Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica em Estudos de Caracterização Biofísica da Ilha de Santo Antão em Cabo Verde

Com características morfológicas e edafo-climáticas extremamente diversificadas, a ilha de Santo Antão em Cabo Verde apresenta uma reconhecida vulnerabilidade ambiental a par de uma elevada carência de estudos científicos que incidam sobre essa realidade e sirvam de base à uma compreensão integrada dos fenómenos. A cartografia digital e as tecnologias de informação geográfica vêm proporcionando um avanço tecnológico na colecção, armazenamento e processamento de dados espaciais. Várias ferramentas actualmente disponíveis permitem modelar uma multiplicidade de factores, localizar e quantificar os fenómenos bem como e definir os níveis de contribuição de diferentes factores no resultado final. No presente estudo, desenvolvido no âmbito do curso de pós-graduação e mestrado em sistemas de Informação geográfica realizado pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, pretende-se contribuir para a minimização do deficit de informação relativa às características biofísicas da citada ilha, recorrendo-se à aplicação de tecnologias de informação geográfica e detecção remota, associadas à análise estatística multivariada. Nesse âmbito, foram produzidas e analisadas cartas temáticas e desenvolvido um modelo de análise integrada de dados. Com efeito, a multiplicidade de variáveis espaciais produzidas, de entre elas 29 variáveis com variação contínua passíveis de influenciar as características biofísicas da região e, possíveis ocorrências de efeitos mútuos antagónicos ou sinergéticos, condicionam uma relativa complexidade à interpretação a partir dos dados originais. Visando contornar este problema, recorre-se a uma rede de amostragem sistemática, totalizando 921 pontos ou repetições, para extrair os dados correspondentes às 29 variáveis nos pontos de amostragem e, subsequente desenvolvimento de técnicas de análise estatística multivariada, nomeadamente a análise em componentes principais. A aplicação destas técnicas permitiu simplificar e interpretar as variáreis originais, normalizando-as e resumindo a informação contida na diversidade de variáveis originais, correlacionadas entre si, num conjunto de variáveis ortogonais (não correlacionadas), e com níveis de importância decrescente, as componentes principais. Fixou-se como meta a concentração de 75% da variância dos dados originais explicadas pelas primeiras 3 componentes principais e, desenvolveu-se um processo interactivo em diferentes etapas, eliminando sucessivamente as variáveis menos representativas. Na última etapa do processo as 3 primeiras CP resultaram em 74,54% da variância dos dados originais explicadas mas, que vieram a demonstrar na fase posterior, serem insuficientes para retratar a realidade. Optou-se pela inclusão da 4ª CP (CP4), com a qual 84% da referida variância era explicada e, representando oito variáveis biofísicas: a altitude, a densidade hidrográfica, a densidade de fracturação geológica, a precipitação, o índice de vegetação, a temperatura, os recursos hídricos e a distância à rede hidrográfica. A subsequente interpolação da 1ª componente principal (CP1) e, das principais variáveis associadas as componentes CP2, CP3 e CP4 como variáveis auxiliares, recorrendo a técnicas geoestatística em ambiente ArcGIS permitiu a obtenção de uma carta representando 84% da variação das características biofísicas no território. A análise em clusters validada pelo teste “t de Student” permitiu reclassificar o território em 6 unidades biofísicas homogéneas. Conclui-se que, as tecnologias de informação geográfica actualmente disponíveis a par de facilitar análises interactivas e flexíveis, possibilitando que se faça variar temas e critérios, integrar novas informações e introduzir melhorias em modelos construídos com bases em informações disponíveis num determinado contexto, associadas a técnicas de análise estatística multivariada, possibilitam, com base em critérios científicos, desenvolver a análise integrada de múltiplas variáveis biofísicas cuja correlação entre si, torna complexa a compreensão integrada dos fenómenos.

Flora exótica de Cabo Verde: avaliação e impactos nos ecossistemas naturais, utilizando sistemas de informação geográfica

O impacto das espécies exóticas e a sua acção nociva sobre a flora nativa torna-se especialmente preocupante em ecossistemas insulares degradados. Tendo em conta a preservação e conservação da biodiversidade das ilhas de Cabo Verde pretende-se com este estudo avaliar o impacto que algumas espécies exóticas exercem sobre os ecossistemas naturais, tendo como modelo de estudo a maior ilha do arquipélago, a ilha de Santiago. Faz-se inicialmente uma breve caracterização da flora exótica do arquipélago, estimada em 397 taxa, tendo em conta o tipo biológico, origem biogeográfica, tipo de utilização, distribuição pelas ilhas e ecologia. Com o objectivo de melhor compreender como a distribuição das espécies exóticas pode evoluir na ilha de Santiago, procedeu-se à modelação de quatro espécies com características invasoras (Bidens bipinnata, Euphorbia heterophylla, Furcraea foetida e Lantana camara) usando metodologias de regressão logística. Os modelos produzidos permitiram a produção de mapas de probabilidade de ocorrência das espécies em estudo, utilizando para isso sistemas de informação geográfica. A aplicação destes métodos permitiu por um lado conhecer algumas das variáveis que afectam a distribuição das espécies exóticas (e.g. precipitação; NDVI; exposição NE; distância às ribeiras; altitude), e por outro lado, produzir mapas da ilha de Santiago, que permitiram revelar quais as zonas com maior probabilidade de ocorrência dessas espécies. Os nossos resultados indicam que as zonas de altitude (e.g. Serra do Pico da Antónia; Monte Graciosa; Serra da Malagueta) são especialmente vulneráveis à ocorrência de espécies invasoras, o que se torna particularmente preocupante pois correspondem a zonas demarcadas como áreas protegidas, sendo locais primordiais de distribuição para a flora endémica do arquipélago. Por fim, sugerem-se algumas medidas de gestão e controlo de espécies invasoras de modo a que a sua implementação permita que num futuro, que se espera próximo, recuperar estes ecossistemas insulares que se encontram muito degradados.

Localização dos acidentes de trânsito no concelho da Praia, Cabo Verde, com Sistemas de Informação Geográfica

É cada vez mais preocupante o aumento do número de acidentes de viação no Mundo e em Cabo Verde em particular. A sinistralidade rodoviária continua a ser, a nível global, um dos maiores flagelos das sociedades modernas. De acordo com a OMS (Organização Mundial da Saúde), 1,3 milhões de pessoas perdem suas vidas anualmente no trânsito e 50 milhões dos que sobrevivem ficam feridos ou incapacitados devido a acidentes de viação. Os dados da Direcção Geral dos Transportes Rodoviários (DGTR) da República de Cabo Verde, demonstram que o concelho da Praia ocupa a 1ª posição no ranking da sinistralidade registada no país. Esta pesquisa tem por objectivo, realizar uma análise estatística espacial dos pontos de acidentes de trânsito verificados no concelho da Praia, nos anos de 2009 e 2010, aplicando metodologias baseadas em Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e suas ferramentas de análise espacial conjuntamente com o tratamento estatístico para exploração dos dados de acidentes. O presente trabalho permitirá, analisar o local (zona geográfica de ocorrência de acidente), a tipologia (despiste, atropelamento, colisão, choque, abalroamento, queda, capotamento e outros), a severidade (fatal, não fatal, sem vítima), o período (diurno, nocturno, dia, mês e ano), o tipo de veículo (ligeiro, pesado), o tipo de serviço prestado (particular, aluguer, estado), a faixa etária das vítimas, a intensidade do fenómeno, as tendências, identificar as áreas críticas e comparar os resultados obtidos. As informações obtidas possibilitarão diagnosticar problemas existentes, de forma adequada e eficiente e, assim, auxiliar na tomada de decisões pelos órgãos de gestão do sistema viário.

Potencialidades de cultivo de macroalgas no litoral do Rio Grande do Norte (NE, Brasil): uma perspectiva de integração de dados ambientais em sistemas de informação geográfica (SIG)

Since centuries ago, the Asians use seaweed as an important source of feeding and are their greatest world-wide consumers. The migration of these peoples for other countries, made the demand for seaweed to increase. This increasing demand prompted an industry with annual values of around US$ 6 billion. The algal biomass used for the industry is collected in natural reservoirs or cultivated. The market necessity for products of the seaweed base promotes an unsustainable exploration of the natural banks, compromising its associated biological balance. In this context, seaweed culture appears as a viable alternative to prevent the depletion of these natural supplies. Geographic Information Systems (GIS) provide space and produce information that can facilitate the evaluation of important physical and socio-economic characteristics for the planning of seaweed culture. This objective of this study is to identify potential coastal areas for seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte, from the integration of social-environmental data in the SIG. In order to achieve this objective, a geo-referred database composed of geographical maps, nautical maps and orbital digital images was assembled; and a bank of attributes including physical and oceanographical variables (winds, chains, bathymetry, operational distance from the culture) and social and environmental factors (main income, experience with seaweed harvesting, demographic density, proximity of the sheltered coast and distance of the banks) was produced. In the modeling of the data, the integration of the space database with the bank of attributes for the attainment of the map of potentiality of seaweed culture was carried out. Of a total of 2,011 ha analyzed by the GIS for the culture of seaweed, around 34% or 682 ha were indicated as high potential, 55% or 1,101 ha as medium potential, and 11% or 228 ha as low potential. The good indices of potentiality obtained in the localities studied demonstrate that there are adequate conditions for the installation of seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte

Sistemas de informação geográfica e análise espacial de dados como ferramentas para determinação de agregação espacial de doenças: a hanseníase como modelo

This work demonstrates the importance of using tools used in geographic information systems (GIS) and spatial data analysis (SDA) for the study of infectious diseases. Analysis methods were used to describe more fully the spatial distribution of a particular disease by incorporating the geographical element in the analysis. In Chapter 1, we report the historical evolution of these techniques in the field of human health and use Hansen s disease (leprosy) in Rio Grande do Norte as an example. In Chapter 2, we introduced a few basic theoretical concepts on the methodology and classified the types of spatial data commonly treated. Chapters 3 and 4 defined and demonstrated the use of the two most important techniques for analysis of health data, which are data point processes and data area. We modelled the case distribution of Hansen s disease in the city of Mossoró - RN. In the analysis, we used R scripts and made available routines and analitical procedures developed by the author. This approach can be easily used by researchers in several areas. As practical results, major risk areas in Mossoró leprosy were detected, and its association with the socioeconomic profile of the population at risk was found. Moreover, it is clearly shown that his approach could be of great help to be used continuously in data analysis and processing, allowing the development of new strategies to work might increase the use of such techniques in data analysis in health care

Comparação entre dois sistemas de informação geográfica (ARCGIS e GVSIG) na elaboração de um mapa de potencialidade para a silvicultura baseado em elementos do meio físico: a bacia do Paraíba do Sul (Porção Paulista)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistemas de informação geográfica aplicados no levantamento e mapeamento de Orchidaceae na bacia hidrográfica do rio Corumbataí - SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da Suscetibilidade a Movimentos de Massa no Município de Várzea Paulista (SP) Utilizando os Sistemas de Informação Geográfica

O objetivo deste trabalho foi identificar e mapear áreas suscetíveis a movimentos de massa, por meio das geotecnologias, no município de Várzea Paulista (SP). Para o propósito, foram utilizados os mapas de declividade, geológico, geomorfológico e de uso e ocupação da terra, que foram sobrepostos por meio da Análise Multicritério no SIG ArcGIS. Cada tema recebeu seu peso de influência para deflagração de tais processos e como resultado final foi obtido o mapa de suscetibilidade a movimentos de massa do município em questão. Paralelamente foi elaborado o estudo da orientação de vertentes, para determinação daquelas que apresentam maiores riscos em comparação com os dados coletados em campo. Constatou-se que existem muitas áreas ocupadas dentro do município que carecem de monitoramento do Poder Público, principalmente nos meses chuvosos, pois se encontram em locais frágeis do ponto de vista geológico-geomorfológico.

Combinando sistemas de informação geográfica e redes neurais GMDH para prever densidades demográficas

The aim of this work is to advance a new approach for estimating demographic density, through combining a Geographic Information System with GMDH Neural Networks. The model that is suggested parts the analyzed space into a rectangular grid formed by multiple cells measuring 0.01 km2 each. The forecasts are elaborated based on the demographic density in each cell and in its neighboring cells at a given time. Despite the limited availability of data during the modeling phase, the utilization of this method for studying a Brazilian medium-sized city presented promising results.

Os Sistemas de Informação Geográfica como ferramenta de apoio à decisão em Protecção Civil

Dissertação apresentada à Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Sistemas de Informação Geográfica - Recursos Agro-Florestais e Ambientais.

Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica nas energias renováveis: o potencial da energia solar na ilha de São Vicente – Cabo Verde

Informação Geográfica (SIG) ao estudo das energias renováveis, tendo como caso avaliar o potencial solar na ilha de São Vicente do arquipélago de Cabo Verde. A energia do sol é a principal fonte de energia renovável, e está disponível em quase todas as regiões do planeta. Quantificar o potencial energético solar de um lugar ou região é indispensável, para avaliar as potencialidades de produção de energia fotovoltaica. Outro fator importante prende-se com ordenamento territorial associado à exploração desses recursos energéticos, pelo que devem ser avaliadas as condições técnicas, ambientais e económicas, quando se pretende instalar parques para a produção de energia fotovoltaica. Assim, neste trabalho foram aplicadas as ferramentas SIG, para quantificar a radiação solar mensal e anual da ilha de São Vicente, arquipélago de Cabo Verde, através do modelo Solar Analyst. Numa segunda fase, aplicou-se a técnica de análise multicritério em combinação com os SIGs para definir as áreas mais favoráveis para a instalação de parques de produção de energia elétrica a partir da energia solar. Para o cálculo da radiação solar na ilha de São de Vicente, utilizou-se o modelo digital de terreno (MDT) e a latitude da ilha como parâmetros de entrada ao modelo. Para a análise multicritério definiram-se um conjunto de critérios que devem ser considerados na implementação de parques solares, nomeadamente, a disponibilidade de radiação solar existente na área, a distância à rede de transporte de energia elétrica e à rede viária, o declive do terreno, o uso e ocupação do solo e a proximidade às linhas de água. Para auxiliar na atribuição dos pesos aos critérios utilizados na análise aplicou-se a método Analytic Hierarchy Process (AHP). As áreas resultantes do processo da análise multicritério, foram confrontadas com a Carta de Condicionantes do esquema regional de ordenamento da ilha de São Vicente, aferindo a conformidade das propostas e reajustes subsequentes, de modo a obter os resultados finais.

Potencialidades de cultivo de macroalgas no litoral do Rio Grande do Norte (NE, Brasil): uma perspectiva de integração de dados ambientais em sistemas de informação geográfica (SIG)

Since centuries ago, the Asians use seaweed as an important source of feeding and are their greatest world-wide consumers. The migration of these peoples for other countries, made the demand for seaweed to increase. This increasing demand prompted an industry with annual values of around US$ 6 billion. The algal biomass used for the industry is collected in natural reservoirs or cultivated. The market necessity for products of the seaweed base promotes an unsustainable exploration of the natural banks, compromising its associated biological balance. In this context, seaweed culture appears as a viable alternative to prevent the depletion of these natural supplies. Geographic Information Systems (GIS) provide space and produce information that can facilitate the evaluation of important physical and socio-economic characteristics for the planning of seaweed culture. This objective of this study is to identify potential coastal areas for seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte, from the integration of social-environmental data in the SIG. In order to achieve this objective, a geo-referred database composed of geographical maps, nautical maps and orbital digital images was assembled; and a bank of attributes including physical and oceanographical variables (winds, chains, bathymetry, operational distance from the culture) and social and environmental factors (main income, experience with seaweed harvesting, demographic density, proximity of the sheltered coast and distance of the banks) was produced. In the modeling of the data, the integration of the space database with the bank of attributes for the attainment of the map of potentiality of seaweed culture was carried out. Of a total of 2,011 ha analyzed by the GIS for the culture of seaweed, around 34% or 682 ha were indicated as high potential, 55% or 1,101 ha as medium potential, and 11% or 228 ha as low potential. The good indices of potentiality obtained in the localities studied demonstrate that there are adequate conditions for the installation of seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte

O papel dos Sistemas de Informação Geográfica no planeamento, projecto e manutenção da Rede de Distribuição de Energia Eléctrica

Este relatório de estágio representa o desenvolvimento de uma metodologia, com recurso a Tecnologias de Informação Geográfica, que permite a identificação de zonas que condicionam os processos de planeamento, projecto e manutenção das estruturas que compõem a Rede de Distribuição de Energia Eléctrica. Centra-se assim nas Tecnologias de Informação Geográfica enquanto instrumentos que permitem realizar estudos de carácter territorial com relevância para o sector energético. São trabalhadas a identificação e delimitação de zonas de gelo, zonas de poluição industrial e zonas de salinidade em Portugal Continental. A delimitação destas zonas foi realizada com recurso a ferramentas de análise espacial, utilizando dados fidedignos provenientes de Instituições da Administração Pública. São documentadas também tarefas extraordinárias propostas pela EDP Distribuição - Energia, S.A. Desta forma é possível compreender as vantagens e desvantagens da utilização destas tecnologias por parte da EDP Distribuição, de forma a melhorar a gestão dos recursos disponíveis, para ajudar a manter a qualidade do serviço prestado. Ficou no entanto a recomendação de uma maior aposta nestas tecnologias.

Potencialidades de cultivo de macroalgas no litoral do Rio Grande do Norte (NE, Brasil): uma perspectiva de integração de dados ambientais em sistemas de informação geográfica (SIG)

Since centuries ago, the Asians use seaweed as an important source of feeding and are their greatest world-wide consumers. The migration of these peoples for other countries, made the demand for seaweed to increase. This increasing demand prompted an industry with annual values of around US$ 6 billion. The algal biomass used for the industry is collected in natural reservoirs or cultivated. The market necessity for products of the seaweed base promotes an unsustainable exploration of the natural banks, compromising its associated biological balance. In this context, seaweed culture appears as a viable alternative to prevent the depletion of these natural supplies. Geographic Information Systems (GIS) provide space and produce information that can facilitate the evaluation of important physical and socio-economic characteristics for the planning of seaweed culture. This objective of this study is to identify potential coastal areas for seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte, from the integration of social-environmental data in the SIG. In order to achieve this objective, a geo-referred database composed of geographical maps, nautical maps and orbital digital images was assembled; and a bank of attributes including physical and oceanographical variables (winds, chains, bathymetry, operational distance from the culture) and social and environmental factors (main income, experience with seaweed harvesting, demographic density, proximity of the sheltered coast and distance of the banks) was produced. In the modeling of the data, the integration of the space database with the bank of attributes for the attainment of the map of potentiality of seaweed culture was carried out. Of a total of 2,011 ha analyzed by the GIS for the culture of seaweed, around 34% or 682 ha were indicated as high potential, 55% or 1,101 ha as medium potential, and 11% or 228 ha as low potential. The good indices of potentiality obtained in the localities studied demonstrate that there are adequate conditions for the installation of seaweed culture in the state of Rio Grande do Norte

SIIG - Sistemas de Identificação e Informação Geográfica: proposta de sistema de gestão portuária para o Porto de Sines.

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica.