Geoindicadores e análise espacial na avaliação de suscetibilidade costeira a perigos associados a eventos oceanográficos e meteorológicos extremos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em GeografiaA zona costeira vem sofrendo cada vez mais pressões em virtude da expansão urbana e de atividades econômicas como o turismo e a maricultura. A ocupação em áreas muito próximas à orla marítima, sem o devido planejamento e controle, tem exposto diversas comunidades a perigos costeiros como erosão, elevação do nível do mar e inundações, entre outros. A carência de dados históricos e de informações a respeito dos processos costeiros impõe sérias barreiras para o mapeamento das áreas vulneráveis a perigos costeiros no Brasil. Desta forma, a utilização de geoindicadores e análise espacial para o mapeamento da suscetibilidade à erosão e inundação costeira durante tempestades extratropicais foi apresentada como uma alternativa metodológica para viabilizar tais mapeamentos. Neste trabalho, foi selecionado um conjunto de geoindicadores para a avaliação da suscetibilidade com base na lista proposta por BUSH et al. (1999). Também foram avaliados: diferentes métodos de interpolação de amostras pontuais ao longo da linha de costa; a técnica de lógica difusa na representação da suscetibilidade; e finalmente, a qualidade do mapeamento com base na checagem de campo após alguns eventos extremos. O método de interpolação MIQD foi o que conseguiu melhor estimar a variação dos geoindicadores ao longo da linha de costa. A aplicação da lógica difusa, tanto na padronização dos dados do MDE, quanto na representação da diminuição da suscetibilidade com o aumento da distância em relação à linha de costa mostrou um grande potencial para a avaliação da suscetibilidade costeira. A avaliação dos mapeamentos com base na verificação em campo dos efeitos adversos provocados por algumas tempestades extratropicais demonstrou que os setores mais suscetíveis foram os mais atingidos. Além disso, em todas as praias avaliadas, a maioria dos setores de Suscetibilidade Muito Alta sofreu algum tipo de efeito adverso por erosão e/ou inundação. Desta forma, apesar de não envolver nenhuma avaliação de probabilidade de ocorrência, os resultados indicam que a utilização dos geoindicadores, do MDE difuso e da superfície de distância difusa foi capaz de representar o grau de suscetibilidade ao longo das praias. Neste sentido, esta dissertação oferece uma contribuição para o estudo de suscetibilidade costeira apresentando de forma prática a aplicação de ferramentas de análise ainda pouco utilizadas no Brasil, como os geoindicadores

Coral reef detection using SAR/RADARSAT-1 images at Costa dos Corais, PE/AL, Brazil

The present work aimed to examine the potentials of SAR RADARSAT-1 images to detect emergent coral reefs at the Environmental Protection Area of "Costa dos Corais". Multi-view filters were applied and tested for speckle noise reduction. A digital unsupervised classification based on image segmentation was performed and the classification accuracy was evaluated by an error matrix built between the SAR image classification and a reference map obtained from a TM Landsat-5 classification. The adaptative filters showed the best results for speckle suppression and border preservation, especially the Kuan, Gamma MAP, Lee, Frost and Enhanced Frost filters. Small similarity and area thresholds (5 and 10, respectively) were used for the image segmentation due to the reduced dimensions and the narrow and elongated forms of the reefs. The classification threshold of 99% had a better user's accuracy, but a lower producer's accuracy because it is a more restrictive threshold; therefore, it may be possible that it had a greater omission on reef classification. The results indicate that SAR images have a good potential for the detection of emergent coral reefs.O presente trabalho examinou o potencial de imagens SAR do RADARSAT-1 na detecção de recifes de coral expostos na Área de Proteção Ambiental das Costa dos Corais. Filtros de multi-visada foram aplicados e testados para redução do ruído speckle. Uma classificação não supervisionada baseada em uma imagem segmentada foi realizada e a acurácia da classificação foi avaliada através de uma matriz de erro construída entre a imagem classificada e o mapa de referência. Os filtros adaptativos apresentaram os melhores desempenhos para supressão de speckle e preservação de bordas, especialmente os filtros Kuan, Gamma MAP, Lee, Frost and Enhanced Frost. Os pequenos limiares de similaridade e de área (10 e 5, respectivamente) foram melhores devido à forma fina e alongada dos recifes. O limiar de classificação de 99% apresentou uma melhor acurácia do produtor, mas uma menor acurácia do usuário, porque este limiar é mais restritivo; portanto, é possível que tenha havido uma maior omissão na classificação de recifes. Os resultados indicam que imagens SAR têm um bom potencial para a detecção de recifes expostos

Lobster (Panulirus argus) captures and their relation with environmental variables obtained by orbital sensors for Cuban waters (1997-2005)

Dados de captura da lagosta Panulirus argus na plataforma cubana foram comparados com concentrações de clorofila (Chl a) e valores de Temperatura de Superfície do Mar (TSM) obtidos pelos sensores Sea Viewing Wide Field of view Sensor (SeaWIFS) e Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), respectivamente. Uma análise de correlação cruzada foi realizada entre as anomalias padronizadas das variáveis ambientais (Chl a e TSM) e as anomalias padronizadas de capturas da lagosta para cada zona de pesca no período 1997-2005. Para as águas profundas adjacentes às zonas de pesca não foi observada uma sazonalidade evidente da Chl a. De forma geral, os menores valores de Chl a ocorreram ao sul da Ilha. Na maioria das zonas de pesca, a captura da lagosta apresentou os maiores coeficientes de correlação com valores de Chl a com defasagem de dois e três anos. Já em relação à análise com dados de TSM, os coeficientes de correlação cruzada apresentaram valores significativos apenas a partir de uma defasagem de 1,5 anos para praticamente todas as zonas de pesca. Neste estudo confirma-se que, em águas cubanas, correlações cruzadas significativas entre estas duas variáveis ambientais medidas por satélite e as capturas da lagosta espinhosa ocorrem principalmente durante o ciclo de vida planctônico desta espécie.Chlorophyll concentrations (Chl a) data obtained from the Sea Viewing Wide Field of View Sensor (SeaWIFS) ocean color monthly images, Sea Surface Temperature (SST) pathfinder data obtained from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) sensors, and lobster (Panulirus argus) captures at the Cuban shelf were examined in order to analyze their spatial and temporal variability. A cross-correlation analysis was made between the standardized anomalies of the environmental variables (Chl a and SST) and the standardized anomalies of lobster captures for each fishery zones for the period between 1997 and 2005. For the deep waters adjacent to the fishing zones it was not observed a clear Chl a seasonality and on average the lowest values occurred south of the Island. It is with the three years lag that Chl a had the greatest numbers of significant correlation coefficients for almost all fishing zones. However, the cross-correlation coefficients with SST showed higher values with 1,5 year lag at all zones. Since the two environmental variables obtained by satellite sensors (SST and Chl a) influence the lobsters mainly during the planktonic life cycle, the cross-correlation with lobster captures begin to show significant indexes with lags of 1.5 years or more

IMPACTO DO FURACÃO CATARINA SOBRE A REGIÃO SUL CATARINENSE: MONITORAMENTO E AVALIAÇÃO PÓS-DESASTRE

The objectives of this work were to identify the main characteristics of the Hurricane Catarina; to survey and analyze the damages and losses; to elaborate a damage intensity map; and to classify the hurricane’s intensity. The monitoring was realized at Balneário Arroio do Silva. Both damage assessment and intensity map were carried out based on a field survey at 22 affected municipalities, covering more than 3,000 km of the landfall area, and was applied questionnaire to 161 persons. The intensity map was performed by interpolating 260 GPS-points that were classified according to the general damage scenario. Passo de Torres, Balneário Gaivota, and Balneário Arroio do Silva were the most affected municipalities. They are located along the coast, where a great number of edifications were damaged (53,728) and destroyed (2,194). These edifications were mainly non-engineering wood-framed and brick houses (not have beans and columns) with concrete-asbestos tile roofs, having a fragile structure with low wind resistance. As the hurricane displaced towards the interior its intensity diminished, showing a radial destruction pattern. According to the wind estimated “in loco” and the damage intensity observed at the landfall area, Catarina’s was classified as a class 2 hurricane, based on the Saffir-Simpson scale. Key words: Hurricane Catarina; monitoring; post-disaster assessment.O presente artigo teve como objetivo identificar as principais características do Furacão Catarina; levantar e analisar os danos e prejuízos; elaborar o mapa de intensidade dos danos; e classificar a intensidade do fenômeno. O monitoramento “in loco” foi realizado durante a passagem do fenômeno em Balneário Arroio do Silva. Foram visitados 22 municípios catarinenses, cobrindo um percurso de mais de 3.000 km, e aplicados 161 questionários. O mapa de intensidade foi elaborado a partir da interpolação de 260 pontos de GPS classificados de acordo com o grau de destruição. Os municípios mais afetados foram Passo de Torres, Balneário Gaivota e Balneário Arroio do Silva, todos localizados no litoral, onde milhares de edificações foram danificadas (53.728) e destruídas (2.194). As edificações menos resistentes aos ventos foram as casas de madeira pré-fabricadas e as casas de tijolos (sem vigas e colunas), cobertas com telhas de cimento-amianto. Conforme o furacão se deslocou em direção ao interior sua intensidade diminuiu, mostrando um padrão de destruição radial. Baseado nos ventos estimados “in loco” e na intensidade dos danos observados na área de impacto do furacão, a intensidade do Catarina pode ser classificado como a de um furacão classe 2 de acordo com a escala Saffir-Simpson. Palavras-chave: Furacão Catarina; monitoramento; avaliação pós-desastre

Lobster (Panulirus argus) captures and their relation with environmental variables obtained by orbital sensors for Cuban waters (1997-2005)

Chlorophyll concentrations (Chl a) data obtained from the Sea Viewing Wide Field of View Sensor (SeaWIFS) ocean color monthly images, Sea Surface Temperature (SST) pathfinder data obtained from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) sensors, and lobster (Panulirus argus) captures at the Cuban shelf were examined in order to analyze their spatial and temporal variability. A cross-correlation analysis was made between the standardized anomalies of the environmental variables (Chl a and SST) and the standardized anomalies of lobster captures for each fishery zones for the period between 1997 and 2005. For the deep waters adjacent to the fishing zones it was not observed a clear Chl a seasonality and on average the lowest values occurred south of the Island. It is with the three years lag that Chl a had the greatest numbers of significant correlation coefficients for almost all fishing zones. However, the cross-correlation coefficients with SST showed higher values with 1,5 year lag at all zones. Since the two environmental variables obtained by satellite sensors (SST and Chl a) influence the lobsters mainly during the planktonic life cycle, the cross-correlation with lobster captures begin to show significant indexes with lags of 1.5 years or more.Dados de captura da lagosta Panulirus argus na plataforma cubana foram comparados com concentrações de clorofila (Chl a) e valores de Temperatura de Superfície do Mar (TSM) obtidos pelos sensores Sea Viewing Wide Field of view Sensor (SeaWIFS) e Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), respectivamente. Uma análise de correlação cruzada foi realizada entre as anomalias padronizadas das variáveis ambientais (Chl a e TSM) e as anomalias padronizadas de capturas da lagosta para cada zona de pesca no período 1997-2005. Para as águas profundas adjacentes às zonas de pesca não foi observada uma sazonalidade evidente da Chl a. De forma geral, os menores valores de Chl a ocorreram ao sul da Ilha. Na maioria das zonas de pesca, a captura da lagosta apresentou os maiores coeficientes de correlação com valores de Chl a com defasagem de dois e três anos. Já em relação à análise com dados de TSM, os coeficientes de correlação cruzada apresentaram valores significativos apenas a partir de uma defasagem de 1,5 anos para praticamente todas as zonas de pesca. Neste estudo confirma-se que, em águas cubanas, correlações cruzadas significativas entre estas duas variáveis ambientais medidas por satélite e as capturas da lagosta espinhosa ocorrem principalmente durante o ciclo de vida planctônico desta espécie

Lobster (Panulirus argus) captures and their relation with environmental variables obtained by orbital sensors for Cuban waters (1997-2005)

Chlorophyll concentrations (Chl a) data obtained from the Sea Viewing Wide Field of View Sensor (SeaWIFS) ocean color monthly images, Sea Surface Temperature (SST) pathfinder data obtained from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) sensors, and lobster (Panulirus argus) captures at the Cuban shelf were examined in order to analyze their spatial and temporal variability. A cross-correlation analysis was made between the standardized anomalies of the environmental variables (Chl a and SST) and the standardized anomalies of lobster captures for each fishery zones for the period between 1997 and 2005. For the deep waters adjacent to the fishing zones it was not observed a clear Chl a seasonality and on average the lowest values occurred south of the Island. It is with the three years lag that Chl a had the greatest numbers of significant correlation coefficients for almost all fishing zones. However, the cross-correlation coefficients with SST showed higher values with 1,5 year lag at all zones. Since the two environmental variables obtained by satellite sensors (SST and Chl a) influence the lobsters mainly during the planktonic life cycle, the cross-correlation with lobster captures begin to show significant indexes with lags of 1.5 years or more