RWater – A Cyber Enabled Tool For Hydrologic Modeling And Analysis

Existing distributed hydrologic models are complex and computationally demanding for using as a rapid-forecasting policy-decision tool, or even as a class-room educational tool. In addition, platform dependence, specific input/output data structures and non-dynamic data-interaction with pluggable software components inside the existing proprietary frameworks make these models restrictive only to the specialized user groups. RWater is a web-based hydrologic analysis and modeling framework that utilizes the commonly used R software within the HUBzero cyber infrastructure of Purdue University. RWater is designed as an integrated framework for distributed hydrologic simulation, along with subsequent parameter optimization and visualization schemes. RWater provides platform independent web-based interface, flexible data integration capacity, grid-based simulations, and user-extensibility. RWater uses RStudio to simulate hydrologic processes on raster based data obtained through conventional GIS pre-processing. The program integrates Shuffled Complex Evolution (SCE) algorithm for parameter optimization. Moreover, RWater enables users to produce different descriptive statistics and visualization of the outputs at different temporal resolutions. The applicability of RWater will be demonstrated by application on two watersheds in Indiana for multiple rainfall events.

Tecnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicadas ao mapeamento geologico e geotecnico no municipio de Tres Cachoeiras, litoral norte do Rio Grande do Sul

As técnicas de sensoriarnento remoto e geoprocessamento são fundamentais para processamento e integração de dados de mapeamento geológico/geotécnico, principalmente estudos de gerenciamento e planejamento. A área estudada compreende o município de Três Cachoeiras. Litoral Norte do Rio Grande do Sul o qual inclui-se na "Reserva da Biosfera da Mata Atlântica". O município tem st: deparado com problemas de localização de sitios adequados à disposição final dos resíduos sólidos. bem como o assentamento de loteamentos residenciais e industriais, localização de jazidas de extração de material para construção, fontes de abastecimento de água e necessidade de criação de áreas de preservação ambiental. O objetivo deste trabalho foi produzir mapeamentos da área em questão, através da pesquisa geológico-geotécnica desenvolvida com emprego de imagens de satélite e fotografias aéreas, em que as informações foram cruzadas no SIG. Baseado nisto, investigaram-se os aspectos acima mencionados. a partir de uma contribuição geológico/geotécnica ao município, incluindo-se levantamento de campo, fotointerpretação, processamento e classificação de imagens do município de Três Cachoeiras, sendo os dados integrados num sistema de geoprocessamento. Utilizando-se cartas planialtimétricas, fotografias aéreas e imagem de satélite LANDSAT TM5. foram criados planos de informação como o limite da área estudada, a estrutura viária municipal, a delimitação de reservas ecológicas baseadas na legislação ambiental vigente e, por meio do modelo numérico do terreno, a carta de declividade. A fotointerpretação gerou planos de rede de drenagem, litológica. morfoestruturas e formações superficiais. Os dados de campo. sobrepostos às litológicas obtidas por fotointerpretação, produziram a carta litológica. No tratamento das imagem, foram gerados produtos com contraste, operações entre bandas, filtragens e análise de componentes principais, os quais contribuíram parira classificação da imagem e resultando nos planos de rochas/solos e cobertura/uso do solo (carta de uso atual do solo). O cruzamento destas informações permitiu a obtenção da carta de formações superficiais, lidrogeológica que, juntamente com as cartas litológica, declividades e uso atual do solo distribuíram os atributos do meio físico em planos elaborados por novos cruzamentos, que satisfazem o objetivo do estudo, sendo estes planos o produto final, ou seja, cartas de recomendação: a extração de materiais para construção civil; a implantação de obras de infraestrutura; a disposição de resíduos sólidos e loteamentos; geotécnica à agricultura; à implantação de áreas destinadas à preservação ambienta1 e recuperação.

Integração de dados geofísicos e geológicos na avaliação ambiental e epidemiológica de radiações naturais (radônio) no escudo Sul-Riograndense (RS-Brasil)

Os efeitos provocados por radiações são conhecidos na literatura por meio dos estudos em usinas nucleares e em testes bélicos. Entretanto, os efeitos da radiação natural vêm despertando a atenção das autoridades da saúde, dentre as quais se destaca a Environmental Protection Agency (EPA) nos Estados Unidos e a National Radiological Protection Board (NRPB) no Reino Unido. Os efeitos epidemiológicos ocasionados por radiação de origem natural, mais especificamente a radiação emanada pelo gás radônio que fica acumulado em residências enclausuradas por muito tempo, tem sido alvo de intensas investigações. Nessa dissertação, foi realizada uma avaliação ambiental preliminar da radiação natural devida ao radônio como elemento epidemiológico no Escudo Sul-riograndense. Os dados utilizados para determinar o risco epidemiológico foram: neoplasias, radiação, geologia e população. O banco de dados dos casos de óbitos por neoplasias do estado foi obtido da Secretaria da Saúde, por meio do Núcleo de Informação em Saúde. A radiação natural devida ao radônio foi determinada a partir dos dados gamaespectrométricos obtidos de levantamento aerogeofísico da CPRM no Escudo Sul-riograndense, nos projetos Camaquã e Extremo Sudeste do Brasil realizados nos anos de 1973 e 1978, respectivamente. Os dados geológicos foram obtidos do Mapa Geológico do Estado de 1989. Os dados de população foram obtidos junto ao Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A integração de dados foi realizada usando a metodologia de matriz de sobreposição entre os dados de casos de óbitos por neoplasia e de gamaespectrometria. Os dados de população foram empregados para normalizar os dados de neoplasias, e o dado de geologia para correlacionar com a gamaespectrometria. Os resultados da integração são mapas classificados pelo grau de risco epidemiológico, nos quais é apresentada a relação entre os casos de neoplasias pela intensidade de radiação devida ao radônio. Nesse sentido, uma boa relação foi assinalada e são recomendados estudos adicionais sobre esse mesmo banco de dados.

Harmonised framework for ecological risk assessment of sediments from ports and estuarine zones of North and South Atlantic

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Integrated sediment quality assessment in Paranagua Estuarine System, Southern Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Orientação indireta de imagens digitais usando telhados de duas águas como apoio de campo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Monitoramento geoambiental do estuário do Rio Paraíba do Norte - PB por meio da cartografia temática digital e de produtos de sensoriamento remoto

The North Paraíba River Estuary, located in the eastern portion of the Paraíba State, Northeast Brazil, on coordinates 34º50 00 -34º57 30 S and 6º55 00 -7º7 30 W, constitutes a fluvio-marine plain formed by the North Paraíba River and its tributaries Sanhauá, Paroeira, Mandacaru, Tiriri, Tambiá, Ribeira and Guia. This estuary comprises an area of about 260 km2. Increasing human demands on the estuary area and inadequate environment managing have generated conflicts. The present work main purpose is to evaluate the geodynamic evolution of the North Paraíba River Estuary in the period from 1969 to 2001, using digital image processing techniques, thematic digital cartography and multitemporal data integration, combined to geological-geophysical field surveys. The SUDENE cartographic database, converted to digital format were, used to obtain occupation and topographic maps from 1969 and to generate a Digital Elevation Model (DEM). Digital Landsat 7 ETM+ and Spot HRVIR-PAN satellite images interpretation allowed the environmental characterization of the estuary. The most important digital processing results were achieved color composites RGB 5-4-3, 5-3-1, 5-2-NDWI and band ratio 7/4-5/3-4/2, 5/7-3/1-5/4). In addition the fusion image technique RGBI was used by the inclusion of the Spot HRVRI and Landsat 7 ETM+ panchromatic band on I layer with RGB triplets 5-4-3, 5-3-1 and 5/7-3/1-5/4. The DEM and digital images integration allowed the identification of seven geomorphological units: coastal tableland, flowing tray, tide plain, fluvial terrace, submerged dune, beach plain and beach). Both Side Scan Sonar and Echosound were used to analyse underwater surface and bedforms of the estuarine channel, sand predominance (fine to very fine) and 2D dune features 5 m wide and 0.5 m height. This investigation characterized the estuary as an environment dominated by regimen of average flow. The channel depth varies between 1 m and 11 m, being this last quota reached in the area of Porto de Cabedelo. The chanel estuary is relatively shallow, with erosion evidences mainly on its superior portion, attested by sand banks exposed during the low tide. Multitemporal digital maps from 1969 and 2001 integration were obtained through geoprocessing techniques, resulting the geodynamic evolution of the estuary based on landuse, DEM geomorphology and bathymetric maps

Coastal Marine Mapping as an Ecosystem Based Management - the case study of the Baixada Santista Region - São Paulo, Brazil

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

Use of a semantically grained database system for distribution and control within design environments

This paper presents a technique to share the data stored in an object-oriented database aimed at designing environments. This technique shares data between two related databases, called the Original and Product databases, and is composed of three processes: data separation, evolution and integration. Whenever a block of data needs to be shared, it is spread into both databases, resulting in a block on the original database, and another into the Product database, with special links between them controlled by the Object Manager. These blocks do not need to be maintained identical during the evolution phase of the sharing process. Six types of links were defined, and by choosing one, the designer control the evolution and reintegration of the block in both databases. This process uses the composite object concept as the unit of control. The presented concepts can be applied to any data model with support to composite objects.

Pangea - Arquitetura semântica para a integração de dados e modelos geoespaciais na Web

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Espacialização do biovolume de plantas aquáticas submersas a partir da integração de dados obtidos por sensores remotos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Imageamento da porosidade através de perfis geofísicos de poço

O imageamento da porosidade é uma representação gráfica da distribuição lateral da porosidade da rocha, estimada a partir de dados de perfis geofísicos de poço. Apresenta-se aqui uma metodologia para produzir esta imagem geológica, totalmente independente da intervenção do intérprete, através de um algoritmo, dito, interpretativo baseado em dois tipos de redes neurais artificiais. A primeira parte do algoritmo baseia-se em uma rede neural com camada competitiva e é construído para realizar uma interpretação automática do clássico gráfico o P_b - Φ_N, produzindo um zoneamento do perfil e a estimativa da porosidade. A segunda parte baseia-se em uma rede neural com função de base radial, projetado para realizar uma integração espacial dos dados, a qual pode ser dividida em duas etapas. A primeira etapa refere-se à correlação de perfis de poço e a segunda à produção de uma estimativa da distribuição lateral da porosidade. Esta metodologia ajudará o intérprete na definição do modelo geológico do reservatório e, talvez o mais importante, o ajudará a desenvolver de um modo mais eficiente as estratégias para o desenvolvimento dos campos de óleo e gás. Os resultados ou as imagens da porosidade são bastante similares às seções geológicas convencionais, especialmente em um ambiente deposicional simples dominado por clásticos, onde um mapa de cores, escalonado em unidades de porosidade aparente para as argilas e efetiva para os arenitos, mostra a variação da porosidade e a disposição geométrica das camadas geológicas ao longo da seção. Esta metodologia é aplicada em dados reais da Formação Lagunillas, na Bacia do Lago Maracaibo, Venezuela.

Caracterização do grau de impermeabilização relativa das vertentes de uma bacia hidrográfica urbanizada: o exemplo do Córrego da Servidão - Rio Claro (SP)

The expansion and growth of towns affect the hydrology of watersheds included in the urban environment, impacting mainly the slopes and river channels. This interference can be in soil waterproofing, the runoff of rainwater, the extinction of surface drainage, the dynamics of flooding processes, etc. For studies concerning the hydrological behavior of watersheds, Remote Sensing techniques have been used to support the acquisition and analysis of data and also to generate new information from the integration of these data. In this context, the study aimed to characterize scenarios and conduct comparative analysis of urban occupation of parts of watershed the Córrego da Servidão, in Rio Claro (SP) and analyze the degree of waterproofing on the ground. With the support of the soil categories of waterproofing listed in Soil Conservation Service (S.C.S / USDA) this analysis was conducted, considering the scenarios of 1958 and 2006, through processes of interpretative analysis of panchromatic and color images aerofotogramétricas. The analysis, data integration and mapping of the watershed area were conducted in an environment of a Geographic Information System (GIS). Maps were obtained to characterize land cover in the watershed, showing the evolution of urban occupation, as well as indicating the densely built and waterproofed

Modelo petrofísico 3D do Arenito Namorado no Campo de Namorado - Bacia de Campos, RJ

The Namorado Oil Field represents the beginning of the oil exploration in Brazil, in the 70s, and it is still a subject of researches because the importance of this turbidite sandstone in the brazilian oil production. The Namorado’s production level was denominated “Namorado sandstone”, it is composed by turbidite sandstone deposited during the Albian-Cenomanian. In order to define the structural geometry of the main reservoir, geological and geophysical tools like RECON and Geographix (Prizm – Seisvision) softwares were used, and its application was focused on geological facies analysis, for that propose well logs, seismic interpretation and petrophysical calculations were applied. Along this work 15 vertical wells were used and the facies reservoirs were mapped of along the oil field; it is important to mentioned that the all the facies were calibrated by the correlation rock vs log profile, and 12 reservoir-levels (NA-1, NA-2, NA-3, NA-4, NA-5, NA-6, NA-7, NA-8, NA-9, NA-10, NA-11 e NA-12) were recognized and interpreted. Stratigraphic sections (NE-SW and NW-SE) were also built based on stratigraphic well correlation of each interpreted level, and seismic interpretation (pseudo-3D seismic data) on the southeastern portion of the oil field. As results it was interpreted on two- and three-dimensional maps that the deposition reservoir’s levels are hight controlled by normal faults systems. This research also shows attribute maps interpretation and its relationship with the selection of the reservoir attribute represented on it. Finally the data integration of stratigraphic, geophysical and petrophysical calculations lets us the possibility of obtain a detail geological/petrophysical 3D model of the main reservoir levels of “Namorado sandstone” inside the oil/gás field