing benthic and mid-water habitats in high priority conservation areas around the USVI and Puerto Rico. It also serves as a resource for the continued development of consistent data products derived from acoustic surveys. By focusing on the activities of 2010, this report highlights the progress made to date and illustrates the potential application of fisheries data derived from acoustic surveys to the management of coral reef ecosystems.