@MastersThesis{Silva:2007:SePaPe,
author = "Silva, Brenner Stefan Gomes",
title = "Sele{\c{c}}{\~a}o de parcelas permanentes em ecossistemas
montanhosos",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2007",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2003-12-19",
keywords = "sensoriamento remoto, ecologia, ecossistema de montanha,
irradi{\^a}ncia solar, parcelas permanentes, Serra da
Mantiqueira, remote sensing, ecology, mountain ecosystem, solar
irradiance, permanent plots, Mantiqueira range.",
abstract = "Apresenta-se uma metodologia para a sele{\c{c}}{\~a}o de um
conjunto otimizado de bacias de drenagem com representatividade
regional da variabilidade ambiental da {\'a}rea em estudo. A
metodologia se baseia na an{\'a}lise de aglomerados de bacias de
segunda ordem parametrizadas por caracter{\'{\i}}sticas
ambientais relativas ao padr{\~a}o espacial da cobertura da
terra, {\`a}s condi{\c{c}}{\~o}es microclim{\'a}ticas
indicadas pelo regime de irradi{\^a}ncia e {\`a} morfologia das
bacias. A {\'a}rea de estudo situa-se na Serra da Mantiqueira, na
Regi{\~a}o Sudeste do Brasil, compreendendo uma {\'a}rea de
5.600 km2, limitada pelos paralelos 22o15´ S e 22 o45´ S e os
meridianos 44 o 30´ W e 45 o 30´W, que apresenta uma amplitude
altim{\'e}trica de 2.477m (min= 305m, max= 2.782m). Um modelo
digital de eleva{\c{c}}{\~a}o (MDE) foi constru{\'{\i}}do com
a aplica{\c{c}}{\~a}o de interpola{\c{c}}{\~o}es linear e
geoestat{\'{\i}}stica a isolinhas digitalizadas de cartas
topogr{\'a}ficas na escala de 1:50.000 com curvas de
n{\'{\i}}vel a cada 20 m. A {\'a}rea de estudo foi
estratificada em bacias de drenagem de segunda ordem com o uso do
aplicativo TauDEM. Par{\^a}metros relativos {\`a} cobertura da
terra foram atribu{\'{\i}}dos a cada bacia com o uso de
operadores zonais aplicados a um mapa de cobertura da terra
previamente elaborado, tendo como refer{\^e}ncia os limites das
bacias de drenagem. Com os mesmos operadores os demais
par{\^a}metros foram atribu{\'{\i}}dos. Aqueles relativos
{\`a} morfologia das bacias foram extra{\'{\i}}dos da
topografia (MDE) e uma grade representando a rede de drenagem.
Par{\^a}metros representativos das condi{\c{c}}{\~o}es
microclim{\'a}ticas, ou do regime de irradi{\^a}ncia de c{\'e}u
limpo, foram simulados com o programa TOPORAD que requer,
al{\'e}m do MDE, a caracteriza{\c{c}}{\~a}o das propriedades
{\'o}pticas da atmosfera e de uma grade representando o albedo da
superf{\'{\i}}cie. Propriedades {\'o}pticas da atmosfera foram
obtidas com o uso do algoritmo 6S e de um banco de dados sobre os
padr{\~o}es globais da espessura {\'o}ptica de aeross{\'o}is.
Um total de 24 vari{\'a}veis foi atribu{\'{\i}}do a cada bacia,
6 relacionadas com a distribui{\c{c}}{\~a}o espacial da
cobertura da terra, 4 relacionadas com as morfologias das bacias e
14 relacionadas com o regime de irradi{\^a}ncia. O conjunto total
de 5368 bacias foi reduzido para 605 pela elimina{\c{c}}{\~a}o
de bacias inadequadas, como de cobertura florestal inferior a
10ha. A an{\'a}lise da colinearidade permitiu a
sele{\c{c}}{\~a}o de 5 vari{\'a}veis n{\~a}o-correlacionadas.
Os m{\'e}todos divisivo e aglomerativo da an{\'a}lise de
aglomerados foram aplicados ao conjunto completo e reduzido de
vari{\'a}veis e diferentes classifica{\c{c}}{\~o}es das bacias
foram obtidas. Para cada classifica{\c{c}}{\~a}o resultante o
conjunto analisado foi estratificado em classes com a
ado{\c{c}}{\~a}o de diferentes limiares de similaridade como
crit{\'e}rio. A bacia de drenagem mais pr{\'o}xima do centro de
gravidade do aglomerado foi selecionada para representar cada
classe. A representatividade das bacias selecionadas em
rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} variabilidade das condi{\c{c}}{\~o}es
ambientais regionais estudadas foi examinada pela an{\'a}lise da
distribui{\c{c}}{\~a}o dos valores de cada bacia de drenagem
dentro do intervalo din{\^a}mico de cada vari{\'a}vel. Um
conjunto de doze bacias obtido pelo m{\'e}todo divisivo aplicado
{\`a}s cinco vari{\'a}veis n{\~a}o-correlacionadas e com limiar
de similaridade de 90 foi escolhido como o mais parcimonioso e
representativo das condi{\c{c}}{\~o}es ambientais regionais. A
presente metodologia pode ser melhorada com a
introdu{\c{c}}{\~a}o de novas vari{\'a}veis ambientais.
Espera-se que esta metodologia possa ser aplicada em estudos
ecol{\'o}gicos relacionados com a an{\'a}lise da resposta de
ecossistemas terrestres {\`a} mudan{\c{c}}a global e ao
desenvolvimento de t{\'e}cnicas para o manejo florestal
sustent{\'a}vel que requerem a instala{\c{c}}{\~a}o de um
sistema de parcelas permanentes com representatividade regional.
ABSTRACT: A methodology for the selection of an optimal set of
drainage basin with regional representativeness of the
environmental variability of the studied area is presented. The
methodology is based on the cluster analysis of the second order
drainage basins parameterized by environmental characteristics
related to the spatial pattern of the land cover, to microclimatic
properties indicated by the irradiance regime and to the
morphology of the basins. The study area is in the Serra da
Mantiqueira, Southeastern Brazil, with an area of 5.600 km2,
bounded by the parallels 22o15 S and 22o45 S and the meridians
44o30 W and 45o30´ W, which presents an altimetric amplitude of
2.477m (min=305m, max=2782m). A Digital Elevation Model (DEM) was
constructed through linear and geostatiscal interpolations of
altitude samples digitized from 1:50,000 topographic maps with
contour lines at every 20m. The study site was stratified into
drainage basins with the program TauDEM. Parameters related to the
land cover were attributed to each basin with the use of zonal
operators applied to an existing land cover map taking the basin
boundaries as reference for zone definition. By the same way it
was attributed other parameters. Those related to the basins
morphologies were extracted from the topography (DEM) and drainage
network grid data. Parameters related to the microclimatic
conditions, or the clear sky irradiance, was simulated with the
program TOPORAD that requires, besides the DEM, a characterization
of the optical properties of the atmosphere and a grid data
representing the surface albedo. Optical properties of the
atmosphere were obtained with the use of the 6S program and from a
global aerosol database. The albedo grid was derived from Landsat
data. A total of 24 variables were attributed to each basin, 6
related to the land cover spatial distribution, 4 related to the
basin morphology and 14 related to the irradiance regime. The
total set of 5368 basins was reduced to 605 basins by the deletion
of inadequate basins as those with less than 10ha of forest cover.
The analysis of the collinearity among the variables allowed the
selection of five uncorrelated variables. Agglomerative and
divisive approaches for the cluster analysis were applied to the
complete and to the selected environmental variables sets and
different classifications were obtained. For each classification
result the analyzed set was stratified into classes based on the
adoption of different similarity thresholds. The drainage basin
closest to the center of gravity of the cluster in the attribute
space was selected to represent each class. The representativeness
of the selected basins in relation to the regional environmental
variability was investigated by the analysis of the distribution
of the values of the environmental variables applied of each basin
in the whole dynamic range of each variable. A set of twelve
basins obtained by the divisive cluster analysis applied to the
five uncorrelated variables and stratified with similarity
threshold of 90 was chosen as the most parsimonious and
representative of the regional environmental conditions. The
presented methodology can be improved by the introduction of new
environmental variables. It is expected that this methodology can
be applied in ecological studies related to the analysis of the
response of terrestrial ecosystems to global change or to the
development of sustainable forest management techniques that
require the location and allocation of a system of permanent plots
with regional representativeness.",
committee = "Novo, Evlyn M{\'a}rcia Le{\~a}o de Moraes (presidente) and
Valeriano, Dalton de Morisson (orientador) and C{\^a}mara Neto,
Gilberto and Bitencourt, Marisa Dantas and Zullo J{\'u}nior,
Jurandir",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Permanent plot selection in moutainous ecosystems",
language = "pt",
pages = "161",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/BdVzC",
url = "http://urlib.net/rep/6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/BdVzC",
targetfile = "paginadeacesso.html",
urlaccessdate = "11 jul. 2020"
}