Área de Proteção Ambiental Rainha das Águas do município de Paraíba do Sul (RJ, Brasil): estudo da cobertura florestal, contingências e manejo

The present study aimed to assess the forest cover of the Rainha das Águas Environmental Protection Area (APA Rainha das Águas) and its contingencies and potentialities, intending to set the bases for a management plan. The APA covers the entire municipality of Paraíba do Sul, state of Rio de Janeiro, Brazil. Through literature review and field activities, we obtained information about the contingencies, potentialities, and characteristics of the APA, including the visual characterization of the vegetation to validate the forest cover analysis, using the Cartographic Bases RJ (2010) and Continuous RJ-25 (2018), in SIRGAS 2000 Datum. We detected 612 forest fragments, with a percentage of forest cover of 23.01%. Deforestation and forest fires are among the problems identified in the APA, which resulted in the reduction and fragmentation of native forests. Hunting, predatory fishing, improper construction, agriculture and forestry carried out improperly, effluent pollution, species introduction, lack of knowledge of the population about the APA, and scarcity of financial resources are also relevant problems. Among management actions recommended are reforestation, environmental inspection, environmental planning, encouragement of polyculture and agroecological practices, wastewater treatment, dissemination of information about the APA and its potentialities to the population, and use of the amount obtained with Ecological ICMS, environmental compensation, and APA products and services in the management of the protected area. Environmental education should be widely used to minimize several problems. The potentialities of the APA include historical, ecological, and rural tourism. It is crucial to emphasize the importance of protecting the Paraíba do Sul River, which is essential for public water supply. With the implementation of management programs, the APA Rainha das Águas will be able to collaborate effectively for the sustainable development of the municipality of Paraíba do Sul.O objetivo deste trabalho foi estudar a cobertura florestal da Área de Proteção Ambiental Rainha das Águas (APA Rainha das Águas) e apontar as suas contingências e potencialidades, visando embasar o seu futuro plano de manejo. A APA abrange todo o Município de Paraíba do Sul, Estado do Rio de Janeiro. Foi realizada uma revisão bibliográfica e trabalhos de campo para obter as contingências, potencialidades e características da APA, incluindo a caracterização visual da vegetação para validação da análise da cobertura florestal realizada com as Bases Cartográficas RJ (2010) e Contínua RJ-25 (2018) no Datum SIRGAS 2000.Foram detectados 612 fragmentos florestais e a porcentagem da área da APA coberta por florestas foi de 23,01%. Dentre os problemas identificados na APA estão o desmatamento e as queimadas, que provocaram a redução e fragmentação das florestas nativas. Também são contingências relevantes a caça, a pesca predatória, as construções em locais inapropriados, a agropecuária e a silvicultura realizadas de forma imprópria, a poluição por efluentes líquidos, a introdução de espécies exóticas, a falta de conhecimento da população sobre a APA e a escassez de recursos financeiros. Dentre as ações de manejo necessárias, estão os reflorestamentos, a fiscalização, o planejamento ambiental, o estímulo à adoção de policultivos e práticas agroecológicas, o tratamento de efluentes, informar a população sobre a APA e suas potencialidades, utilização do valor arrecadado com ICMS Ecológico, compensação ambiental e produtos e serviços da APA na gestão da unidade. A educação ambiental deve ser utilizada para minimizar vários problemas identificados. Como potencialidades, cita-se o turismo histórico, ecológico e rural. Ressalta-se a importância da proteção do rio Paraíba do Sul, essencial para o abastecimento público. A partir da implementação dos programas de manejo necessários, a APA pode colaborar efetivamente para o desenvolvimento sustentável do Município de Paraíba do Sul

Áreas de preservação permanente: espaços (im)possíveisPermanent preservation areas: (im)possible spaces

O arranjo espacial e o nível de proteção auferido pelas áreas de preservação permanente, definidas pelo Código Florestal, são apresentados para três bacias hidrográficas estrategicamente selecionadas em quatro de nossos biomas: Amazônia, Pantanal, Cerrado e Mata Atlântica. O objetivo principal é analisar o mito de que a legislação vigente dá o mesmo tratamento a situações geograficamente díspares, sendo este um dos principais argumentos para a revisão do Código Florestal. AbstractThe spatial organization and the extent of the environmental protection as well, originated from delineating the permanent preservation areas as set by the Brazilian Forest Code, are analyzed for key watersheds that span over four of the Brazilian biomes: Amazônia, Pantanal, Cerrado and Mata Atlântica. The main objective of this study is to analyze the myth the Brazilian legislation treats equally different situations, a key point for fostering the review of the ongoing Forest Code

Geoinformation techniques to estimate water balance in eucalyptus

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da topografia no balanço de radiação e na disponibilidade hídrica em microbacia hidrográfica com plantio de eucalipto, bem como verificar os efeitos dos plantios de eucalipto na regularização do escoamento da água. Foram monitorados os componentes do balanço hídrico em uma microbacia hidrográfica localizada na região Leste do Estado de Minas Gerais. Os componentes do balanço hídrico foram computados pontual e espacialmente, em escala horária, para a camada útil do solo. Os resultados foram comparados com os valores medidos a partir da lâmina escoada pelo curso d’água. Nos meses em que houve disponibilidade de água no solo, os valores médios da transpiração real, estimada a partir do método espacial, foram maiores que os estimados pelo método pontual. A estimativa do balanço hídrico é mais eficiente quando considera os efeitos do relevo. As florestas de eucalipto regulam o escoamento de água em microbacias hidrográficas.The objective of this work was to evaluate the influence of topography on radiation balance and water availability in micro watersheds planted with eucalyptus, and to verify the effects of eucalyptus plantations in regulating water flow. Water balance components were monitored in a micro watershed located in the Eastern region of the state of Minas Gerais, Brazil. Water balance components were computed punctually and spatially, in hourly time scale, for the useful layer of soil. The results were compared with the values measured from the water depth drained by the watercourse. In months with soil water availability, the average values of real transpiration estimated by the spatial method were higher than those estimated by the punctual method. Water balance estimation is more efficient when it considers the relief effects. Eucalyptus forests regulate water flow in micro watersheds

Sharing methodology for the compensation of water use resources in sequential hydro-power plants: a case study of Rio Grande Basin

A Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos (CFURH) para geração de energia elétrica foi instituída pela Lei Federal nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. É um instrumento que busca ressarcir, financeiramente, os municípios atingidos pela água dos reservatórios de hidrelétricas e aqueles onde se instalam as usinas.A Constituição Federal de 1988, no §1° do seu art. 20, assegura, claramente, aos Estados, ao Distrito Federal e aos Municípios a participação no resultado da exploração dos recursos hídricos para geração de energia elétrica ou compensação financeira por essa exploração.Segundo Oliveira (2009), para a bacia de contribuição da Usina Hidrelétrica de Três Marias, estado de MG, os valores do repasse da Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos, pela legislação, beneficiaram apenas os municípios atingidos pela respectiva represa. Desenvolveu-se, portanto, uma metodologia que reavaliou a atual Lei da Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos e propôs um novo modelo de cálculo e repasse, para os municípios que compõem a bacia, de contribuição da Usina Hidrelétrica de Três Marias. Tomaram-se por base as contribuições relativas da vazão regularizada (PQ) e da queda líquida (Ph), e constatou-se que a partilha da compensação financeira estendeu-se a uma área bem maior que aquela contemplada pelos critérios vigentes. Verificou-se, portanto, que todos os municípios participavam da geração de energia elétrica tanto pela vazão d água que forneciam quanto pela altura de queda d água. Este presente trabalho aborda uma nova metodologia do cálculo do repasse da Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos, baseada no pioneirismo e na fundamentação metodológica do trabalho desenvolvido por Oliveira (2009), porém com análise de situações em que se encontram duas ou mais usinas hidrelétricas em sequência e em mais de um estado da federação (Minas Gerais e São Paulo). Objetivou-se, dessa maneira, uma distribuição justa do uso das riquezas naturais, neste caso os Recursos Hídricos utilizados na geração de energia elétrica na bacia hidrográfica do Rio Grande, analisando os valores encontrados nas duas metodologias: na atual (lei vigente) e na proposta neste trabalho, para os estados de Minas Gerais e São Paulo. As análises espaciais foram efetuadas utilizando-se, principalmente, os recursos para modelagem do escoamento superficial de águas disponibilizados na extensão Spatial Analyst do sistema de informações geográficas ArcGIS® versão 9.3.1 As bases de dados foram todas armazenadas em uma geobase, estrutura nativa do Sistema de Informações Geográficas ArcGIS®. O cômputo dos valores gerados no ArcGIS® versão 9.3.1 foram processados na planilha eletrônica Microsoft® Excel versão 2007. Na bacia hidrográfica do Rio Grande em análise, composta por 409 municípios, apenas 85 municípios, sendo 54 em MG e 31 em SP, recebem atualmente os valores do repasse da CFURH, concentrando o montante financeiro distribuído pelas usinas hidrelétricas. Os demais municípios que também contribuem para a geração de energia elétrica, total de 324, sendo 180 em MG e 144 em SP, são excluídos desta divisão financeira. A lei atual da CFURH destina, ao estado de Minas Gerais, um montante de R$44.852.452,05. A metodologia proposta faz que Minas Gerais passe a receber da CFURH o montante de R$ 52.646.540,70 (diferença a mais de R$7.794.088,65 em relação à CFURH atual, analisando apenas a bacia hidrográfica do Rio Grande). Sugere-se destinar o montante financeiro obtido pelo uso do recurso hídrico como alternativa ao pagamento dos serviços ambientais à bacia, atuando em consonância com o Código Florestal, para a proteção das áreas de proteção permanente Resoluções nos 302 e 303 do CONAMA. Propõe-se que os Comitês de Bacias Hidrográficas sejam os órgãos responsáveis pela análise e implementação desta proposta como estratégia ao Pagamento de Serviços Ambientais, buscando o uso racional e sustentável dos recursos naturais.Financial Compensation for Water Use Resources (CFURH) for the purposes of electric power generation was established by Federal Law Nº 7990 of 28 December of 1989. This is an instrument that seeks to compensate the municipalities affected financially by the hydroelectric plants water reservoirs and those install plants. The Constitution of 1988, Nº 1 act. 20, clearly ensures the States, the Federal District and Municipalities participations in the outcome of the exploitation of water resources for the use of electricity generation or financial compensation for such exploitation. According to Oliveira s contribution in 2009 to the basin of Hydroelectric Power of Três Marias in Minas Gerais State, the compensation values for the use of water resources by law only benefited the municipalities affected by the dam. Development, therefore, a methodology which reviewed the current Law of Compensation for Use of Water Resources and proposed a new calculation model for the municipalities that make up the basin contribution of Hydroelectric Power of Três Marias. Taken the relative contributions of regulated flow (PQ) and the net head (Ph) and found that the sharing of financial compensation was extended to a much larger area than that covered by current criteria. It is therefore that all municipalities participating in the generation of electricity by as much water flow as that provided by the height of the waterfall. This paper discusses a new methodology to calculate the transfer of Compensation for Water Use Resources, based on pioneering and methodological foundation of the work of Oliveira (2009), but analyzing situations where two or more power plants in sequence and in more than a state of federation (Minas Gerais and São Paulo). The objective of this way of using a fair distribution of natural resources, in this case, the water resources used to generate electricity in the Rio Grande Basin, analyzing the values encountered in the two methodologies, current (current law) and proposed in this paper, for two states, Minas Gerais and São Paulo. The spatial analysis was done using primarily resources for modeling runoff water available in the Spatial Analyst extension of ArcGIS geographic information system ® Version 9.3.1 The databases are all stored in a geobase, the native structure of Geographical Information System ArcGIS ®. The computations of the values generated in ArcGIS ® version 9.3.1 were processed in Microsoft ® Excel spreadsheet version 2007. It has been in the analyses that hydrographic basin of Rio Grande composed of 409 unicipalities, only 85 municipalities where we have 54 and 31 in both Minas Gerais and Sao Paulo State respectively, now receive the values of the transfer of FURH, concentrating the amount of money distributed by the power plants. The other municipalities that also contribute to power generation, total of 324, being 180 in MG and 140 in SP, are excluded from the finance division. Current law CFURH intended for the state of Minas Gerais, an amount of R$44.852.452,05. The proposed methodology makes the state of Minas Gerais CFURH to receive an amount of R$52.646.540,70 (difference of more than R$7.794.088,65 in respect of current CFURH, analyzing only the Rio GrandeBasin). It is suggested to allocate the amount of money obtained by the use of water resources as an alternative to the payment of environmental services to the basin, acting in accordance with the Forest Code, for the protection of areas permanently in Resolutions of 302 and 303 of CONAMA. It proposes that the River Basin Committees are the bodies responsible for review and implementation of this proposal as a strategy for the Payment of Environmental Services, seeking the rational and sustainable use of natural resources.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Regional evapotranspiration using SEBAL in conditiones of mountainous relief

O Surface Energy Balance Algorithms for Land SEBAL é um algoritmo para geração dos mapas de evapotranspiração para grandes áreas. É processado por meio de passos computacionais, que predizem um balanço completo da radiação e da energia sobre a superfície da Terra. Utiliza imagens coletadas pelo sensor TM Landsat ou outro sensor que colete comprimentos de onda na região do infravermelho refletivo e termal. O presente trabalho teve como objetivos estimar os componentes do balanço de radiação e de energia à superfície (fluxo de calor sensível; fluxo de calor no solo e fluxo de calor latente); determinar a evapotranspiração instantânea (horária) na região de estudo, por meio do uso do algoritmo SEBAL, utilizando ferramentas do sensoriamento remoto para as imagens considerando condições de relevo plano e relevo montanhoso, fazendo-se o uso da normalização topográfica; e comparar os valores estimados pelo SEBAL com os obtidos na estação climatológica por meio do programa computacional Reference Evapotranspiration Calculation Software REF-ET. Na região de estudo, foram obtidas três cenas do sensor TM Landsat 5, nas datas de 20/06/2003, 24/09/2003 e 22/06/2004. As imagens utilizadas foram compostas por sete bandas espectrais. Os valores encontrados para o saldo de radiação, fluxo de calor no solo, fluxo de calor sensível e fluxo de calor latente foram coerentes com os encontrados na literatura. Os valores estimados pelo SEBAL perante os valores obtidos pela estação climatológica acompanharam a tendência, sendo esses valores menores no mês de junho em relação a setembro, porém os valores de evapotranspiração horário diferiram quanto aos métodos empregados para sua estimativa (REF-ET e SEBAL). Recomenda-se efetuar estudos quanto às variáveis de entrada nos processos de cálculos, obtendo dados de campo e calibrando-os para que sejam validados, obtendo um algoritmo que forneça dados de evapotranspiração próximos ao valor real e de maior confiabilidade e precisão.SEBAL Surface Energy Balances Algorithms for Land - is an algorithm for creation of evapotranspiration maps for large areas. SEBAL is processed through steps to predict a complete solar radiation and energy balance on the Earth surface. It uses images collected by TM Landsat sensor or any other sensor that collect wavelengths in the region of the reflective infrared and thermal bands. The present work was carried out to estimate the components of the solar radiation balance and the surface energy (sensible heat flux; soil heat flux and latent heat flux); to determine the instantaneous (hourly) evapotranspiration in the area of study through the use of the SEBAL algorithm and the tools of the remote sensing for images of flat terrain conditions and mountainous relief, using the topographical normalization and to compare them with the values estimated by SEBAL with the values obtained from the climatological station data through the REF-ET program - Reference Evapotranspiration Calculation Software. In the area in study were obtained a scene of the TM Landsat 5 sensor, for the dates of 20/06/2003, 24/09/2003 and 22/06/2004. The used images areas are composed by seven spectral bands. The values found for the radiation balance, soil heat flux, sensible heat and latent heat fluxes were consistent to the values found in the literature. The values estimated by SEBAL compared to the values obtained from the climatological station accompanied the tendency, but with smaller values for the month of June in relation to September, and the values of hourly evapotranspiration differed as for the employed methods for it estimate (REF-ET and SEBAL). It is recommended to make studies of the input variables in the process of calculations with field data for validation and to obtain an algorithm that supplies data for actual evapotranspiration with more reliability and precision.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Evapotranspiração regional utilizando o sebal em condições de relevo plano e montanhoso

O SEBAL - “Surface Energy Balance Algorithms for Land” - é um algoritmo para determinação dos mapas de evapotranspiração para grandes áreas. O SEBAL é processado por meio de passos computacionais que predizem um balanço completo da radiação e da energia sobre a superfície da Terra. Ele utiliza imagens coletadas pelo sensor Landsat ou outro sensor que colete comprimentos de onda na região do infravermelho refletivo e termal. O presente trabalho teve como objetivos estimar os componentes do balanço de radiação e de energia à superfície (fluxo de calor sensível; fluxo de calor no solo e fluxo de calor latente); determinar a evapotranspiração instantânea (horária) na região de Santa Bárbara, Minas Gerais, por meio do uso do algoritmo SEBAL, utilizando ferramentas do sensoriamento remoto para as imagens, considerando condições de relevo plano e relevo montanhoso. Para a região de estudo, foi obtida uma cena do Landsat 5, para as respectivas datas: 20/06/2003 e 24/09/2003.SEBAL - “Surface Energy Balances Algorithms for Land” - is an algorithm to create evapotranspiration maps for large areas. SEBAL is processed through computational steps to predict total solar radiation and energy balance on the earth surface. It uses images collected by TM Landsat sensor or any other sensor that collects wavelengths in the region of the reflective infrared and thermal bands. This study was done to estimate the components of the solar radiation balance and the surface energy (sensible heat flux; soil heat flux and latent heat flux), to determine the instantaneous (hourly) evapotranspiration in the area of interest through the use of SEBAL, in addition to the remote sensing tools for imaging of flat and mountainous terrain. For the region of study, Landsat 5 scene was used for the days 20/06/2003 and 24/09/2003

Evapotranspiração regional utilizando o sebal em condições de relevo plano e montanhoso

O SEBAL - “Surface Energy Balance Algorithms for Land” - é um algoritmo para determinação dos mapas de evapotranspiração para grandes áreas. O SEBAL é processado por meio de passos computacionais que predizem um balanço completo da radiação e da energia sobre a superfície da Terra. Ele utiliza imagens coletadas pelo sensor Landsat ou outro sensor que colete comprimentos de onda na região do infravermelho refletivo e termal. O presente trabalho teve como objetivos estimar os componentes do balanço de radiação e de energia à superfície (fluxo de calor sensível; fluxo de calor no solo e fluxo de calor latente); determinar a evapotranspiração instantânea (horária) na região de Santa Bárbara, Minas Gerais, por meio do uso do algoritmo SEBAL, utilizando ferramentas do sensoriamento remoto para as imagens, considerando condições de relevo plano e relevo montanhoso. Para a região de estudo, foi obtida uma cena do Landsat 5, para as respectivas datas: 20/06/2003 e 24/09/2003.SEBAL - “Surface Energy Balances Algorithms for Land” - is an algorithm to create evapotranspiration maps for large areas. SEBAL is processed through computational steps to predict total solar radiation and energy balance on the earth surface. It uses images collected by TM Landsat sensor or any other sensor that collects wavelengths in the region of the reflective infrared and thermal bands. This study was done to estimate the components of the solar radiation balance and the surface energy (sensible heat flux; soil heat flux and latent heat flux), to determine the instantaneous (hourly) evapotranspiration in the area of interest through the use of SEBAL, in addition to the remote sensing tools for imaging of flat and mountainous terrain. For the region of study, Landsat 5 scene was used for the days 20/06/2003 and 24/09/2003

Efeitos do relevo na estimativa da transpiração real do eucalipto

The aim of this study was to evaluate the influence of the relief in the estimation of transpiration real of eucalyptus plantation. Specifically, we intend to verify the effect in estimated transpiration by real spatial method with estimatida method punctual. Water balance components were monitored in a micro watershed located in the Eastern region of the state of Minas Gerais, Brazil. The Transpiration was estimated real timely and spatially and in time scale for the useful layer of soil and validated with data measured in the field. When comparing the averages of the spatial variation of transpiration real spatial method with that obtained by the method punctual, it was observed that in the two years analyzed, the months in which there was availability or soil water storage for eucalyptus, transpiration by the spatial method was on average 25% higher than the punctual. Already in the months that the availability of soil water was lower, perspiration space was on average 14% less than punctual. The method of estimating of transpiration real considering the effects of topography, proved more than adequate without considering it. If there is water availability in the soil for plant, features of relief can considerably influence the transpiration rates. Eucalyptus forests proved a good regulator of the flow of water in watersheds.Pages: 2740-274

Uso e a ocupação da terra em áreas de preservação permanente na bacia hidrográfica do Córrego Sertão, Cajuri, MG

No Brasil, vários estudos têm reportado conflito entre áreas de preservação permanente (APPs) e o uso e ocupação da terra, em contraposição ao que prescreve a legislação florestal. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi determinar, de forma automatizada, o conflito entre o uso e a ocupação da terra e as APPs existentes na bacia hidrográfica do córrego Sertão, Cajuri, Minas Gerais, de acordo com o Código Florestal de 1965. Foi realizada uma classificação supervisionada de uma imagem do satélite RapidEye, em que foram identificadas as classes Área urbana, Vegetação, Área agrícola/Pastagem e Solo exposto. Identificou-se um total de 9,36 km^ 2 de APPs, representando 45% da área de estudo. Este valor leva em consideração a sobreposição natural ocorrida entre certas categorias de APPs. Tomadas individualmente, a soma das áreas de APP totaliza 10,75 km^ 2. A categoria Terço Superior das Sub-bacias foi a mais significativa, ocupando 6,25 km^ 2 (58,14%). No entanto, a resolução da imagem RapidEye impossibilitou a diferenciação precisa entre vegetação nativa e plantada. Tal fato pode ter subestimado a área de APPs sem conflito de uso. A classe de maior conflito com as APPs foi a Área agrícola/Pastagem, com 5,03 km^ 2 (53,73%). Considerando-se toda a área que deveria ser de preservação nesta bacia, 5,64 km^ 2 (60,26%) estão em conflito com as exigências legais. A metodologia de delimitação automática das APPs mostrou-se eficiente para o presente caso, permitindo, assim, a adequação das propriedades às exigências da legislação florestal em questão, de forma acurada e rápida