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dc.contributor.advisor1Marcos Antônio Timbó Elmiropt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6956968845038843pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lino Augusto Sander de Carvalhopt_BR
dc.contributor.referee1Rodrigo Affonso de Albuquerque Nóbregapt_BR
dc.contributor.referee2Talita Fernanda das Graças Silvapt_BR
dc.creatorMariana Elissa Vieira de Souzapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7360309008966836pt_BR
dc.date.accessioned2020-07-08T15:14:10Z-
dc.date.available2020-07-08T15:14:10Z-
dc.date.issued2019-06-28-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/33747-
dc.description.abstractThe Lagoa da Pampulha is an urban dam located in the municipality of Belo Horizonte - MG and considered a recreational center. However, anthropogenic pressures exerted in the region such as diffuse pollution and discharge of sanitary sewers carry excess nutrients to the lagoon which causes eutrophication of the water body. Laboratory monitoring methods for surface water limnological parameters present disadvantages in relation to spatial and temporal coverage and are sometimes not representative. In this sense, traditional methods can be complemented by an approach that uses the optical properties of components present in the water body and their spectral responses to estimate the concentration of these elements. The present study makes use of remote sensing to estimate the concentration of optical active components in Pampulha Lake. The methodology consists of the construction of an empirical model to relate the reflectance band ratios to the Chlorophyll-a concentration and turbidity. We also analysed the data of the historical series of monitoring of water in the Lagoon conducted by Minas Gerais Water Management Institute - IGAM as well as the limnological data collected in the field. For the chlorophyll model we chose to divide the data into two groups (1 and 2) and to use differentiated algorithms for each group of data considering the separation caused by the sediment retention curtain in the Pampulha Lagoon. The best correlation was observed with Normalized Difference Chlorophyll Index - NDCI (R2 = 0.6799 for group 1 and R2 = 0.5671 for group 2). However, there was a large deviation between observed and predicted values with RMSE = 110.07 for group 1 and 6.38 for group 2. The turbidity models presented a good correlation with the simulated bands, with the band simulated in green (B3) with the best R2 = 0.743 and RMSE = 0.037. In the validation step, it was verified that only turbidity values of up to 7NTU (turbidity unit) showed a good correlation with the model, underestimating the predicted values. The calculated errors for each of the three bands (RMSE (B3) = 3.714, RMSE (B4) = 4.014 and RMSE (B5) = 4.142) show that the model shows a deviation between observed and predicted values. of greater occurrence of chlorophyll a and turbidity in the Pampulha Lagoon and the areas with critical pollution spots. The sites with the highest occurrence of chlorophyll a and turbidity in the Pampulha Lagoon are located near the entrance of the Ressaca and Sarandi streams and in the vicinity of the garbage retention curtain indicating that they are these are the most critical areas of pollution. As practical implications the use of remote sensing for water quality assessment in Lagoa da Pampulha enables decision-making bodies to be more secure and quick to make decisions about the management of the waters of the lagoon. This thesis is original and logically involves because it combines the study of water quality in the study region with remote sensing applications. The work meets the needs highlighted by CAPES Committee on Environmental Sciences by promoting research and the social insertion of research in regions with a high index of environmental vulnerability.pt_BR
dc.description.resumoA Lagoa da Pampulha é uma represa urbana localizada no município de Belo Horizonte – MG sendo considerada um centro de lazer e turismo. Contudo, as pressões antrópicas exercidas na região tais como a poluição difusa e o lançamento de esgotos sanitários transportam para a Lagoa nutrientes em excesso, o que provoca a eutrofização do corpo d’água. Os métodos de monitoramento dos parâmetros limnológicos de água superficial realizados em laboratório apresentam desvantagens com relação à cobertura espacial e temporal, não sendo por vezes representativos. Nesse sentido, os métodos tradicionais podem ser complementados por uma abordagem que utilize as propriedades ópticas de componentes presentes no corpo d’água e as suas respostas espectrais para realizar a estimativa da concentração desses elementos. O presente estudo tem como objetivo utilizar o sensoriamento remoto para estimar a concentração de componentes ópticos ativos na Lagoa da Pampulha. A metodologia consiste na construção de um modelo empírico para relacionar as razões de banda de reflectância à concentração da Clorofila-a e turbidez. Também foram analisados os dados da série histórica de monitoramento da água na Lagoa da Pampulha realizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM), bem como, os dados limnológicos coletados em campo. Para o modelo de Clorofila-a optou-se por dividir os dados em dois grupos (1 e 2) e utilizar algoritmos diferenciados para cada grupo de dados, considerando a separação provocada pela cortina retentora de sedimentos na Lagoa. A melhor correlação foi observada com o Índice de Clorofila por Diferença Normalizada - NDCI (R2 = 0,6799 para o grupo 1 e R2 = 0,5671 para o grupo 2). Contudo, houve grande desvio entre o observado e os valores previstos, com RMSE = 110,07 µg/L para o grupo 1 e 6,38 µg/L para o grupo 2. Os modelos de turbidez apresentaram boa correlação com as bandas simuladas, sendo a banda simulada no verde (B3) a que apresentou o melhor R2 = 0,743 e RMSE = 0,037 NTU. Na etapa da validação foi verificado que apenas os valores de turbidez de até 7 NTU (unidade de turbidez) apresentaram boa correlação com o modelo, subestimando os valores previstos. Os erros calculados para cada uma das três bandas (RMSE (B3) = 3,714 NTU; RMSE (B4) = 4,014 NTU e RMSE (B5) = 4,142 NTU ) demonstram que o modelo apresenta um desvio entre o observado e os valores previstos. Os locais de maior ocorrência de Clorofila-a e turbidez na Lagoa da Pampulha estão localizados próximos à entrada dos córregos Ressaca e Sarandi e nas proximidades da cortina retentora de lixo, indicando que são essas as áreas com maior criticidade de poluição. Como contribuições e implicações práticas do trabalho a utilização de Sensoriamento Remoto para avaliação da qualidade da água na Lagoa da Pampulha disponibiliza aos órgãos gestores mais uma ferramenta de tomada de decisão no controle da poluição das águas da Lagoa. A pesquisa desenvolvida é original, na medida em que combina o estudo da qualidade da água na região de estudo com aplicações de sensoriamento remoto. O trabalho vai ao encontro das necessidades apontadas pela Comissão de Área de Ciências Ambientais da CAPES ao promover a investigação e a inserção social da pesquisa em regiões com alto índice de vulnerabilidade ambiental.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIGC - DEPARTAMENTO DE CARTOGRAFIApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientaispt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectLagoa da Pampulhapt_BR
dc.subjectQualidade da águapt_BR
dc.subjectComponentes ópticospt_BR
dc.subjectSensoriamento remotopt_BR
dc.subjectModelo empíricopt_BR
dc.subject.otherModelagem de dados – Aspectos ambientaispt_BR
dc.subject.otherÁgua – Qualidadept_BR
dc.subject.otherSensoriamento remotopt_BR
dc.subject.otherPampulha, Lagoa da (MG)pt_BR
dc.titleUso do sensoriamento remoto para estimar a concentração de componentes opticamente ativos na Lagoa da Pampulha - MGpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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