Avaliação de danos em Araucaria angustifolia (Bert) O. Ktze

Um estudo foi conduzido objetivando desenvolver metodologia para avaliação de danos bióticos em áreas plantadas com Araucarla angustifolia Bert. 0. Ktze.. A base necessária de informações quantificadas foi obtida por: a) coleta de dados em inventário de campo, e b) interpretação de Fotografias aéreas Verticais Não-Métricas. A essência da metodologia utilizada envolveu uma "Avaliação Combinada" dos dados obtidos segundo aquelas duas fontes de informação. A avaliação possibilitou a detecção de seis estágios de evolução do dano. Estes, por sua vez foram identificados através do uso de chaves de classificação seletiva elaboradas, tanto para campo como para fotografias aéreas. Finalmente calculou-se a intensidade do dano, para cada talhão, auxiliando a empresa florestal no controle do agente daninho e também para uma eventual reformulação do plano de manejo em áreas onde os danos foram consideráveis

ENVIRONMENTAL FRAGILITY OF THE IRAÍ RIVER BASIN – WATER SUPPLY SOURCE FOR CURITIBA, PARANÁ

This research aimed to compare two methods of determining the environmental fragility of a vital source in the region of Curitiba, Paraná, the Iraí river basin. The determination of the environmental fragility was carried out based on the integration of geological, pedological, geomorphological characteristics and land use, using the emergent fragility and Natural Vulnerability to Soil Loss methods. Most of the Iraí River basin was classified as weak to intermediate environmental fragility by both methods. The methods showed equal fragility ratings in 74% of the basin area. The greatest fragilities were found in areas with recent sedimentation, soils with high instability, slopes higher than 12% and land use areas with low protective potential. The emergent fragility method highlighted the effect of land use, accentuating the fragility of the most vulnerable classes. In contrast, the Natural Vulnerability to Soil Loss method attenuated this land-use effect, softening the vulnerability. The fragility maps indicated that different results might be obtained, especially on the threshold between fragility classes and polygons where land-use makes the environment more vulnerable. Thus, the method selection for determining environmental fragility depends on the relevance necessary for land-use. The emergent fragility method is advantageous for showing the fragility in areas mainly occupied by classes of land use of high vulnerability

SIMULAÇÃO ESPACIAL DE UMA PAISAGEM SOB O EFEITO BORDA

Este trabalho teve como objetivo compreender e analisar através das métricas de paisagem, a atual situação dos fragmentos florestais na Fazenda Experimental do Canguiri e sua sustentabilidade temporal na matriz paisagística, frente à simulação de diferentes intensidades do efeito borda. A área de estudo foi a Fazenda Experimental do Canguiri/UFPR, localizada no município de Pinhais (PR), que compreende uma área de 440 ha. Foram simuladas 3 intensidades do efeito borda, a 10, 30 e 50 metros, e para cada situação foram calculados 11 índices de paisagem. A definição das classes de fragilidade foi proporcionada pela análise de agrupamento, utilizando-se a distância euclidiana e o método de ward, a partir do índice FRAG. Assim, o efeito borda simulado provocou mudanças na paisagem, na qual o número de fragmentos passou de 14 no estágio atual, para 19 (10 m), 18 (30 m) e 9 (50 m). Os fragmentos foram classificados em três classes de fragilidade à fragmentação, pela análise de agrupamento. A simulação do efeito borda, juntamente com o cálculo dos índices de paisagem, auxiliou na determinação de fragmentos mais suscetíveis a fragmentação.This work had as objective to understand and to analyze the actual stage of the forest fragment from Canguiri Experimental Farm and its temporal sustainability in the landscape matrix through the landscape metrics, and under the different intensities of the edge effect simulation. The area of study was the Canguiri Experimental Farm located in Pinhais (PR), with an area of 440 ha. Three edge effect intensities were simulated the 10, 30 and 50 meters and for each scenery 11 landscape indexes were calculated. The fragility classes were determined by the cluster analysis using the ward method and Euclidean distance based on the FRAG index. The results showed that edge effect simulation promoted changing in the landscape, where the number of fragments was 14 in actual stage and it changed to 19 (10 m); 18 (30 m) and 9 (50 m). The fragments were classified in 3 classes of the fragmentation fragility by the cluster analysis. The edge effect simulation combined with the calculated landscape indexes guided to determine which fragments were more fragile to the fragmentation process

OBJECT ORIENTED ANALYSIS AND SEMANTIC NETWORK FOR HIGH RESOLUTION IMAGE CLASSIFICATION

Este artigo apresenta a classificação digital de imagem de alta resolução baseada em orientação a objeto. Os objetos da imagem (Ikonos, multiespectral) são oriundos de segmentação multi-resolução que permite a obtenção de diferentes níveis de segmentação. A segmentação em diferentes camadas pode apoiar uma estrutura hierárquica de segmentos, onde uma rede semântica pode ser introduzida. A rede semântica é baseada no processo cognitivo do usuário. O conhecimento pode ser explicitado por meio de regras fuzzy considerando descritores de forma e textura dos objetos, bem como as suas relações topológicas - entre objetos e subobjetos. São testados diferentes métodos de classificação dentro da rede semântica tais como seletivo e mudança de contexto. A área teste é uma zona agrícola, no Município de Nova Esperança-PR, onde se propôs mapear a mata ciliar ao longo do Rio Porecatú. Abstract This work presents a high resolution image classification based on object oriented. The objects are derived from multiresolution segmentation ( from multispectral image, Ikonos). It allows a creation of different levels of segments supporting a hierarchical structure, generating spatial relations between objects and sub-objects. This hierarchy is the bedding for the semantic network. The knowledge is the semantic basis. The classification is based on fuzzy rules by means of descriptors such as form, texture and relations between objects and sub-objects. Different approaches of classification are assessed: semantic network, selective and context change classification. The tested site is an agricultural area near the municipality town of Nova Esperança-Pr, with the purpose of mapping the riparian vegetation along the Porecatú River

AUTOMATIC DETECTION OF PLANTED TREES AND THEIR HEIGHTS USING PHOTOGRAMMETRIC RPA POINT CLOUDS

This work aims to analyze the potential of the Photogrammetric Point Cloud (PPC) obtained from Remote Piloted Aircraft (RPA) optical images for detecting and obtaining tree heights in a loblolly pine plantation using a global maximum filter. The enhanced algorithm used in this study is then named STD (Single Tree Detection). Field surveys were conducted to count all the trees in the field (Forest Census) and measure the trees’ height with a vertex hypsometer. The results were faced to PCC outcomes. The detection rate (r) was equal to the precision rate (p), indicating that the algorithm reaches a high tree detection performance. In summary, the STD algorithm segmented 2,192 trees, representing 89% of trees recorded in the forest census. The retrieved tree height reached, on average, a height of 17.05 m, whereas slightly higher by the traditional forest inventory (17.42 m). The root-mean-square error (RMSE) and Bias were 47 cm (2.8%) and -37 cm (-2.2%), respectively. The Dunnett test showed that the tree height did not significantly differ between the results obtained by traditional forest inventory from those generated by the STD. It confirms the potential use of PPC for forest inventory procedures

ANÁLISE ESPACIAL DO ESTRESSE COMPETITIVO, INCREMENTO DIAMÉTRICO E ESTRUTURA DE UMA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA, IRATI, PR

Um Sistema de Informações Geográficas (SIG) pode ser utilizado como ferramenta na tomada de decisões do manejo florestal, devido a sua capacidade de integrar um grande número de variáveis para gerar informações. O objetivo deste trabalho foi utilizar um SIG para representação espacial do estresse competitivo, incremento diamétrico, estrutura, ingresso e mortalidade em nível de árvore individual. A área de estudo faz parte da Floresta Nacional (FLONA) de Irati, localizada no município de Teixeira Soares e Fernandes Pinheiro, na região Centro-Sul do estado do Paraná. Os dados deste estudo provieram de parcelas permanentes em um remanescente de Floresta Ombrófila Mista mantido sem intervenção há pelo menos 65 anos. O índice de competição de melhor desempenho , incremento diamétrico, estrutura vertical e horizontal para todas as espécies e para as principais espécies do fragmento florestal foram representados utilizando SIG, por meio de agrupamentos e consultas de dados espaciais e dos inventários florestais. A utilização de SIG permitiu a espacialização do estresse competitivo, do incremento diamétrico, dentre outras variáveis e suas combinações em nível de árvore individual. A representação espacial do incremento diamétrico das árvores apresentou relação com outras variáveis além dos índices de competição. AbstractSpatial analysis of competitive stress, diameter increment and structure of an Araucaria forest, Irati, PR. A Geographic Information System (GIS) can be used as a tool in decision making for forest management due to its ability to integrate a large number of variables in order to generate information. The objective of this research was use GIS to spatial representation of competitive stress, diametric increment, structure, recruitment and mortality in individual tree level. The focused area is a fragment of the National Forest of Irati, located in districts of Teixeira Soares and Fernandes Pinheiro, in the Central-South region of Paraná State, Brazil. The data of this research came from permanent sample plots in a remaining of Araucaria Forest maintained without interventions for at least 65 years. The best performance competition index , diametric increment, vertical and horizontal structure for all trees and for the most important species of the forest fragment were represented using GIS, through clustering and consultations of spatial data and forest inventory. The GIS tool allows the spatialization of the competitive stress, the diameter increment and other variables, as well as their combinations in individual tree level. The spatial representation of tree diametric increment presents relation with others variables besides the competition indexes.Keywords: Geographic information system; Competition index; periodic increment.A Geographic Information System (GIS) can be used as a tool in decision making for forest management due to its ability to integrate a large number of variables in order to generate information. The objective of this research was use GIS to spatial representation of competitive stress, diametric increment, structure, recruitment and mortality in individual tree level. The focused area is a fragment of the National Forest of Irati, located in districts of Teixeira Soares and Fernandes Pinheiro, in the Central-South region of Paraná State, Brazil. The data of this research came from permanent sample plots in a remaining of Araucaria Forest maintained without interventions for at least 65 years. The best performance competition index , diametric increment, vertical and horizontal structure for all trees and for the most important species of the forest fragment were represented using GIS, through clustering and consultations of spatial data and forest inventory. The GIS tool allows the spatialization of the competitive stress, the diameter increment and other variables, as well as their combinations in individual tree level. The spatial representation of tree diametric increment presents relation with others variables besides the competition indexes

A ESTRUTURA DA PAISAGEM DO MOSAICO FORMADO PELAS UNIDADES DE CONSERVAÇÃO PRESENTES NO LITORAL NORTE DO PARANÁ

The objective of this study was to analyze the landscape structure, matrix and patches, of the conservation units (CUs) that occur in the same area of Environmental Protection Area (EPA) of Guaraqueçaba to verify the mosaic functionality formed by these CUs. From the supervised classification of digital image Landsat-5 was defined the land cover classes and the area and perimeter attributes of polygons obtained. According to the landscape structure analysis, was observed that the CUs were communicated through native vegetation matrix interrupted by the presence of patches. The patches cover 21,40% of the studied area, which belong to classes of changed vegetation, exposed soil, urban areas, sad and water; mostly have less than one hectare and have a regular shape. The management categories of these areas match with the goals in each CU decree creating. The buffers zones of integral protection CUs are not fully incorporated within the limits of EPAs Federal and State of Guaraqueçaba. It concludes that, when taken together, each CU contributes to the local landscape conservation, promoting a functional mosaic of natural protected areas, according to the landscape structure and mosaic’s laws.O presente trabalho teve como objetivo analisar a estrutura da paisagem, matriz e fragmentos, das unidades de conservação (UCs) que ocorrem sobrepostas à Área de Proteção Ambiental (APA) de Guaraqueçaba, a fim de verificar a funcionalidade do mosaico formado por essas UCs. A partir da classificação supervisionada da imagem digital Landsat-5, realizou-se a classificação da cobertura do solo e foram definidos os atributos de área e perímetro dos polígonos obtidos. Através da análise da estrutura da paisagem, constatou-se que as UCs se conectam pela matriz de vegetação nativa interrompida pela presença de fragmentos. Os fragmentos cobrem 21,40% da área de estudo, pertencem às classes de vegetação alterada, solo descoberto, áreas urbanizadas, areia e água, sendo que grande parte possui menos de um hectare e têm forma regular. As categorias de manejo dessas áreas condizem com os objetivos citados em seus decretos de criação. As zonas de amortecimento das UCs de proteção integral não estão totalmente inseridas nos limites das APAs Federal e Estadual de Guaraqueçaba. Conclui-se que, quando observadas em conjunto, cada UC contribui para a conservação da paisagem local, formando um mosaico funcional de áreas naturais protegidas segundo os fundamentos da estrutura da paisagem e da legislação do mosaico

CARACTERIZAÇÃO ECOLÓGICA DE ÁREAS A PARTIR DE DADOS ESPACIAIS PÚBLICOS ESTUDO DE CASO: ÁREA DE COLETA DE SEMENTES

This study tried to evaluate the potential use of public spatial data, using Geographic Information Systems - GIS, for ecological areas characterization for scientific, conservation or production purposes. The space in analysis is an area of collecting seeds of Phytolacca dioica L. species, in Telemaco Borba - PR. The spatial data used were available on the websites of public institutions of the Parana state. The maps used in geoprocessing were: Phytogeographical, Hydrography, Land Use, Geology, Degradation, Watershed, Geomorphology, Soils, Climate and Paraná Official Hydrographic Base. The parent trees were georeferenced by GPS. The spatial analysis generated the Ecological Units file, whose database allows for making maps of any related attribute. The planialtimetric map of Paraná was used to make the digital terrain model as well as to determinate elevation, aspect and slope gradient at the points where the parent trees are locate. The use of GIS was basic to available real data and public thematic maps processing and proved the possibility of, through them, no longer considering geopolitical divisions for characterization of areas, but the environment itself.Este estudo procurou avaliar o potencial de uso de dados espaciais públicos, por meio de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), na caracterização ecológica de áreas para fins científicos, de preservação ou de produção. O espaço analisado é uma área de coleta de sementes da espécie Phytolacca dioica L., no município de Telêmaco Borba (PR). Os dados empregados estavam disponíveis nos sites de instituições públicas do estado do Paraná. Foram utilizados os mapas: Fitogeográfico, Hidrografia, Uso do solo, Geologia, Degradação, Bacias hidrográficas, Geomorfologia, Solos, Clima e Base Hidrográfica Oficial do Paraná. As árvores matrizes foram georreferenciadas por GPS. A análise espacial gerou o mapa unidades ecológicas, cujo banco de dados permite confeccionar representações dos atributos relacionados. O mapa planialtimétrico do Paraná foi utilizado na composição do modelo digital do terreno e na determinação da altitude, exposição e inclinação da vertente nos pontos onde estão localizadas as matrizes. O uso do SIG foi fundamental para manipular dados e mapas temáticos públicos e mostrou ser concreta a possibilidade de, através deles, não mais se considerar divisões geopolíticas para caracterização de áreas, mas o ambiente em si.

Do laser terrestre ao uso de imagens radar: pesquisas e aplicações na área florestal

Prefáci

Segmentação e classificação de dossel florestal em imagens QuickbirdSegmentation and classifi cation of forest canopy in Quickbird images

O objetivo deste trabalho foi testar os métodos de “Segmentação MultiResolução” e “Classificação Orientada a Objetos” para a identificação de duas espécies de árvores (Sclerolobium paniculatum e Mabea fistulifera) presentes em uma área de Cerradão no estado de São Paulo, utilizando imagens do satélite Quickbird combinadas a informações espaciais das espécies. Para isto, o resultado da classificação foi comparado com dados de campo, sendo sua acurácia avaliada através da matriz de confusão e do cálculo do coeficiente Kappa. A identificação das duas espécies pelo método de classificação orientada a objetos foi satisfatória (Kappa superior a 80%). A utilização de um modelo de distribuição potencial de S. paniculatum melhorou o resultado da classificação. Estes resultados indicam que, para a formação florestal estudada, a resolução espacial do satélite Quickbird pode ser satisfatória para a identificação de copas de árvores que se destacam no dossel por serem emergentes e/ou apresentarem resposta espectral característica. A baixa resolução espectral destas imagens pode ser compensada pelo uso de informações espaciais dos indivíduos de interesse na classificação orientada a objetos.Abstract The objective of this investigation was to identify two tree species (S. paniculatum and Mabea fistulifera) within a Cerradão (Savanna Forest) area in the state of São Paulo in satellite images. Quickbird images, associated with the species spatial data, were used to implement a multi-resolution segmentation and object-oriented classification approach. Classification accuracy was assessed by comparing our results, from the automated technique, with available field data using the Kappa coefficient. The objectoriented classification results appear to be particularly satisfactory for both species (Kappa > 80%). The S. paniculatum probability distribution map improved this classification. The results show that, depending on the forest type and species of interest, the spatial resolution of Quickbird images is sufficient for the identification of individual tree crowns. The low spectral resolution of these images is somewhat compensated by the spatial information available for the species of interest defi ned in our object-oriented classification