Mapeamento dos remanescentes de manguezal, a partir da interpretação de ortofotos coloridas, e análise dos vetores de pressão antrópica, como subsídio ao planejamento para conservação do ecossistema no Estado do Rio de Janeiro

Manguezal é um ecossistema costeiro que ocorre nas regiões tropicais e subtropicais do planeta, ocupando a zona entremarés dos oceanos, e sendo caracterizado pela presença de vegetação arbórea adaptada à condições adversas de salinidade, substrato, baixa oxigenação e submersão periódica. A pressão sobre os manguezais do Estado do Rio de Janeiro vem se intensificando nas últimas décadas, e estão associadas a vetores de pressão como os aterros, desmatamentos, queimadas, corte seletivo de madeira, captura predatória de moluscos e crustáceos, lançamento de efluentes de origens diversas, a superexplotação dos recursos pesqueiros e a utilização de técnicas e apetrechos inadequados. Considerando a inexistência de mapeamento integrado e atualizado dos remanescentes de manguezal, indicando sua localização e dimensionamento, o presente estudo veio suprir essa demanda, construindo uma ferramenta consistente para a análise dos principais vetores a que estão expostos, subsidiando a proposição de ações para a conservação e monitoramento desse ecossistema. Essas ações consideram a necessidade de preservação da biodiversidade, da manutenção da atividade pesqueira, da estabilidade da linha de costa, e da subsistência de diversas populações que habitam a região costeira. O mapeamento dos manguezais do Estado do Rio de Janeiro foi elaborado a partir da interpretação visual de ortofotografias coloridas do ano de 2005, na escala 1:10.000, tendo sido realizadas checagens de campo para identificação da verdade terrestre. Os remanescentes mapeados totalizam uma área de aproximadamente 17.720 ha, estando distribuídos por sete regiões hidrográficas localizadas na zona costeira fluminense. Esses ocorrem com mais freqüência, e com maiores dimensões, nas regiões da baía da Ilha Grande, Guandu(Sepetiba) e baía de Guanabara. O estudo contemplou ainda o levantamento e sistematização de dados cartográficos e de sensoriamento remoto, e a identificação e análise dos principais vetores de pressão que atuam sobre esses, a partir da adaptação da metodologia da Análise de Cadeia Causal. Nessa análise foram identificados como principais problemas ambientais dos manguezais fluminenses, a Modificação de habitats e comunidades, a Poluição, e a Exploração não sustentável dos recursos pesqueiros, todos associados aos diferentes vetores de pressão já relacionados. Por fim, foram apresentadas propostas de ações para subsidiar a implementação da Política Estadual para a Conservação dos Manguezais do Estado do Rio de Janeiro, contemplando os níveis operacional, de planejamento, e político. A reativação do Grupo Técnico Permanente sobre Manguezais é de vital importância para a retomada dessas discussões e para a implementação de ações, apoiado na ampliação dos conhecimentos sobre esse rico ecossistema e, integrando e fortalecendo a atuação dos diversos atores envolvidos, buscando assim garantir a integridade dos manguezais fluminenses

Um problema inverso em dois passos para estimação de perfis de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite

Esta tese tem por objetivo propor uma metodologia para recuperação de perfis verticais de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite, usando redes neurais artificiais. Perfis verticais de temperatura são importantes condições iniciais para modelos de previsão de tempo, e são usualmente obtidos a partir de medidas de radiâncias feitas por satélites na faixa do infravermelho. No entanto, quando estas medidas são feitas na presença de nuvens, não é possível, com as técnicas atuais, efetuar a recuperação deste perfil. É uma perda significativa de informação, pois, em média, 20% dos pixels das imagens acusam presença de nuvens. Nesta tese, este problema é resolvido como um problema inverso em dois passos: o primeiro passo consiste na determinação da radiância que atinge a base da nuvem a partir da radiância medida pelos satélites; o segundo passo consiste na determinação do perfil vertical de temperaturas a partir da informação de radiância fornecida pelo primeiro passo. São apresentadas reconstruções do perfil de temperatura para quatro casos testes. Os resultados obtidos mostram que a metodologia adotada produz resultados satisfatórios e tem grande potencial de uso, permitindo incorporar informações sobre uma região mais ampla do globo e, consequentemente, melhorar os modelos de previsão do tempo.

Uma proposta metodológica de integração de técnicas de análise espectral e de inteligência computacional, baseadas em conhecimento, para o reconhecimento de padrões em imagens multiespectrais

Somente no ano de 2011 foram adquiridos mais de 1.000TB de novos registros digitais de imagem advindos de Sensoriamento Remoto orbital. Tal gama de registros, que possui uma progressão geométrica crescente, é adicionada, anualmente, a incrível e extraordinária massa de dados de imagens orbitais já existentes da superfície da Terra (adquiridos desde a década de 70 do século passado). Esta quantidade maciça de registros, onde a grande maioria sequer foi processada, requer ferramentas computacionais que permitam o reconhecimento automático de padrões de imagem desejados, de modo a permitir a extração dos objetos geográficos e de alvos de interesse, de forma mais rápida e concisa. A proposta de tal reconhecimento ser realizado automaticamente por meio da integração de técnicas de Análise Espectral e de Inteligência Computacional com base no Conhecimento adquirido por especialista em imagem foi implementada na forma de um integrador com base nas técnicas de Redes Neurais Computacionais (ou Artificiais) (através do Mapa de Características Auto- Organizáveis de Kohonen SOFM) e de Lógica Difusa ou Fuzzy (através de Mamdani). Estas foram aplicadas às assinaturas espectrais de cada padrão de interesse, formadas pelos níveis de quantização ou níveis de cinza do respectivo padrão em cada uma das bandas espectrais, de forma que a classificação dos padrões irá depender, de forma indissociável, da correlação das assinaturas espectrais nas seis bandas do sensor, tal qual o trabalho dos especialistas em imagens. Foram utilizadas as bandas 1 a 5 e 7 do satélite LANDSAT-5 para a determinação de cinco classes/alvos de interesse da cobertura e ocupação terrestre em três recortes da área-teste, situados no Estado do Rio de Janeiro (Guaratiba, Mangaratiba e Magé) nesta integração, com confrontação dos resultados obtidos com aqueles derivados da interpretação da especialista em imagens, a qual foi corroborada através de verificação da verdade terrestre. Houve também a comparação dos resultados obtidos no integrador com dois sistemas computacionais comerciais (IDRISI Taiga e ENVI 4.8), no que tange a qualidade da classificação (índice Kappa) e tempo de resposta. O integrador, com classificações híbridas (supervisionadas e não supervisionadas) em sua implementação, provou ser eficaz no reconhecimento automático (não supervisionado) de padrões multiespectrais e no aprendizado destes padrões, pois para cada uma das entradas dos recortes da área-teste, menor foi o aprendizado necessário para sua classificação alcançar um acerto médio final de 87%, frente às classificações da especialista em imagem. A sua eficácia também foi comprovada frente aos sistemas computacionais testados, com índice Kappa médio de 0,86.

Gestão Ambiental apoiada por SIG na estrada da Colônia, Ilha Grande (RJ): uma visão do futuro.

Os SIG Sistemas de Informação Geográfica vêm sendo cada vez mais estudados como ferramentas facilitadoras de análises territoriais com o objetivo de subsidiar a gestão ambiental. A Ilha Grande, que pertence ao município de Angra dos Reis, localiza-se na baía de Ilha Grande no sul do estado do Rio de Janeiro e constitui-se no recorte espacial de análise. Apresenta uma dinâmica ambiental complexa que se sobrepõem principalmente aos usos de proteção ambiental e de atividade turística em uma porção do território em que as normatizações legais são difíceis de serem aplicadas, pois são reflexos de interesses que se manifestam em três esferas do poder a municipal, a estadual e a federal. O objetivo principal desta pesquisa é a realização do processamento digital de imagem para auxiliar a gestão territorial da Ilha Grande. Em foco, a estrada Abraão - Dois Rios, que liga Abraão (local de desembarque dos turistas, principal núcleo da Ilha) a Dois Rios (local de visitação por estudantes e pesquisadores, núcleo que abrigava o presídio, atualmente abriga sede do centro de pesquisa e museu da Universidade do Estado do Rio de Janeiro), ambos protegidos por diferentes categorias de unidades de conservação. A metodologia fundamenta-se no processamento digital de imagem através da segmentação e da classificação supervisionada por pixel e por região. O processamento deu-se a partir da segmentação (divisão de uma imagem digital em múltiplas regiões ou objetos, para simplificar e/ou mudar a representação de uma imagem) e dos processos de classificações de imagem, com a utilização de classificação por pixel e classificação por regiões (com a utilização do algoritmo Bhattacharya). As segmentações e classificações foram processadas no sistema computacional SPRING versão 5.1.7 e têm como objetivo auxiliar na análise de uso da Terra e projetar cenários a partir da identificação dos pontos focais de fragilidade encontrados ao longo da estrada Abraão-Dois Rios, propensos a ocorrências de movimentos de massa e que potencializam o efeito de borda da floresta e os impactos ambientais. A metodologia utilizada baseou-se em análise de campo e comparações de tecnologias de classificação de imagens. Essa estrada eixo de ligação entre os dois núcleos tem significativa importância na história da Ilha, nela circulam veículos, pesados e leves, de serviço, pedestres e turistas. Como resultados da presente foram gerados os mapas de classificação por pixel, os mapas de classificação por região, o mapa fuzzy com a intersecção dos mapas de classificação supervisionada por região e os mapas com os locais coletados em campo onde são verificadas ocorrências de movimentos de massa nas imagens ALOS, 2000, IKONOS, 2003 e ortofotografias, 2006. Esses mapas buscam servir de apoio à tomada de decisões por parte dos órgãos locais responsáveis.

Geomática aplicada às medidas preventivas e corretivas para combater danos ambientais: o caso dos incidentes rodoviários com produtos perigosos.

Este trabalho aborda a aplicação da Geomática no apoio às ações de rápida resposta às emergências ambientais passíveis de ocorrência, nas rodovias do País, por incidentes com produtos perigosos. A cadeia logística nacional de infraestrutura de transporte de carga está apoiada, principalmente, no modal rodoviário, que é responsável por cerca de 60% do volume total transportado. Seguindo essa tendência, a maioria dos produtos perigosos também é transportada através de estradas. Nessas operações, apesar de todas as medidas de segurança empregadas, tanto na embalagem quanto no manuseio, há sempre a possibilidade da ocorrência de incidentes com esse tipo de carga, no deslocamento entre o ponto de partida e o destino final. Diante dessas potenciais ameaças, ficam evidentes os riscos à integridade física e patrimonial das populações lindeiras, bem como ao meio ambiente, no tocante à qualidade das águas superficiais e subterrâneas, do solo e do ar. Este trabalho sugere, com base na integração dos recursos tecnológicos do Sensoriamento Remoto, do Sistema de Posicionamento Global-GPS e do Geoprocessamento, implantar um sistema de informações georreferenciadas que proporcione os elementos necessários às ações de rápida resposta a esses eventos. A estrutura proposta, denominada Bureau de Informações Territoriais, está moldada para proporcionar uma solução para os problemas relacionados com o posicionamento na superfície terrestre, e que engloba os conceitos da Geomática, através da aplicação das suas quatro etapas básicas: coleta de dados, análise de dados, distribuição da informação e uso da informação. Assim, atendendo ao princípio da mobilidade, o projeto visa, ainda, a disponibilizar na tela de um laptop as informações necessárias ao planejamento e à execução das ações, no menor tempo possível. Por outro lado, considerando que o Bureau também proporciona às organizações que participam das ações de combate aos incidentes rodoviários com produtos perigosos as informações necessárias, através de uma conexão à Internet, espera-se a maximização dos benefícios do planejamento das ações preventivas e corretivas de resposta aos sinistros, assim como a minimização dos efeitos desse tipo de evento sobre a população, as propriedades e o meio ambiente.

Susceptibilidade à erosão das terras na Região Oeste do Estado da Bahia.

O trabalho apresenta uma síntese do mapeamento do uso e cobertura das terras na Região Oeste da Bahia - para os anos 1985 e 2000 - realizado pela Embrapa Monitoramento por Satélite, atendendo a demanda do Banco Nacional para o Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). O objetivo do mapeamento foi avaliar a expansão agropecuária na Região Oeste da Bahia, baseando-se em técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. Contém um mapa, em tamanho A4, da susceptibilidade à erosão da Região Oeste do Estado da Bahia.

Monitoramento orbital de queimadas (Monitoramento, prevenção, controle das queimadas na agricultura brasileira): identificação de áreas críticas e prioritárias, 1997-1999.

Este documento resume os resultados da pesquisa realizada pela Embrapa Monitoramento por Satélite visando atender o Ministério da Agricultura e do Abastecimento, para identificação de áreas críticas no país quanto ao uso do fogo.

Erodibilidde potencial dos solos do município de Jaguariúna-SP, com auxílio de geoprocessamento.

Caracteriza a erodibilidade potencial dos solos do município de Jaguariúna-SP, pelo processo indireto, utilizando-se técnicas de geoprocessamento (SIG´s) e sensoriamento remoto (SR).

Relatório de Atividades do Convênio de Cooperação Geral entre a Embrapa Monitoramento por Satélite e o Ministério da Defesa (Exército) - 2004.

2005

Mapeamento da aptidão agrícola das terras do Estado do Maranhão.

2007

Relatório Anual de Atividades do Convênio Geral entre a Embrapa Monitoramento por Satélite e o Ministério da Defesa (Exército) - 2007.

Intercâmbio entre Embrapa Monitoramento por Satélite e Exército Brasileiro; MD-EB, Ministério da Defesa (Exército Brasileiro); Construção da Sede Própria; CTEx, Centro Tecnológico do Exercito; Embrapa Monitoramento por Satélite recebe visita do chefe do Centro Tecnológico do Exército; EsAO, Escola de Aperfeiçoamento do Exército 9 Chefe de Comunicação e Negócios da Embrapa Monitoramento por Satélite participa do exercício de treinamento; Embrapa Monitoramento por Satélite entrega material à EsAO; Oficiais da EsAO recebem curso na Unidade; 11ª Bda Inf L, Companhia de Comando da Brigada de Infantaria Leve; Troca de comando na 11ª Bda Inf L 14 Dia do Soldado; 2ª Cia Com L, Companhia de Comunicações Leve; Unidade prestigia atividades comemorativas da 2ª Cia Com L; Oficiais da 2ª Cia Com L visitam a Unidade; 13º RCMec, Regimento de Cavalaria Mecanizado; Embrapa marca presença na troca de comando do 13º RCMec; 28º BIL, Batalhão de Infantaria Leve; Unidade participa do Dia da Infantaria; 2ª B Log, Batalhão Logístico (Comando); 2ª RM-SE, Região Militar do Sudeste; Comandante da 2ª Região Militar do Sudeste visita a futura sede da Unidade; GSI-PR, Gabinete de Segurança Institucional da Presidência da República; Reunião no GSI discute trabalhos em conjunto e o andamento das obras da nova sede da Unidade; Representantes do Gabinete de Segurança Institucional da Presidência da República visitam as obras da nova sede; CMA, Comando Militar da Amazônia; CMO, Comando Militar do Oeste; CMP, Comando Militar do Planalto; CMNE, Comando Militar do Nordeste; CML, Comando Militar do Leste; CMSE, Comando Militar do Sudeste; CMS, Comando Militar do Sul; DIVULGAÇÃO de informações sobre as ações realizadas; Envio do boletim informativo Via Satélite pela internet e mala direta; Divulgação de relatórios anuais das atividades relacionadas no âmbito da parceria.

Método de extração de informações para monitoramento da ocupação das terras por grandes obras de infraestruturas a partir de imagens de satélite de alta resolução.

A tecnologia de sensoriamento remoto é uma das mais importantes fontes de informação para subsídios na identificação e no monitoramento de mudanças na cobertura da Terra. Objeto dessa tecnologia, a classificação supervisionada, por meio do algoritmo da máxima verossimilhança, tem sido um dos métodos mais utilizados para a extração de informações, principalmente em imagens de média resolução espacial. Utilizando parâmetros estatísticos, esse algoritmo pressupõe a ponderação das distâncias entre as médias dos níveis digitais das classes. Este trabalho objetivou a aplicação desse algoritmo em imagem de satélite de alta resolução. Para isso, foi necessário minimizar a intensidade de informações disponibilizadas por esses sensores, alterando a resolução espacial para 4 m e a radiométrica para 8 bit e, ainda, fazer uma filtragem pós-processamento. O presente trabalho, parte integrante de um projeto de monitoramento orbital de grandes obras de engenharia em infraestrutura, avaliou um método para a extração de informações para o monitoramento dessas obras, inseridas em meio rural ou urbano. A finalidade desse procedimento é subsidiar a análise da dinâmica de desenvolvimento dessas obras em relação a situações precedentes, assim como a possíveis intervenções no seu entorno. O projeto de monitoramento dessas obras utiliza imagens de satélites de vários sensores de alta resolução espacial, captadas em diferentes datas. No entanto, a aplicação do método apresentado neste trabalho exemplifica a utilização de imagem do satélite Ikonos 2 em uma única data. Para a imagem Ikonos 2, foi obtido um índice Kappa geral de 0,84 e apenas a classe caracterizada como Pastagem apresentou concordância relativamente mais baixa (0,71) em comparação a outras classes, mas ainda assim considerada uma boa classificação. Diante disso, a padronização proposta com a finalidade de minimizar as informações em imagens de alta resolução juntamente com o algoritmo da máxima verossimilhança e a posterior filtragem mostraram-se eficientes como suporte para a avaliação da ocupação das terras tomadas pelas obras (área de influência direta) e do seu entorno.

Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais.

A Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO, 2009) alertou para a necessidade de ampliar a produção mundial de alimentos em 70% até 2050 por conta do crescimento da população. No ano em questão, haverá 2,3 bilhões de pessoas a mais do que hoje para se alimentar. A FAO estima que mais de 120 milhões de hectares de terra serão necessários para suprir as necessidades, mas acredita que boa parte da produção de alimentos deverá ser por meio do aumento da produtividade das áreas já cultivadas, principalmente das regiões tropicais. Solos cultivados são limitantes para a produção de alimentos, pois os cultivos seguidos tendem a diminuir a fertilidade. Nos trópicos, onde a pressão populacional é maior, a expansão agrícola dependerá essencialmente do cultivo de solos ?velhos? (solos que ficaram muito tempo expostos à ação das chuvas e do sol e consequentemente são mais pobres em nutrientes), ácidos, de baixa fertilidade nutricional ou com problemas de deficit hídrico. Ante as peculiaridades da agricultura nas regiões tropicais, onde se insere o Brasil, torna-se necessário o conhecimento detalhado das características e propriedades químicas e físicas dos solos, objetivando seu manejo adequado, o uso mais apropriado de insumos e produções mais rentáveis. A avaliação da fertilidade química dos solos é de utilidade para a definição das quantidades e tipos de fertilizantes, corretivos e manejo geral que devem ser aplicados ao solo visando à manutenção ou à recuperação de sua produtividade. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi apresentar os principais conceitos da fertilidade dos solos e relacioná-los às formas de manejo mais adequadas para as regiões tropicais. Este trabalho compreende conceitos de fertilidade do solo e representa um texto básico para compreensão da relação entre produtividade agropecuária e aplicações de geotecnologias, tal como o uso de sensoriamento remoto e técnicas de geoprocessamento.

Geotecnologias como ferramentas de apoio à certificação da qualidade no campo: noções gerais

Apresentamos de forma breve os marcos conceituais do desenvolvimento sustentável e da avaliação integrada da sustentabilidade. Consideramos, que estes são, por um lado, um importante pilar filosófico, duramente construído nas ultimas décadas e, por outro, um importante instrumento de apoio à gestão ambiental em distintos âmbitos geográficos. Principalmente quando a sustentabilidade é medida através de indicadores de desempenho, que devem obrigatoriamente representar a realidade das complexas interações ambientais no espaço e no tempo. Partimos da lógica de que para o desenvolvimento sustentável de uma região, localidade ou propriedade, devemos necessariamente considerar as interações de seus três componentes fundamentais e indissociáveis, quais sejam: seu perfil social, seu perfil econômico e seu perfil ecológico. Tal consideração, associada à percepção e análise em múltipla escala, reafirmam, cada vez mais, sua importância como instrumento de gestão dos recursos naturais e das atividades humanas desenvolvidas em uma determinada região, sempre considerando sua inserção espacial e temporal, permitindo entre outras coisas, apontar os conflitos a serem analisados e as soluções locais a serem implementadas. Dentro de um contexto mais localizado, a meta final é auxiliar a gestão ambiental de propriedades rurais através de critérios científicos, com resultados quantificáveis, atendendo as normas atuais e se preparando para as futuras exigências da certificação da produção e da qualidade de produtos agrícolas, impostas pelo mercado. Abordamos também importantes temas e aplicações do vasto campo de conhecimento relacionado ao geoprocessamento, ou, como vem sendo denominado mais recentemente, às geotecnologias. O principal enfoque é reforçar sua importância como instrumento de avaliação e prognóstico em distintas escalas ou âmbitos geográficos, bem como a integração de suas principais ferramentas metodológicas, possibilitando a organização dos dados e informações em aplicações dirigidas à gestão ambiental da propriedade rural e de seu entorno. Finalmente, são feitas considerações das aplicações mais relevantes da geotecnologia como ferramenta de apoio à conformidade das exigências do Protocolo Europeu de Boas Práticas Agrícolas.

Sistema para estimação de área plantada por amostragem - SEARA - proposta de delineamento amostral para café em São Paulo e para grãos em Minas Gerais.

A informação precisa e atualizada referente à produção agrícola brasileira é importante e estratégica, tanto do ponto de vista econômico como da segurança alimentar. O aumento da disponibilidade de imagens de sensoriamento remoto, bem como outros avanços tecnológicos recentes, como os sistemas de informação geográfica (SIGs) e os aparelhos de posicionamento global (GPS), podem facilitar a obtenção de estimativas de área plantada, um componente fundamental da previsão de safras, e permitir o acesso a uma informação essencial em aplicações ambientais: a localização espacial dos cultivos. Embora a previsão oficial de safras no Brasil ainda seja realizada de forma subjetiva, existe um esforço da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB) para o aperfeiçoamento metodológico do sistema de previsão, que inclui o Projeto GeoSafras. A presente pesquisa, que pretende contribuir para esse esforço, é baseada numa abordagem que associa a amostragem estatística, imagens de satélite, SIG e GPS, e que foi desenvolvida preliminarmente pela Embrapa Meio Ambiente para estimar, de forma objetiva e probabilística, a área plantada com determinada cultura em um Município.