Planeamento espacial marinho das áreas marinhas protegidas: o caso de estudo da ára protegida de gestão de recursos: Caloura - ilhéu de Vila Franca do Campo

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Ecologia Marinha), 26 de Novembro de 2013, Universidade dos Açores.

Geotecnia urbana da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia: criação de uma base de dados SIG geotécnica

O presente trabalho apresenta os resultados dos estudos geotécnicos e de uma base de dados da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia, com o objectivo de compreender melhor os aspectos geotécnicos em ambiente urbano numa área sensível com um registo histórico de instabilidade de taludes rochosos. Além disso, os escassos estudos científicos recentes de natureza geológica e geotécnica em Vila Nova de Gaia justificam o estudo exploratório da geotecnia urbana da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia. A importância de Vila Nova de Gaia como a terceira maior cidade portuguesa e como centro de intensa actividade económica e cultural despoleta uma constante necessidade de expansão. O aumento da densidade populacional acarreta a realização de projectos complexos de engenharia, utilizando o subsolo para a construção e, com frequência, em terrenos com características geotécnicas desfavoráveis. As cidades de Vila Nova de Gaia e do Porto foram sendo edificadas ao longo de encostas numa plataforma litoral caracterizada por uma vasta área aplanada, inclinando ligeiramente para Oeste. Esta plataforma foi cortada pelo Rio Douro num vale encaixado de vertentes abruptas, nas quais se localizam as zonas ribeirinhas das duas cidades. Este trabalho envolveu, inicialmente, uma caracterização topográfica, morfoestrutural, geotectónica e geomecânica da área de estudo e, numa fase posterior, o desenvolvimento duma base de dados geotécnica. Todos os dados geológicos e geotécnicos locais e os estudos geotécnicos levados a cabo in situ pelas diversas empresas e instituições foram representados cartograficamente numa base apoiada pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Esta metodologia inter‐disciplinar foi de grande valor para um melhor conhecimento dos riscos geológico‐geotécnicos ao longo das margens do Rio Douro. De facto, a cartografia geotécnica da zona ribeirinha de Vila Nova de Gaia deve constituir uma ferramenta importante para uma previsão mais rigorosa de futuras instabilidades de taludes e um bom instrumento para a gestão do espaço urbano.

Cartografia de zonamento geotécnico no apoio ao planeamento e valorização da exploração do georrecurso: o caso do maciço rochoso da Curviã (Joane)

Este trabalho centra-se no estudo do aproveitamento expectável do maciço rochoso da pedreira da Curviã N.o 2 (Joane, Vila Nova de Famalicão, no N Portugal), através da obtenção de um bloco unitário tipo que forneça indicações para a exploração do recurso geológico para fins industriais e/ou ornamentais. Desta forma, investiga-se se num dado limite de zona geotécnica do maciço rochoso e propicio a obtenção de blocos com dimensão, avaliados apos o processo de transformação, nomeadamente, para enrocamento em obras marítimas ou balastro em obras ferroviárias. Foram seleccionados diversos afloramentos, tendo-se recorrido a técnica de amostragem linear as superfícies expostas do maciço. Esta técnica e uma das formas mais expeditas de coligir dados geológico-geotécnicos relativos as descontinuidades. Procedeu-se, ainda, a um tratamento estatístico das descontinuidades, bem como dos parâmetros geológico-geotécnicos e geomecânicos a estas associadas, propostos pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas (ISRM). Todos os dados foram representados cartograficamente numa base apoiada pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e utilizadas as ferramentas de geologia estrutural, analise morfotectónica, modelação digital de terreno e cartografia de zonamento geotécnico. O zonamento geotécnico do maciço granítico foi realizado sempre em estreita ligação com o conhecimento das características do maciço ”in situ”. Pretende-se que esta metodologia contribua para um melhor conhecimento da compartimentação dos maciços rochosos em geral e, em particular, do modelo geotécnico comportamental do maciço rochoso da Curviã N.o2.

O uso da Deteção Remota para a extração de Indicadores Urbanos

Nas últimas décadas o aumento da expansão das áreas urbanas conduziu a rápidas mudanças nos ambientes urbanos. Estas mudanças necessitam de uma observação e compreensão, por forma a permitir a monitorização e avaliação do processo de planeamento urbano. A utilização de dados obtidos por Deteção Remota (DR), aliada aos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), surge como uma fonte de informação válida para modelar, recolher, armazenar, exibir e analisar os sistemas urbanos. Neste contexto, a informação planimétrica e altimétrica recolhida por sensores remotos pode ser explorada por forma a extrair informação acerca do uso e ocupação do solo, e apresenta-la sob a forma de indicadores para apoio à decisão. Um sistema de indicadores urbanos baseados em dados obtidos por DR constitui uma ferramenta para as cidades transmitirem os diferentes riscos urbanos bem como na promoção de medidas e estratégias para um eficiente planeamento urbano. A dissertação de mestrado proposta tem como principal objetivo a criação de um sistema de indicadores urbanos que caracterize a cidade de Lisboa ao nível das áreas verdes e do volume construído. Assim, de forma a atingir o objetivo principal é desenvolvida uma metodologia baseada em informação altimétrica e planimétrica que permite analisar as áreas verdes da cidade de Lisboa bem como o volume construído. A informação altimétrica urbana (3D) é derivada de dados cartográficos oficiais (curvas de nível que originam um Modelo Digital de Terreno) e informação recolhida por LiDAR (Light Detection And Ranging) (que representa o Modelo Digital de Superfície). A informação 2D é extraída de uma imagem do satélite de alta resolução Worldview-2 de 2010, com um pixel de 0,5m, do concelho de Lisboa, através de técnicas de processamento digital de imagem. A informação recolhida permite, por um lado a modelação 3D do edificado, e por outro a quantificação 2D da cobertura vegetal em meio urbano. Posteriormente, num ambiente SIG, a informação extraída é cruzada com dados censitários e dados de uso e ocupação do solo. A análise ocorre tendo por base as Subsecções Estatísticas (SSE) da cidade de Lisboa (INE, 2011) e o sistema proposto inclui assim a extração de indicadores divididos tematicamente em indicadores de área e indicadores de volume. Os resultados obtidos permitem relacionar as áreas verdes, a população e o volume construído.

Associations between area-level unemployment, body mass index, and risk factors for cardiovascular disease in an urban area

INTRODUCTION: Il existe peu d’évidences sur l’association entre le taux de chômage dans le milieu résidentiel (CR) et le risque de maladies cardiovasculaires parmi les résidents de milieux urbains. De plus, on ne sait pas si ce lien diffère entre les deux sexes. Cette thèse a pour objectif de déterminer la direction et la taille de l’association entre le CR et le risque de maladies cardiovasculaires, et d’examiner si cette association varie en fonction du sexe. MÉTHODES: Un sous-échantillon de 342 participants de l’Étude sur les habitudes de vie et la santé dans les quartiers montréalais a rapporté ses habitudes de vie et sa situation socio-économique. Des mesures biologiques et anthropométriques ont été recueillies par une infirmière. Le CR a été opérationnalisé en fonction d’une zone-tampon d’un rayon de 250 m centrée sur la résidence de chacun des participants à l’aide d’un Système d’Information Géographique (SIG). Des équations d’estimation généralisées ont été utilisées afin d’estimer l’association entre le CR et l’Indice de Masse Corporelle (IMC) et un score cumulatif de Risque Cardio-métabolique (RC) représentant la présence de valeurs élevées de cholestérol total, de triglycérides, de lipoprotéines de haute densité et d’hémoglobine glyquée. RÉSULTATS: Après ajustement pour l’âge, le sexe, le tabagisme, les comportements de santé et le statut socio-économique, le fait de vivre dans un endroit classé dans le 3e ou 4e quartile de CR était associé avec un IMC plus élevé (beta pour Q4 = 2.1 kg/m2, IC 95%: 1.02-3.20; beta pour Q3 = 1.5 kg/m2, IC 95%: 0.55-2.47) et un taux plus élevé de risque cardiovasculaires Risque Relatif [RR pour Q4 = 1.82 (IC 95 %: 1.35-2.44); RR pour Q3 = 1.66 (IC 95%: 1.33-2.06)] par rapport au 1er quartile. L'interaction entre le sexe et le CR révèle une différence absolue d’IMC de 1.99 kg/m2 (IC 95%: 0.00-4.01) et un risque supérieur (RR=1.39; IC 95%: 1.06-1.81) chez les femmes par rapport aux hommes. CONCLUSIONS: Le taux de chômage dans le milieux résidentiel est associé à un plus grand risque de maladies cardiovasculaires, mais cette association est plus prononcée chez les femmes.

Paisatge i abandonament agrari a la muntanya mediterrània: una aproximació al cas de les Valls d'Hortmoier i Sant Aniol (Alta Garrotxa) des de l'ecologia del paisatge

The methodology is focused on the use of digital air photos to monitor changes in land covers and to study its dynamics and its patterns in the last 50 years. The dissertation also take into account the relationship between open habitats patterns/dynamics versus biodiversity persistence, increase risk of fire, land ownership and management. Therefore Geographic Information System (GIS) is a very interesting mapping tool that enables geographic or spatial data capture, storage, retrieval, manipulation, analysis and modeling. Finally this research develop a heuristic model to create sites using suitability maps and a reserve design model to select the most optimum sites in order to increase landscape heterogeneity at the less cost.

Establishment of a Cross-European Field Site Network in the ALARM Project for Assessing Large-Scale Changes in Biodiversity

The field site network (FSN) plays a central role in conducting joint research within all Assessing Large-scale Risks for biodiversity with tested Methods (ALARM) modules and provides a mechanism for integrating research on different topics in ALARM on the same site for measuring multiple impacts on biodiversity. The network covers most European climates and biogeographic regions, from Mediterranean through central European and boreal to subarctic. The project links databases with the European-wide field site network FSN, including geographic information system (GIS)-based information to characterise the test location for ALARM researchers for joint on-site research. Maps are provided in a standardised way and merged with other site-specific information. The application of GIS for these field sites and the information management promotes the use of the FSN for research and to disseminate the results. We conclude that ALARM FSN sites together with other research sites in Europe jointly could be used as a future backbone for research proposals

Threshold-free object and ground point separation in LIDAR data

Light Detection And Ranging (LIDAR) is an important modality in terrain and land surveying for many environmental, engineering and civil applications. This paper presents the framework for a recently developed unsupervised classification algorithm called Skewness Balancing for object and ground point separation in airborne LIDAR data. The main advantages of the algorithm are threshold-freedom and independence from LIDAR data format and resolution, while preserving object and terrain details. The framework for Skewness Balancing has been built in this contribution with a prediction model in which unknown LIDAR tiles can be categorised as “hilly” or “moderate” terrains. Accuracy assessment of the model is carried out using cross-validation with an overall accuracy of 95%. An extension to the algorithm is developed to address the overclassification issue for hilly terrain. For moderate terrain, the results show that from the classified tiles detached objects (buildings and vegetation) and attached objects (bridges and motorway junctions) are separated from bare earth (ground, roads and yards) which makes Skewness Balancing ideal to be integrated into geographic information system (GIS) software packages.

Potencial de produção de grãos brasileiros via fertilização e impactos nas emissões de CO2eq

Para todos os municípios Brasileiros foram coletados dados de área plantada, quantidade produzida, tipos de solos e uso do solo, para o Arroz, Feijão, Trigo, Milho e Soja. Com o auxílio de Sistema de Informações Geográficas (SIG), mapas foram elaborados, e a partir do cruzamento entre eles, produtividades por tipo de solo em áreas antropizadas foram obtidas. A partir das faixas de produtividades esperadas relativas às faixas de dosagem de adubação por nível de disponibilidade de macronutrientes primários (Nitrogênio, Fósforo e Potássio) no solo, recomendadas pela Embrapa (WebAgritec), considerou-se que cada município, sem nenhuma expansão de área, a partir de seu valor real de produtividade em 2011/12, aumentasse a mesma até o valor máximo esperado e correspondente à recomendação de dosagem de adubação relativa à faixa superior de produtividade. Considerou-se um período de dez anos para a subida de um patamar para outro de produtividade, o que permitiu um horizonte temporal das estimativas de 2011/12 até 2061/62. Projetaram-se os Consumos, Dosagens e Eficiências de Adubação, bem como os Balanços de CO2eq para os macronutrientes primários, necessários e resultantes destas novas condições. O horizonte e os volumes de produção agrícolas resultantes foram comparados com as projeções do MAPA 2021/22 e do Outlook Fiesp 2023. O potencial de volume de produção agrícola via fertilização destas cinco culturas e o impacto no balanço de CO2eq são então mensurados, culminando com a possibilidade de significativas antecipações deste volume em termos de número de safras e com o efeito benéfico no balanço de CO2eq, permitindo em virtude das áreas poupadas, postergação expressiva em termos de emissões de CO2eq

Potencial de erosão da bacia do Rio Uberaba

Este trabalho teve por objetivo identificar qualitativamente as áreas suscetíveis à erosão laminar na bacia do Rio Uberaba, localizada em Uberaba -MG, apoiado no modelo matemático da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS). Foram utilizadas cartas de: solos, uso e ocupação das terras, redes de drenagem, declividade e dados pluviográficos, utilizando-se de um Sistema de Informação Geográfica (SIG -IDRISI). A espacialização do potencial de erosão só foi possível a partir da estimativa da tolerância às perdas laminares para cada tipo de solo da bacia, e da profundidade dos solos, por entender que as perdas são mais significativas em solos mais rasos do que em solos muito profundos. Na análise dos resultados, verificou-se que 37% da área total da bacia do Rio Uberaba (905,24 km²) sofrem perdas de solos acima do limite de tolerância, sendo 12% em solos profundos e 25% em muito profundos, e a espacialização deste evento favorece a adoção de ações efetivas quanto à conservação dos solos da bacia.

Temporal analysis of the reduction in gas emission in areas of mechanically-harvested sugarcane using satellite imagery

The primary objective of this study was to estimate the amount of gas not emitted into the air in areas cultivated with sugarcane (Saccharum officinarum) that were mechanically harvested. Satellite images CBERS-2/CCD, from 08-13-2004, 08-14-2005, 08-15-2006 and 08-16-2007, of northwestern São Paulo State were processed using the Geographic Information System (GIS)-IDRISI 15.0. Areas of interest (the mechanically-harvested sugarcane fields) were identified and quantified based on the spectral response of the bands studied. Based on these data, the amount of gas that was not emitted was evaluated, according to the estimate equation proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The results of 396.65 km(2) (5.91% for 2004); 447.56 km(2) (6.67% for 2005); 511.54 km(2) (7.62% in 2006); and 474.60 km(2) (7.07% for 2007), calculated from a total area of 6,710.89 km(2) with sugarcane, showed a significant increase of mechanical harvesting in the study area and a reduction of gas emissions of more than 300,000 t yr(-1).

Evolução do uso da terra entre 1996 e 1999 no município de Botucatu-SP

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a evolução do uso da terra no município de Botucatu - SP, no período de três anos, considerando-se seis tipos de cobertura vegetal (cana-de-açúcar, reflorestamento, floresta nativa, pastagem, cítrus e outros), tendo como base as imagens de satélite Landsat 5, bandas 3; 4 e 5, órbita 220, ponto 76, quadrante A, passagem de 8 de junho de 1999. O Sistema de Informações Geográficas - IDRISI for Windows 3.2, foi utilizado para as análises. Os resultados mostraram que esse programa foi eficiente para auxiliar na identificação e mapeamento das áreas com uso da terra, facilitando o processamento dos dados. As imagens de satélite TM/LANDSAT 5 forneceram um excelente banco de dados para a classificação supervisionada. O município não vem sendo preservado ambientalmente, pois apresenta-se coberto com menos de 20% de florestas nativas, mínimo exigido por lei. As áreas de pastagem, principal componente da paisagem do município, confirmam a vocação da região para a pecuária.

Proposta de zoneamento ambiental visando a proteção dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica

One of the most important natural resources for sustaining human life, water, has been losing the basic requirements of quality and quantity sufficient enough to attend the population due to water contamination'problems, often caused by human beings themselves. Because of this, the sources of this resource are often located in remote places of the natural environment to ensure the quality of the water. However, when urban expansion began to occupy these areas, which were once regarded as distant, environmental pollution problems began to occur due to occupation of the land without planning. Based on this occurrence, this study aims to propose environmental zoning for the Maxaranguape river watershed in order to protect its water resources. This is important because this river can serve as a source of supply for the metropolitan area of Natal, the capital of Rio Grande do Norte. In accordance to this proposition, the model of natural soil loss vulnerability (CREPANI et al., 2001), the model of aquifer pollution vulnerability (FOSTER et al., 2006), and the legal incompatibility map (CREPANI et al., 2001) were used to delimit the zones. All this was done with Geographic Information System (GIS) and also created a geographic database update of the basin. The results of the first model mentioned indicated that 63.67% of the basin was classified as moderately stable / vulnerable, 35.66% as moderately vulnerable, and 0.67% as vulnerable. The areas with high vulnerability degree correspond with sand dunes and river channels areas. The second model indicated that 2.84% of the basin has low vulnerability, 70.27%) has median vulnerability, and 26.76% and 0.13% has high vulnerability and extreme vulnerability, respectively. The areas with the highest vulnerability values also refer to part of the sand dunes and river channels besides other areas such as Pureza urban area. The legal incompatibility map indicated that the basin has 85.02 km2 of Permanent Protection Area (PPA) and 14.62% of this area has some incongruity of use. Based on these results it was possible to draw three main zones: Protection and Sustainable Use Zone (PSUZ), Protection and Environmental Restoration Zone (PERZ) and Environmental Control Zone, which are divided into A, B and C. The PSUZ refer to the coastal areas of the basin, where the sand dunes are located. These sites should be areas of environmental protection and of sustainable urban expansion. The ZPRA refer to river channels, which are in high need of rehabilitation. The third zone corresponds to the rest of the basin which should have, in general, the mapping of possible sources of contamination for further control on the use and occupation of the river

Uso de técnicas de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto no levantamento e integração de dados necessários a gestão ambiental dos campos de extração de óleo e gás do Canto do Amaro e Alto da Pedra no município de Mossoró - RN

The objective of this work is to identify, to chart and to explain the evolution of the soil occupation and the envirionment vulnerability of the areas of Canto do Amaro and Alto da Pedra, in the city of Mossoró-RN, having as base analyzes it multiweather of images of orbital remote sensors, the accomplishment of extensive integrated works of field to a Geographic Information System (GIS). With the use of inserted techniques of it analyzes space inserted in a (GIS), and related with the interpretation and analyzes of products that comes from the Remote Sensoriamento (RS.), make possible resulted significant to reach the objectives of this works. Having as support for the management of the information, the data set gotten of the most varied sources and stored in digital environment, it comes to constitute the geographic data base of this research. The previous knowledge of the spectral behavior of the natural or artificial targets, and the use of algorithms of Processing of Digital images (DIP), it facilitates the interpretation task sufficiently and searchs of new information on the spectral level. Use as background these data, was generated a varied thematic cartography was: Maps of Geology, Geomorfológicals Units soils, Vegetation and Use and Occupation of the soil. The crossing in environment SIG, of the above-mentioned maps, generated the maps of Natural and Vulnerability envirionmental of the petroliferous fields of I Canto do Amaro and Alto da Pedra-RN, working in an ambient centered in the management of waters and solid residuos, as well as the analysis of the spatial data, making possible then a more complex analysis of the studied area

Estimativa populacional e uso do hábitat do boto-cinza (Sotalia guianensis) no litoral sul do Rio Grande do Norte

Four areas are known as of frequent usage by Guiana dolphins (Sotalia guianensis) in the south coast of Rio Grande do Norte state, northeast Brazil: Tabatinga, Pipa, Lagoa de Guaraíras and Baia Formosa. This extension of 40 km of shoreline is under increasing anthropogenic impacts due to continuous development of the coastal areas and vessel traffic. The objective of this study was to investigate aspects of population biology and habitat use of the population of Sotalia guianensis in the south coast of Rio Grande do Norte. It was applied the photo-identification technique and posterior methods of capture-recapture for population estimation (POPAN extension in MARK). The distribution, movement and site fidelity of the dolphins were analyzed trough the geographic information system (GIS) and group characteristics and behavior trough non-parametric statistics. Field work was conducted on board a 10m motor vessel from March 2008 to March 2009. Photo-identification effort was 329h with 113h of direct observation of the dolphins. The population estimatives for each area: Tabatinga: 75 (63-92); Pipa 105 (88-129); Lagoa de Guaraíras: 27 (18-54) e Baia Formosa: 112 (89-129) individuals. Total population estimative was: 223 (192 a 297). High site fidelity was detected for only part of the population (<15%) as low site fidelity and transients individuals were also detected (>20%). It was observed frequent movements between Tabatinga, Lagoa de Guaraíras and Pipa, but not Baía Formosa. This suggests a division in two communities along this shore extension: one in Pipa and other in Baía Formosa. Group size was small, most groups with up to 10 dolphins. The areas were use intensively, only in Lagoa de Guaraíras dolphins were not seen in all field trips. Lagoa de Guaraíras is an area used by small groups exclusively for foraging. In Tabatinga and Pipa dolphins concentrated close to the shore, in the inner sector of the area and the main activity is also foraging. Significant larger groups were seen in socializing behavior but there was no difference in group size between the inner and external sectors of the area. The presence of calves and juveniles were significant greater in the inner areas of Tabatinga and Pipa, confirming the hypothesis that these beaches are also used for parental care. In Baia Formosa dolphins concentrated in the outer sector and foraging was also predominant. Significant larger groups were seen in the outer sector, mainly engaged in mixed behaviors of travel/foraging, possibly in some kind of group foraging. Calves and juveniles were significant more present in the outer sector where group size was also larger. In general there was no difference in area usage and period of the day. Sotalia guianensis has characteristics that make the species vulnerable to human activities such as small population concentrated in patches of suitable habitats restrict to coastal areas. We hope that this study bring new information for the species and help for the adequate management of the area in order to assure the presence of the dolphins as well as its behavior pattern and gene flow betweencommunities.