As plantas aquáticas têm papel fundamental no equilíbrio dos ecossistemas, porém seu crescimento desequilibrado pode obstruir canais, represas e reservatórios e afetar múltiplos usos da água. Em relação a plantas aquáticas submersas, a utilização de medidas de controle torna-se mais complexa, em face da dificuldade em mapear e quantificar volumetricamente as áreas colonizadas. Nessas situações, considera-se que o uso de dados hidroacústicos possibilite o mapeamento e a mensuração dessas áreas, auxiliando na elaboração de propostas de manejo sustentáveis desse tipo de vegetação aquática. Assim, o presente trabalho utilizou dados acústicos e a técnica de krigagem para realizar a inferência espacial do biovolume de plantas aquáticas submersas. Os dados foram obtidos em três levantamentos ecobatimétricos realizados em uma área de estudos localizada no rio Paraná, caracterizada por condições favoráveis para proliferação de vegetação aquática submersa e dificuldade de navegação. Para delimitar as áreas caracterizadas pela presença de plantas aquáticas submersas, utilizou-se uma imagem multiespectral de alta resolução espacial World View-2. O mapeamento do biovolume das plantas aquáticas submersas nas áreas de ocorrência do fenômeno foi realizado a partir da inferência do biovolume por krigagem e do fatiamento dos valores inferidos em intervalos de 15%. A partir do mapa gerado, foi possível identificar os locais de maior concentração de macrófitas submersas, com predominância de valores de biovolume entre 15-30% e 30-45%, confirmando a viabilidade da utilização da krigagem na inferência espacial do biovolume, a partir de medidas ecobatimétricas georreferenciadas e com o suporte de imagem de alta resolução espacial.

Aquatic plants play a key role in ecosystem balancing. However, their unbalanced growth can clog canals, dams, and reservoirs, affecting multiple uses of water. Control of submerged aquatic plants is a complex task due to the difficulty in volumetrically mapping and quantifying the colonized areas. In these cases, the use of hydro-acoustic data allows mapping and measuring these areas, helping formulate proposals for sustainable management of this type of aquatic vegetation. This study used the kriging technique and acoustic data to perform the spatial inference of the biovolume of submerged aquatic plants. The data was obtained from three echobathimetric surveys conducted in a Paraná River study area, characterized by the proliferation of submerged aquatic vegetation, hindering navigation. High spatial resolution multi-spectral imagery World View-2 was used to delimit the areas with submerged aquatic plants. The mapping of the bio-volume of submerged aquatic plants was conducted through the bio-volume inference using the Kriging technique and slicing of the inferred values at 15% intervals. The map generated allowed identifying the areas of highest concentration of submerged macrophytes, which predominantly presented bio-volume values between 15-30% and 30-45%. This confirms the feasibility of using the kriging technique for biovolume spatial inference through geo-referenced ecobathimetric measurements and the support of high spatial resolution imagery.

Macrófitas são importantes produtoras primárias do ecossistema aquático, e o desequilíbrio do ambiente pode ocasionar seu crescimento acelerado. Portanto, levantamentos de dados relacionados a macrófitas submersas são importantes para contribuir na gestão de corpos de água. Contudo, a amostragem dessa vegetação requer um enorme esforço físico. Nesse sentido, a técnica hidroacústica é apropriada para o estudo de macrófitas submersas. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os tipos de dados gerados pelo ecobatímetro e analisar como esses dados caracterizam a vegetação. Utilizou-se o ecobatímetro BioSonics DT-X acoplado a um GPS. A área de estudo é um trecho do Rio Uberaba, MG. A amostragem foi feita por meio de transectos, navegando de uma margem à outra. Depois de processar os dados, obteve-se informação a respeito de ocorrência de macrófitas submersas, profundidade, altura média das plantas, porcentagem da cobertura vegetal e posição. A partir desse conjunto de dados, foi possível extrair outras duas métricas: biovolume e altura efetiva do dossel. Os dados foram importados de um Sistema de Informação Geográfica e geraram-se mapas ilustrativos das variáveis estudadas. Além disso, quatro perfis foram selecionados para analisar a diferença entre as grandezas de representação de macrófitas. O ecobatímetro mostrou-se uma ferramenta eficaz no mapeamento de macrófitas submersas. Cada uma das medidas - altura do dossel, ECH ou biovolume - caracteriza de forma diferente a vegetação submersa. Dessa forma, a escolha do tipo de representação depende da aplicação desejada.

Macrophytes are important aquatic ecosystem primary producers. Environmental imbalance may cause their rapid growth. Thus, collecting data related to submerged macrophytes can favor water body management. Since a great physical effort is required to sample this vegetation, a hydro-acoustic technique has been appropriate to study submerged macrophytes. Evaluating data types generated by the echo-sounder and analyzing how it characterizes vegetation were established as objectives. A BioSonics DT-X echo-sounder linked to a GPS was used. The selected study area is a section of the Uberaba River, MG. The sampling consisted of transects, navigating from one side to another. Data processing provided information on the occurrence, depth, plant mean height, vegetation cover percentage, and position of the submerged macrophytes. Two other metrics - biovolume and effective canopy height - were also extracted from this data set. Imported to a Geographic Information System, collected data generated illustrative maps of the studied variables. In addition, four profiles were selected to analyze the differences in macrophyte representation methods. The echo-sounder proved to be an effective tool to develop submerged macrophyte mapping. Since the submerged vegetation is differently characterized by each measurement - canopy height, ECH or bio-volume - the choice of representation depends on the application desired.

Este trabalho foi realizado na UHE Mogi-Guaçu, pertencente à AES Tietê S.A. Levantamento de plantas aquáticas e amostragem de água e sedimento foram realizados em julho de 2001 (estação seca), novembro de 2001 (início da estação chuvosa) e março de 2002 (final da estação chuvosa). Foram feitas 846 análises de água e 516 de sedimento, avaliando-se 47 características da água e 41 do sedimento. Espécies marginais e flutuantes foram as principais infestantes do reservatório, merecendo destaque as espécies Brachiaria subquadripara, Eichornia crassipes, Polygonum lapathifolium, Panicum rivulare, Salvinia auriculata e Pistia stratiotes. A turbidez e conseqüente baixa transmissão de luz pela coluna d'água impossibilitaram o desenvolvimento de plantas submersas. Teores de fósforo e nitrogênio encontrados tanto na água quanto no sedimento mostraram-se suficientes para suportar o crescimento de plantas aquáticas. A ocorrência de plantas marginais e flutuantes estava associada ao intenso processo de sedimentação observado no reservatório.

This research was carried out at the Mogi Guaçu reservoir owned by AES Tiete. Assessment of aquatic plants and water and sediment sampling were carried out in July 2001 (dry season), November 2001 (start of rainy season) and March 2002 (end of rainy season). A total of 846 water and 516 sediment analyses were performed, with 47 water and 41 sediment characteristics being evaluated. Marginal and floating species were the main weeds in the reservoir, the most outstanding being Brachiaria subquadripara, Eichornia crassipes, Polygonum lapathifolium, Panicum rivulare, Salvinia auriculata and Pistia stratiotes. Turbidity and low light transmission by water column made the growth of the submerged plants impossible. Phosphorus and nitrogen concentration both in the water and sediment was adequate to support aquatic plant growth. The occurrence of marginal and floating plants was associated with the intense process of sedimentation in the reservoir.

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. Em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com "taboa", o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

This work aimed to study the harvest and discard of aquatic plants from different places and infestation in the Tiete/Parana River system. The operation was performed with equipment installed at an aquatic plant harvester, using GPS system with differential correction signal. The time spent to load and unload the harvester was determined by timing with a stop watch, and the distance between the collection final point to the discard point as well the displacement time were determined by timing and GPS. In some collections, polygons were marked to instruct the machine operator to work exclusively in the corresponding area. Data interpretation permitted to determine the collect time participation in relation to the operation total time, indicating a significant value from an operational point of view (>70). Considering discard in areas infested with cattail, the mean total displacement was only 383 m, with 200.96s of mean time spent. Values of the harvester operational capacity oscillated between 0.23 and 1.60 ha h-1, indicating a mean value of 4.48 ha h-1 per day. The main limitation to the operational capacity was associated with the mean displacement velocity, intensifying in deeper and more infested areas. As for harvester displacement, there was great difficulty in orientation under normal operational conditions, making it impractical to maintain uniform spacing between the collect tracks. It was concluded that the operational evaluation indicated the unfeasibility of operating the machine without a GPS system allowing to guide the harvester throughout the control areas.

Foi desenvolvido um conjunto de equipamentos com o objetivo de mapear as áreas infestadas por macrófitas aquáticas, auxiliando operações de manejo mecânico, as quais são realizadas por uma colhedora desenvolvida especificamente para essa finalidade. O conjunto de equipamentos foi constituído por um GPS com programa de correção diferencial, acoplado a um palmtop, um sistema com dois teclados ligados em dataloggers e um transdutor de deslocamento linear LT. O GPS, através do palmtop, proporcionava o mapeamento da área de deslocamento, auxiliando o operador na movimentação da máquina, otimizando a operação e evitando, dessa forma, a sobreposição das faixas de coleta na área a ser manejada. Um dos teclados monitorava a movimentação e operação da colhedora, além da presença de obstáculos, como tocos e bancos de areia, enquanto o outro gerava dados sobre a presença de determinada espécie de planta, como E. densa, E. najas e C. demersum, além do nível de infestação destas plantas. O transdutor, instalado na plataforma frontal da colhedora, se movimentava linearmente, gerando informações sobre a profundidade da coleta realizada. Dessa forma, pôde-se observar que o desenvolvimento desse conjunto de equipamentos foi de grande utilidade e auxiliou a operação de controle mecânico de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas, possibilitando, assim, o planejamento de operações de manejo e controle subseqüentes.

An equipment kit was developed to map areas infested with aquatic macrophytes providing support to mechanical control operations performed by a harvester particularly developed for this purpose. The equipment kit consisted of a GPS with differential correction program connected to a palmtop, a system with two keyboards coupled to dataloggers, and an LT, linear displacement transducer. Through the palmtop, the GPS provided a mapping of the displacement area, helping the machine operator move the harvester, optimizing the operation and thus preventing overlapping of the collecting areas. One of the keyboards monitored the machine movement and operation,as well as the presence of obstacles, such as stumps or sand benches. The other keyboard generated data on the presence of particular plants, such as E. densa, E. najas and C. demersum, as well as their infestation level. The transducer installed in the frontal platform of the machine moved linearly, generating data on harvest depth. It was shown that the development of this equipment kit was advantageous and helped the mechanical control operation in the areas infested with submerged aquatic macrophytes, thus allowing to plan subsequent management operations and control.

Este trabalho é parte integrante de um projeto de pesquisa que tem por objetivo o desenvolvimento de programas de manejo integrado de plantas aquáticas em cinco reservatórios da bacia do rio Tietê, usados na produção de energia elétrica. A ocorrência de plantas aquáticas foi correlacionada com a qualidade da água e do sedimento. Amostragens de água e sedimento e levantamento de plantas foram realizados em junho de 2001 (estação seca), outubro/novembro de 2001 (início da estação chuvosa) e fevereiro/março de 2002 (final da estação chuvosa). Amostras de água foram utilizadas para estimar a transmissão ou extinção de luz em comprimentos de onda de 190 a 900 nm para colunas de água de 1 m de profundidade. Para melhor entendimento e registro (em fotos digitais) dos problemas com formação de bancos de sedimento e plantas aquáticas, todos os reservatórios foram sobrevoados, usando um helicóptero, nos dias 4 e 5 de junho de 2001. Os resultados permitiram concluir que a ocorrência de plantas submersas, destacando-se Egeria densa e Egeria najas, foi a mais dependente da transparência da água e transmissão de luz. A maior turbidez e sólidos suspensos contidos e a menor transmissão de luz alteram a freqüência de plantas submersas. Os reservatórios de Promissão e Nova Avanhandava foram os mais infestados com plantas submersas. A ocorrência de plantas marginais e flutuantes é muito dependente da formação de bancos de sedimentos. Os reservatórios de Barra Bonita, Bariri e Ibitinga foram os mais infestados com plantas marginais e flutuantes. A concentração de fósforo e nitrogênio, a turbidez e os sólidos suspensos foram reduzidos com o deslocamento ao longo da seqüência de reservatórios no rio Tietê (Barra Bonita => Bariri => Ibitinga => Promissão => Nova Avanhandava).

This research is part of a project aiming to develop aquatic plant integrated management programs in five reservoirs of the Tietê watershed (São Paulo, Brasil) used to produce electric energy. The occurrence of aquatic plants was correlated to water and sediment composition. Water and sediment samplings and field evaluations were performed in June 2001 (drought season), October/November of 2001 (start of rainy season) and February/March 2002 (end of rainy season). Water samples were used to estimate the transmission or extinction of light from 190 to 900 nm by 1 m-thick water columns. To better understand and register (in digital pictures) the problems encountered with the formation of sediment banks and aquatic plants, all the reservoirs were overflown using a helicopter, on June 4th and 5th. The results allowed to conclude that the occurrence of submersed plants, mainly Egeria densa and Egeria najas, is highly dependent on water transparency and light transmission. The higher turbidity and content of suspended solids, as well as the lower light transmission change the frequency of submersed plants. Promissão and Nova Avanhandava reservoirs were the most infested with submersed plants. The occurrence of marginal and floating plants is highly dependent on the formation of sediment banks. Barra Bonita, Bariri and Ibitinga reservoirs were the most infested with marginal and floating plants. P and N concentrations, turbidity and the contents of suspended solids were reduced by the downstream movement along the sequence of reservoirs (Barra Bonita => Bariri => Ibitinga => Promissão => Nova Avanhandava).

O monitoramento da vegetação aquática permite avaliar a evolução das comunidades e determinar o potencial de danos associados a essas populações. O objetivo do trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie, presentes no reservatório de Barra Bonita. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática presentes na represa (335 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As plantas foram identificadas e foi feita uma estimativa visual de valor geográfico do ponto (tamanho da área) e distribuição proporcional das plantas no foco. Observou-se que a área ocupada pela represa, estimada a partir da imagem Landsat, foi de 27.718 ha e que a área ocupada por macrófitas superficiais foi de 1.871 ha. Foram encontradas 17 espécies macrófitas vegetando na represa de Barra Bonita. Em razão da grande diversidade de espécies encontradas, considerou-se que as principais foram as que ocorreram com níveis de infestação acima de 10%. Portanto, as espécies aquáticas mais importantes foram: Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara e Eichhornia crassipes. Outras espécies que podem ser destacadas no levantamento, com índices entre 5 e 10%, foram: Pistia stratiotes, Enidra sessilis, Polygonum lapathifolium, Echinochloa polystachya e Salvinia auriculata.

Aquatic vegetation inventory allows to evaluate community evolution and to determine the potential of damages associated to these populations. The objective of this work was to identify the aquatic plants and the infestation levels of each species in the Barra Bonita reservoir. All the aquatic vegetation focuses in the dam (335 points) were evaluated and marked with a GPS apparel. The plants were identified and a visual estimate of the geographical value of the point (size of the area) and a proportional distribution of the plants in the focus were carried out. It was observed that the area occupied by the dam, estimated by the Landsat image was of 277.180.000 m² and the area occupied by the superficial aquatic vegetation was of 18.710.000 m². Seventeen macrophyte species were found vegetating in the Barra Bonita dam. Due to great diversity of species found, those presenting infestation levels above 10% were considered to be the main ones ones, i.e, Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara and Eichhornia crassipes. Other species considered outstanding in the inventory, with indices from 5% to 10%, were: Pistia stratiotes, Enidra sessilis, Polygonum lapathifolium, Echinochloa polystachya and Salvinia auriculata.

A presença de algumas substâncias na água, como pigmentos fotossintetizantes, particulados, etc., afeta sua cor, provocando mudanças na radiância da água registrada por sensores orbitais. Nesse sentido, o sensoriamento remoto pode se constituir em uma fonte complementar de dados para o monitoramento da qualidade da água em grandes reservatórios (Novo et al., 1994). No contexto de um projeto de pesquisa realizado na AES Tietê S.A., com o objetivo de desenvolver técnicas para a avaliação da área com infestação de plantas aquáticas, imagens orbitais multiespectrais foram usadas tanto para mapear a dispersão espacial e estimar a área de ocorrência de macrófitas aquáticas, em duas épocas distintas, quanto para orientar a definição de pontos de amostragem in loco, visando a coleta e posterior análise da água e de sedimentos nos reservatórios. Este trabalho apresenta uma descrição do procedimento metodológico adotado na análise das imagens multiespectrais, bem como os resultados obtidos na caracterização dos reservatórios de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão e Nova Avanhandava, em termos de seu dimensionamento, variabilidade espectral da água e presença de macrófitas emersas, nas duas épocas do ano consideradas.

Water color is affected by substances that change the water radiance detected by satellite sensors. Thus, remote sensing techniques may be used as a complementary data source to monitor water quality in large reservoirs (Novo et al., 1994). Within the context of a research project, whose main purpose is to develop techniques to evaluate macrophyte infestation levels in AES Tietê reservoirs, multi spectral satellite images were used to: a) map microphyte spatial dispersion and evaluate their area of occurrence , in two periods and, b) locate points to collect water samples. This paper presents the methodology adopted and the results obtained from Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão and Nova Avanhandava reservoir analyses, concerning their size, water body spectral variability and macrophyte infestation area during two periods (wet and dry seasons).