ABSTRACT Despite of benefits such as water security and energy supply dams provide, there are environmental impacts and risks of accidents associated with their usage, i.e. rupture. In these cases, a structured Emergency Action Plan (EAP) must be executed to mitigate impacts and loss of life. To do so, hypothetical dam break scenarios must be simulated to obtain the flood’s spatial coverage in downstream valley. In this regard, this work aimed to obtain the flood maps due to hypothetical ruptures of Jacarecica I and Jacarecica II dams (state of Sergipe), structures that don’t have Safety Plans elaborated. HEC-RAS 2D model was used to elaborate flood inundation maps and assess hydrodynamic results, that showed the breach wave impacts residential, industrial and agricultural areas before reaching the city of Riachuelo, with high depths and velocities, and minimum arrival times of 6 hours. With rural and urban areas at risk, it is mandatory, according to the PNSB, that the dams’ EAPs are prepared.

RESUMO Apesar de benefícios como segurança hídrica e fornecimento de energia que barragens garantem, há impactos ambientais e riscos de acidentes associados ao seu uso, como o rompimento. Nesses casos, um Plano de Ação de Emergência (PAE) estruturado deve ser executado para mitigar os impactos ambientais e a perda de vidas. Para tanto, cenários hipotéticos de rompimento devem ser simulados para obter a mancha de inundação no vale a jusante. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo obter a mancha de inundação da ruptura hipotética das barragens Jacarecica I e Jacarecica II (estado de Sergipe), estruturas que não possuem Planos de Segurança elaborados. O modelo 2D HEC-RAS foi utilizado para elaborar as manchas de inundação e avaliar os resultados hidrodinâmicos, que mostraram que a onda de ruptura impacta áreas residenciais, industriais e agrícolas antes de atingir a cidade de Riachuelo, com altas profundidades e velocidades, e tempos de chegada mínimos de 6 horas. Com áreas rurais e urbanas em risco, é obrigatório, segundo a PNSB, que os PAEs das barragens sejam elaborados.

RESUMO: O biocarvão tem sido usado mundialmente como um eficiente insumo agrícola devido à sua interação benéfica com as partículas e os nutrientes do solo. Contudo, seu efeito na disponibilidade de nutrientes como N e P em solos tropicais tem sido pouco investigado. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de diferentes tipos e doses de biocarvão na concentração e na eficiência de absorção de N e P em plantas de mostarda indiana (Brassica juncea L.) cultivadas em solo contaminado com cobre, em três ciclos sucessivos de cultivo. O estudo foi desenvolvido em delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 3x3, em casa de vegetação, com três tipos de biocarvão (casca de coco, bagaço de laranja e lodo de esgoto) e três doses (0, 30 e 60t ha-1). Todos os biocarvões aumentaram o crescimento das plantas, com variação de 30 a 224%. No entanto, o biocarvão de bagaço de laranja foi o mais eficiente. A presença de biocarvão reduziu a concentração de N nas plantas em torno de 14 a 43%, independente da dose aplicada, indicando a necessidade de monitoramento mais cuidadoso da fertilização nitrogenada. Os biocarvões de casca de coco e bagaço de laranja melhoraram a eficiência da planta na absorção de N no terceiro ciclo de cultivo, indicando melhor efeito com o tempo de contato como o solo. O uso de biocarvão teve pouca influência na nutrição fosfatada na mostarda indiana, mas diminuiu significativamente a relação N:P.

ABSTRACT: Biochar has been used worldwide as an efficient soil amendment due to its beneficial interaction with soil particles and nutrients; however, studies on the effect of biochar on the availability of nutrients such as N and P in tropical soils are still missing. The objective of the study was to evaluate the effect of different types and doses of biochars on the concentration and uptake of N and P in Indian mustard plants (Brassica juncea L.) grown in a Cu contaminated soil during three successive growth cycles. The greenhouse experiment was set up as randomized block design in a 3x3 factorial scheme, with 3 types of biochars (coconut shell, orange bagasse and sewage sludge) and three rates of application (0, 30 and 60t ha-1), and 4 replicates. Biochar increased plant growth by approximately 30 to 224%; however, the orange bagasse biochar was the most effective. Biochar reduced plant N concentration in approximately 15-43%, regardless of the rate of application, indicating the need to carefully adjust N fertilization. In the last growth cycle, biochar from coconut shell and orange bagasse improved the N uptake efficiency suggesting a better amelioration effect with ageing in soil. Biochar did not affect P nutrition in Indian mustard to a great extent; however, it significantly decreased the N:P ratio in the plant.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the use of the MSI Sentinel-2 and SRTM data to estimate the volume of wood in a Semidecidual Seasonal Forest. Regression equations were fitted based on the remote sensing data, taking into consideration the individual bands and vegetation index of the MSI, elevation values and their derivatives obtained from the SRTM mission and the combination of the data drawn from the MSI and SRTM. RMSE and graphic analysis of residues were used to assess the accuracy of the fitted equations. The best model revealed values of 0.6508 and RMSE of 20.41% in the fit, and of 0.5680 and RMSE of 26.61% in the validation, using the combined MSI and SRTM data as predictors. The volume estimation using spectral data showed satisfactory results, highlighting the importance of topography in the prediction of the volume of wood for the area under investigation.

Resumo Objetivou-se com este estudo, avaliar o desempenho de MDEs na caracterização morfométrica de uma bacia hidrográfica situada em região de transição entre os relevos Planalto São Franciscana, Depressão São Franciscana e Serra do Espinhaço. Para o estudo, foram gerados quatro MDEs por interpolação dos dados do SRTM e de cartas topográficas, utilizando o interpolador Topo To Raster com e sem suporte da hidrografia mapeada, disponível no software ArcGIS® 9.3. Outro MDE foi obtido a partir dos dados originais do SRTM. A partir dos MDEs gerados, determinaram-se as características morfométricas da bacia e comparou-as àquelas obtidas de cartas topográficas, denominadas de referência (REF), por meio da determinação de erros percentuais. A avaliação também foi realizada de maneira qualitativa comparando as drenagens e as delimitações da bacia. De um modo geral, os MDEs obtidos com o suporte da hidrografia mapeada (SRTM-TRH e CT-TRH) proporcionaram os melhores resultados, com pequenos erros, principalmente, para as principais características morfométricas da bacia, área de drenagem e comprimento do rio principal, os quais variaram de 0,38 a 1,12% e 5,28 a 7,07%, respectivamente. Por outro lado, os MDEs gerados sem o suporte da hidrografia mapeada (SRTM-O, SRTM-TR e CT-TR) apresentaram grandes erros, principalmente, na determinação da área de drenagem e comprimento do rio principal, os quais variaram de 18,1 a 26,6% e 26,7 a 34,4%, respectivamente. Esses ocorreram em razão de um desvio do rio principal na região da Depressão São Fransciscana, o que nos permite concluir sobre a necessidade e importância de se avaliar MDEs antes de sua utilização.

Abstract The purpose of this study was to evaluate the performance of Digital Elevation Models (DEMs) in the morphometric characterization of a basin located in a transitional region between the São Francisco Plateau, São Francisco Depression and Espinhaço Range reliefs. For the study, four DEMs were generated by interpolation of the SRTM data and topographic maps, using the Topo To Raster interpolator with and without mapped hydrography support, available in ArcGIS® 9.3 software. Another DEM was obtained from the SRTM original data. From the generated DEMs, the morphometric characteristics of the basin were determined and compared to those obtained from topographic maps, denominated reference (REF), by means of percentage errors. The evaluation was also performed in a qualitative way, comparing the drainage and the basin delineations. In general, the DEMs obtained with the support of the mapped hydrography (SRTM-TRH and CT-TRH) provided the best results, with small errors, mainly for the main morphometric characteristics of the basin, drainage area and main river length, which ranged from 0.38 to 1.12% and 5.28 to 7.07%, respectively. On the other hand, the DEMs generated without the support of the mapped hydrography (SRTM-O, SRTM-TR and CT-TR) presented major errors mainly in determining the drainage area and length of the main river, which varied from 18.1 to 26.6% and 26.7 to 34.4%, respectively. These occurred due to a deviation of the main river in the São Franciscana Depression region, which allows us to conclude on the necessity and importance of evaluating DEMs before their use.

RESUMO O uso de biocarvão de lodo de esgoto (biossólido) no substrato para crescimento de mudas de espécies florestais pode ser uma estratégia ambientalmente interessante para a melhoria da qualidade das mudas. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 100 t ha-1) de biocarvão de lodo de esgoto no crescimento e características morfológicas de mudas de eucalipto (Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden). Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Mudas de eucalipto com 10 semanas foram transferidas para potes e cultivadas por oito semanas. O teor de clorofila, a altura da planta e o diâmetro do coleto foram avaliados aos 0 (tempo 1), 30 (tempo 2) e 60 (tempo 3) dias após o transplante. A biomassa da parte aérea e das raízes foi avaliada após a colheita. O biocarvão melhorou a qualidade das mudas e não influenciou o teor de clorofila. A altura das plantas aumentou enquanto o diâmetro do coleto diminuiu com o aumento das doses de biocarvão, aos 60 dias do transplante. O uso de biocarvão de lodo de esgoto melhorou o crescimento e as características morfológicas das mudas de eucalipto, sendo assim, sua aplicação pode ser recomendada como insumo e condicionador de solo. De acordo com o Índice de Qualidade de Dickson, as melhores mudas foram obtidas com o uso de 20 e 40 t ha-1 de biocarvão.

ABSTRACT The use of sewage sludge (biosolids) biochar in the forest seedlings growing media can become an environmentally interesting strategy to improve seedlings quality. Therefore, the aim of this study was to evaluate different rates of application (0, 20, 40, 80 and 100 t ha-1) of biosolid biochars on the growth and morphological traits of eucalyptus (Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden) seedlings. The treatments were arranged in a completely randomized design with four replications. Ten-week old eucalyptus seedlings were transferred to the pots and allowed to grow for eight weeks. Chlorophyll content, plant height and stem diameter were measured at 0 (time 1), 30 (time 2) and 60 (time 3) days after transplant. Shoot and root biomass were measured after plant harvest. Biochar was effective in improving the seedlings quality. Increasing rate of application of biochar did not significantly influence chlorophyll content. At 60 days after planting, plant height increased and stem diameter decreased when high doses of biochar were applied. The use of sewage sludge biochar improved the growth and the morphological traits of the eucalyptus seedlings, therefore its application can be recommended as soil amendment and soil conditioner. According to the Dickson Quality Index, the best eucalyptus seedlings were obtained with 20 and 40 t ha-1 of biochar.

Resumo A determinação da precipitação por sensoriamento remoto está ganhando espaço nos estudos hidrológicos, ajudando a compensar a falta de dados em muitas regiões do Brasil. Os produtos do satélite TRMM são amplamente aplicados em estudos no Brasil, mas ainda há poucos resultados sobre sua aplicabilidade para a modelagem hidrológica na região Nordeste, caracterizada por um regime irregular de precipitação. O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar os dados TRMM 3B42 V7 para modelagem hidrológica na bacia do rio Japaratuba, em Sergipe, em três escalas temporais: diária, a cada dez dias e mensal. A análise comparativa entre os dados de pluviômetros e TRMM não indicou adequação satisfatória nessas escalas estudadas, uma vez que os dados TRMM subestimaram a precipitação total para todas as estações utilizadas no estudo. No entanto, para a modelagem hidrológica, foram obtidos valores aceitáveis para os coeficientes de eficiência avaliados apenas para as escalas de dez dias e mensal.

Abstract Determining precipitation using remote sensing is gaining space in hydrologic studies, helping make up for the lack of data in many regions of Brazil. The products from satellite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) are widely applied in studies in Brazil, but there are still few results about their applicability for hydrologic modeling in the Northeast Region, which is characterized by an irregular precipitation regime. The objective of this study is to evaluate the feasibility of using the TRMM 3B42 V7 data for hydrologic modeling in the Japaratuba river basin in Sergipe at three timescales: daily, every ten days, and monthly. The comparative analysis between the rainfall data from rain gauges and TRMM did not indicate satisfactory adequacy at these studied scales, since the TRMM data underestimated the total rainfall for all stations used in the study. However, for the hydrologic modeling, acceptable values were obtained for the efficiency coefficients evaluated only for the ten-day and monthly scales.

RESUMO A predição da produção florestal requer conhecimento de variáveis dendrométricas e edafoclimáticas. Esse trabalho teve por objetivo ajustar e avaliar a precisão do modelo 3-PG em estimar as variáveis altura, diâmetro a altura do peito (DAP), volume e incremento médio anual (IMA) em plantio comercial de Eucalyptus spp. no norte de Minas Gerais, utilizando dados meteorológicos provenientes de estações automáticas de superfície e de sensoriamento remoto. Para validação do modelo foram estimados os dados de altura, DAP, volume e IMA pelo 3-PG e comparados com dados de inventários florestais, totalizando 335 medições, em 10 talhões, realizadas no período de 2005 a 2011. Foram aplicados os métodos estatísticos correlação linear (Pearson - r), coeficiente de determinação (R²), erro padrão da estimativa (Syx), erro padrão da estimativa em porcentagem (Syx%) e eficiente do modelo (EF). Observou-se que o modelo tende a superestimar as variáveis dendrométricas quando se utiliza a parametrização proposta para região norte de Minas Gerais. Após o ajuste dos parâmetros relativos à idade de fechamento do dossel (fullCanAge), a relação entre stem e DAP (nS) e parametrização das equações alométricas relativas à altura total e ao volume de madeira, incorporado no 3-PG, o modelo obteve resultados satisfatórios com valores de R² = 0,94 e EF = 0,87 para DAP, altura e volume e R² = 0,85 e EF = 0,58 para o IMA, assim como apresentou distribuição dos dados estimados próximo aos valores médios dos dados observados. O 3-PG mostrou eficiência na estimativa do DAP, altura, volume e IMA, tornando-se ferramenta potencial para avaliação de áreas propícias para expansão de novos plantios.

ABSTRACT The prediction of a forest production requires knowledge of the dendrometric and edaphoclimatic variables. This study aimed to adjust and evaluate the accuracy of the 3-PG model in estimating the variables height, diameter at breast height (DBH), volume and mean annual increment (MAI) in commercial plantations of Eucalyptus spp. in northern of Minas Gerais state, using meteorological data from automatic surface stations and remote sensing. To validate the model, data of height, DBH, volume and MAI by 3-PG were estimated and compared with forest inventory data, totaling 335 measurements in 10 plots in the period 2005 to 2011. Linear statistical correlation methods (Pearson - r), the coefficient of determination (R²), the standard error of estimate (Syx), the standard error of the estimate in percentage (Syx%) and the efficient model (EF) were applied. It was observed that the model tends to overestimate the dendrometric variables when using the parameterization proposal for northern region of Minas Gerais state. After adjusting the parameters for the age of canopy closure (fullCanAge), the relationship between stem and DBH (nS) and parameterization of allometric equations for the total height and volume of wood incorporated in the 3-PG, obtained satisfactory results with values of R² = 0.94 and EF = 0.87 for DBH, height and volume and R² = 0.85 and EF = 0.58 for the MAI, as presented distribution of estimated data close to the average values of the observed data. The 3-PG was shown to be effective in estimating the DBH, height, volume and MAI become a potential tool for evaluating suitable areas for the expansion of new crops.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi modelar a dependência espacial e mapear o índice de erosividade das chuvas (EI30) na região semiárida do Brasil. Foram utilizados registros de erosividade mensal de 210 postos pluviométricos, com série temporal diária igual ou superior a 15 anos. Com base nos valores do EI30, a modelagem da dependência espacial foi realizada pelo ajuste do semivariograma. A partir dos modelos de semivariograma, foram gerados mapas de isolinhas de erosividade com interpolador da krigagem. De acordo com a série histórica de dados, o valor máximo mensal médio do EI30 foi observado em março, e o valor anual variou de 1.439 a 5.864 MJ mm ha-1 por ano, classificado como baixo e moderado, respectivamente. Os maiores valores do EI30 foram obtidos nos extremos norte e sul da região semiárida. Foi observada dependência espacial média para erosividade da chuva, para a maioria dos meses, principalmente com o modelo de semivariograma esférico. O alcance da erosividade variou entre 62 e 1.508 km, para o EI30 mensal, e foi de, aproximadamente, 1.046 km para o anual. A modelagem aplicada, com a validação dos semivariogramas pelo teste de jackknife, permite a espacialização do EI30 para a região semiárida do Brasil.

Abstract: The objective of this work was to model the spatial dependence and to map the rainfall erosivity index (EI30) in the semiarid region of Brazil. Registers of monthly erosivity from 210 rainfall stations were used, with daily time series equal to or greater than 15 years. Based on the values of the EI30, a spatial dependence model was made by adjusting the semivariogram. From the semivariogram models, erosivity isoline maps were generated with a kriging interpolator. According to the historical data series, the maximum monthly average value of the EI30 was observed in March, and the annual value ranged from 1,439 to 5,864 MJ mm ha-1 per year, classified as low and moderate, respectively. The highest EI30 values were obtained in the northern and southern extremes of the semiarid region. Average spatial dependence was observed for rainfall erosivity, in most months, especially with the spherical semivariogram model. The range of erosivity varied from 62 to 1,508 km for the monthly EI30 and was of approximately 1,046 km for the annual one. The applied model, with the validation of the semivariograms using the jackknife test, allows the spatialization of the EI30 for the semiarid region of Brazil.

RESUMO: O pinhão-manso vem se destacando como fonte de geração de energia na região Semiárida do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir de técnicas geoestatísticas, a variabilidade espacial do diâmetro caulinar da altura de planta e do peso das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) cultivado em condições de sequeiro no município de Serra Talhada-PE. Aos 545, 905 e 1265 dias após a semeadura (DAS), o diâmetro do caule e a altura de 340 plantas foram medidos com um paquímetro digital e uma trena. Aos 545 DAS, os frutos de 306 plantas foram coletados, as sementes extraídas e os respectivos pesos medidos com uma balança de precisão. Para cada data analisada, foi avaliada a dependência espacial das características das plantas, a partir do ajuste do semivariograma experimental. O modelo esférico foi adequado para modelar a distribuição espacial dos parâmetros da cultura. O alcance da altura de planta reduziu em média 37% a partir 545 DAS quando comparado aos 905 e 1265 DAS, enquanto que, para o diâmetro caulinar esse parâmetro permaneceu praticamente constante. A geoestatística pode ser empregada para auxiliar em futuras amostragens e identificar áreas com diferentes padrões que podem ocorrer no plantio de pinhão-manso.

ABSTRACT: Jatropha has emerged as a source of power generation in the semiarid region of Brazil. The objective of this study was to evaluate, using geostatistics, the spatial variability of stem diameter, plant height and seed weight of jatropha (Jatropha curcas L.) grown under rain fed conditions in Serra Talhada, Pernambuco state, Brazil. At 545, 905 and 1265 days after sowing (DAS), the stem diameter and plant height of 340 plants were measured with a digital caliper and a tape measure. At 545 DAS, the fruits of 306 plants were collected, the seeds extracted and their weights measured with a precision balance. For each date analyzed, the spatial dependence of the plant characteristics was evaluated from the adjustment of the experimental semivariogram. The spherical model was adjusted for modeling the spatial distribution of cultural parameters. The range of plant height reduced by an average of 37% from 545 DAS when compared to 905 and 1265 DAS, while for the stem diameter this parameter remained practically constant. Geostatistics can be employed to assist in future sampling and to identify areas with different patterns that can occur in the jatropha planting.

RESUMO A geoestatística avalia a dependência espacial entre duas ou mais variáveis com a finalidade de estimar valores desconhecidos no espaço. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir de técnicas Geoestatísticas, a variabilidade espacial das características dendrométricas de um plantio comercial de Eucalyptus grandis x urophylla localizado (19º28' S e 42º49' W) no leste de Minas Gerais. O diâmetro altura do peito (DAP) e a altura comercial (H) de 60 árvores foram medidos em uma parcela de inventário florestal, aos dois, cinco e sete anos de idade. A partir de equações alométricas e dos valores de DAP e H foi estimado o volume de cada árvore da parcela. A dependência espacial das três variáveis dendrométricas, nas diferentes idades, foi avaliada a partir do ajuste do semivariograma experimental. A validação dos semivariogramas foi realizada a partir do teste Jack-Knifing. As variáveis dendrométricas analisadas apresentaram distribuição normal durante todo ciclo de produção de acordo com o teste Kolmogorov-Smirnov. O modelo esférico foi adequado para representar a distribuição espacial das características dendrométricas da floresta plantada. Pode-se concluir que, as características dendrométricas do plantio analisado apresentaram média dependência espacial, sendo portanto, de fundamental importância a utilização de técnicas de geoestatística na caracterização do plantio.

ABSTRACT Geostatistics evaluates the spatial dependence between two or more variables in order to estimate unknown values in space. The objective of this study was to evaluate, using geostatistical techniques, the spatial variability of dendrometric characteristics for a commercial plantation of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla located in eastern Minas Gerais, Brazil (19º28' S and 42º49' W). The diameter at breast height (DBH) and commercial height (H) of 60 trees was measured in a forest inventory plot at two, five and seven years old. The volume of each tree in the plot was estimated from allometric equations and values of DBH and H. Spatial dependence of the three dendrometric variables at different ages was evaluated by fitting the experimental semivariogram. Validation of the semivariograms was performed using the jackknife test. The dendrometric variables analyzed presented normal distribution throughout the entire production cycle according to the Kolmogorov-Smirnov test. The spherical model adequately represented the spatial distribution of dendrometric characteristics for the planted forest. The dendrometric characteristics of the analyzed plantation had an average spatial dependence, making the use of geostatistical techniques for characterization of the plantation very important.

No presente estudo, foi realizada uma análise temporal do uso e da cobertura da terra na região semiárida de Sergipe. Para tanto, foram utilizadas imagens dos satélites Landsat-5 TM e Landsat-8 OLI, adquiridas nos anos de 1992, 2003 e 2013. Utilizou-se o algoritmo da máxima verossimilhança, que possibilitou a classificação de seis classes de uso e de cobertura da terra. Para validação dos dados, foi usada uma imagem Spot-5, de alta resolução espacial, como referência de dados para as classes de uso e de cobertura escolhidas. Os resultados indicam um aumento de mais de 26% do desmatamento da vegetação nativa na área de estudo. A vegetação da Caatinga foi a mais impactada, a maioria convertida em novas pastagens. Além disso, observou-se que o aumento do desmatamento na área de estudo ocasionou também uma redução da Caatinga preservada e da regeneração florestal.

This study performed a temporal analysis of the land use and coverage in the semiarid region of Sergipe. We used Landsat-5 TM and Landsat-8 OLI satellite images acquired in 1992, 2003 and 2013. The maximum likelihood algorithm was used to detect six classes of land use and land coverage. We used a high spatial resolution Spot-5 scene as reference data to validate the assigned land use and coverage classification. Our results indicate that deforestation of native vegetation increased approximately 26% in the study area. The Caatinga vegetation was the most impacted, mostly converted to pastureland. In addition, it was observed that the deforestation increase in the study area negatively affected the preserved Caatinga secondary regrowth.

RESUMOEste trabalho teve como objetivo ajustar modelos de regressão entre o índice de área foliar (IAF) de plantios de Eucalyptusgrandis x urophylla e índices de vegetação (IVs) de imagens TM - Landsat 5. O estudo foi realizado em plantios com diferentes idades localizados na porção mineira da bacia hidrográfica do rio Doce, entre os anos de 2008 e 2011. O IAF foi medido em campo, de forma não destrutiva, com o equipamento LAI-2000. Os IVs utilizados foram o Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), o Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) e o Simple Ratio (SR). O melhor modelo foi ajustado a partir do NDVI, com coeficiente de determinação de 0,73 e erro quadrático médio da raiz de 0,37 m² m–2(19%). Pode-se concluir que os valores de IAF podem ser estimados pelos modelos de regressão ajustados a partir dos IVs derivados do TM - Landsat.

ABSTRACTThe objective of the present study was to fit regression models to the measured leaf area in eucalyptus forests and vegetation indices derived from Landsat-5 TM images. The study was carried out in commercial plantations located in the basin of the Doce River, Minas Gerais state, between 2008 and 2011. Leaf area was measured in the field, non-destructively, with the LAI-2000 device. The following indices were used: Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), and Simple Ratio (SR). The best model was adjusted from the NDVI, with a correlation coefficient of 0.73 and root mean square error of 0.37 m² m–2 (19%). We conclude that the leaf area index can be estimated by the regression models fit to the vegetation indices derived from the Landsat - 5 TM images.

O objetivo deste estudo foi estimar o Índice de Área Foliar (IAF) por métodos indiretos em plantios clonais de eucalipto em dois distintos sítios físico-climáticos, durante as estações seca e chuvosa. O estudo foi feito em quatro talhões, dois jovens e dois adultos, localizado na bacia do Rio Doce, leste de Minas Gerais, situados em áreas de baixas e altas altitudes. Nove parcelas foram alocadas em cada talhão. Dados experimentais foram coletados em períodos secos e chuvosos. As medidas indiretas do IAF foram feitas usando o LAI-2000 e câmeras com lentes hemisféricas. Para verificar a precisão da estimativa foi realizada a análise destrutiva. As medias do LAI-2000 foram aquelas que melhores correlacionaram com os dados de IAF observados (R=0,9), embora as fotos hemisféricas apresentem bom potencial de uso. Foi verificado que os valores de IAF dos talhões de maiores altitudes foram maiores comparados às regiões baixas, o que também foi observado pelos métodos indiretos. A análise destrutiva indica baixos valores de IAF medidos na época seca, embora esta variação seja significativamente somente nos talhões das regiões mais altas. Este comportamento é também observado nas estimativas do LAI-2000, diferente das fotografias hemisféricas que não identificaram a sazonalidade do LAI.

The objective of this study was to estimate the Leaf Area Index (LAI) by indirect methods in plantations of Eucalyptus clones in two distinct physical-climatic sites, during the dry and rainy periods. The study was performed in four young and adult Eucalyptus stands, located in Rio Doce basin, eastern Minas Gerais state (Brazil) situated in areas of lower and higher altitudes. Nine plots were allocated in each stand. Experimental data were collected in months representing the driest and the wettest periods. LAI indirect measurements were performed using the LAI-2000 equipment and cameras with hemispherical lens. To verify the accuracy of estimation, a destructive analysis was also performed. The LAI measurements by the LAI-2000 was the one which best correlated with the observed LAI (R =0.90), although the hemispherical photos had presented good potential use. It is verified that the LAI of stands in the higher altitudes region, surpassed those of lower altitudes, which was also observed by the indirect methods. The destructive analysis indicates lower values of LAI measured in the dry season although this variation is only significant for higher altitudes. This behavior is also observed for estimates with the LAI-2000, different from the hemispherical photographs which did not identify seasonality of LAI.

A costa leste brasileira passou por vasto processo de desmatamento, reduzindo drasticamente seu bioma original. Os possíveis impactos desse processo sobre os recursos hídricos ainda são desconhecidos. Objetivou-se com este trabalho avaliar os impactos do desmatamento sobre os principais componentes do balanço hídrico da bacia hidrográfica do córrego do Galo, ES, localizada na costa leste do Brasil. Para as condições atuais da bacia, o modelo SWAT foi calibrado, no período entre 1997 e 2000, e validado, entre 2001 e 2003. Os processos de calibração e validação foram avaliados pelo coeficiente de Nash-Sutcliffe e pelos parâmetros estatísticos (coeficiente de determinação, coeficiente angular e teste F) da regressão ajustada entre a vazão medida e estimada. Depois do modelo calibrado e validado, novas simulações foram realizadas, considerando três cenários distintos de uso do solo: o legalmente ideal (C1), que leva em consideração a preservação em áreas de APPs; o otimista (C2), que considera a bacia em quase sua totalidade preservada por vegetação nativa; e o pessimista (C3), que considera a bacia coberta em quase sua totalidade por pastagem; o que corresponde a 76, 97 e 0 % de cobertura florestal nativa. Os resultados foram comparados com a simulação realizada com o cenário atual (C0), com 54 % da área coberta com floresta. Os valores de Nash-Sutcliffe foram de 0,65 e 0,70, na calibração e validação, respectivamente, indicando resultados satisfatórios na simulação da vazão. A redução em média de 10 % da cobertura florestal nativa provaria aumento médio anual de aproximadamente 11,5 mm no escoamento total obtido na saída da bacia. O reflorestamento asseguraria as vazões mínimas do período de estiagem e regularizaria a vazão máxima do curso d´água principal da bacia.

The Brazilian East coast was intensely affected by deforestation, which drastically cut back the original biome. The possible impacts of this process on water resources are still unknown. The purpose of this study was an evaluation of the impacts of deforestation on the main water balance components of the Galo creek watershed, in the State of Espírito Santo, on the East coast of Brazil. Considering the real conditions of the watershed, the SWAT model was calibrated with data from 1997 to 2000 and validated for the period between 2001 and 2003. The calibration and validation processes were evaluated by the Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and by the statistical parameters (determination coefficient, slope coefficient and F test) of the regression model adjusted for estimated and measured flow data. After calibration and validation of the model, new simulations were carried out for three different land use scenarios: a scenario in compliance with the law (C1), assuming the preservation of PPAs (permanent preservation areas); an optimistic scenario (C2), which considers the watershed to be almost entirely covered by native vegetation; and a pessimistic scenario (C3), in which the watershed would be almost entirely covered by pasture. The scenarios C1, C2 and C3 represent a soil cover of native forest of 76, 97 and 0 %, respectively. The results were compared with the simulation, considering the real scenario (C0) with 54 % forest cover. The Nash-Sutcliffe coefficients were 0.65 and 0.70 for calibration and validation, respectively, indicating satisfactory results in the flow simulation. A mean reduction of 10 % of the native forest cover would cause a mean annual increase of approximately 11.5 mm in total runoff at the watershed outlet. Reforestation would ensure minimum flows in the dry period and regulate the maximum flow of the main watercourse of the watershed.

O objetivo deste trabalho foi ajustar modelos para estimar características dendrométricas da Caatinga brasileira a partir de dados do sensor TM do Landsat 5. Medidas de diâmetro e altura das árvores foram obtidas de 60 parcelas de inventário (400 m2), em dois municípios do Estado de Sergipe. A área basal e o volume de madeira foram estimados com uso de equação alométrica e de fator de forma (f = 0,9). As variáveis explicativas foram obtidas do sensor TM, após correção radiométrica e geométrica, tendo-se considerado, na análise, seis bandas espectrais, com resolução espacial de 30 m, além dos índices de razão simples (SR), de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e de vegetação ajustado ao solo (Savi). Na escolha das melhores variáveis explicativas, foram considerados coeficiente de determinação (R2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério bayesiano de informação (CBI). A área basal por hectare não apresentou correlação significativa com nenhuma das variáveis explicativas utilizadas. Os melhores modelos foram ajustados à altura média das árvores por parcela (R2 = 0,4; RMSE = 13%) e ao volume de madeira por hectare (R2 = 0,6; RMSE = 42%). As métricas derivadas do sensor TM do Landsat 5 têm grande potencial para explicar variações de altura média das árvores e do volume de madeira por hectare, em remanescentes de Caatinga situados no Nordeste brasileiro.

The objective of this work was to adjust models to estimate dendrometric characteristics of the Brazilian dry tropical forest (Caatinga) from Landsat 5 TM sensor data. Measures for tree diameter and height were taken in 60 inventory plots (400 m2), in two municipalities of the state of Sergipe, Brazil. Basal area and wood volume were estimated using an allometric equation and form factor (f = 0.9). Explanatory variables were taken from the TM sensor, after radiometric and geometric correction, having considered, in the analysis, six spectral bands, with 30 m spatial resolution, besides the indexes of simple ratio (SR), of normalized difference vegetation (NDVI), and of soil-adjusted vegetation (Savi). To choose the best explanatory variables, the coefficient of determination (R2), the root mean square error (RMSE), and the Bayesian information criterion (BIC) were considered. The basal area per hectare did not show a significant correlation with any of the explanatory variables used. The best models were adjusted to tree mean height per plot (R2 = 0.4; RMSE = 13%) and to wood volume per hectare (R2 = 0.6; RMSE = 42%). The metrics derived from the Landsat 5 TM sensor have great potential to explain variation in the mean height of trees and in the wood volume per hectare, in remaining areas of the tropical dry forest in the Brazilian Northeast.