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http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6527
Tipo: | Tese |
Título: | Desenvolvimento de índice e ferramenta geoespacial para análise da integridade ecológica em nascentes do cerrado brasileiro |
Autor(es): | Lobtchenko, Julio Cesar Pereira |
Primeiro Orientador: | Arruda , Eduardo José de |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Pereira, Zefa Valdivina |
metadata.dc.contributor.referee1: | Paz, Marcelo Fossa da |
metadata.dc.contributor.referee2: | Pereira, Joelson Goncalves |
metadata.dc.contributor.referee3: | Arruda, Eduardo Jose de |
metadata.dc.contributor.referee4: | Fernandes, Shaline Sefara Lopes |
metadata.dc.contributor.referee5: | Santiago, Etenaldo Felipe |
Resumo: | O Cerrado brasileiro, bioma de reconhecida importância para a conservação da biodiversidade e a regulação hídrica, encontra-se sob intensa pressão antrópica, especialmente pela expansão agrícola e processos de fragmentação ambiental. Diante desse cenário, esta tese teve como objetivo propor, testar e validar um Índice de Integridade Ecológica (EII) específico para áreas de nascentes, utilizando dados de sensoriamento remoto obtidos por drones multiespectrais. Complementarmente, foi desenvolvido um plugin geoespacial para o QGIS, capaz de operacionalizar todo o fluxo de cálculo do EII, análise espacial e geração automatizada de mapas e relatórios. No Capítulo 1, foi estruturada a metodologia para construção do EII, baseada na integração dos índices espectrais NDVI, NDWI, PSRI, BSI e CHM, sintetizados via Análise de Componentes Principais (PCA). A validação estatística demonstrou forte consistência entre os índices, com destaque para NDVI e NDWI, que apresentaram maior poder explicativo na variabilidade espacial da integridade ecológica, segundo análises de GeoDetector e correlação de Spearman. A aplicação do EII revelou que as nascentes analisadas apresentam, majoritariamente, condições de baixa a crítica integridade ecológica, com destaque para as nascentes N01, N02 e N06, que exibiram índices inferiores a 0,40, refletindo elevado grau de degradação. Por outro lado, a nascente N05 manteve integridade moderada (0,504), embora com zonas de alerta. O Capítulo 2 detalha o desenvolvimento e validação do plugin GeoFlow, uma ferramenta computacional que integra todo o fluxo de processamento do EII dentro do QGIS. O plugin permite desde o pré-processamento das imagens até a geração dos mapas finais, análises estatísticas e relatórios automáticos. Os testes de desempenho demonstraram que o plugin reduz significativamente o tempo de processamento, amplia a reprodutibilidade científica e permite sua utilização por usuários sem conhecimento avançado em programação. As funcionalidades foram validadas nas mesmas áreas de nascentes, confirmando os padrões espaciais detectados no Capítulo 1. De forma geral, os resultados desta tese confirmam que o EII é uma ferramenta robusta, sensível e aplicável à realidade das nascentes do Cerrado, e que sua implementação via plugin representa um avanço significativo na democratização das geotecnologias aplicadas ao monitoramento ambiental. A abordagem proposta se mostra escalável e passível de adaptação a outras regiões e biomas, fortalecendo a gestão ambiental baseada em dados de alta precisão. |
Abstract: | The Brazilian Cerrado, a biome of recognized importance for biodiversity conservation and water regulation, is under intense anthropic pressure, especially due to agricultural expansion and environmental fragmentation processes. Given this scenario, this thesis aimed to propose, test, and validate an Ecological Integrity Index (EII) specific to spring areas, using remote sensing data obtained by multispectral drones. In addition, a geospatial plugin for QGIS was developed, capable of operationalizing the entire EII calculation flow, spatial analysis, and automated generation of maps and reports. In Chapter 1, the methodology for constructing the EII was structured, based on the integration of the spectral indices NDVI, NDWI, PSRI, BSI and CHM, synthesized via Principal Component Analysis (PCA). The statistical validation demonstrated strong consistency between the indices, with emphasis on NDVI and NDWI, which presented greater explanatory power in the spatial variability of ecological integrity, according to GeoDetector analyses and Spearman correlation. The application of the EII revealed that the analyzed springs mostly present conditions of low to critical ecological integrity, with emphasis on springs N01, N02 and N06, which exhibited indices below 0.40, reflecting a high degree of degradation. On the other hand, spring N05 maintained moderate integrity (0.504), although with alert zones. Chapter 2 details the development and validation of the GeoFlow plugin, a computational tool that integrates the entire EII processing flow within QGIS. The plugin allows for everything from pre-processing of images to generating final maps, statistical analyses and automatic reports. Performance tests have shown that the plugin significantly reduces processing time, increases scientific reproducibility and allows its use by users without advanced programming knowledge. The functionalities were validated in the same spring areas, confirming the spatial patterns detected in Chapter 1. In general, the results of this thesis confirm that EII is a robust, sensitive and applicable tool to the reality of Cerrado springs, and that its implementation via plugin represents a significant advance in the democratization of geotechnologies applied to environmental monitoring. The proposed approach proves to be scalable and adaptable to other regions and biomes, strengthening environmental management based on high-precision data. |
Palavras-chave: | Monitoramento Monitoring Sensoriamento remoto por drones Remote sensing by drones Planejamento e gestão ambiental Environmental planning and management |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Grande Dourados |
Sigla da Instituição: | UFGD |
metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de pós-graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental |
Citação: | LOBTCHENKO, J.C.P. Desenvolvimento de índice e ferramenta geoespacial para análise da integridade ecológica em nascentes do cerrado brasileiro. 2025. 98 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia Ambiental) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2025. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6527 |
Data do documento: | 1-Jul-2025 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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