Identificação de hidroformas e hidromorfologias em zonas Costeiras arenosas utilizando técnicas de classificação de Imagem

A aplicação de metodologias inovadoras no estudo da zona costeira, como as Técnicas de Informação Geográfica (TIG), utilizando fotografia aérea e imagens de satélite de alta resolução espacial, é um assunto proeminente da investigação das áreas das Ciências Geo-Espaciais e da Engenharia Costeira. Um conjunto de fotografias aéreas, entre 1958 e 2002, foi analisado visualmente num ambiente de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), com o objectivo de identificar hidroformas e hidromorfologias costeiras, no sector entre Esmoriz e Mira. Este trabalho tem como objectivo principal identificar e analisar formas/padrões morfológicas e hidrodinâmicos (hidroformas e hidromorfologias) recorrendo a algoritmos da classificação de imagem. Para alcançar esse objectivo foram aplicados diferentes métodos de classificação de imagem, nomeadamente técnicas de classificação supervisionada e não supervisionada, utilizando o software PCI Geomatica®. Foram testados diferentes algoritmos na classificação supervisionada, (paralelepípedo, distância mínima e máxima probabilidade) e na classificação não supervisionada, o K-médias e o ISODATA. Os algoritmos de classificação supervisionada apresentaram bons resultados, demonstrados pela precisão global e coeficiente Kappa, de 95.65% - 0.95661 e de 95.85% - 0.95840, para o método do paralelepípedo e para o método da máxima probabilidade respectivamente. Os algoritmos de classificação não supervisionada (K-médias e ISODATA) permitiram identificar várias classes, como por exemplo, praia, face da praia e zona de rebentação. Os resultados obtidos foram comparados (sobrepostos) com os da análise visual em ambiente SIG, mostrando uma boa concordância nas hidroformas e hidromorfologias identificadas.

Integração de imagens TM e aerogeofísicas para análise litoestrutural de uma porção da zona de cisalhamento transcorrente dorsal de Canguçu, regiao de Quitéria-Várzea do Capivarita, RS

A utilização de programas de processamento de imagens digitais e de sistemas de informações geográficas que admitem a importação e exportação de inúmeros formatos de apresentação de dados, aliado a modernos equipamentos de computação, tem tornado a integração de dados, de diferentes sensores, um caminho padrão em Geociências, pela otimização da relação custo/tempo na execução de serviços de mapeamento. Neste contexto, esse trabalho resulta da análise da integração de dados de sensoriamento remoto e geofísica, com o objetivo de verificar sua aplicabilidade na identificação e caracterização litológica e estrutural de uma área-teste, localizada na Região de Quitéria -Várzea do Capivarita, no Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia usada, em um primeiro momento, priorizou o processamento e análise individual de dados cartográficos, de imagens TM/LANDSAT-5 e dados de aeromagnetometria e aerogamaespectrometria nos canais Contagem Total (CT), Potássio (K), Tório (Th) e Urânio (U). Os dados foram, a seguir, convertidos para o formato digital na forma de imagens (“raster”) com resolução espacial de 30 x 30 m, a fim de permitir o cruzamento de informações através de técnicas de Processamento Digital de Imagens e de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s). A integração das imagens TM e geofísicas foi realizada com o uso da Transformação IHS, através da conversão das bandas TM para as componentes individuais I, H e S; substituindo-se a componente H, pela imagem geofísica no retorno ao espaço RGB. A análise dos produtos de sensoriamento remoto e geofísica obtidos nessa pesquisa, permitiram identificar os Domínios Morfoestruturais; identificar e delimitar as diferentes Unidades Fotolitológicas; reconhecer os principais sistemas estruturais a partir da extração e análise de lineamentos; obter informações do padrão de relevo magnético; e, principalmente, a geração de imagens temáticas de teores de radioelementos com a identificação de áreas promissoras de mineralizações. Os resultados comprovam a eficiência do emprego de técnicas de integração de dados digitais, via computador, tanto para fins de mapeamento litoestrutural, como em caráter prospectivo, em serviços geológicos de grandes áreas.

Efeitos da espacialização de propriedades físicas nas respostas hidrológicas da bacia do rio Ibirapuitã, Rio Grande do Sul

O objetivo desta tese consistiu em avaliar a influência da espacialização de propriedades físicas de bacias hidrográficas, relacionadas à topografia, ao uso do solo, à litologia e à tectônica, e os efeitos na resposta hidrológica. Tais elementos foram desagregados em unidades de resposta hidrológica através de uma estrutura vetorial, com base em técnicas de sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica, que facilitou a modelagem, contemplando os processos hidrológicos verticais e laterais envolvidos. Diferentes níveis de agregação e desagregação espacial alicerçaram a aplicação do hidrograma de Clark para a transformação de chuva em vazão com base nos valores da precipitação efetiva, a partir da utilização do método curva número - CN. A bacia hidrográfica do Rio Ibirapuitã, localizada no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, com área de 5.976 km2, constituiu o estudo de caso, cuja espacialização envolveu um pixel de um km e a utilização do conceito de hidrotopos. As características geológicas evidenciaram a incidência de rochas vulcânicas basálticas (72%), arenitos (24%) e siltito-folhelho (4%), e lineamentos tectônicos, espacializados sob a forma de freqüência, com ocorrência de 47% para a classe forte, 35% para a classe média, 12% para a classe muito forte e o restante 6 % para a classe fraca. A topografia evidenciou um relevo em que as cotas topográficas indicaram valores entre 70 e 230 m. O uso do solo é caracterizado por seis classes, com destaque para campos e pastagens que cobrem cerca de 60% da área, seguindo-se a cultura de arroz irrigado (27%) e matas (11%). Às simulações hidrológicas iniciadas com a influência da litologia, seguiram-se com a incorporação sucessiva dos efeitos da tectônica, da desagregação em duas sub-bacias, da desagregação em cinco sub-bacias. Os resultados obtidos pelas simulações hidrológicas e avaliados pelo coeficiente de eficiência R2 de Nash e Sutcliffe pelo erro médio absoluto (Mean Absolute Error – MAE) e pelos seus incrementos indicaram: a) que os efeitos da variabilidade espacial da litologia constituiu a influência mais significativa (R2 = 0,489, MAE = 0,32); b) que a tectônica foi o segundo fator em importância (R2 = 0,569, MAE = 0,25).; que a desagregação em duas sub-bacias foi a menos importante.(R2 = 0,582, MAE = 0,24); que a desagregação em cinco sub-bacias foi o terceiro fator mais importante (R2 = 0,725, MAE = 0,24).

Estendendo quadtress para suporte ao armazenamento e recuperação de dados espaço-temporais

Nos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), os aspectos temporais são importantes, principalmente, para representar o histórico de dados georreferenciados. Vários modelos conceituais de dados para SIG propõem classes e operações que permitem representar os aspectos espaciais e temporais das aplicações. Porém, ao nível do modelo interno dos sistemas atuais, as estruturas de dados armazenam e manipulam somente os aspectos espaciais dos dados geográficos, não contemplando os aspectos espaço-temporais propostos nos modelos conceituais. O objetivo desse trabalho é estender estruturas de dados do tipo quadtree para suporte ao armazenamento e à recuperação de dados espaço-temporais.

Três ensaios sobre a estrutura espacial urbana em cidades do Brasil contemporâneo: economia urbana e geoinformação na construção de novos olhares

Esta tese apresenta novas possibilidades metodológicas no campo do urbanismo através da aplicação de técnicas derivadas da ciência da geoinformação a luz das teorias de economia urbana. O trabalho está organizado em torno de três ensaios. Cada ensaio se dedica a apresentação e análise de uma questão específica identificada como relevante dentro das teorias da economia urbana no contexto de cidades brasileiras. O primeiro ensaio tem como objetivo investigar as relações que possam existir entre os processos de expansão urbana e a segregação socioespacial na cidade de São Paulo. Situando a discussão dentro de uma perspectiva de economia urbana, o ensaio parte do pressuposto de que ambos os processos estão relacionados às forças de mercado habitacional, incluindo suas falhas inerentes, que acabam por definir a distribuição dos grupos populacionais de acordo com suas características socioeconômicas. O estudo se debruça sobre uma questão central ao debate urbanístico atual que é a ocupação contínua das áreas de fronteira urbana e na forma como este processo impacta a estrutura urbana. O segundo capítulo traz o ensaio onde tratamos de analisar as questões relativas à distribuição dos empregos na cidade de São Paulo e suas consequências para os modelos de economia urbana baseados em gradientes de renda e valor da terra. O terceiro capítulo traz o ensaio no qual retomamos a discussão sobre os processos de expansão urbana, porém situando a discussão a partir de uma perspectiva dinâmica em cidades médias em rápido crescimento demográfico. Neste contexto, há o reconhecimento de que a composição dos preços da terra nas áreas limítrofes da mancha urbana sofre uma forte influência de expectativas de retornos levando a uma sobrevalorização do preço gerada por processos de retenção de terras. Em uma análise aplicada às cidades amazônicas de Marabá e Santarém, buscamos caracterizar em uma perspectiva comparativa os processos de conversão da terra em usos urbanos nas últimas três décadas. Incorporando a informação sobre os usos do solo anteriores a conversão para uso urbano, criamos uma escala de potencial de conversão relativo a cada uso. Partindo do pressuposto de que é possível estabelecer representações matemático-computacionais da estrutura urbana em sistemas de informação geográfica, o trabalho espera contribuir para a constituição dos territórios digitais como expressões quantitativas de conceitos sobre os diferentes processos ambientais e socioeconômicos que acabam por definir o ambiente urbano. Através destas representações, buscar inserir o território no centro das decisões políticas e econômicas que seguem continuamente conformando essas cidades e as condições objetivas de vida que elas propiciam.

A forma do privilégio: renda, acessibilidade e densidade em Natal-RN

The aim of this work is to understand the morphological expression of ground occupation by the higher income population, by focusing on population distribution in accordance with income layers and demographical density, as well as topological accessibility (HILLIER and HANSON, 1984) resulting from the urban grid structure. It endeavors to identify a functional organizing principle regarding the intra-urban space of Natal capital city of the state of Rio Grande do Norte, the research focus. In order to achieve this, census data as well as syntactic data were utilized for mapping and spatial analysis of income patterns, topological accessibility and demographical density using Geographical Information System GIS. The organizing principle was named as the Form of Privilege, a pattern that concentrates or tends to concentrate wealth, topological accessibility and low demographical density. Attempting to assess its extent, beyond Natal, this principle was applied to other Brazilian northeastern capitals such as: Fortaleza, CE; Teresina, PI; Aracaju, SE; Recife, PE; and João Pessoa, PB. Findings point out that although the urban structures of these cities are not immune to the Form of Privilege, Natal is emblematic of this phenomenon, a fact that demonstrates the perverse character of its spatial process, which historically creates privileged areas within the city, by means of the appropriation of accessibility as well as of the many urban benesses that are related to it by higher income groups at the expense of the major part of the population, which though being the people mostly in need of the benefits originating from the urban form are excluded from them

Caracterização batimétrica e fisicooceanográfica do canal de acesso ao porto de Cabedelo/PB: uma análise ambiental ao derrame de óleo

The State of Paraíba is one of the most dynamic states of Brazil, strategically located in the northeast, is notable for the excellent potential for integration of different transportation modes forming the states of Rio Grande do Norte, Pernambuco and Alagoas. The dynamic that occurs with port activity causes changes in the space where it is installed. And the elements of this space are always more than suffering direct or indirect influences as the flow in the port is expanded. Therefore, this region became subject to the accidental spillage of oil, because it presents a heavy traffic of ships of various sizes that can run aground or collide with oil causing accidental events. The study of geomorphological and sedimentological compositions of seafloor becomes important as more is known about the relationships between these parameters and associated fauna, and can identify their preferred habitats. The database background, acoustically collected along the proposed study area, is a wealth of information, which were duly examined, cataloged and made available. Such information can serve as an important tool, providing a geomorphological survey of the sedimentary area studied, and come to subsidize, in a flexible, future decision making. With the study area Port of Cabedelo, Paraíba - Brazil, this research aimed to evaluate the influence of the tidal surface and background in modeling the seabed, including the acquisition of information about the location of submerged rocky bodies and the depth of these bodies may turn out to be natural traps for the trapping of oil in case of leaks, and obtain the relationship between types of bed and the hydrodynamic conditions present in the region. In this context, for this study were collected bathymetric data (depth) and physical oceanographic (height of water column, water temperature, intensity and direction of currents, waves and turbidity), meteorological (rainfall, air temperature, humidity, winds and barometric pressure) of the access channel to the Port of Cabedelo / PB and its basin evolution (where the cruise ships dock), and includes tools of remote sensing (Landsat 7 ETM +, 2001), so that images and the results are integrated into Geographic Information Systems and used in the elaboration of measures aimed at environmental protection areas under the influence of this scale facilities, serving as a grant to prepare a contingency plan in case of oil spills in the region. The main findings highlight the techniques of using hydroacoustic data acquisition together bathymetric surveys of high and low frequency. From there, five were prepared in bathymetric pattern of Directorate of Hydrography and Navigation - DHN, with the depth in meters, on a scale of 1:2500 (Channel and Basin Evolution of Access to Port of Cabedelo), where there is a large extent possible beachrocks that hinder the movement of vessels in the port area, which can cause collisions, running aground and leaking oil. From the scatter diagram of the vectors of currents, it can be seen as the tidal stream and undergoes a channeling effect caused by the bidirectional effect of the tide (ebb and flood) in the basin of the Port of Cabedelo evolution in NW-direction SE and the highest speed of the currents occurs at low tide. The characterization weather for the period from 28/02 to 04/07/2010 values was within the expected average for the region of study. The multidisciplinary integration of products (digital maps and remote sensing images), proved to be efficient for the characterization of underwater geomorphological study area, reaching the aim to discriminate and enhance submerged structures, previously not visible in the images

Análise espacial das internações por doenças do coração no Vale do Paraíba

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

Análise de decisão multicritério na localização de usinas termoelétricas utilizando SIG

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

Distribuição espacial dos idosos de um município de médio porte do interior paulista segundo algumas características sócio-demográficas e de morbidade

Os Sistemas de Informação Geográfica constituem importantes instrumentos dentro da Saúde Pública como técnicas de análise da distribuição de agravos à população, e, portanto, podem ser usados no estudo da localização de indivíduos portadores de doenças crônicas. Este trabalho objetivou a realização de análise espacial da distribuição da população de sessenta anos e mais no Município de Botucatu, São Paulo, Brasil, estudando o perfil sócio-demográfico e a presença de diabetes e hipertensão arterial. Foram analisados dados de 468 idosos da amostra de inquérito populacional realizado entre 2001 e 2002. Os idosos com melhor nível sócio-econômico residem nos setores censitários de estratos sociais mais altos, o que foi estatisticamente comprovado pela utilização de técnicas de análise espacial para renda e escolaridade. Não se encontrou padrão de distribuição espacial para idosos hipertensos e diabéticos que se localizaram no mapa de forma heterogênea. O presente estudo sugere a utilização das técnicas de geoprocessamento para o mapeamento digital das áreas de abrangências das Unidades de Atenção Primária à Saúde, para um melhor controle da distribuição de idosos portadores de doenças crônicas e de sua assistência pelos profissionais de saúde.

Análise geoestatística de casos de hanseníase no Estado de São Paulo, 1991-2002

OBJETIVO: Analisar o padrão espacial da ocorrência dos casos de hanseníase para identificar áreas com probabilidade de riscos de transmissão da doença. MÉTODOS: Estudo ecológico, tendo como unidade de análise os municípios do Estado de São Paulo georreferenciados em seus centróides. A fonte de dados utilizada foi o banco informatizado dos casos de hanseníase notificados do Centro de Vigilância Epidemiológica do Estado de São Paulo, no período de 1991 a 2002. Utilizou-se de técnicas de geoestatística para a detecção das áreas de probabilidade de risco para hanseníase e quantificação da dependência espacial dos casos. RESULTADOS: Detectou-se o alcance de dependência espacial de 0,55 graus de coordenadas georreferenciadas, correspondendo aproximadamente a 60 km. As principais áreas de probabilidade de risco encontradas foram as regiões nordeste, norte e noroeste do Estado. CONCLUSÕES: A verificação de áreas com probabilidades de riscos de casos de hanseníase, utilizando-se a análise da dependência espacial, pode ser ferramenta útil para avaliar a situação de saúde e planejar alocação de recursos.

A relação entre o espaço e a saúde bucal coletiva: por uma epidemiologia georreferenciada

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

Extração semi-automática do eixo de rodovia em imagens de média e alta resolução usando programação dinâmica

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Vulnerabilidade Ambiental aos processos erosivos lineares nas áreas rurais do município de Presidente Prudente-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)