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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.41.2012.tde-21012013-093552
Documento
Autor
Nome completo
Luiz Rogério Mantelli
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Bitencourt, Marisa Dantas (Presidente)
Aparicio, Cristina
Kuntschik, Gerardo
Pompeo, Marcelo Luiz Martins
Quintanilha, Jose Alberto
Título em português
Sensoriamento remoto como ferramenta para gestão de recursos hídricos: modelagem espaço-temporal dos riscos ecológicos em bacias hidrográficas
Palavras-chave em português
Bacias hidrográficas
Biomassa fitoplanctônica
Ecologia de reservatórios
Eutrofização
Pulso ecológico
Sensoriamento remoto
Resumo em português
Nas últimas décadas a Organização das Nações Unidas apontou que a escassez de água doce disponível para consumo poderia ser uma barreira para desenvolvimento de todos os países. Essa realidade torna-se ainda mais alarmante se for levado em conta o aumento na densidade demográfica, sobretudo nas megalópoles onde os recursos hídricos ainda sofrem por conta da contaminação pelas fontes de poluição pontuais. Nos países subdesenvolvidos esse panorama é ainda mais crítico. A falta de recursos para planejamento e execução de obras de saneamento faz com que a degradação dos corpos d'água ocorra em ritmo ainda mais acelerado, trazendo um risco eminente para a população dessas regiões devido à disseminação de doenças, por exemplo. Face ao exposto, é premente a necessidade de formulação de projetos para monitorar os recursos hídricos, sobretudo aqueles inseridos em áreas urbanas, utilizados para o abastecimento de grande regiões metropolitanas, como é o caso do Complexo Billings-Guarapiranga, situado em São Paulo. Nessas regiões, os rios e reservatórios acabam perdendo a característica de patrimônio público e tornam-se elementos abióticos na paisagem, sem valor cultural ou como necessidade básica para a vida. Contudo, infelizmente o atual sistema de gestão pública no Brasil está em crise e, por conta disso, também é necessário inovar a maneira como os monitoramentos são realizados, visando reduzir os gastos com trabalhos de campo para coleta de amostras e análise das mesmas. Neste contexto, o uso das ferramentas de geoprocessamento aliadas aos produtos obtidos por sensores remotos pode contribuir efetivamente para a reversão do atual patamar de destruição dos ecossistemas aquáticos continentais. A ideia é criar processos que permitam não somente avaliar a qualidade dos reservatórios mas, também, auxiliar na criação e atualização dos atuais planos diretores e zoneamentos ecológicos-econômicos. O presente trabalho apresenta um conjunto de ferramentas capazes de auxiliar na gestão dos recursos hídricos, tanto na avaliação do estado trófico de reservatórios, como na análise do risco ecológico nas bordas das bacias de captação. Através da modelagem de biomassa fitoplanctônica pela concentração de Clorofila-A, da extração de redes de drenagem e da análise do uso e ocupação do solo nas bacias de captação é possível ter uma ideia bastante concreta do risco ecológico associado aos recursos hídricos. Os resultados obtidos neste trabalho, em comparação com trabalhos desenvolvidos por outros autores, aponta a potencialidade da metodologia proposta. Ainda, o processamento da série de imagens Landsat 5/TM auxiliou na identificação da dinâmica espacial da concentração de Clorofila-A, permitindo a identificação das áreas com contaminação persistente 2003 e 2010. Por fim, acredita-se que o leitor deve sentir-se encorajado no desenvolvimento de novos modelos e atualização dos modelos atuais. O conjunto de ferramentas propostas pode contribuir, efetivamente, para a gestão dos recursos hídricos
Título em inglês
Remote sensing as a tool for water resources management: spatiotemporal modeling of watersheds ecological risks
Palavras-chave em inglês
Ecological pulse
Eutrophication
Phytoplanktonic biomass
Remote sensing
Reservoirs ecology
Watersheds
Resumo em inglês
In recent decades the United Nations published that the scarcity of fresh water available for consumption could be a barrier to development of all countries. This reality becomes even more alarming considering the increased in population density, especially in megacities where water resources are still suffering because of punctual pollution sources. In underdeveloped countries this scenario is even more critical. Lack of financial resources for sanitation planning and implementation causes faster degradation of water bodies, bringing an imminent risk to these region populations due to disease spread, for example. In this way, its necessary to reformulate the water resources monitoring projects, especially those placed in urban areas, used for large metropolitan areas supply, such as the Billings-Guarapiranga Complex, located in São Paulo. In these regions, rivers and reservoirs end up losing the characteristic of public assets and become abiotic elements in the landscape without cultural value or as a basic need for life. However, unfortunately the Brazilian current public management system is in crisis and so on we need to innovate the way the monitoring projects is performed in order to reduce field work costs to collect samples and analyze them. In this context, the use of GIS tools, combined with the products obtained by remote sensors can effectively contribute to the reverse the current level freshwater ecosystems degradation. The idea is to create processes not only to assess the reservoirs quality, but also helps to create and update the current master plans and ecological-economic zoning. This paper presents a set of tools to assist the water resources management, both in assessing of reservoirs trophic status, as in the analysis of catchment basin border ecological risk. It is possible to have a very concrete idea of the ecological risk associated with water resources through the phytoplankton biomass modeling by concentration of chlorophyll-A, the extraction of drainage networks and the analysis of land use in the catchment basin can. The results obtained here compared to others, points out the potential of the proposed methodologies. Furthermore, processing of Landsat 5/TM series helped in identifying chlorophyll-A concentration spatial dynamics, allowing the identification persistent contamination areas in 2003 and 2010. Finally, we believed the reader should feel encouraged to develop new models and update the current ones. The set of proposed tools can effectively contribute to the water resources management
 
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Data de Publicação
2013-04-12
 
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