Mudanças no uso da terra: o caso da bacia do Itajaí/SC a partir de um modelo dinâmico

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas

Interceptação e escoamento superficial em diferentes estágios de regeneração da Floresta Atlântica, sul do Brasil

In natural regeneration, vegetation goes through different stages over time, each of them with different conditions to drain the precipitated water to the soil surface. The aim of this study was to evaluate interception loss, throughfall, stemflow and surface runoff in early and advanced stages regeneration at evergreen rainforest subtype sites within the Atlantic Forest, located in the Serra do Itajaí National Park, in southern Brazil. Rainfall was sampled by three rain gauges and throughfall was measured using "U" type gutters. The stemflow was measured in 24 trees per stage (i.e., 48 trees in total). The interception loss was calculated as the difference between rainfall and the sum of the throughfall plus stemflow. The surface runoff was evaluated using metal rails. Vegetation in the initial stage is a composition of 7 species with a basal area of 5.01 m².ha-1 and advanced stage site consists of 28 species with a basal area of 34.7 m².ha-1. Throughfall records were 81.7% in the initial and 74.1% in the advanced regeneration stages. The stemflows registered were 5.93% in the initial stage and 0.54% in the advanced stage while the interception losses were respectively 13.2% and 25.8%. Surface runoffs observations were 11.1% in the initial stage and 10.7% in the advanced stage. Statistically significant differences were found between the regeneration stages for the stemflow and for the interception loss parameters. The study showed that, for some hydrological processes, the behavior of the precipitated water differs for the stage of vegetation regeneration. The regeneration stage does not influence the surface runoff, demonstrating that after a few years of vegetation regeneration, this hydrological process is equivalent to vegetation in an advanced stage.A vegetação em regeneração passa por diferentes estágios ao longo do tempo, cada um com diferentes condições para o escoamento da água precipitada até a superfície do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a interceptação, a precipitação interna, o escoamento pelo tronco e o escoamento superficial em estágios inicial e avançado de regeneração na Floresta Ombrófila Densa Montana no Parque Nacional da Serra do Itajaí em Indaial/SC. A precipitação externa foi amostrada por três pluviômetros e a precipitação interna foi medida através do uso de calhas do tipo "U". O escoamento pelo tronco foi medido em 24 árvores por estágio de regeneração. A perda por interceptação foi calculada pela diferença entre a precipitação total e a soma da precipitação interna e do escoamento pelo tronco. O escoamento superficial foi medido utilizando calhas de metal. A vegetação arbórea do estágio inicial é composta por 7 espécies com área basal de 5,01 m².ha-1 e do estágio avançado é composta por 28 espécies com área basal de 34,7 m².ha-1. A precipitação interna foi de 81,7% da precipitação externa no estágio inicial e 74,1% no estágio avançado. O escoamento pelo tronco foi de 5,93% no estágio inicial e 0,54% no estágio avançado. A perda por interceptação foi de 13,2% no estágio inicial e 25,8% no estágio avançado. O escoamento superficial foi de 11,1% no estágio inicial e 10,7% no estágio avançado. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os estágios de regeneração para o escoamento pelo tronco e para a perda por interceptação. O estudo mostrou que, para alguns processos hidrológicos, o estágio de regeneração da vegetação difere no caminho que a água precipitada. No caso do escoamento superficial, o estágio de regeneração não influencia, demonstrando que, após alguns anos de regeneração da vegetação, este processo hidrológico é equivalente à vegetação em estágio avançado. 

INFLUÊNCIA DA FLORESTA NO REGIME HIDROLÓGICO DE UMA SUB-BACIA NO RIO ITAJAÍ-AÇU

Desde o início da colonização do Vale do rio Itajaí até os dias atuais podem-se observar mudanças radicais no meio ambiente e no uso do solo - o desmatamento a urbanização, a agropecuária, o povoamento, as quais têm implicações variadas nos componentes do ecossistema. A ocupação do solo não condiz com a aptidão das terras. Os pequenos remanescentes florestais são explorados sem critérios técnicos que otimizem a produção e minimizem os impactos ambientais. Não se conhece a fundo a relação entre floresta e eventos hidro meteorológicos. Utilizando-se de metodologia bastante simples, estabeleceram-se dois períodos de avaliação para a bacia hidrográfica do rio Itajaí do Norte: período I - 1935 a1965 e período 11 - 1966 a 1986. Em ambos os períodos, foram avaliados parâmetros indicadores de cobertura florestaljdesmatamento e parâmetros indicadores do regime hídrico. Os resultados mostram que, no início da colonização, por volta de 1890, existia 100% de cobertura vegetal arbórea; em 1966 existia 58%; e em 1986, apenas 39%. A precipitação média nos dois períodos não sofreu mudanças, diminuindo em apenas4,68%. A vazão média sofreu aumentode49,89% e a vazão mínima aumentou 86,29% no período 11. A precipitação, permanecendo inalterada, mostra que as mudanças verificadas nas vazões do rio Itajaí do Norte se devem às alterações no uso do solo, sobretudo ao desflorestamento

AVALIAÇÃO DOS ESTÁGIOS SUCESSIONAIS DA VEGETAÇÃO DA ÁREA DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE DO RESERVATÓRIO DA UHE CAMPOS NOVOS

A classificação dos estágios sucessionais de regeneração da vegetação é um processo importante para o diagnóstico ambiental de uma área de preservação permanente; a utilização de imagem de satélite para a aquisição dessas informações tem se tornando cada vez mais frequente e útil. O objetivo com este trabalho foi classificar a vegetação existente na área de preservação permanente do reservatório da Usina Hidrelétrica Campos Novos, localizada nos Municípios de Campos Novos, Celso Ramos, Abdon Batista e Anita Garibaldi, no Estado de Santa Catarina. Para a realização deste estudo foram utilizadas imagens do satélite Worldview 2 de alta resolução do ano 2010 e para a classificação da imagem o software SPRING 5.4.1; a metodologia aplicada na análise da imagem foi a classificação supervisionada por regiões com o algoritmo classificador Bhattacharya. O resultado obtido da composição da área, dividido por estágio de regeneração da vegetação é de 70,91% avançada, 18,34% média, 10,52% inicial e 0,23% acessos. Esses resultados servem de parâmetro para uma análise futura, na qual com uma imagem atual será possível avaliar no período de tempo a evolução do desenvolvimento da regeneração da vegetação da área de preservação permanente.Palavras-chave: Área de preservação permanente. Tipologia vegetal. Classificação supervisionada. Imagem de satélite

Mudanças no uso da terra

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas

Arquitetura computacional baseada em computação GRID, aplicada a sistemas de informação geográfica na gestão de risco e alerta da bacia do rio Itajaí

GIS became a very important component to risk and emergency management and every day new applications can be viewed. As new requirements are developed in the risk management and emergence management as well as in the hazard management, they demand new technologies related to its tools including GIS. This ongoing evolution continuous demands higher computing capacities, security and processing as well as redundancy against fails and lot of times require remote web connections. The simple client server models have important problems to achieve those requisites. Thus, it is perceived the necessity of a collaborative dynamic application in the base for the GIS and in this case the middleware model has emerged. In the other hand, GRIDs services represent an extended form of web, therefore, beyond making possible the automatic communication between applications, it also allows that computational resources can be shared and be offered as services of transparent form to the user. The objective of this paper is to propose a computation architecture model, based on distributed high level systems, specifically using grid technologies in order to supply the monitoring and alert system for Itajai basin. There are some preliminary results, restricted to the conceptual field. Until the present moment, the conceptual model has been developed and improved to make front to the institutional demands.Pages: 8865-887

Sensoriamento remoto e SIG para o Vale do Itajaí: a vegetação e a interceptação da chuva

Vale do Itajaí has floods as a natural event and the society suffers with it since its colonization. Many studies are going on and Remote Sensing has been used after 1990. A GIS is being structured for organize and derive information. Within a set of studies, this try to understand the relationship between land cover and interception of precipitation, using Normalizes Difference Vegetation Index - NDVI, Leaf Area Index - LAI and the land use map, trying to establish quantitative correlation.Pages: 653-65

Uma metodologia para a caracterização rápida da vegetação em levantamentos terrestres para fins de interpretação de imagens de sensoriamento remoto

Monitoring of secondary succession by remote sensing techniques depends on intensive field work. In this study is tested the point-centered quarter method in order to estimate important structural data in secondary forest stands in southern Brazil. These data are expected to correlate with spectral signature of regeneration stages in Landsat-7 images.Pages: 1781-178

Estudo da classificação de imagens a partir de sensoriamento remoto de Santa Catarina

ABSTRACTThe mapping of the use of the land in a certain region allows theidentification of the available resources in it. In that way, the areaof remote sensoring searches for ways of processing large amountsof data with reliability in its results. This paper compares the automatedprocess of image, along with a spacial filter, with the imageedited manually. The overall accuracy for each categorized imageresulted in 71,3% for simple category, 72,6% for filtered categoryand 94,5% for manually edited category

MonitoraSC: um novo mapa de cobertura florestal e uso da terra de Santa Catarina

A forest cover and land use map provides fundamental information for territorial management, aiming at socioeconomic development, environmental planning and control and protection of natural resources. In this article, a new forest cover map is introduced, using synergies between field data from Santa Catarina Floristic and Forest Inventory (IFFSC) and remote sensing data. Landsat-8 OLI images (2017) were classified using the Random Forest algorithm. Twelve thematic classes were mapped; the minimum mapping area is 0.5 hectare. The map has an overall accuracy of 95%, with a confidence interval of 1.0% (alpha = 0.05). The average accuracy per class varies between 90% (agriculture) and 97% (restinga). Concerning the forest class, the map showed a 96.2% coincidence with the IFFSC sample points. Native forest cover (forests from the intermediate regeneration stage on) is present in 38.05% of the territory, reforestation in 10.46%, agriculture in 16.73% (including 1.77% of irrigated rice crops), pastures and natural savanna in 29.24%. The area of the original extension of the restinga was determined to be 1,773 km², of which 814.5 km² (or 45.9%) are covered by natural remnants, beaches and dunes. This mapping forms the basis for decision-making by public agents involved in territorial planning and management activities and will serve as a baseline for the continuous monitoring of the extent of the state's forest cover.Um mapeamento da cobertura florestal e dos diferentes usos da terra proporciona informações fundamentais para a gestão territorial visando ao desenvolvimento social e econômico, planejamento e controle ambiental e proteção dos recursos naturais. Neste artigo, é apresentado um novo mapeamento, valendo-se de sinergias entre os dados de campo do Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina (IFFSC) e o uso de recursos de sensoriamento remoto. Imagens do satélite Landsat-8 OLI do ano de 2017 foram classificadas, utilizando o algoritmo Random Forest. A legenda é composta por 12 classes temáticas; a área mínima mapeada é de 0,5 hectare. O mapa tem acurácia geral de 95%, com intervalo de confiança de 1,0% (alfa=0,05). A acurácia média por classe varia entre 90% (agricultura) e 97% (restinga).  Para a classe floresta, o mapa apresentou coincidência de 96,2% com os pontos amostrais do IFFSC. A cobertura florestal nativa (florestas a partir do estágio médio de regeneração) está presente em 38,05% do território, reflorestamentos em 10,46%, agricultura em 16,73% (incluídos 1,77% de culturas de arroz irrigado), pastagens e campos naturais em 29,24%. A área da extensão original da restinga foi determinada em 1.773km², dos quais 814,5km² (ou 45,9%) cobertos por remanescentes naturais, praias e dunas. O mapeamento constitui a base para a tomada de decisão de agentes públicos envolvidos em atividades de planejamento e gestão territorial e servirá como linha-base para o monitoramento contínuo da extensão da cobertura florestal do estado