Avaliação espaço-temporal da disponibilidade hídrica subterrânea do município de São José do Rio Preto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Geomorfologia e paleo-hidrologia dos megaleques dos rios Cuiabá e São Lourenço, quaternário da Bacia do Pantanal

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

Geomorfometria da região de Fartura (SP)

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Semiautomatic object-space road extraction combining a stereoscopic image pair and a TIN-Based DTM

In this letter, a semiautomatic method for road extraction in object space is proposed that combines a stereoscopic pair of low-resolution aerial images with a digital terrain model (DTM) structured as a triangulated irregular network (TIN). First, we formulate an objective function in the object space to allow the modeling of roads in 3-D. In this model, the TIN-based DTM allows the search for the optimal polyline to be restricted along a narrow band that is overlaid upon it. Finally, the optimal polyline for each road is obtained by optimizing the objective function using the dynamic programming optimization algorithm. A few seed points need to be supplied by an operator. To evaluate the performance of the proposed method, a set of experiments was designed using two stereoscopic pairs of low-resolution aerial images and a TIN-based DTM with an average resolution of 1 m. The experimental results showed that the proposed method worked properly, even when faced with anomalies along roads, such as obstructions caused by shadows and trees.

Aplicação de técnicas de processamento e análise de imagens para detecção de edificações e vegetação a partir de dados LiDAR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ambientes de confluência no contexto da rede de drenagem: exemplo da bacia hidrográfica do rio Ivaí - estado do Paraná

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ambientes de confluência no contexto da rede de drenagem: exemplo da bacia hidrográfica do rio Ivaí - estado do Paraná

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Entwicklung eines ökotouristischen Nutzungskonzeptes für den ehemaligen Militärstandort Hjerkinn Skytefelt im Nationalpark Dovrefjell-Sunndalsfjella in Mittel-Norwegen

Der Ökotourismus hat sich in den letzten Jahren zu einer Tourismussparte entwickelt, die nicht nur immer mehr Interessenten unter den Nutzern findet, sondern auch vielfältige Forschungsmöglichkeiten eröffnet.rnAus interdisziplinärer Betrachtungsweise kann man sowohl in den Gebieten der Biologie, der Wirtschaft, der Geographie, aber auch der Politik forschend tätig werden. rnDa der Tourismus in den letzten Jahren eine immer größere Bedeutung gerade für Länder mit weitestgehend intakten Naturressourcen erlangt hat, stellt sich die Frage inwieweit die Wirtschaft eines Landes auf diese Einnahmequelle angewiesen ist und ob nicht die ökologischen Belange immer weiter in den Hintergrund treten.rnAus diesem Ansatz heraus erfolgte zunächst eine qualitative und quantitative Bestandsaufnahme, die ein klares Bild vom derzeitigen Zustand in der Region ermöglicht. Darüber hinaus werden im Rahmen der Untersuchungen Zukunftsperspektiven aufgezeigt. Diese sollen verdeutlichen, inwieweit man steuernd in solche dynamischen Entwicklungsprozesse eingreifen kann oder soll.rnDie Schwerpunkte dieser Arbeit liegen in dem Bereich der Befragung von Touristen und in der Ausarbeitung eines digitalen Geländemodells zur späteren Nutzung in einem aufzubauenden Nationalpark-Infozentrum. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wurde ein touristisches Nutzungskonzept entwickelt und auf seine ökologischen Umsetzungschancen hin untersucht. Der Aspekt des Ökotourismus wird einleitend erörtert und definiert. Anschließend werden die Potenziale der norwegischen Tourismuswirtschaft untersucht. Die Befragungsergebnisse sowohl der norwegischen Besucher als auch der ausländischen Touristen werden in verschiedenen Korrelationen näher untersucht.rnEin gesonderter Bereich der Untersuchungen gilt dem Problemfeld des Wildcampings in Norwegen. Die dramatischen Entwicklungen der letzten Jahre rufen immer mehr Aktivisten auf den Plan. Da die Deutschen die größte Besuchergruppe darstellen, wurden innerhalb der Jahre 2003 bis 2006 Einzelinterviews geführt, um einen Überblick über das Übernachtungsverhalten der Deutschen in Norwegen gewinnen zu können. In den vergangenen 10 Jahren sind die deutschen Besucherzahlen in Norwegen leicht rückläufig, während die der Niederländer kontinuierlich steigen.rnAuf diesen Ergebnissen basierend wurden problemzentrierte Interviews mit Wohnmobilreisenden, der größten Gruppe der Individualreisenden, durchgeführt. rnMehr als 600.000 Nächte pro Jahr verbrachten die deutschen Wohnmobilreisenden außerhalb der Campingplätze, was ökologische und ökonomische Auswirkungen hat und nicht mehr mit dem in Norwegen geltenden „Allemansrett“, dem Jedermannsrecht, vereinbar ist. rnGerade die Touristen, die mit dem Wohnmobil reisen, können nur schwer mit anderen Reisenden verglichen werden, da sie mit einer völlig anderen Reiseauffassung mehr oder weniger autark unterwegs sind. Dabei legen sie besonders große Distanzen zurück und haben sich zum Ziel gesetzt, möglichst viel in kurzer Zeit zu sehen und zu erleben. Für alle Touristengruppen wurde untersucht, auf welchem Weg die Informationen für die geplante Reise beschafft wurden. Der Reiseführer ist der hauptsächliche Informationslieferant und ist teilweise für das Verhalten der Urlauber mitverantwortlich. Es konnte festgestellt werden, dass das Image des Landes und die Reisemotive das Reiseverhalten und die Wahrnehmung determinieren. Eine Untersuchung der so genannten Pull- und Push-Faktoren ergab, dass die nahezu noch unberührte Natur, die raue Landschaft sowie Ruhe und Erholung die entscheidenden Pull-Faktoren für Norwegenreisende sind. Dabei überprägt das Image Norwegens als „wildes Naturland“ die Wahrnehmung für verschiedene Problembereiche, die in Norwegen, wie auch in vielen anderen Ländern Europas, durchaus vorhanden sind. rnProblemfelder, wie Landschaftsausbeutung, Wildcamping, reduziertes Konsumverhalten und damit einhergehende rückläufige Besucherzahlen, können aber durch innovative Tourismuskonzepte und neue Reiseformen abgebaut werden. Hierbei sind Medien, wie Reiseführer, Internet und Reisemagazine, in die Pflicht zu nehmen.

Abflusslose Senken – Instrumente in der Landschaftsanalyse und Indikatoren rezenter Krustenbewegungen

Innerhalb des Untersuchungsgebiets Schleswig-Holstein wurden 39.712 topographische Hohlformen detektiert. Genutzt wurden dazu ESRI ArcMap 9.3 und 10.0. Der Datenaufbereitung folgten weitere Kalkulationen in MATLAB R2010b. Jedes Objekt wurde räumlich mit seinen individuellen Eigenschaften verschnitten. Dazu gehörten Fläche, Umfang, Koordinaten (Zentroide), Tiefe und maximale Tiefe der Hohlform und Formfaktoren wie Rundheit, Konvexität und Elongation. Ziel der vorgestellten Methoden war die Beantwortung von drei Fragestellungen: Sind negative Landformen dazu geeignet Landschaftseinheiten und Eisvorstöße zu unterscheiden und zu bestimmen? Existiert eine Kopplung von Depressionen an der rezenten Topographie zu geologischen Tiefenstrukturen? Können Senken unterschiedlicher Entstehung anhand ihrer Formcharakteristik unterteilt werden? Die vorgenommene Klassifikation der großen Landschaftseinheiten basiert auf der Annahme, dass sowohl Jungmoränengebiete, ihre Vorflächen als auch Altmoränengebiete durch charakteristische, abflusslose Hohlformen, wie Toteislöcher, Seen, etc. abgegrenzt werden können. Normalerweise sind solche Depressionen in der Natur eher selten, werden jedoch für ehemalige Glaziallandschaften als typisch erachtet. Ziel war es, die geologischen Haupteinheiten, Eisvorstöße und Moränengebiete der letzten Vereisungen zu differenzieren. Zur Bearbeitung wurde ein Detektionsnetz verwendet, das auf quadratischen Zellen beruht. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die alleinige Nutzung von Depressionen zur Klassifizierung von Landschaftseinheiten Gesamtgenauigkeiten von bis zu 71,4% erreicht werden können. Das bedeutet, dass drei von vier Detektionszellen korrekt zugeordnet werden können. Jungmoränen, Altmoränen, periglazialeVorflächen und holozäne Bereiche können mit Hilfe der Hohlformen mit großer Sicherheit voneinander unterschieden und korrekt zugeordnet werden. Dies zeigt, dass für die jeweiligen Einheiten tatsächlich bestimmte Senkenformen typisch sind. Die im ersten Schritt detektierten Senken wurden räumlich mit weiterreichenden geologischen Informationen verschnitten, um zu untersuchen, inwieweit natürliche Depressionen nur glazial entstanden sind oder ob ihre Ausprägung auch mit tiefengeologischen Strukturen in Zusammenhang steht. 25.349 (63,88%) aller Senken sind kleiner als 10.000 m² und liegen in Jungmoränengebieten und können vermutlich auf glaziale und periglaziale Einflüsse zurückgeführt werden. 2.424 Depressionen liegen innerhalb der Gebiete subglazialer Rinnen. 1.529 detektierte Hohlformen liegen innerhalb von Subsidenzgebieten, von denen 1.033 innerhalb der Marschländer im Westen verortet sind. 919 große Strukturen über 1 km Größe entlang der Nordsee sind unter anderem besonders gut mit Kompaktionsbereichen elsterzeitlicher Rinnen zu homologisieren.344 dieser Hohlformen sind zudem mit Tunneltälern im Untergrund assoziiert. Diese Parallelität von Depressionen und den teils über 100 m tiefen Tunneltälern kann auf Sedimentkompaktion zurückgeführt werden. Ein Zusammenhang mit der Zersetzung postglazialen, organischen Materials ist ebenfalls denkbar. Darüber hinaus wurden in einer Distanz von 10 km um die miozän aktiven Flanken des Glückstadt-Grabens negative Landformen detektiert, die Verbindungen zu oberflächennahen Störungsstrukturen zeigen. Dies ist ein Anzeichen für Grabenaktivität während und gegen Ende der Vereisung und während des Holozäns. Viele dieser störungsbezogenen Senken sind auch mit Tunneltälern assoziiert. Entsprechend werden drei zusammenspielende Prozesse identifiziert, die mit der Entstehung der Hohlformen in Verbindung gebracht werden können. Eine mögliche Interpretation ist, dass die östliche Flanke des Glückstadt-Grabens auf die Auflast des elsterzeitlichen Eisschilds reagierte, während sich subglazial zeitgleich Entwässerungsrinnen entlang der Schwächezonen ausbildeten. Diese wurden in den Warmzeiten größtenteils durch Torf und unverfestigte Sedimente verfüllt. Die Gletschervorstöße der späten Weichselzeit aktivierten erneut die Flanken und zusätzlich wurde das Lockermaterial exariert, wodurch große Seen, wie z. B. der Große Plöner See entstanden sind. Insgesamt konnten 29 große Depressionen größer oder gleich 5 km in Schleswig-Holstein identifiziert werden, die zumindest teilweise mit Beckensubsidenz und Aktivität der Grabenflanken verbunden sind, bzw. sogar auf diese zurückgehen.Die letzte Teilstudie befasste sich mit der Differenzierung von Senken nach deren potentieller Genese sowie der Unterscheidung natürlicher von künstlichen Hohlformen. Dazu wurde ein DEM für einen Bereich im Norden Niedersachsens verwendet, das eine Gesamtgröße von 252 km² abdeckt. Die Ergebnisse zeigen, dass glazial entstandene Depressionen gute Rundheitswerte aufweisen und auch Elongation und Exzentrizität eher kompakte Formen anzeigen. Lineare negative Strukturen sind oft Flüsse oder Altarme. Sie können als holozäne Strukturen identifiziert werden. Im Gegensatz zu den potentiell natürlichen Senkenformen sind künstlich geschaffene Depressionen eher eckig oder ungleichmäßig und tendieren meist nicht zu kompakten Formen. Drei Hauptklassen topographischer Depressionen konnten identifiziert und voneinander abgegrenzt werden: Potentiell glaziale Senken (Toteisformen), Flüsse, Seiten- und Altarme sowie künstliche Senken. Die Methode der Senkenklassifikation nach Formparametern ist ein sinnvolles Instrument, um verschiedene Typen unterscheiden zu können und um bei geologischen Fragestellungen künstliche Senken bereits vor der Verarbeitung auszuschließen. Jedoch zeigte sich, dass die Ergebnisse im Wesentlichen von der Auflösung des entsprechenden Höhenmodells abhängen.

A high-resolution soil erosion risk map of Switzerland as strategic policy support system

Soil erosion models and soil erosion risk maps are often used as indicators to assess potential soil erosion in order to assist policy decisions. This paper shows the scientific basis of the soil erosion risk map of Switzerland and its application in policy and practice. Linking a USLE/RUSLE-based model approach (AVErosion) founded on multiple flow algorithms and the unit contributing area concept with an extremely precise and high-resolution digital terrain model (2 m × 2 m grid) using GIS allows for a realistic assessment of the potential soil erosion risk, on single plots, i.e. uniform and comprehensive for the agricultural area of Switzerland (862,579 ha in the valley area and the lower mountain regions). The national or small-scale soil erosion prognosis has thus reached a level heretofore possible only in smaller catchment areas or single plots. Validation was carried out using soil loss data from soil erosion damage mappings in the field from long-term monitoring in different test areas. 45% of the evaluated agricultural area of Switzerland was classified as low potential erosion risk, 12% as moderate potential erosion risk, and 43% as high potential erosion risk. However, many of the areas classified as high potential erosion risk are located at the transition from valley to mountain zone, where many areas are used as permanent grassland, which drastically lowers their current erosion risk. The present soil erosion risk map serves on the one hand to identify and prioritise the high-erosion risk areas, and on the other hand to promote awareness amongst farmers and authorities. It was published on the internet and will be made available to the authorities in digital form. It is intended as a tool for simplifying and standardising enforcement of the legal framework for soil erosion prevention in Switzerland. The work therefore provides a successful example of cooperation between science, policy and practice.

GIS based Watershed Classification in Lao PDR

Every inclined land surface has a potential for soil and water degradation, the seriousness depends on a multitude of parameters such as slope, soil type, geomorphology, rainfall, land use and natural vegetation cover. In Laos this intensified land use leads to reduced vegetation cover, to increased soil erosion, decreasing yield, and finally is likely to influence the hydrological regime. Against this background the Mekong River Commission (MRC) elaborated a spatial explicit Watershed Classification (WSC) for the Lower Mekong Basin. Based on topographic factors derived from a high-resolution Digital Terrain Model, five watershed classes are calculated, giving indication about the sensitivity to resource degradation by soil erosion. The WSC allows spatial priority setting for watershed management and generally supports informed decision making on reconnaissance level. In the conclusions focus is laid on general considerations when GIS techniques are used for spatial decision support in a development context.

Determining bridge deck deterioration through the use of 3D photogrammetry

The bridge inspection industry has yet to utilize a rapidly growing technology that shows promise to help improve the inspection process. This thesis investigates the abilities that 3D photogrammetry is capable of providing to the bridge inspector for a number of deterioration mechanisms. The technology can provide information about the surface condition of some bridge components, primarily focusing on the surface defects of a concrete bridge which include cracking, spalling and scaling. Testing was completed using a Canon EOS 7D camera which then processed photos using AgiSoft PhotoScan to align the photos and develop models. Further processing of the models was done using ArcMap in the ArcGIS 10 program to view the digital elevation models of the concrete surface. Several experiments were completed to determine the ability of the technique for the detection of the different defects. The cracks that were able to be resolved in this study were a 1/8 inch crack at a distance of two feet above the surface. 3D photogrammetry was able to be detect a depression of 1 inch wide with 3/16 inch depth which would be sufficient to measure any scaling or spalling that would be required be the inspector. The percentage scaled or spalled was also able to be calculated from the digital elevation models in ArcMap. Different camera factors including the distance from the defects, number of photos and angle, were also investigated to see how each factor affected the capabilities. 3D photogrammetry showed great promise in the detection of scaling or spalling of the concrete bridge surface.

Elastic Uplift in Southeast Greenland Due to Rapid Ice Mass Loss

The rapid unloading of ice from the southeastern sector of the Greenland ice sheet between 2001 and 2006 caused an elastic uplift of similar to 35 mm at a GPS site in Kulusuk. Most of the uplift results from ice dynamic-induced volume losses on two nearby outlet glaciers. Volume loss from Helheim Glacier, calculated from sequential digital elevation models, contributes about similar to 16 mm of the observed uplift, with an additional similar to 5 mm from volume loss of Kangerdlugssuaq Glacier. The remaining uplift signal is attributed to significant melt-induced ice volume loss from the ice sheet margin along the southeast coast between 62 degrees N and 66 degrees N.

Rapid Volume Loss from Two East Greenland Outlet Glaciers Quantified Using Repeat Stereo Satellite Imagery

The coastal portions of Kangerdlugssuaq and Helheim glaciers in southeast Greenland lost at least 51 +/- 8 km(-3) yr(-1) of ice between 2001-2006 due to thinning and retreat, according to an analysis of sequential digital elevation models (DEMs) derived from stereo ASTER satellite imagery. The dominant contribution to this ice loss was dynamic thinning caused by the acceleration in flow of both glaciers. Peak rates of change, including thinning rates of similar to 90 m yr(-1), coincided with the rapid increases in flow speed. Extrapolation of the measured data to the ice divides yields an estimated combined catchment volume loss of similar to 122 +/- 30 km(-3) yr(-1), which accounts for half the total mass loss from the ice sheet reported in recent studies. These catchment-wide volume losses contributed similar to 0.31 +/- 0.07 mm yr(-1) to global sea level rise over the 5-year observation period with the coastal regions alone contributing at least 0.1 +/- 0.02 mm yr(-1).

Controls on the Basal Water Pressure in Subglacial Channels Near the Margin of the Greenland Ice Sheet

Assuming a channelized drainage system in steady state, we investigate the influence of enhanced surface melting on the water pressure in subglacial channels, compared to that of changes in conduit geometry, ice rheology and catchment variations. The analysis is carried out for a specific part of the western Greenland ice-sheet margin between 66 degrees N and 66 degrees 30' N using new high-resolution digital elevation models of the subglacial topography and the ice-sheet surface, based on an airborne ice-penetrating radar survey in 2003 and satellite repeat-track interferometric synthetic aperture radar analysis of European Remote-sensing Satellite 1 and 2 (ERS-1/-2) imagery, respectively. The water pressure is calculated up-glacier along a likely subglacial channel at distances of 1, 5 and 9 km from the outlet at the ice margin, using a modified version of Rothlisberger's equation. Our results show that for the margin of the western Greenland ice sheet, the water pressure in subglacial channels is not sensitive to realistic variations in catchment size and mean surface water input compared to small changes in conduit geometry and ice rheology.