Sistema integrado de mapeamento para manejo de bacias hidrograficas

Orientador: Flavio Felipe KirchnerCo-orientadores: Jose Sales Mariano da Rocha, Enio Giotto e Miguel Serediuk MilanoTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias AgrariasResumo: O presente trabalha teve como objetivo específico desenvolver um Sistema Integrado de Mapeamento para Manejo de Bacias Hidrográficas, de modo que através do cruzamento, ordenamento e análise de informações tornasse as tarefas de tomada de decisão, manejo e a determinação de prioridades de trabalho, rápidas e melhor fundamentadas. Para que os objetivos fossem atingidos, elaborou-se programas de suporte ao Sistema de Informação Geográfica, os quais foram aplicados na Sub-bacia Hidrográfica do Arroio Grande, onde o mapeamento Integrado exigiu a elaboraçao de Mapas (Mapa Base, Solos, Declividade, Uso da Terra, Geomorfologia). Com relação aos programas de suporte ao SIG (Sistema Georeferenciado de Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas - SGMIBH), concluiu-se que na sua Primeira versão os objetivos foram atendidos, pois através do seu emprego foi possível a digitalização dos mapas, o cálculo das áreas parciais de cada tema, área total da sub-bacia, rasterização do polígono máscara, rasterização dos Temas (Planos de Informações), cruzamento dos PIs e elaboração do Modelo Numérico do Terreno. Quanto ao Diagnóstico Físico Conservacionista do Arroio Grande, concluiu-se que esta, por sua declividade, tipo de solo, Uso da Terra, entre outros parimetros, tem vocação florestal, possuindo atualmente acima de 25% da área total coberta por floresta (mínimo recomendado). Pelo mapeamento dos solos, observou-se que esta sub- bacia, apesar de apresentar áreas propicias a mecanização, está sujeita a erosões, portanto deve-se incrementar as práticas conservacionistas, bem como deverá ser feita correção da acidez e fertilidade. Para um manejo integrado da referida sub-bacia, é recomendado que além do diagnóstico físico-conservacionista, outros sejam elaborados (Sócio-econômico, vegetação, água, entre outros).Abstract: The present work aimed at developing an Integrated System of Mapping for the Watershed Management, so that the crossing, organization and analysis of Information made the tasks of decision taking, handling and determination of work priorities, quick and better well-grounded. For the objectives to be achieved, programs of the support to the Geographical Information System were elaborated. The refered programs were applied in the sub-basin of Arroio Grande River, where the integrated mapping demanded the elaboration of maps (basic map, sou, declination, land use and geomorphology). In relation to the support programs to the GIS (Georeferentiated System of Integrated Watershed Management) SGMIBH, it was concluded that in its first version the objectives were achieved. By means of use of the system developed It was possible the digitalization of the maps, the computation of the partial areas of each theme, total area of the sub-watershed, rasterization of the outline polygon, rasterization of the Themes (Information Plans (PI)) crossing of the PI and elaboration of the Digital Elevation Models. Concerning the handling of the sub basin of Arroio Grande River, it was concluded that the referred, due to its declination, kind of soil, land use, among other parameters, is bound to have forest, having at the present over 25% of total area covered by forest (minimum recommended). By means of mapping of the soils, it was observed that this watershed, although it presents adequate areas to the mechanization Is subject to erosion. Practices of conservation should therefore be Implemented and correction of acidity and fertility should be done. For an integrated handling of the referred watershed, it Is recommended that besides the physical diagnosis of conservation others be elaborated (socio-economic, vegetation, water, among others)

Geoprocessamento Aplicado ao Diagnóstico e Espacialização da Infra-estrutura Viária RuralGeoprocessing Applied to the Diagnosis and Spacialization of the Rural Road Infra-structure

A presente pesquisa teve como objetivo a aplicação de técnicas de geoprocessamento, visando o diagnóstico e espacialização da infraestrutura viária rural do município de Nova Esperança do Sul, RS. A base cartográfi ca digital do município foi elaborada a partir de dados existentes em meio analógico (cartas topográfi cas - escala 1:50.000 e mapa da zona urbana -1:5.000) e levantamento de campo, através de receptor GPS de navegação. Através da sobreposição dos planos de informação referente a rede viária rural, foi possível realizar a análise temporal, constatando-se que o traçado estava bastante desatualizado, e avaliar a integração geométrica entre os dados, onde os deslocamentos apresentados em relação ao posicionamento foi avaliado a partir de dez pontos coletados em entroncamentos, comum aos planos de informação, obtendo-se como desvio padrão, 10,5727 m e 32,3446 m, para as coordenadas E e N, respectivamente, atendendo a PEC (precisão de exatidão cartográfi ca) para mapas de classe C, na escala 1:50.000. Constatou-se a necessidade de manutenção/substituição de 05 obrasde-arte (pontes/ bueiros) e 06 paradas de ônibus, as quais apresentam péssimas condições de conservação. O MNT nos permitiu a representação tridimensional do relevo e a obtenção dos perfi s topográfi cos. O mapa de classes de declividade mostrou que o intervalo de classes que predomina no município é de 8-20%, defi nido como relevo ondulado, representando 38,53% da área total do município. Foram levantados e caracterizados os pontos e trechos críticos apresentados na rede viária rural. Os dados referentes à infra-estrutura viária rural foram armazenados em um banco de dados indexado ao mapa, possibilitando assim atividades de planejamento, gerenciamento, bem como a atualização constante dos dados. Neste sentido, pode-se concluir que a aplicação das técnicas de geoprocessamento mostraram-se bastante efi cientes, embora mereçam inúmeras considerações.Abstract The present research intends to apply the techniques of geoprocessing to the diagnosis and to the spacialization of the rural road infra-structure of the district of Nova Esperança do Sul, RS. The cartographic digital base of the district was elaborated based on existing data in analogical medium (topographic maps – scale 1:50.000 and map of the urban area - 1:5.000) and fi eld survey, by means of GPS receptor of navigation. By means of the overlay of plans of information referring to the rural road network, a temporal analysis was carried out in order to fi nd out that the line of demarcation was outdated. Subsequently, an evaluation of the geometrical integration among the data was also carried out, where the existing displacements in relation to the positioning were evaluated on the basis of the ten points collected in junctions, common to the information plans, obtaining as a standard deviation of 10,5727 m. and of 32,3446 m. for the coordinates E and N, respectively, corresponding to PEC (precision of cartographic accuracy) for class maps C, in the scale 1:50.000. As a result, it was verifi ed the need for the maintenance/substitution of 05 roadworks (bridges, storm drains) and of 06 bus stops, which present terrible conservation conditions. The MNT allowed us to obtain the threedimensional representation of the relief and of the topographical profi les. The map of slope class showed that the interval of classes that prevails in the district is of 8-20%, defi ned as an undulating relief, representing 38,53% of the total area of the district. The points and critical area spaces presented in the rural road network were analyzed and characterized. Data referring to the rural road infra-structure were stored in a database indexed to the map, facilitating, in this way, planning activities, management as well as the constant modernization of the data

Metodologia para utilização de câmaras de vídeo em mapeamento florestal.

The scope of this paper is the methodological development of an imaging system, which uses conventional video cameras and spectral filters (green, red, and near infrared) as non- conventional sensor. The sensor has the purpose of forest mapping. For that purpose, a spectral study of each filter was carried out as well as a study of filters' behavior in different types of targets. As a result, it is highlight the importance of obtaining images in almost real time, low operational costs, practicality and operationality of the system, as well as the agility to obtain images.As disadvantages, the system shows the overlaping of the filters' spectral behavior and the low spatial resolution of VHS cameras. Both of these factors can be solved by using other types of filters with different wavelengths and by using S-VHS cameras.O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se  a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

Avaliação de classificação digital em imagens de vídeo multiespectral utilizando matriz confusão

Neste trabalho, o objetivo foi realizar classifica¸c~oes digitais e avaliar os resultadosutilizando o m´etodo da matriz confus~ao ou matriz erro em imagem de v´ıdeo multiespectral. Aclassifica¸c~ao digital utilizando o m´etodo de m´ınima dist^ancia resultou numa precis~ao globalde 81,15 %, enquanto que o m´etodo do paralelep´ıpedo, uma precis~ao global de 24,30 %.Considerando os ´ındices alcan¸cados com a classifica¸c~ao do m´etodo da m´ınima dist^ancia, autiliza¸c~ao de c^amaras de v´ıdeo como sensor n~ao convencional ´e vi´avel por apresentar baixocusto, bem como a aquisi¸c~ao e an´alise das imagens geradas em tempo real

METODOLOGIA PARA UTILIZAÇÃO DE CÂMARAS DE VÍDEO EM MAPEAMENTO FLORESTAL

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

Conflitos no Uso e Cobertura da Terra no Município de Nova Palma, RS

This work has as main objective, to check if the subjects of use ofland in areas of permanent preservation, over the rivers and the slopes arein accordance with the Forest Code (Law number 4771 of September 15,1965), in the city of Nova Palma-RS. The methodology adopted is guidedin the implementation of a database in a GIS (Geographic InformationSystems) using the software SPRING 4.2.3. The layers, kinds of use ofland and the areas recommended for permanent preservation, wereoverlapping using is the language LEGAL (Language Space for AlgebricGeoprocessing). Identified in the areas of permanent preservation alongthe drainage, 7.73 km² area with crops and 3.36 km² of field. Already on slopes above 45 degrees were a total area of 2.74 km² with agricultural crops.O presente trabalho tem como objetivo principal verificar se ostemas de uso da terra, nas áreas de preservação permanente, ao longo doscursos d’água e nas encostas, estão de acordo com o Código Florestal (Leinº 4.771 de 15/09/1965) no município de Nova Palma - RS. A metodologiaadotada pautou-se na implementação de um banco de dados num SIG (Sistemasde Informações Geográficas) no aplicativo computacional SPRING4.2.3. Os planos de informações, classes de uso da terra e as áreas recomendadasà preservação permanente, foram sobrepostos, utilizando-se da linguagemLEGAL (Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico).Identificou-se nas áreas de preservação permanente ao longo da drenagem,7,73 Km² de área com culturas agrícolas e 3,36 Km² de campo. Já nas encostasacima de 45°, constatou-se uma área total de 2,74 Km² com culturasagrícolas

Geoprocesamiento aplicado al analisis del uso de la tierra en el municipio de San Pedro de Ycuamandyyú, Paraguay.

San Pedro of Ycuamandyyú is located in the northwest of the oriental region of Paraguay. The objectives of this work were the elaboration and the analysis of the map of the land use for the planning of forest activities in the place, for which were used techniques of cartography, remote sensing and (GIS) Geographical Information’s Systems, that facilitated the analysis of information coming from satellites images LANDSAT TM 5, topographical chart and (GPS) Global Position System, that allowed the processing of data in the program Idrisi 2.0 for the map manufactoring that facilitated the analysis on the situation of the land use in the municipality. Some predominant categories were distinguished as the high meadows or natural fields, agricultural use and low meadows, being the forest covering less than 25%. As general conclusion the municipality presents enough areas of natural fields and agricultural use that could be used for reforestation activities, lither native or exotic species of rapid growth with the purpose of obtaining values of forest covering in balance with the other categories of land use.El municipio de San Pedro de Ycuamandyyú está ubicado en el noroeste de la región oriental del Paraguay. Los objetivos de este trabajo constituyen la elaboración y el análisis del mapa del uso de la tierra para la planificación de actividades forestales en la zona, para los cuales se utilizaron técnicas de cartografía, sensores remotos y (SIG) Sistemas de Informaciones Geográficas, que posibilitaron el análisis de informaciones provenientes de imágenes satelitales LANDSAT TM 5, de cartas topográficas y de (GPS) Sistema de Posicionamiento Global, que permitió el procesamiento de datos en el programa Idrisi 2.0 para la confección de un mapa que posibilitó el análisis sobre la situación del uso de la tierra en el municipio. Se distinguió categorías predominantes como praderas altas o campos naturales, uso agropecuario y praderas bajas o bañados, siendo la cobertura forestal con valor inferior al 25%. Se concluyó que el municipio presenta bastantes áreas de campos naturales y uso agropecuario que podrían utilizarse para actividades de reforestación, sea con especies nativas o exóticas de rápido crecimiento con la finalidad de obtener valores de cobertura forestal en equilibrio con las demás categorías de uso de la tierra

Avaliação de áreas propícias à instalação de aterros sanitários utilizando técnicas de geoprocessamento em sistemas eletroquímicos

Nas administrações modernas que querem oferecer à população uma qualidade de vida através do planejamento ambiental, a água e os resíduos sólidos requerem uma atenção especial e sempre são pauta de discussão. Existem vários tipos de problemas para os resíduos sólidos, dentre os quais a definição para a disposição final dos mesmos. Cabe ao administrador desenvolver estudos sobre o meio ambiente que permitam a escolha de áreas propícias para as instalações de aterros sanitários e definir qual metodologia aplicar na execução. O presente trabalho tem como objetivo gerar indicadores para o planejamento e conservação do meio ambiente, em nível municipal. A partir do uso de técnicas de geoprocessamento, poderão ser feitos estudos para a localização de áreas propícias à implantação de aterro sanitário, utilizando-se para tanto as legislações vigentes (Federal, Estadual e Municipal).  

Quantificação da cobertura florestal do campus da Universidade Federal de Santa Maria, com o auxílio de imagem de alta resoluçãoForest covering quantification in the campus of Santa Maria Federal University, with the supporting of high resolution image

Este trabalho teve como objetivo realizar um levantamento da cobertura florestal da área antiga da Universidade Federal de Santa Maria, (UFSM) utilizando uma imagem de satélite IKONOS II de alta resolução, visando quantificar a área verde do campus, a fim de se conhecer o índice de área verde por habitante (m2 de área verde/habitante). A imagem foi classificada com o auxílio do algoritmo bhattacharya nas seguintes classes de uso da terra: floresta exótica (pinus e eucalipto), floresta nativa (secundária) e outros usos (área construída, campo, lavoura, lâminas de água, etc). Observou-se que 24,8% do total da área antiga da UFSM é composta por florestas, destas 14,4% são exóticas, e 10,4% são florestas nativas (secundária). O restante, 75,2% foi classificado como outros usos. O índice de área verde por habitante foi de 66,6 m2/hab, dos quais 38,75 m2/hab são compostas de florestas exóticas e 27,85 m2/hab são formadas por floresta secundária nativa.Abstract This work aims to carry out a survey on forest covering involving the old area of Santa Maria Federal University by using a high resolution satellite image IKONOS II, seeking to quantify the green area of the campus, in order to know the index of green area per inhabitant (green area /inhabitant – m² per capita). With the aid of the algorithm bhattacharya, the image was classifi ed in the following classes of use of the earth: exotic forest (Pinus sp e Eucalyptus sp), native forest (secondary) and other uses (built area, fi eld, farming, laminate of water, etc). It was observed that 24,8% of the whole old area of UFSM are composed by forests, of which14,4% are exotic, and 10,4% are native forests (secondary). Concerning the remaining area, 75,2% were classifi ed into other uses. The index of green area per inhabitant is 66,6 m²/hab, of which 38,75 m²/hab is composed of exotic forests and 27,85 m²/hab are formed by native secondary forest