Comparação entre imagens Aster e Landsat 7 na classificação de níveis de degradação de pastagens utilizando redes neurais artificiais.

O presente estudo teve como objetivo comparar a eficiência dos dados dos sensores Aster e ETM+/Landsat 7 na classificação do uso e cobertura da terra, com ênfase nos níveis de degradação das pastagens na Zona da Mata Mineira, através da utilização de redes neurais artificiais. Foram testadas três composições de uma imagem do sensor Aster e uma do ETM+/Landsat 7, para definição das melhores feições discriminantes para o classificador. As classes de uso e cobertura consideradas foram: floresta, café, área urbana/solo exposto e três níveis de degradação das pastagens (moderado, forte e muito forte). Utilizou-se o simulador de redes neurais Java Neural Network Simulator e o algoritmo empregado foi o back-propagation. Dentre as composições de imagens testadas o melhor resultado foi alcançado com a utilização das 9 bandas do Aster (30m) como variáveis discriminantes, que também permitiu uma melhor discriminação dos níveis de degradação das pastagens considerados. Este resultado é atribuído à melhor resolução espectral desta composição de imagem quando comparada às demais. Dentre as classes consideradas, a pastagem no nível de degradação muito forte foi a que apresentou o maior erro de classificação, em todas as composições, sendo bastante confundida com a pastagem no nível de degradação forte.

Avaliação espaço-temporal da relação entre o estado trófico do reservatório de Barra Bonita (SP) e o potencial poluidor de sua bacia hidrográfica.

Esta pesquisa foi proposta devido ao processo de acelerada degradação da qualidade da água em regiões bastante populosas, o qual resulta, em grande parte, do uso e ocupação da terra inadequados. Assim sendo, este objetiva avaliar a relação entre o estado trófico do reservatório de Barra Bonita (SP) e o potencial poluidor da bacia hidrográfica de contribuição no espaço e no tempo. A determinação do estado trófico do reservatório de Barra Bonita baseou-se em amostras coletados em 30 estações distribuídas homogeneamente na superfície do lago em duas datas: 1990 e 2002. Com base nessas amostras foram determinados os parâmetros necessários à aplicação do Índice de Estado Trófico (IET), cujos resultados foram espacializados utilizando-se o ArcView 3.2 da ESRI. Para determinar o potencial poluidor da bacia foram obtidas imagens do satélite Landsat referentes também à 1990 e 2002. Essas imagens foram submetidas a classificação (dizer o tipo) de modo a se obter mapas de uso e cobertura da terra. Foram também obtidos dados sobre o crescimento populacional da bacia e dados para o cálculo da carga de nitrogênio e fósforo lançada pela população, via esgoto sanitário, nos corpos hídricos da bacia. Os resultados mostraram que ocorreu um incremento significativo do nível trófico da água, entre 1990 e 2002 de forma diferenciada para cada compartimento do reservatório em questão. A degradação da qualidade da água, expressa pelo nível trófico foi muito mais intensa no braço do rio Tietê, cujos pontos apresentaram como eutróficos tanto em 1990 como para 2002 devido à contribuição de fontes de poluição da cidade de São Paulo. A avaliação integrada dos sistemas aquático e terrestre, no espaço e no tempo, permitiu concluir que a degradação da qualidade da água possui forte relação com as alterações no uso e cobertura da terra e com o aumento populacional, traduzidos em fontes difusas e pontuais de poluição e que estas alterações podem ser detectadas aplicando-se geotecnologias. Outro aspecto relevante dos resultados foi o de verificar que o potencial poluidor da bacia hidrográfica não é espacialmente homogêneo, e que portanto, as medidas de controle de poluição precisam ser focadas nas áreas mais críticas, onde a degradação é mais intensa.

Análise da dinâmica do uso da terra e sua interferência em inundações na cidade de Rio Claro (SP)

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Fluxos hidrogeoquímicos em águas fluviais de microbacias do nordeste paraense e a sua relação com o uso da terra

O Nordeste Paraense é caracterizado por conter as mais antigas áreas de colonização da Amazônia, onde predomina a agricultura familiar itinerante de derruba e queima e também a pecuária bovina extensiva. A paisagem é fortemente marcada pela vegetação secundária em diversos estágios de sucessão e poucos remanescentes de floresta primária, a qual é geralmente localizada às margens de pequenos rios e igarapés. Nesse contexto, o presente estudo, conduzido em 14 microbacias no Nordeste Paraense sob diferentes usos e cobertura da terra e em quatro microbacias em áreas florestais sob baixo impacto antrópico, objetivou avaliar a hidrogeoquímica das águas fluviais para o embasamento da gestão de duas mesobacias hidrográficas nessa região. Foi detectado que a composição química das águas fluviais dos pequenos igarapés está sendo influenciada pelas práticas agrícolas adotadas em suas bacias de drenagem. Sinais hidrogeoquímicos diferenciados foram observados no caso das microbacias com presença de: sistema agrícola de derruba e queima; lavouras com irrigação e uso de agroquímicos; e pecuária bovina. Além disso, constatou-se a importância das microbacias florestadas para o aporte de nitrato, cloreto e sódio para os ecossistemas fluviais estudados. Adicionalmente verificou-se certa variação sazonal na hidrogeoquímica das águas fluviais e uma forte influência dos sistemas agropecuários, especialmente as pastagens, sobre os parâmetros físico-químicos mensurados, com redução da concentração de oxigênio dissolvido, e aumento da temperatura, do pH e da condutividade elétrica. Pelo presente estudo, pode-se inferir que a presença de mata ciliar é imprescindível para minimizar os impactos dos sistemas agrícolas nos recursos hídricos e deve ser apontada como uma ferramenta na gestão de bacias, assim como é recomendável a substituição de técnicas tradicionais que utilizam o fogo, por técnicas mais sustentáveis de produção agropecuária, como o plantio direto na capoeira. Por fim, sugere-se que dentre os parâmetros analisados, alguns podem ser recomendados, dependendo do uso da terra a ser focado, como indicadores de sustentabilidade ambiental dos sistemas agropecuários de produção para a gestão local de bacias hidrográficas.

Análise dos impactos das mudanças do uso do solo na futura gestão e conservação da Reserva da Chimanimani - Moçambique

Dissertação de Mestrado, Gestão e Conservação da Natureza, 27 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.

Avaliação da dinâmica dos processos erosivos lineares e sua relação com a evolução do uso da terra

The development of linear erosion processes is directly related with the environment natural characteristics or with modifications that have occurred on them by the anthropic action. In this context, the present article has as a general objective to evaluate the dynamic of the linear erosion processes and their relations with the evolution of the land use and with the lito-pedologic characteristics of the Cavalheiro hydrographic basin - Analândia, SP. In order to reach such objective, maps of erosive features and land use of several settings were elaborated, besides cartographic representations of the geological and pedological data of the study area. The obtained data were analyzed starting from the principles that concern to the General Systems Theory. Such analysis evidenced the intrinsic bond of the development of linear erosion processes with the several forms of land use and with the natural attributes of the studied area. Therefore, the methodological procedure adopted in this research has been considered as fundamental tool to understand the linear erosion processes dynamic, making it possible to take data of extreme relevance for the planning of the use and occupation of the land.

Aplicação de dados multisensor (SAR e ETM+) no reconhecimento de padrões de uso e ocupação do solo em costas tropicais: Costa Amazônica, Amapá, Brasil

Os estudos ambientais necessitam de informações sobre a cobertura e o uso da terra. Este trabalho apresenta a aplicação de dados de sensores remotos orbitais (óticos e de radares) na validação de padrões de uso e cobertura do solo na planície costeira amapaense para fins de mapeamento e reconhecimento da dinâmica natural e antrópica. Esta costa é submetida a uma dinâmica intensa devido à magnitude dos processos costeiros (marés-pororoca), sua localização geográfica, influenciada pelo rio Amazonas e pela Zona de Convergência Intertropical, e processos antrópicos associados à bubalinocultura. A análise foi realizada aplicando-se dados de satélite (JERS-1, RADARSAT-1, Landsat 7 e DEM do SRTM) digitalmente processados em abordagem multisensor, multiescala e multitemporal, correlacionada com dados pretéritos e informações de campo. A análise dos produtos gerados e dados colaterais permitiu distinguir oito padrões de uso e cobertura do solo: florestas de mangue, florestas de várzeas, campos arbustivos, áreas de vegetação campestre, campo antrópico, zona de intermaré, canal estuarino e lagos, além de feições morfológicas lineares associadas a estes padrões. Estas informações são importantes para o mapeamento dos ambientes costeiros e fundamentais para o reconhecimento da dinâmica na região.

Suscetibilidade geomorfológica e restrições legais ao uso da terra: subsídios para o planejamento territorial

O presente trabalho objetivou oferecer subsídios para o Planejamento Territorial, através da caracterização geomorfológica da Bacia do Ribeirão Piracicamirim, caracterização esta que permitiu reconhecer a morfodinâmica dos ambientes pleiteados à ocupação e/ou já ocupados. Através desta caracterização foi possível conhecer as suscetibilidades geomorfológicas da área e, a partir daí, verificou-se algumas especificações da Legislação Ambiental Brasileira referente a estas áreas. Além das características do relevo, foram analisadas também algumas das regulamentações referentes à conservação da vegetação, para assim, apontar sob a forma de registro cartográfico, os setores onde ocorre legalmente a limitação ao uso e ocupação do solo. A fim de se alcançar os objetivos traçados, foi utilizada a abordagem direta e indireta da bacia hidrográfica do Ribeirão Piracicamirim. A primeira foi realizada através de trabalhos de campo e a segunda foi efetuada através da revisão bibliográfica, cartográfica e da elaboração de documentos cartográficos da área. Como orientação metodológica foi adotada a Teoria Geral dos Sistemas aplicada à ciência geográfica. Os documentos cartográficos produzidos mostraram que alguns setores da presente bacia necessitam de uma melhor atenção quanto às questões ambientais. Tratase de áreas onde o conjunto das características físicas do ambiente, juntamente com o uso e ocupação da terra predominante tem ocasionado intensos processos erosivos em diferentes estágios de evolução. Constatou-se que a retirada da mata original para o cultivo da cana-de-açúcar tem ocasionado grandes problemas erosivos que merecem uma melhor atenção dos órgãos responsáveis pelo Planejamento Territorial da bacia.

Mapeamento do uso da terra como subsídio a um plano de recuperação das áreas de preservação permanente no entorno da represa de Salto Grande - Americana - SP

Currently, the dam of Salto Grande is very degraded. Water quality is seriously amended, and lack of riparian vegetation, as well as the advance of feed crops and land occupation in areas that should be permanently preserved, only complicate this situation. The permanent preservation area is essential for the water sources protection, soil erosion control and consequent watercourse sedimentation. Through aerial photography, using GIS techniques, it was able to identify the outwards bounds of the dam, to demarcate the permanent preservation areas and generate maps for land use. With this data, in addition to studies and ideas of reforestation in different environments, the development of a plan for restoration of degraded areas surrounding the dam is easier to be done. This study confirmed that about 72% of land use in permanent preservation areas is not in accordance with specific laws, making necessary its recovering.

Utilização de imagem de satélite Landsat no mapeamento da ocupação da terra e seus conflitos de uso em APPs na bacia hidrográfica do ribeirão Paraíso - São Manuel (SP)

The objectives of this study were to evaluate land use and occupation of Permanent Preservation Areas (PPA) as well as its use conflicts by TM (Thematic Mapper) image of the 2010 Landsat-5 satellite, according to the Forest Code. For that purpose, Geographic Information Systems in the Ribeirão Paraíso watershed, São Manuel, SP were used. The combination of Remote Sensing and Geographic Information System technologies allowed representation of spatial distribution of the landscape and data integration in the diagnosis of geographic interest. The 2010 mapping showed 12 use categories, and the sugar cane crop had the largest land occupation, 48.25% of the area. The areas of permanent preservation amounted to 925.74 ha, which is an ideal value based on the Brazilian legislation. Mapping of land use conflicts showed intensive anthropic actions going 80.13% forward on PPAs, with only 19.87% remaining forests, which highlights their negative impact and illegal situations in these areas.

Adequabilidade do uso das terras agrícolas no município de Araras, SP.

Os estudos de adequação do uso agrícola das terras permitem identificar áreas com alto risco de degradação por apresentarem uso mais intensivo que a potencialidade de suas terras, assim como podem indicar áreas com uso adequado ou mesmo aquelas em que o uso está abaixo do potencial produtivo de suas terras. O presente trabalho objetiva avaliar se as terras agrícolas no município de Araras, SP estão sendo subutilizadas, sobreutilizadas ou encontram-se com uso adequado, através da interseção digital dos mapas de aptidão agrícola e de uso e cobertura das terras da área estudada. O estudo pode se constituir em uma importante ferramenta para o planejamento e desenvolvimento rural, de forma sustentável. Para a elaboração do mapa de adequabilidade das terras usou-se o mapa de aptidão agrícola Oliveira & Berg [1] e o mapeamento do uso e cobertura das terras Valladares & Tôsto[2]. Conclui-se que dado a uma boa aptidão agrícola, as terras do município apresentam-se na sua maioria com uso adequado.

Efluxo de CO2 do solo em diferentes usos e coberturas da terra em Tomé-Açu, Amazônia Oriental.

Sistemas de uso e cobertura do solo podem afetar o efluxo de CO2 do solo, condicionado por fatores abióticos e bióticos. O objetivo deste estudo foi avaliar a variação do efluxo de CO2 do solo em diferentes sistemas - sistemas agroflorestais com palma de óleo com diferentes históricos de uso prévio, dois monocultivos de palma de óleo, e três florestas sucessionais com diferentes idades. As menores médias de efluxo de CO2 nas áreas de cultivo convencional de palma de óleo, possivelmente está relacionada a baixa diversidade de espécies desses cultivos, e menor atividade microbiana. O maior efluxo de CO2 do solo ocorreu na floresta sucessional de 30 anos

Efecto de cobertura muerta y fertilización sobre el comportamiento de la cenosis y el crecimiento y rendimiento del cultivo del frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

El presente trabajo fue realizado en la comunidad de San Diego, ubicada en el km. 60 de la carretera Jinotepe-Nandaime, departamento de Carazo, durante la época de primera del año de 1994. El propósito del experimento fue evaluar el efecto de diferentes coberturas al suelo y fertilización sobre las cenosis y el crecimiento y rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L.). La variedad de frijol utilizada fue Dor-364. Los factores estudiados fueron, Factor A: cobertura de maíz (Zea mays L.), cobertura de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), control en período crítico (15 a 21 días después de la siembra) y enmalezado. Factor B: sin fertilización, fertilización inedia (64.56 kg/ha), fertilización normal (129.12 kg/ha). Se utilizó un diseño de bloque completamente al azar (BCA). Los resultados obtenidos se pueden sintetizar de la forma siguiente, la cobertura de sorgo y control en período crítico ejercieron un excelente control de malezas, reduciendo la abundancia y dominancia de las malezas. No hubo efecto significativo en los niveles de fertilización sobre la abundancia y dominancia de las malezas. En cuanto al rendimiento, los mejores resultados se obtuvieron con el uso de cobertura de sorgo. En la fertilización no se encontró efectos significativos en la mayoría de las variables evaluadas. De las coberturas al suelo, la de mejor rentabilidad fue la cobertura de sorgo. El tratamiento sin fertilización es el que tiene mejor rentabilidad con respecto a los tratamientos con fertilizantes.

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

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

Extração de linhas de imagens de sensoriamento remoto.

Essa dissertação tem o objetivo de verificar a contribuição de diferentes abordagens para extração de linhas, à classificação de imagens multiespectrais, com o possível uso na discriminação e mapeamento de classes de cobertura da terra. Nesse contexto, é efetuada a comparação entre diferentes técnicas de extração de características para extração de linhas de transmissão em áreas rurais, a saber, técnicas de realce utilizando variação de contraste e filtragem morfológica, bem como detecção de bordas utilizando filtro Canny e detector SUSAN, citando como técnica de extração de linhas a Transformada de Hough e Transformada de Radon, utilizando diferentes algoritmos, em imagens aéreas e de sensoriamento remoto. O processo de análise de imagens, com diferentes abordagens leva a resultados variados em diferentes tipos de coberturas do solo. Tais resultados foram avaliados e comparados produzindo tabelas de eficiência para cada procedimento. Estas tabelas direcionam a diferentes encaminhamentos, que vão variar de abordagem dependendo do objetivo final da extração das Linhas de Transmissão.