ESTIMATIVA DA LÂMINA MÁXIMA DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL NA BACIA DO RIO SÃO MIGUEL, MINAS GERAIS

O escoamento superficial ocorre quando a duração da precipitação (de baixa intensidade e longa duração) é superior ao tempo para saturação do solo, ou quando a intensidade de precipitação é superior à taxa de infiltração de água no solo. Por estar relacionado à erosão, o conhecimento de seus parâmetros é importante para mitigação dos efeitos prejudiciais que podem ocorrer. Utilizou-se dois modelos para estimativa da lâmina máxima de escoamento superficial: método do Número da Curva e Balanço de Água na Superfície do Solo. Utilizou-se, para tanto, imagens orbitais provenientes do sensor RapidEye e, dados hidrológicos da área de estudo. Os resultados indicaram, pelos dois métodos, que a presença de vegetação de porte florestal reduz a lâmina máxima de escoamento superficial, seguido por pastagens e terras cultivadas

Remote sensing applied to the evaluation of the natural regeneration dynamics in Atlantic forest environment and its modeling by neural networks

A Mata Atlântica cobria uma vasta área do território brasileiro e hoje está reduzida a um pequeno percentual de sua área original. No entanto, devido às condições socioeconômicas e à migração da população para a cidade, observa-se um aumento da área de mata devido à regeneração natural, que pode correr de maneira mais expressiva em faces Leste e Sul, devido a menor temperatura/ressecamento das mesmas. No presente trabalho, desenvolvido na região de Santa Rita de Jacutinga (MG), com variação altimétrica de 413 a 1745 m, analisou-se a evolução das áreas de floresta nos anos de 1966, 1985 e 2015. Na primeira data extraiu-se a informação temática das cartas topográficas, derivadas de aerofotografias e, nos dois anos sucessivos, realizou-se a fotointerpretação em cenas TM/Landsat-5 e OLI/Landsat-8, respectivamente. Devido à morosidade do processo de fotointerpretação, verificou-se a exatidão de classificação automática (Máxima Verossimilhança) após o uso de modelos de correção atmosférica DOS4 (Dark Object Subtraction), e FLAASH (Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes) e topográfica Minnaert e SCS em diferentes combinações dos mesmos, utilizando o modelo digital de elevação derivado do ASTER/Terra. Por último, verificou-se a possibilidade de modelagem do incremento de floresta 1985-2015, a partir de uma Rede MLP (Perceptrons de Múltiplas Camadas) treinada com o cenário/incremento florestal de 1966-1985, tendo como dados de entrada a área florestal, o mapa de distância e o azimute (exposição) do terreno. Quanto ao primeiro objetivo verificou-se que o incremento florestal no intervalo 1966-1985 foi de 28.965, 33 ha, predominantemente na face Sul e, no intervalo 1985-2015 foi de 14.345,1 ha, predominantemente na face Norte. Quanto ao segundo objetivo constatou-se que a combinação dos modelos DOS4 + Minnaert foi aquela que apresentou maior redução da variabilidade intraclasse, produzindo uma exatidão global de 0,8713 para 2015 e 0,8135 para 1985. Por último, verificou-se que a modelagem por rede MLP conseguiu prever, corretamente, apenas 32% da regeneração, mostrando que novas variáveis devem ser consideradas para a correta predição da regeneração florestal. Palavras-chave: Processamento digital de imagens; Correção topográfica; Correção atmosférica.The Atlantic Forest covered a large area of the Brazilian territory and, nowadays it is reduced to a low percentage of its original area. However, given the socioeconomics conditions and the population’s migration to counties, it is observed an increase in the area of forests due to natural regeneration, which may occur in a more expressive way in East and South aspects, given its lower temperature and dryness. In this work, developed in the region of Santa Rita de Jacutinga (MG) with elevation varying between 413 and 1745 meters, it was analyzed the evolution of forest areas in the years of 1966, 1985 and 2015. For the first date, it was extracted thematic information from topographic charts derived from aerial photographs and for the two successive years the visual interpretation of TM/Landsat-5 and OLI/Landsat-8 images was conducted. Given the slowdown of the process of visual interpretation, it was verified the automatic classification (Maximum Likelihood) accuracy after the use of the methods DOS4 (Dark Object Subtraction) and FLAASH (Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes) of atmospheric correction and the methods Minnaert and SCS (Sun-Canopy-Sensor) of topographic correction in different combinations, utilizing the digital elevation model of the ASTER/Terra. Ultimately, it was verified the possibility of modeling forest increase between 1985 and 2015 from a MLP (Multilayer Perceptrons) network trained with the forest increase between 1966 and 1985, the distance map and the terrain azimuth (aspect). For the first objective it was verified that the forest increase in the interval 1966-1985 was of 28,965.33 ha predominantly in South facing slopes and, in the interval 1985-2015 it was of 14,345.1 ha predominantly in North facing slopes. For the second objective it was found that the combination DOS4 + Minnaert was that which showed the greatest reduction of the intraclass variability, producing a global accuracy of 0.8713 for 2015 and 0.8135 for 1985. Lastly it was verified that the modeling through the MLP network was able to predict correctly only 32% of regeneration, showing that new variables most be accounted for the correct prediction of forest regeneration. Keywords: Digital image processing; Topographic correction; Atmospheric correction.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Estimativa da lâmina máxima de escoamento superficial na bacia do rio são miguel, minas gerais

Surface runoff occurs when the duration of precipitation (of low intensity and long duration) is greater than the time needed for soil saturation, or when intensity of rainfall is higher than water infiltration rate in the soil. Because it is related to erosion, the knowledge of its parameters is important to mitigate the harmful effects that may occur in this process. It was used two models to estimate the maximum depth of surface runoff: Curve Number method and Water Balance in the Soil Surface. Therefore, it was used orbital images from the sensor RapidEye and, hydrological data from the study site. Results showed, by the two methods, that the presence of forest vegetation reduces the maximum depth of surface runoff, followed by pasture and croplands.O escoamento superficial ocorre quando a duração da precipitação (de baixa intensidade e longa duração) é superior ao tempo para saturação do solo, ou quando a intensidade de precipitação é superior à taxa de infiltração de água no solo. Por estar relacionado à erosão, o conhecimento de seus parâmetros é importante para mitigação dos efeitos prejudiciais que podem ocorrer. Utilizou-se dois modelos para estimativa da lâmina máxima de escoamento superficial: método do Número da Curva e Balanço de Água na Superfície do Solo. Utilizou-se, para tanto, imagens orbitais provenientes do sensor RapidEye e, dados hidrológicos da área de estudo. Os resultados indicaram, pelos dois métodos, que a presença de vegetação de porte florestal reduz a lâmina máxima de escoamento superficial, seguido por pastagens e terras cultivadas

Wildfires as a major challenge for natural regeneration in Atlantic Forest

The natural regeneration management is a good strategy of ecological restoration of the Atlantic Forest, one of the most devastated biomes on the planet. However, the frequent occurrence of wildfires is one of the challenges to the success of this method. The objective of this study was to evaluate the effects of wildfires on forest dynamics in Atlantic Forest. The studied area was explored during the coffee cycle when plantations replaced primary forests. We used remote sensing data to analyze the forest dynamics over a period of 50 years (1966–2016). We used the INPE burn database to find the occurrence of hot spots from 1998 to 2016. During this period, we selected the years most affected by the fires for the identification of fire scars using the Normalized Burn Ratio spectral index. From this set of information, we used the methodology of weights of evidence to relate forest dynamics and wildfire events with biophysical and anthropic variables. The results showed that in 1966 the forest area accounted for 8.01% of the land cover, and in 2016 this number rose to 18.55% due to the spontaneous natural regeneration process. The regenerating areas were mainly related to the proximity of the remaining fragments and the portions of the landscape receiving the least amount of global solar radiation. The proximity to urban areas, roads and highways, damaged regeneration and favored both deforestation and wildfire events. Fire scars preferentially occur where there is greater sun exposure. It is possible to observe a negative correlation between the natural regeneration process and the fire scars. We concluded that fire severity is one of the factors that shape the landscape of the region while slowing the regeneration process in preferential areas. © 2018 Elsevier B.V