Tiago Henrique de Oliveira

Índice de umidade (NDWI) e análise espaço-temporal do albedo da superfície da bacia hidrográfica do rio Moxotó-PE

O sensoriamento remoto permite o monitoramento espaco-temporal dos recursos naturais em diversas partes do mundo de maneira eficiente e sistematica, vindo a apresentar grande auxilio nas areas de agricultura, silvicultura, bem como em previsoes meteorologicas e hidrologicas. Deste modo, diversos indices tem se apresentado mais recorrentemente na literatura, como os indices de vegetacao e do albedo superficial. Considerando as grandes mudancas espaco-temporais ocorridas em bacias hidrograficas e a influencia destas mudancas no ciclo hidrologico das mesmas, este estudo objetiva avaliar mudancas ocorridas espaco-temporalmente na bacia hidrografica do rio Moxoto-PE, aplicando o NDWI e albedo da superficie, obtidos com imagens orbitais. Foram utilizadas imagens dos satelites Landsat 5 e 7, orbita-ponto 215-66 datadas em 09 de maio de 1987, 20 de abril de 1992, 15 de maio de 2001, 11 de abril de 2003 (ETM+), 02 de maio de 2008 e 24 de maio de 2010, alem de dados de radar SRTM, dados meteorologicos e mapa de uso e cobertura do solo da referida bacia. O Indice de Umidade (NDWI) complementou as cartas de albedo da superficie na analise multitemporal das mudancas de uso e cobertura do solo, auxiliando os planejadores publicos no gerenciamento do uso e cobertura do solo de bacias hidrograficas. A grande variabilidade na quantidade e periodicidade da precipitacao indica que o Indice de Umidade e o albedo da superficie detectam grandes mudancas na resposta espectral dos alvos em estudo. A elaboracao de perfis do albedo da superficie e do Indice de Umidade auxiliou na avaliacao e entendimento do comportamento dos alvos na bacia hidrografica do rio Moxoto, tornando possivel observar grande destaque para as areas com corpos hidricos, agricultura irrigada e vegetacao de porte arboreo fechado, e valores de umidade mais elevados.

CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO MOXOTÓ – PE USANDO SENSORIAMENTO REMOTO TERMAL

Os produtos do Sensoriamento Remoto orbital vem se tornando uma importante ferramenta para as mais variadas aplicacoes, particularmente aquelas relacionadas com a avaliacao, manejo, gerenciamento e gestao de recursos naturais, como agua, solo e vegetacao. Este estudo visa realizar uma caracterizacao ambiental da Bacia Hidrografica do Rio Moxoto, atraves do balanco de radiacao. Para isto foram utilizadas duas imagens do mapeador tematico do satelite Landsat 5 de orbita e ponto 215/66 com passagem em 27-09-1992 e 12-10-2003, que foram processadas, organizadas e analizadas em ambiente GIS. A diminuicao da cobertura vegetal e evidente na analise temporal e espacial das duas datas analisadas. Esta diminuicao fez com que em algumas areas da bacia ocorresse um aumento de temperatura. As areas de cimeira, com altitudes superiores a 600m apresentaram indices de SAVI com valores superiores a 0.211. Ja as areas com vegetacao de encosta apresentaram valores de SAVI que variaram entre 0.130 e 0.210. Em geral, ocorreu um aumento do Albedo, entre 27 de agosto de 1992 e 12 de setembro de 2003 e na bacia hidrografica do rio Moxoto. No geral as areas mapeadas como areas de solo exposto e/ou atividades antropicas apresentaram uma diminuicao na densidade da cobertura vegetal e consequentemente aumento nos valores de albedo e temperatura.

Gross primary production using related vegetation indices

The assessment of carbon dynamics in terrestrial ecosystems is of great importance in global climate change research. Caatinga is an exclusively Brazilian biome, and quite lacking in studies, particularly of carbon sequestered by biome. A major difficulty for studies is a function of no observation data in micrometeorological station. The hyperspectral and multispectral remote sensing become increasingly feasible to evaluate the dynamics of carbon in ecosystems, in particular in this Caatinga study area. The objective of this study was to apply correlation analysis and multiple regression to find a relationship between gross primary production (GPP) and vegetation cover index in the Caatinga biome, located in vicinities of Petrolina city, Pernambuco State, Brazil. It was used a HandHeldFieldSpec of ASD to obtain the reflectance data of plant canopy and the vegetation indices. The GPP data were obtained in micrometeorological tower installed into a preserved area of Caatinga biome. The results showed that those vegetation indexes which take water into consideration presented higher correlation with GPP, r2=0.95. We conclude that it is possible to obtain GPP using only data of vegetation indexes estimated with remote sensing.

Relationship between Vegetation Indices and Canopy Chlorophyll in GPP Estimation

Recent research has demonstrated the importance and practicality of using remote sensing techniques to estimate Gross Primary Production (GPP). The Caatinga comprises a huge biological diversity. However, there are few studies to identify their ability to fix carbon what make then even more necessary in the context of climate scenarios projected for the end of this century. The study objectives to compare relationship between vegetation indices: Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Chorophyll Index (CI) with GPP. We used a plant canopy in a preserved area of Caatinga biome and then we calculated the vegetation indices. The results showed that CI (r2 = 0.92) has a higher correlation with GPP than NDVI (r2= 0.20). This result is an agreement with other surveys conducted recently. Then, we concluded that the rate of chlorophyll has shown to be optimal for GPP estimation.

Analysis of the Time-Space Variation of Green Areas and the Environmental Quality in Urban Areas, Recife-PE

Introdução As rápidas mudanças espaço temporal do uso e cobertura do solo em ambiente urbano apresentam grandes impactos nas relações entre os ciclos energéticos e hidrológicos sobre a superfície. Em alguns * E-mail para correspondência: thdoliveira50@gmail.com (Oliveira, T.H.). casos a rápida substituição de áreas verdes para áreas impermeabilizadas acaba por influenciar o surgimento ou agravamento de diversos fenômenos, como o aumento no número de enchentes ou alagamentos, bem como na recorrência de ilhas de calor urbana em diversas cidades brasileiras (Moruzzi et al., 2007; Ideião et al., 2008; Andrade et al., 2009; Shams et al., 2009) e Revista Brasileira de Geografia Física, Vol. 07, N. 06 (2014) 1028-1043. Oliveira, T.H., Dantas, J. G.; Galvíncio, J. D.; Pimentel, R. M. M.; Botler, M. 1197 do mundo (Weng et al., 2004; Chen et al., 2006; Weng e Quattrochi, 2006; Garzuzi et al., 2010). Fatores como quantidade de luminosidade, umidade relativa do ar e temperatura do ar e da superfície apresentam-se como características essenciais a manutenção de diversos organismos. Deste modo, Campos et al. (2009) afirmam que o ritmo de aquecimento, resfriamento, a quantidade da luminosidade e a disponibilidade de vapor d’água vem a controlar as atividades sazonais e diárias das plantas e animais, estabelecendo, de certo modo, limites para a sua ocorrência e distribuição. A alta concentração populacional vivenciada pelos municípios litorâneos, ao longo dos últimos séculos, e notadamente nas últimas seis décadas, levou uma acelerada expansão de suas cidades e núcleos urbanos, contribuindo em parte com a supressão de quase 93% da vegetação original de mata atlântica localizada no litoral brasileiro. O bioma Mata Atlântica, apesar de sua alta fragmentação, apresenta uma alta diversidade de ecossistemas e, segundo Santos et al. (2011), “a preservação da diversidade biológica vem a depender da recuperação, conservação e uso sustentável dos fragmentos”. Para Kindel (2001), o processo de fragmentação florestal ocorre quando um ecossistema vem a sofrer um processo de subdivisão, devido à ação antrópica ou mesmo perturbações naturais, o que vem a originar uma paisagem com a vegetação original fragmentada. Deste modo, Kiehl (1979) afirma que o nível de fragmentação pode vir a influenciar o estado funcional de sistemas florestais. Morero et al. (2007, p.19) afirmam que nas cidades brasileiras existe uma economia de espaços destinados a áreas verdes/lazer, apesar dos estudos realizados pela academia brasileira o que segundo o autor “vem a deteriorar a qualidade de vida dos habitantes”. Caporusso e Matias (2008, p. 73) afirmam que as áreas verdes não tem apresentado o mesmo crescimento quando comparado às áreas urbanizadas, e que na maioria dos casos são apresentadas apenas como expressão do desenho paisagístico e das características locais (Vieira, 2004). Para Caporusso e Matias (2008) é perfeitamente justificável a criação e manutenção das áreas verdes, elevando a qualidade de vida da população e a qualidade estética da cidade, em virtude das funções ecológicas propiciadas pelas áreas verdes em ambiente urbano. Estudos, como os realizados por Whitford et al. (2001), Nowak et al. (2002) e Pauleit et al. (2005), demonstram a necessidade de estudos de parâmetros ambientais importantes como a temperatura da superfície, o escoamento das águas pluviais e sequestro de carbono relativas ao uso do solo em ambiente urbano. Segundo Pauleit et al. (2005), estes elementos são diretamente afetados pelas características da cobertura do solo como a densidade de construções e distribuição de áreas verdes no espaço urbano. As áreas verdes em ambiente urbano tem desempenhado um importante papel na infiltração das águas pluviais e na manutenção de condições climáticas favoráveis. Deste modo, o sensoriamento remoto através das imagens de satélite tem ajudado no monitoramento espaço-temporal dos recursos naturais em diversas partes do mundo de maneira sistemática e eficiente (Allen et al., 2007; Teixeira et al., 2009; Xian et al., 2009) além de apresentar grande auxílio na análise da mudanças de uso e cobertura do solo em áreas urbanas (Alberti et al., 2004; Jürgens, 2003; Yuan et al., 2005; Berthier et al., 2006). Para estudos realizados em áreas urbanas, Nucci (2001) afirma através de seus estudos que a configuração espacial da cobertura vegetal e a sua devida quantificação podem ser utilizadas como instrumentos e parâmetros de avaliação da qualidade ambiental em áreas urbanas. Para Junior e Amorim (2009), o uso e a ocupação do solo urbano são talvez os principais definidores da qualidade ambiental urbana, sendo necessário, deste modo, haver uma regulamentação e direcionamento das formas de ocupações. Para tal o poder público conta com mecanismos como a utilização do plano diretor municipal, o zoneamento urbano e a lei de uso e ocupação do solo. Caporusso e Matias (2008, p. 72) afirmam que “embora não haja uma definição consensual na literatura, o termo mais utilizado para designar a vegetação urbana é área verde”. Deste modo a falta de consenso na terminologia vem a se refletir na tentativa de comparação entre diferentes índices obtidos por diferentes metodologias em diferentes cidades. Para o município do Recife a Lei de Uso e Ocupação do Solo de 1996 (Lei no 16.176/96) define área verde como “toda área de domínio público ou privado, em solo natural, onde predomina qualquer forma de vegetação, distribuída em seus diferentes estratos: Arbóreo, Arbustivo e Herbáceo/Forrageira, nativa ou exótica”. Deste modo, o objetivo deste artigo é analisar a variação espacial das áreas verdes disponíveis no município do Recife no ano de 2007 e a evolução espaço-temporal da qualidade ambiental na RPA 4 através do computo do Índice de Umidade (NDWI), Índice de Área Foliar (IAF) e Temperatura da superfície em imagens TM Landsat. Material e Métodos Área de estudo O município do Recife (Figura 1), capital do Estado de Pernambuco, situa-se no litoral nordestino e ocupa uma posição central, a 800km de outras duas metrópoles regionais, Salvador e Fortaleza, disputando com elas o espaço estratégico de influência na região (Recife, 2012). Apresenta uma superfície territorial de 218 km2 limitando-se ao norte com as cidades de Olinda e Paulista, ao sul com o município de Jaboatão dos Guararapes, a oeste com São Lourenço da Mata e Camaragibe, e a leste com o Oceano Atlântico. Segundo os dados do recenseamento do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Censo 2010, a Cidade do Recife possui uma população de 1.537.704 habitantes, correspondendo a 17,48% da população do Estado, e a 41.63% da RMR, o que lhe propicia uma densidade demográfica de 6.989 habitantes.km-2. Segundo a classificação climática de Koppen, Recife apresenta clima As’ (clima topical Revista Brasileira de Geografia Física, Vol. 07, N. 06 (2014) 1028-1043. Oliveira, T.H., Dantas, J. G.; Galvíncio, J. D.; Pimentel, R. M. M.; Botler, M. 1198 quente e úmido com chuvas de inverno antecipadas no outono). De acordo com a estação meteorológica de Recife (período de 1961 a 1990), Recife apresenta temperatura média anual de 25,5°C, com média máxima mensal de 26,6°C em janeiro e fevereiro e média mínima de 23,9°C em agosto. Recife apresenta-se cortado por grandes rios, como o Capibaribe, o Beberibe e o Tejipió. Figura 1. Localização do município de Recife – PE e da Região Político Administrativo 4.

Impactos ambientais causados pela atividade mineradora em Pedra Lavrada – PB (Environmental impact assessment of mining activities in Pedra Lavrada – PB)

Na contemporaneidade os efeitos da utilizacao irracional dos recursos da natureza se fazem sentir atraves do eminente risco de esgotamento de tais recursos, como por exemplo, a agua potavel, petroleo, especies vegetais e animais. Pesquisas tem sido realizadas visando demonstrar a aplicabilidade do Sensoriamento Remoto na area geologica e ambiental auxiliado tanto na localizacao e determinacao de depositos minerais como tambem no estudo das consequencias geradas a partir da exploracao mineral. Deste modo o objetivo deste artigo e avaliar os impactos ambientais gerados pela atividade mineradora no municipio de Pedra Lavrada – PB atraves da utilizacao do Albedo da superficie, do Indice de Vegetacao Ajustado ao Solo em imagens Landsat e da verificacao da curva espectral individuos sadios e afetados por residuos de atividade mineradora. Atraves dos mapas de Albedo da superficie e do Indice de Vegetacao ajustado ao Solo foi observado que o entorno das Industrias de Beneficiamento encontraram-se destacadas com valores mais elevados de albedo e mais baixos de vegetacao, ja as areas utilizadas para a extracao apresentavam valores de albedo superiores a 0,301 e valores de vegetacao variando entre 0 e 0,10. Tambem foi possivel observar mudancas significativas do uso e cobertura do solo no entorno da sede municipal de Pedra Lavrada e diferencas nos valores de reflectância da curva espectral dos individuos afetados pelos residuos de atividade mineradora apresentando. A B S T R A C T Nowadays the effects of irrational use of the natural resources are perceived through the imminent risk of depletion of riches, such as drinking water, hydrocarbons, plant and animal species. Extensive research has been conducted to demonstrate the applicability of remote sensing in geological and environmental studies, assisting both in location and determination of mineral deposits as well as in the study of the effects and consequences generated by mineral exploration. Therefore, the main goal of this work is to evaluate the environmental impacts created by mining activities in the municipality of Pedra Lavrada - PB by using the surface albedo and the Soil Adjusted Vegetation Index on Landsat data as well as to monitoring the spectral curve of vegetation to identify the healthy and the affected individuals by mining activity waste. Through the maps of surface albedo and adjusted vegetation index for soil, the results point to an increase in the albedo nearby beneficiation Industries facilities when compared to the lowest values of vegetation, yet, the areas used for feature mineral extraction, showed albedo values exceeding 0.301 and vegetation values ranging between 0 and 0.10. It was also possible to observe significant changes in the land cover surrounding the urban areas of Pedra Lavrada, as well as differences in reflectance values of the spectral curve of vegetation affected by mining activity waste. Keywords: mining, remote sensing, land cover changes, spectroradiometry.

Evolução Espaço-Temporal da Drenagem Superficial e do Processo de Impermeabilização em Santo Amaro, Recife-PE (Time-Space Evolution of Surface Drainage and Waterproofing Process in Santo Amaro, Recife-PE)

O espaco urbano e objeto de constantes modificacoes e producao do espaco, sendo a vida na cidade definida pelas relacoes economicas, sociais e culturais, que se apresentam altamente dinâmicas e mutaveis com o passar das decadas. Torna-se importante o planejamento do espaco urbano, visando a prevencao de impactos negativos, em parte pela rapida expansao desordenada das cidades e adensamento urbano. O objetivo desta pesquisa e analisar a distribuicao da rede de drenagem superficial do bairro de Santo Amaro ao longo dos seculos e verificar espacialmente, a partir dos dados historicos do Censo IBGE, algumas informacoes relativas a drenagem e esgotamento. Para tal foram utilizados mapas historicos da cidade de Recife, fotografias aereas dos anos de 1974, 1981 e 1997, e ortofotocarta da cidade do Recife de 2007 e 2014. Todas estas foram georreferenciadas e registradas. Tambem foram utilizadas imagens do sensor TM do satelite Landsat 5 onde foram calculados o Albedo da superficie e o EVI. Foram tabulados e espacializados os dados do CENSO IBGE. Foi observado a diminuicao de areas vegetadas no interior dos lotes e aumento da impermeabilizacao em grande parte do bairro, o que influencia significativamente no escoamento superficial. A B S T R A C T Urban space is subject to constant changes and production space, with city life defined by economic, social and cultural, that have highly dynamic and changing over the decades. It is important to the Urban Planning, with a view to preventing negative impacts, in part by the rapid sprawl of cities and urban density. The objective of this research is to analyze the distribution network of surface drainage of the Santo Amaro neighborhood for centuries and check spatially, from historical IBGE Census data, some information relating to drainage and sewage. To do this they used historical maps of the city of Recife, aerial photographs of the years 1974, 1981 and 1997 and 2007 Recife city ortofotocarta and 2014. All these were georeferenced and recorded. They were also used satellite images Landsat TM sensor 5 which were calculated the albedo of the surface and the EVI. They were tabulated and spatially the IBGE Census data. It was observed a decrease in vegetated areas inside the lots and increased waterproofing in much of the neighborhood, which significantly influences the runoff. Keywords: land use change, flooding, remote sensing.

Influência da Poluição Atmosférica em Terminalia catappa L. em Áreas Urbanizadas (Influence of Air Pollution in Terminalia catappa L. in Urban Areas)

A crescente urbanizacao e necessidade de transportes mais eficientes acarretaram o aumento do lancamento de gases e material em suspensao no ar, promovendo a elevacao dos niveis de poluicao atmosferica. As plantas sao um excelente objeto de estudo, pois permitem analises dos efeitos da poluicao urbana por longos periodos de tempo com baixo custo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a condicao biologica de Terminalia catappa L. sob a influencia de diferentes condicoes de poluicao atmosferica, analisando caracteristicas morfologicas, anatomicas e fisiologicas. O estudo foi desenvolvido em duas areas da cidade do Recife, em Pernambuco, com diferentes intensidades de trafego automobilistico, onde foram coletadas folhas de 10 individuos. As folhas foram digitalizadas para medicao dos caracteres morfologicos e posterior confeccao de lâminas semipermanentes para analise anatomica. Foi utilizado teste tukey para verificar se existe diferenca significativa entre os caracteres. Mostraram diferencas entre as areas avaliadas: area total e largura foliar, espessura e numero de camadas do parenquima palicadico no mesofilo, e densidade de estomatos, tricomas e de celulas fundamentais na epiderme. Esses caracteres podem ser utilizados como bioindicadores de poluicao atmosferica em T. catappa, sendo uma boa alternativa para utilizacao na arborizacao urbana em areas com intenso trafego de automoveis.

Use and Soil Cover and its Efects on Distribution of the Surface Temperature on Urban Area

hydrological cycles on the surface. Lombardo for the urban climate is a system that covers the climate of a given land space and its urbanization is the result of human actions, combined with the geo-environmental aspects of the urban site. The vegetated areas present them selves as important agents softening temperature in the urban environment by promoting the reduction of energy consumption and increase air quality. Thus the aim of this article is to visualize the layout of the surface temperature for different targets present in the city of Recife by Landsat 5TM images and apply TsHARP to identify the influence of different building materials in the values of surface temperature. To this we used eight images of Landsat 5 TM orbital points and 214/65 and 66. All images were pre-processed and orthorectified. To obtain the surface temperature was used the methodology developed by Allen and Bastiaanssen an dresampling of the spatial resolution of the thermal band to 30m technique was used TsHARP proposed by Agam. It was observed that the vegetated areas were able to maintain lower temperatures in dry or rainy periods. In some cases vegetated areas had large difference with respect to eight degrees or constructed impermeable areas. Major projects and parking lots that had demonstrated good afforestation lower temperatures than who did not.

Análise Espaço-Temporal da Cobertura Vegetal através do IVDN no Bairro de Boa Viagem, Recife-PE e Entorno (Spatial-Temporal Analysis of Vegetation Through the NDVI in District of Boa Viagem, Recife-PE and Surroundings)

Neste trabalho foram identificadas e analisadas, atraves do uso de tecnica de sensoriamento remoto e imagens de satelite Landsat TM e Quick Bird as mudancas do IVDN no bairro de Boa Viagem, Recife/ PE e seu entorno.Os resultados evidenciaram uma reducao na cobertura vegetal da area em estudo. Palavras-Chave: Mudancas na vegetacao, Quickbird, Landsat. Spatial-Temporal Analysis of Vegetation Through the NDVI in District of Boa Viagem, Recife-PE and Surroundings ABSTRACT In this work we identified and analyzed through the use of remote sensing technique and satellite images Landsat TM and Quickbird NDVI changes in district of Boa Viagem, Recife / PE. The results showed a reduction in vegetation cover in study area. Keywords: Vegetation change, Quickbird, Landsat.