Efeitos da urbanização no uso e cobertura do solo e na temperatura de superfície da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé - Paraná
Implementing monitoring practices in these areas, based on different approaches to sustainable development, is necessary to mitigate the impacts of urbanization in a watershed. This study aimed to analyze the impacts of urbanization on the Ribeirão Cambé Watershed (RCW), using geoprocessing techn...
| Autor principal: | Lopes, Maria Clara dos Santos |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2024
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34150 |
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riut-1-341502024-07-24T06:08:37Z Efeitos da urbanização no uso e cobertura do solo e na temperatura de superfície da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé - Paraná Effects of urbanization on soil use and cover and on the surface temperature of the Ribeirão Cambé basin - Paraná Lopes, Maria Clara dos Santos Prates, Katia Valeria Marques Cardoso https://orcid.org/0000-0001-6017-6620 http://lattes.cnpq.br/3263748365906046 Santos, Mauricio Moreira dos https://orcid.org/0000-0002-5632-2020 http://lattes.cnpq.br/9838282120142824 Prates, Katia Valeria Marques Cardoso http://lattes.cnpq.br/3263748365906046 Pereira, Adriana Castreghini de Freitas http://lattes.cnpq.br/9013396852437482 Batista, Ligia Flavia Antunes http://lattes.cnpq.br/9956346241888896 Solos - Qualidade Solos - Temperatura Sistemas de informação geográfica Urbanização Bacias hidrográficas - Brasil Soils - Quality Soil temperature Geographic information systems Urbanization Watersheds - Brazil CNPQ::ENGENHARIAS Engenharia/Tecnologia/Gestão Implementing monitoring practices in these areas, based on different approaches to sustainable development, is necessary to mitigate the impacts of urbanization in a watershed. This study aimed to analyze the impacts of urbanization on the Ribeirão Cambé Watershed (RCW), using geoprocessing techniques to map changes in land use and land cover and assess their influence on land surface temperature (LST) and potential environmental impacts. For this purpose, a systematic literature review was conducted to map studies associated with the influence of urbanization in the area, focusing on three analysis approaches: bibliometric analysis, InOrdinathio analysis, and content analysis. Environmental analyses were performed in the watershed, including morphometric characterization, monitoring of land use and land cover patterns in four analyzed classes (urban area, rural area, forest formation, and aquatic environment), using data provided by MapBiomas, application of a Rapid Assessment Protocol for Urban Rivers (PARU), and identification of LST using data obtained from Landsat satellite series and emissivity extracted from NDVI and coverage factor, to enable statistical analysis to understand if there is a temperature difference in different types of land use and land cover. Through the systematic literature review, it was possible to identify studies focused on urbanization issues, recognize their metrics, identify the most relevant articles, and understand the themes that were most studied. Morphometric characterization revealed that the watershed predominantly has undulating relief, with a low tendency for floods and regular drainage. The multitemporal analysis of land use and land cover patterns over a 36-year interval showed that the watershed transitioned from predominantly rural (63%) in 1985 to urban, totaling 49% in 2021. Based on the results of the PARU application, the RCW could be classified as having an overall good condition (59.1), although there are areas with solid waste presence. Through LST analysis, extreme temperature points in the RCW were identified, with maximum values (37°C in 1985, 38°C in 2005, 36°C in 2015, and 45°C in 2021) associated with rural areas, while minimum values (19°C in 1985, 20°C in 2005, 15°C in 2015, and 27°C in 2021) were found in forested areas. The Kruskal Wallis test identified a significant difference between surface temperature values and normalized vegetation index, and the Dwass Steel Critchlow Fligner multiple correlation test identified that temperatures are statistically different for the studied land use classes (rural area, urban area, forest formation, and aquatic environment). Thus, the importance of green areas in rural environments is understood to mitigate high surface temperatures and provide thermal comfort. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Para atenuar os impactos da urbanização em uma bacia hidrográfica, é necessário a implementação de práticas de monitoramento destas áreas, partindo de diferentes abordagens para o desenvolvimento sustentável. O objetivo deste trabalho foi analisar os impactos da urbanização na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Cambé (BHRC), com técnicas de geoprocessamento para mapear as mudanças no uso e cobertura do solo e avaliar sua influência na temperatura de superfície terrestre (TST) e possíveis impactos ambientais. Para isso, foi feito uma revisão sistemática da literatura para mapear trabalhos associados a influência da urbanização na área, a partir de três focos de análise: análise bibliométrica, análise InOrdinathio e análise de conteúdo. Realizou-se análises ambientais na bacia como caracterização morfométrica, monitoramento do padrão de uso e cobertura do solo em quatro classes analisadas (área urbana, rural, formação florestal e ambiente aquático), pelos dados disponibilizados pelo MapBiomas, aplicação de um Protocolo de Avaliação Rápida de Rios Urbanos (PARU) e identificou-se as TST, a partir dos dados obtidos pela série de satélites Landsat e a emissividade extraída a partir do NDVI e fator de cobertura, para que fosse possível realizar uma análise estatística para compreender se há diferença de temperatura em diferentes tipos de uso e cobertura do solo. Com a revisão sistemática da literatura foi possível identificar os estudos voltados para questões de urbanização, assim como reconhecer suas métricas, identificar os artigos mais relevantes e compreender os temas mais estudados. Pela caracterização morfométrica foi possível constatar que a bacia possuí predominância de relevo ondulado, com baixa tendência de enchentes e de drenagem regular. A análise multitemporal dos padrões de uso e cobertura do solo em um intervalo de 36 anos permitiu constatar que a bacia passou por uma transição de predominância rural (63%) em 1985 para uma bacia urbana, totalizando 49% em 2021. A partir do resultado da aplicação do PARU foi possível classificar a BHRC em uma condição geral boa (59,1), embora apresente pontos com presença de resíduos sólidos. Com a análise da TST, pode-se identificar os pontos de temperatura extremas na BHRC, em que os valores máximos (37ºC em 1985, 38ºC em 2005, 36ºC em 2015 e 45ºC em 2021) estavam associados a coberturas rurais, enquanto os valores mínimos (19ºC em 1985, 20ºC em 2005, 15ºC em 2015 e 27ºC em 2021) em locais de formação florestal. O teste de Kruskal Wallis identificou que há diferença significativa entre os valores de temperatura de superfície e índice de vegetação normalizada e com o teste de correlação múltipla Dwass Steel Critchlow Fligner foi possível identificar que as temperaturas são estatisticamente diferentes para as classes de solo estudadas (área rural, área urbana, formação florestal e ambiente aquático). Dessa forma, entende-se a importância da existência de áreas verdes em ambientes rurais, para amenizar as elevadas temperaturas de superfície e proporcionar conforto térmico. 2024-07-23T14:04:16Z 2024-07-23T14:04:16Z 2024-05-27 masterThesis LOPES, Maria Clara dos Santos. Efeitos da urbanização no uso e cobertura do solo e na temperatura de superfície da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé - Paraná. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2024. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34150 por openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pt application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental UTFPR |
| institution |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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RIUT |
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Português |
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Solos - Qualidade Solos - Temperatura Sistemas de informação geográfica Urbanização Bacias hidrográficas - Brasil Soils - Quality Soil temperature Geographic information systems Urbanization Watersheds - Brazil CNPQ::ENGENHARIAS Engenharia/Tecnologia/Gestão |
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Implementing monitoring practices in these areas, based on different approaches to
sustainable development, is necessary to mitigate the impacts of urbanization in a
watershed. This study aimed to analyze the impacts of urbanization on the Ribeirão
Cambé Watershed (RCW), using geoprocessing techniques to map changes in land
use and land cover and assess their influence on land surface temperature (LST) and
potential environmental impacts. For this purpose, a systematic literature review was
conducted to map studies associated with the influence of urbanization in the area,
focusing on three analysis approaches: bibliometric analysis, InOrdinathio analysis,
and content analysis. Environmental analyses were performed in the watershed,
including morphometric characterization, monitoring of land use and land cover
patterns in four analyzed classes (urban area, rural area, forest formation, and aquatic
environment), using data provided by MapBiomas, application of a Rapid Assessment
Protocol for Urban Rivers (PARU), and identification of LST using data obtained from
Landsat satellite series and emissivity extracted from NDVI and coverage factor, to
enable statistical analysis to understand if there is a temperature difference in different
types of land use and land cover. Through the systematic literature review, it was
possible to identify studies focused on urbanization issues, recognize their metrics,
identify the most relevant articles, and understand the themes that were most studied.
Morphometric characterization revealed that the watershed predominantly has
undulating relief, with a low tendency for floods and regular drainage. The multitemporal analysis of land use and land cover patterns over a 36-year interval showed
that the watershed transitioned from predominantly rural (63%) in 1985 to urban,
totaling 49% in 2021. Based on the results of the PARU application, the RCW could
be classified as having an overall good condition (59.1), although there are areas with
solid waste presence. Through LST analysis, extreme temperature points in the RCW
were identified, with maximum values (37°C in 1985, 38°C in 2005, 36°C in 2015, and
45°C in 2021) associated with rural areas, while minimum values (19°C in 1985, 20°C
in 2005, 15°C in 2015, and 27°C in 2021) were found in forested areas. The Kruskal
Wallis test identified a significant difference between surface temperature values and
normalized vegetation index, and the Dwass Steel Critchlow Fligner multiple
correlation test identified that temperatures are statistically different for the studied land
use classes (rural area, urban area, forest formation, and aquatic environment). Thus,
the importance of green areas in rural environments is understood to mitigate high
surface temperatures and provide thermal comfort. |
| format |
Dissertação |
| author |
Lopes, Maria Clara dos Santos |
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Efeitos da urbanização no uso e cobertura do solo e na temperatura de superfície da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé - Paraná |
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| publisher |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2024 |
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LOPES, Maria Clara dos Santos. Efeitos da urbanização no uso e cobertura do solo e na temperatura de superfície da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé - Paraná. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2024. |
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