1. Identificação | |
Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) |
Site | mtc-m21c.sid.inpe.br |
Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S |
Identificador | 8JMKD3MGP3W34R/448DFQL |
Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/02.24.17.54 |
Última Atualização | 2021:06.01.16.18.34 (UTC) simone |
Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/02.24.17.54.35 |
Última Atualização dos Metadados | 2022:04.03.22.30.12 (UTC) administrator |
Chave Secundária | INPE-18428-TDI/3078 |
Chave de Citação | Nagel:2021:CaStUs |
Título | Amazonian Juruá river meander migration impact on riverine communities: a case of study using remote sensing time series and cloud computing |
Título Alternativo | Impacto da migração do rio Amazônico Juruá em comunidades ribeirinhas: um estudo de caso usando séries temporais de sensoriamento remoto e computação em nuvem. |
Curso | SER-SRE-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR |
Ano | 2021 |
Data | 2021-02-25 |
Data de Acesso | 20 maio 2024 |
Tipo da Tese | Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) |
Tipo Secundário | TDI |
Número de Páginas | 99 |
Número de Arquivos | 1 |
Tamanho | 4817 KiB |
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2. Contextualização | |
Autor | Nagel, Gustavo Willy |
Banca | Barbosa, Cláudio Clemente Faria (presidente) Novo, Evlyn Márcia Leão de Moraes (orientadora) Martins, Vitor Souza (orientador) Silva, João Vitor Campos e Bonnet, Marie Paule |
Endereço de e-Mail | gustavoonagel@gmail.com |
Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
Cidade | São José dos Campos |
Histórico (UTC) | 2021-02-24 17:56:57 :: gustavo.nagel@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2021-02-27 19:31:40 :: pubtc@inpe.br -> gustavo.nagel@inpe.br :: 2021-03-23 14:41:17 :: gustavo.nagel@inpe.br -> administrator :: 2021-04-15 20:14:41 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-04-15 20:15:31 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2021-06-01 16:06:46 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-06-01 16:16:29 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2021-06-01 16:17:08 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-06-01 16:17:34 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2021-06-01 16:17:54 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-06-02 19:03:18 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2021-06-02 19:04:00 :: simone :: -> 2021 2021-06-02 19:14:30 :: simone -> administrator :: 2021 2022-04-03 22:30:12 :: administrator -> :: 2021 |
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3. Conteúdo e estrutura | |
É a matriz ou uma cópia? | é a matriz |
Estágio do Conteúdo | concluido |
Transferível | 1 |
Palavras-Chave | Google Earth Engine floodplains Landsat várzeas |
Resumo | River meander migration promotes the formation of exceedingly sinuous rivers resulting in oxbow floodplain lakes. These riparian environments support communities that live along the river banks by providing reliable fishery and thus economic and food security. Meander migration results from erosion, sedimentation, and cutoffs that naturally change the floodplain geomorphology affects the dynamic of local communities and ultimately forces them to move to other banks or nearby cities. The erosion process, for example, might promote the loss of land on community shores and increase the risk of inundation frequency and severity. Sedimentation might gradually increase the distance between the river channel and communities settlements, reducing their access to the river. Moreover, cutoff events, when the river favors a shorter path, might reduce the community access to the main river, and with time, totally isolate the population. In this context, communities that live along the Amazonian Juruá River banks, one of the most sinuous rivers on Earth, are vulnerable to the negative effects of the meander migration. Giving the size of the Amazon Basin rivers, it is not easy to monitor this process to prevent damages to the riverine population. Although not properly explored, remote sensing and cloud computing are promising for the study of the floodplains dynamics and their relationship with residents. In this research, we investigated the river meander impacts on local communities along the main Juruá Basin river channels. For that, the study consisted in (i) the development of an automatic algorithm to measure the river meander migration using cloud computing and Landsat time series, (ii) the identification of the number of communities affected by erosion and sedimentation along the Juruá River, (iii) the development of an easy-to-use methodology to predict the year of neck cutoff occurrence using remote sensing time series. (i) The Water Surface Change Detection Algorithm (WSCDA) identified meander migration areas along the Juruá River, with omission and commission errors lower than 13.44% and 7.08%, respectively. (ii) There are 369 rural communities without road access along the Juruá banks, the majority of which located in stable regions (58.8%). Those located on unstable reaches represent almost 40 %, divided into communities living in sedimentation (26.02%), and erosion areas (15.18%). This result suggests that the riverine population can make decisions based on their empirical knowledge and develop successful adaptations to the environment. Furthermore, larger communities (more than 20 houses), tend to live in more stable locations (70% of the total large communities), when compared to middle size (11-20 houses = 63.2%) and small communities (1-10 houses = 55.6%). (iii) The methodology for predicting the year of neck cutoff occurrence was accurate (R² =0.79 and MAPE = 13%) within 20 years. We identified migration rates previous to cutoffs ranging from 3 to 29 m/year along the Juruá Basin. The cutoff prediction methodology was then applied in river sections with potential community impact. The results in all sections promote essential knowledge about the relationship between local communities and the river meander migration and aim to support local planning to improve communities resilience. Furthermore, the proposed WSCDA might be used to measure river morphology dynamics of water resources in different regions, with the potential to assess the impact on different riverine communities worldwide. RESUMO: O processo de migração de rios promove a formação de canais extremamente sinuosos e lagos de várzea. Esses ambientes fluviais sustentam comunidades ribeirinhas por meio da pesca, garantindo segurança econômica e alimentar. A migração de meandros dos rios é resultado de processos de erosão, sedimentação e corte de meandros (do inglês cutoff) que mudam naturalmente a geomorfologia da planície de inundação, afetando a dinâmica das comunidades locais e, por fim, forçando-as a se deslocarem para outras margens ou cidades próximas. O processo de erosão, por exemplo, pode promover a perda de terras nas margens da comunidade e aumentar o risco, frequência e severidade das inundações. A sedimentação, por outro lado, pode aumentar gradualmente a distância entre o canal do rio e os assentamentos das comunidades, reduzindo o acesso ao rio. Além disso, eventos de corte de meandro, quando o rio favorece um caminho mais curto, podem reduzir o acesso da comunidade ao rio principal e, com o tempo, isolar totalmente a população. Nesse contexto, as comunidades que vivem ao longo das margens do rio Juruá, um dos rios mais sinuosos do planeta, são altamente vulneráveis aos efeitos negativos da migração de meandros. Dadas as dimensões dos rios da Bacia Amazônica, acompanhar esses processos de forma a evitar danos à população ribeirinha é complexo e dispendioso. Embora não sejam devidamente explorados, a combinação de sensoriamento remoto e computação em nuvem é promissora para estudar planícies aluviais dinâmicas e sua relação com os ribeirinhos. Nesta pesquisa, investigaram-se os impactos do meandramento dos rios nas comunidades locais ao longo dos principais canais da Bacia do Juruá. Para tanto, o estudo consistiu no (i) desenvolvimento de um algoritmo automático para medir a migração do meandro do rio usando computação em nuvem e séries temporais Landsat, (ii) identificação do número de comunidades afetadas pela erosão e sedimentação ao longo do rio Juruá, (iii) desenvolvimento de uma metodologia de fácil uso para prever o ano de ocorrência de cutoff usando séries temporais de sensoriamento remoto. (i) O Algoritmo de Detecção de Mudança da Superfície da Água (do inglês WSCDA) identificou áreas de migração de meandros ao longo do rio Juruá, com erros de omissão e comissão inferiores a 13,44% e 7,08%, respectivamente. (ii) Foram mapeados 369 comunidades rurais sem acesso rodoviário ao longo das margens do Juruá, a maioria localizada em regiões geomorfologicamente estáveis (58,8%). Aqueles localizados em trechos instáveis representam quase 40%, e podem ser divididos em comunidades vivendo em áreas de sedimentação (26,02%) e em áreas de erosão (15,18%). Esse resultado sugere que a população ribeirinha toma decisões com base em seu conhecimento empírico da planície e desenvolve adaptações bem-sucedidas ao meio ambiente. Além disso, comunidades maiores (mais de 20 casas) tendem a viver em locais mais estáveis (70% das maiores comunidades), quando comparadas a comunidades de tamanho médio (11-20 casas = 63,2%) e comunidades pequenas (1-10 casas = 55,6%). (iii) A metodologia para prever o ano de ocorrência do corte de meandro teve boa acurácia (R² = 0,79 e MAPE = 13%) para cutoffs previstos num período de 20 anos. Taxas de migração anteriores a cutoff variam de 3 a 29 m / ano ao longo da Bacia do Juruá. A metodologia de previsão de corte foi então aplicada em seções de rio com potencial impacto na comunidade. Os resultados em todas as seções promovem essencial conhecimento sobre a relação entre as comunidades locais e a migração dos meandros do rio e podem apoiar o planejamento local para melhorar a resiliência dessas comunidades. Além disso, o WSCDA proposto pode ser usado para medir a dinâmica da morfologia de rios em diferentes regiões, com o potencial de avaliar o impacto em diferentes comunidades ribeirinhas em todo o mundo. |
Área | SRE |
Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > SER > Amazonian Juruá river... |
Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > LabISA > Amazonian Juruá river... |
Arranjo 3 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGCT > Amazonian Juruá river... |
Conteúdo da Pasta doc | acessar |
Conteúdo da Pasta source | originais/@4primeirasPaginas.pdf | 01/06/2021 12:30 | 414.0 KiB | originais/DEFESA FINAL DE DISSERTAÇÃO DE GUSTAVO WILLY NAGEL - SER.pdf | 01/03/2021 09:48 | 333.6 KiB | originais/Dissertacao_Nagel.pdf | 20/04/2021 18:20 | 4.1 MiB | |
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5. Fontes relacionadas | |
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Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F3NU5S 8JMKD3MGPCW/439EAFB 8JMKD3MGPCW/46KUATE |
Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/bibdigital/2020/09.18.00.06 3 |
Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2017/11.22.19.04 |
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6. Notas | |
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