Abstract In civil engineering, the stability of many structures depends on the physical properties of the contact between the concrete seated on the rocky foundation surface. Usually, they are critical structures of great importance to society, such as: bridges, tunnels and dams. Thus, the shear behavior of rock-concrete joints is a key factor of the structural stability. The method of cohesive zones (CZM) allows to simulate the beginning of the formation of a crack and its propagation, without knowing the crack location or when it will start. Thus, in this work, a numerical model was developed capable of simulating the failure due to interfacial delamination of the contact between a structure formed by mortar seated on a rocky granite leaning surface. The calibration of the numerical model was performed using the experimental test results of simple compression on a block of rock in contact with the mortar by an inclined interface. The test was monitored using a high-resolution digital camera. The data were processed using the digital image correlation method (DIC) to obtain displacement data of the laboratory test. The DIC results were used to calibrate the nonlinear numerical model of the test using the bilinear method of cohesive zone in the rock-mortar interfacial contact elements. By a parametric analysis varying the maximum shear stress parameter of the contact cohesive elements, the bilinear law was adjusted (Maximum tensile stress and critical displacement and damage rate). Indirectly, the rate of release of energy of critical deformation from the rupture of the contact was also estimated.

Resumo Na engenharia civil, a estabilidade de muitas estruturas depende das propriedades físicas do contato entre o concreto assentado na superfície rochosa de fundação. Geralmente são estruturas críticas e de grande importância para a sociedade, tais como: pontes, túneis e barragens. Assim, o comportamento ao cisalhamento das juntas rocha-concreto é um fator chave da estabilidade estrutural. O método das zonas coesivas (MZC) permite simular o início da formação de uma fissura e a sua propagação, sem saber a localização da fissura ou quando esta irá começar. Assim, neste trabalho foi desenvolvido um modelo numérico capaz de simular a ruptura por descolamento interfacial do contato entre uma estrutura formada por argamassa assentada sobre uma superfície inclinada de granito rochoso. A calibração do modelo numérico foi realizada através dos resultados de ensaios experimentais de compressão simples sobre um bloco de rocha em contato com a argamassa por uma interface inclinada. O teste foi monitorado por meio de uma câmera digital de alta resolução. Os dados foram processados utilizando o método de correlação de imagens digitais (CID) para obtenção dos dados de deslocamento do ensaio laboratorial. Os resultados do método CID foram utilizados para calibrar o modelo numérico não linear do ensaio utilizando o método bilinear de zona coesiva nos elementos de contato interfacial rocha-argamassa. Através de uma análise paramétrica variando o parâmetro de tensão cisalhante máxima dos elementos coesivos de contato, determinou-se a lei bilinear ajustada (tensão máxima de tração, deslocamento crítico e taxa de dano). Indiretamente, também foi estimada a taxa de liberação de energia de deformação crítica proveniente da ruptura do contato.

Resumo O método de espectrometria de raios gama é uma alternativa para medir rapidamente a intensidade da radiação emitida pelos elementos U (urânio), K (potássio) e Th (tório) da superfície do solo, podendo dar suporte ao mapeamento tradicional de solos. O excesso de potássio pode ser prejudicial à videira, fato que ocorre frequentemente em regiões tropicais e a manutenção da matéria orgânica é mais difícil em solos arenosos. O mapeamento desses aspectos pode subsidiar o manejo agrícola e, quando aplicado à viticultura, pode incentivar a produção de vinhos diferenciados para um mercado competitivo no mundo. A área de estudo localiza-se em Santana do Livramento, Brasil, onde foram avaliadas as distribuições dos teores de radio-elementos, em diferentes tipos de solo e relevo, bem como o seu mapeamento dentro dos vinhedos. Os dados de radio-elementos e o modelo digital de elevação foram interpolados pelo método de krigagem, gerando mapas com resolução de 5 metros. Os resultados geraram mapas de altimetria e níveis de U, Th e K, bem como a classificação para cada elemento de rádio: alto teor, médio teor e baixo teor. Perfis de solo também foram feitos ao redor da fazenda, a fim de observar a variação vertical dos radio-elementos. O zoneamento de U, Th e K no solo apresentou a espectrometria gama como uma alternativa rápida para medir as variações desses elementos e assim, indicar áreas a serem monitoradas quanto ao teor de potássio e matéria orgânica, evitando doenças ou deficiências de outros elementos do solo. solo, relacionadas com anomalias ou com o conteúdo de radio-elementos.

Abstract The gamma-ray spectrometry method is an alternative for quickly measuring the intensity of the radiation emitted by the elements U (uranium), K (potassium) and Th (thorium) from the soil surface, being able to support the traditional soil mapping. The excess of potassium can be harmful to vines, a fact that often occurs in tropical regions and the maintenance of organic matter is more difficult in sandy soils. The mapping of these aspects can support agricultural management and, when applied to viticulture, can encourage the production of differentiated wines for a competitive market in the world. The studied area is located in “Santana do Livramento”, Brazil, where the distributions of radio-elements contents were evaluated, in different types of soil and relief, as well as their mapping within the vineyards. The radio-element data and the digital elevation model were interpolated by the kriging method, generating maps with a resolution of 5 meters. The results generated maps of altimetry and levels of U, Th and K, as well as the classification for each radio-element: high content, medium content and low content. Soil profiles were also made around the farm, in order to observe the vertical variation of radio-elements. The zoning of U, Th and K in the soil presented the gamma-spectrometry as a quick alternative to measure the variations of these elements and thus, indicating areas to be monitored for the content of potassium and organic matter, avoiding diseases or deficiencies of other elements of the soil. soil, related to anomalies or the content of radio-elements.

Summary: The Mixteco River basin is located in the state of Oaxaca, Mexico and comprises a total area of 6 559.20 km2, which shows a strong degradation of its natural resources, derived mainly from anthropic actions associated with poor management of its natural resources. Thus, the goal of this research is to evaluate the runoff behavior with the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model in the Mixteco River basin using the soil spatial distribution from INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía) and that obtained through technique of DSM (Digital Soil Mapping) technique. The modeling with INEGI (ModINEGI) corresponds to the soil map of the series II scale 1:250 000, and the modeling with DSM (ModDSM) was obtained from the environmental covariates. The SWAT model performance evaluation indicators during the calibration phase were R2 = 0.88 and NSE = 0.87 for ModDSM and R2 = 0.85 and NSE = 0.85 for ModINEGI. However, during the validation period, the ModDSM results (R2 = 0.83 and NSE = 0.81) were better than those of ModINEGI (R2 = 0.83 and NSE = 0.61). Therefore, the results indicate that the spatial variation of the soil types obtained through the DSM technique in combination with the vegetation cover and the distribution of slopes at the basin level, allow the SWAT model to simulate the adequate surface runoff behavior.

Resumen: La cuenca del río Mixteco se ubica en el estado de Oaxaca, México y comprende una superficie total de 6 559.20 km2; esta presenta fuerte degradación de sus recursos naturales, derivado principalmente de las acciones antrópicas asociadas a una mala administración de sus recursos naturales. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento del escurrimiento superficial mediante el modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) en la cuenca del río Mixteco utilizando tanto la distribución espacial de suelo del INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía) como la obtenida a través de la técnica de DSM (Mapeo Digital de Suelos). La modelación con INEGI (ModINEGI) correspondió al mapa edafológico de la Serie II escala 1:250,000 y la modelación con DSM (ModDSM) se obtuvo a partir de covariables ambientales. Los indicadores de evaluación del desempeño del modelo SWAT durante la fase de calibración fueron R2 = 0.88 y NSE = 0.87 para ModDSM y R2 = 0.85 y NSE = 0.85 para ModINEGI; sin embargo, durante el periodo de validación, los resultados de ModDSM (R2 = 0.83 y NSE = 0.81) fueron mejores que los de ModINEGI (R2 = 0.83 y NSE = 0.61). Por lo tanto, los resultados indican que la variación espacial de los tipos de suelo obtenida a través de la técnica de DSM, en combinación con la cobertura vegetal y la distribución de las pendientes a nivel cuenca, permiten al modelo SWAT simular de forma adecuada el comportamiento del escurrimiento superficial.

Resumen Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) se están convirtiendo en una herramienta tecnología muy versátil en diversas áreas de aplicación para actividades del desarrollo. La topografía, como área fundamental de la ingeniería, aporta información relacionada con la ubicación tridimensional de puntos en la superficie terrestre. Este trabajo tiene por objetivo generar información topográfica, usando un UAV como alternativa tecnológica a las técnicas tradicionales. La metodología consistió en la planificación y ejecución de dos vuelos fotogramétricos con el UAV EBEB SQ, instrumentado con la cámara multiespectral Sequoia. Para ello, se colocaron cinco puntos de control en el terreno, georreferenciados con estación total, usados como puntos de control en el procesamiento de las imágenes del vuelo. Las fotografías capturadas en el vuelo, fueron procesadas mediante fotogrametría con el software PIX4Dmapper, en un computador de escritorio, con procesador Intel(R) Core (TM) i9-9900K CPU 3.60GHz y 32.0 GB de RAM. Los resultados del vuelo fotogramétrico consistieron en un total de 633 fotografías RGB en un tiempo de vuelo de 36:27 minutos, para un área de cobertura de 57.7 ha. El reporte de calidad del procesamiento indicó una precisión de 2 mm en la georreferenciación de las fotografías con los puntos de control. El procesamiento fotogramétrico se ejecutó en un tiempo de 48 minutos para generar Ortofotos, Modelo Digital del Terreno (MDT) y nube de puntos tridimensional. Los productos generados alcanzaron una resolución espacial de 5 cm/pixel, con precisiones milimétricas que permitieron gestionar información topográfica secundaria como la pendiente. La nube de puntos permitió clasificar la cobertura en vegetación y suelo, para estimar la altura del dosel del cultivo de algodón con una precisión del 91 %. Como ventajas del UAV sobre las técnicas tradicionales para levantamientos topográficos se puede destacar la variedad y precisión de los productos geoespaciales y la optimización de los tiempos.

Abstract Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are becoming a very versatile technology tool in several application areas for development activities. Topography, as a fundamental area of engineering, provides information related to the three-dimensional location of points on the earth's surface. The objective of this work was to generate topographic information, using UAV as a technological alternative to traditional techniques. The methodology consisted of planning and execution of two photogrammetric flights with the EBEB SQ UAV, instrumented with the Sequoia multispectral camera. Five control points were placed on the ground, georeferenced with a total station, used as control points in the processing of the flight images. The photographs captured in flight were processed by photogrammetry with PIX4Dmapper software on a desktop computer, with an Intel(R) Core (TM) i9-9900K CPU 3.60GHz processor and 32.0 GB of RAM. The photogrammetric flight results consisted of a total of 633 RGB photographs in a flight time of 36:27 minutes, for a coverage area of 57.7 ha. The processing quality report showed an accuracy of 2 mm in the georeferencing of the photographs with the control points. The photogrammetric processing was executed in a time of 48 minutes to generate Orthophotos, Digital Terrain Model (DTM) and three-dimensional point cloud. The generated products reached a spatial resolution of 5 cm/pixel, with millimeter accuracies that allowed the management of secondary topographic information such as slope. The point cloud made it possible to classify the coverage in vegetation and soil, to estimate the height of the cotton crop canopy with an accuracy of 91%. As advantages of the UAV over traditional techniques for topographic surveys, the variety and precision of geospatial products and the optimization of times can be highlighted.

Abstract The main objective of this research is to investigate the lithostructural, tectonic, and neotectonic control on the relief of the Pancas region (Espírito Santo, Southeastern Brazil). The methodology was organized into computer and field analyses. In a computer, lineament and structural trend maps were generated from the manual extraction technique using editing tools of ArcGIS 10.3.1™ software (ESRI, 2012) over a Digital Elevation Model (DEM) with different artificial illumination (scale 1:110.000) and orientation rosettes were generated. The geological and geomorphological maps were organized/elaborated with ArcGIS from the Geographic Information System (GIS). The cartographic bases were configured in the UTM projection system, and DATUM SIRGAS 2000, zone 24S, and later analyzed and compared with the data of the orientations of the dedicated lineaments, with the orientation of the studied outcrop failures and with the existing literature. The results presented NW-SE/NNW-SSE and NE-SW/NNE-SSW orientations, with the predominance of NNW-SSE and NW-SE orientations identified in the analysis of the lineaments and structural trends, similar to the orientations of the geological faults and neotectonic faults present in the studied area, reflecting the regional structuring of the area, presenting the same orientations as the Colatina Belt. The secondary orientations of the Araçuaí Orogen (NE-SW), the identification of morphotectonic features, the presence of abrupt topographic differences (topographic profiles), and the identification of tectonic regions (base surface map) and tectonic blocks (scanning profile) demonstrate the tectonic control in the relief of the Pancas-ES region, achieving the objective of this research.

Resumo Esta pesquisa tem como objetivo principal investigar o controle litoestrutural, tectônico e neotectônico no relevo da região de Pancas (Espírito Santo, Sudeste do Brasil). A metodologia foi organizada em análises de gabinete e de campo. Em gabinete foram gerados mapas de lineamentos e de trends estruturais, a partir da técnica de extração manual, utilizando ferramentas de edição do software ArcGIS 10.3.1™ (ESRI, 2012), sobre um Modelo Digital de Elevação (MDE) com diferentes iluminações artificiais (escala 1:110.000) e geradas rosetas de orientação. Os mapas geológicos e geomorfológicos foram organizados/elaborados com o ArcGIS, a partir do Sistema de Informações Geográficas (SIG) e as bases cartográficas foram configuradas no sistema de projeção UTM e DATUM SIRGAS 2000, zona 24S, posteriormente analisados e comparados com os dados das orientações dos lineamentos decalcados, com a orientação das falhas de afloramentos estudados e com a literatura existente. Os resultados apresentaram orientações NW-SE/NNW-SSE e NE-SW/NNE-SSW, com a predominância das orientações NNW-SSE e NW-SE identificadas na análise dos lineamentos e dos trends estruturais, semelhantes com as orientações das falhas geológicas e das falhas neotectônicas presentes na área estudada, refletindo a estruturação regional da área, apresentando as mesmas orientações da Faixa Colatina. As orientações secundárias do Orógeno Araçuaí (NE-SW), a identificação de feições morfotectônicas, a presença de diferenças topográficas abruptas (perfis topográficos), a identificação de regiões tectônicas (mapa de superfície de bases) e de blocos tectônicos (perfil em varredura) demonstram o controle tectônico no relevo da região de Pancas-ES, atingindo o objetivo desta pesquisa.

Resumo O solo constitui um recurso natural complexo e central para a produção agrícola e a qualidade ambiental dos agroecossistemas. O mapeamento e modelação detalhada das propriedades do solo por deteção remota permitem desenvolver ferramentas e conhecimento úteis para uma agricultura sustentável e responsável. Neste contexto, recolheram-se dados multiespectrais a partir do Sentinel-2 e de um veículo aéreo não tripulado (VANT), com sensor multiespectral RedEdge-MX acoplado. Desenvolveu-se um modelo digital de elevação (3D) para uma parcela de vinha na Região Demarcada dos Vinhos Verdes (Ponte de Lima, NW Portugal). A análise da superfície 3D e das bandas permitiu a produção de índices microtopográficos, litológicos, micro(bio)climáticos e edáficos espacialmente explícitos. Estes índices permitem, entre outros, representar e analisar a altitude, declive, exposição ao vento, carga térmica, evaporação de água do solo, albedo, carbonatos, óxidos de ferro e tipo de rocha. A integração dos dados obtidos neste trabalho com as análises ao solo realizadas pelo Institut Français de la Vigne et du Vin (2022), permitem a validação dos resultados e auxiliam nas decisões e ações operacionais de conservação do solo e de gestão hídrica em parcelas de vinha.

Abstract Soil is a complex and central natural resource for agricultural production and the environmental quality of agroecosystems. The mapping and detailed modeling of soil properties by remote sensing allow the development of useful tools and knowledge for sustainable and responsible agriculture. In this context, multispectral data were collected from Sentinel-2 and from an unmanned aerial vehicle (UAV), with a RedEdge-MX multispectral sensor coupled. A digital elevation model (3D) was developed for a vineyard plot in the Demarcated Region of Vinhos Verdes (Ponte de Lima, NW Portugal). The analysis of the 3D surface and the bands allowed the production of spatially explicit microtopographic, lithological, micro(bio)climatic and edaphic indices. These indices allow, among others, to represent and analyze altitude, slope, exposure to wind, thermal load, soil water evaporation, albedo, carbonates, iron oxides and rock type. The integration of the data obtained in this work with the soil analyzes carried out by the Institut Français de la Vigne et du Vin (2022), allows the validation of the results and helps in the decisions and operational actions of soil conservation and water management in vineyard plots.

RESUMEN Uno de los factores directos más importantes que afectan a los servicios ecosistémicos (SE) y su provisión han sido el cambio del uso y cobertura de la tierra. La ausencia de información de cómo estos factores afectan a la provisión de los servicios pueden llevar a su deterioro o uso no sostenible. Esta investigación fue realizada en la cuenca del río Jejui Guazú, en la Región Oriental de Paraguay, con el fin describir la variación del servicio ecosistémico de retención de nitrógeno total (NT) y ante la reducción de la superficie boscosa sin protección legal, utilizando el modelo InVEST y softwares de Sistema de Información Geográfica. Para este efecto, se generaron el uso y cobertura de la tierra del año 2017 (identificándose ocho clases), modelo digital de elevación, promedio anual de precipitación del mismo año y límite de subcuencas. Los resultados resaltan el rol fundamental de las áreas naturales, tanto bosques como humedales, para el mantenimiento del servicio de retención de nutrientes. Especialmente, los humedales los cuales presentan la mayor proporción porcentual de retención de NT, observándose cuencas cubiertas por humedales con un 90,94 y 91,10%; y la menor disminución de su capacidad con el cambio de la configuración del paisaje reduciéndose solo en un 1,53%.

ABSTRACT One of the most important direct drivers affecting ecosystem services (ES) and their provision has been land use and land cover (LULC) change. The absence of information on how these factors affect ecosystem services provision can lead to their deterioration or unsustainable use. This research was carried out in the Jejui Guazú river watershed, in the Eastern Region of Paraguay, in order to describe the variation of the ecosystem service of total nitrogen (TN) retention and under forested area reduction, considering the ones without legal protection using the InVEST model and Geographic Information System’s software For this purpose, the land use and land cover of the year 2017 (where eight classes were identified), a digital elevation model, the annual average rainfall for the same year and sub-basin limits were generated. The results highlight the fundamental role of natural areas, both forests and wetlands, for the maintenance of the nutrient retention service. Especially, wetlands which present the highest percentage of TN retention, where watersheds covered by wetlands got 90.94 and 91.10% of retention; and the smallest decrease in its retention capacity with the change in the landscape configuration, decreasing only by 1.53%.

RESUMO O mapeamento da elevação ao nível do solo é um desafio em áreas florestadas como a região amazônica, coberta principalmente por floresta tropical densa. As técnicas mais comuns, i.e., a fotogrametria e o radar de comprimento de onda curto, fornecem elevações ao nível do dossel na melhor das hipóteses, enquanto a maioria das aplicações requer a elevação do solo. Mesmo o lidar e o radar de banda P, que podem penetrar a folhagem e medir elevações ao nível do solo, têm algumas limitações que são analisadas aqui. Abordamos três questões: Até que ponto um modelo de terreno pode ser substituído por um modelo de superfície ao nível do dossel, mais facilmente disponível, para aplicações baseadas na topografia? Como a elevação ao nível do solo pode ser obtida através da floresta? O conhecimento a priori das propriedades gerais do relevo continental pode ser usado para compensar os limites dos métodos de medição na presença de floresta?

ABSTRACT Elevation mapping at ground level is challenging in forested areas like the Amazon region, which is mostly covered by dense rainforest. The most common techniques, i.e. photogrammetry and short wavelength radar, provide elevations at canopy level at best, while most applications require ground elevations. Even lidar and P-band radar, which can penetrate foliage and measure elevations at ground level, have some limitations which are analyzed in here. We address three research questions: To what extent can a terrain model be replaced by a more easily available canopy-level surface model for topography-based applications? How can the elevation be obtained at ground level through forest? Can a priori knowledge of general continental relief properties be used to compensate for the limits of measurement methods in the presence of forest?

RESUMO Os dados topográficos extraídos do modelo digital de terreno (MDT) possibilitam analisar fatores associados a diversos fenômenos decorrentes na superfície terrestre. Este estudo teve como objetivo avaliar a susceptibilidade ambiental à salinização do solo por meio da modelagem de dados topográficos no Semiárido brasileiro. Definiu-se o município de Jeremoabo-BA como escala espacial de análise devido às características climáticas e aos indícios de deterioração ambiental. Aplicou-se a lógica fuzzy, operador gamma, para integrar a declividade, plano de curvatura, perfil de curvatura e índice topográfico de umidade e configurar cenários de susceptibilidade à salinização. A ocorrência das classes de alta e severa susceptibilidade à salinização do solo decorrem, juntas, em cerca de 22,29% da área total. Elas estão associadas às baixas declividades, altos índices topográficos de umidade, perfil de curvatura côncavo e à classe planar do plano de curvatura do relevo. Os dados indicam a necessidade de realizar um planejamento eficaz do uso da terra pela agricultura, como o do emprego da irrigação, para minimizar o processo de salinização do solo, que estão associados ao fenômeno da desertificação.

ABSTRACT Topograph ic data extracted from a digital terrain model (DTM) make it possible to analyze factors associated with various phenomena arising on the earth’s surface. The aim of this study was to evaluate environmental susceptibility to soil salinization using the modeling of topographic data in the semiarid region of Brazil. The municipality of Jeremoabo, Bahia, was defined as the spatial scale for the analysis due to the climate characteristics and signs of environmental deterioration. The fuzzy gamma operator was applied to integrate the slope, plan and profile curvature, and topographic wetness index, and to configure scenarios of susceptibility to salinization. Together, the classes of high and severe susceptibility to soil salinization occur in around 22.29% of the total area. They are associated with low slopes, high topographic wetness indices, a concave curvature profile, and the planar class of plan curvature of the terrain. The data show the need to carry out effective land use planning for agriculture, such as the use of irrigation, to minimize the process of soil salinization, which is associated with the phenomenon of desertification.

Abstract: In this paper we have mapped the time in which the continental shelf of the Atlantic coast of Andalusia (Spain) and Algarve (Portugal) has been emerged during the last glaciation, using a digital elevation model and a sea level model developed from the heights of twelve subperiods that encompass the entire glaciation. Since the Gulf of Cádiz coast has a wide continental shelf, the emerged surface during the glaciation was greater than at present, being its size dependent on the position of the sea level. Additionally, the last glaciation sea level model is compared with another simplified model based on two sub-periods, one of almost 100,000 years, of sea level decline, and another of about 12,000 years, of sea level rise. The results show that broad sectors of the continental shelf remained emerged for long periods of time, and that the methodological proposal made is significantly more accurate than any other approach, including that of the proposed simplified model.

Resumen: En este trabajo se cartografía el tiempo en que la plataforma continental de la costa atlántica de Andalucía (España) y Algarve (Portugal) ha estado emergida durante la últi ma glaciación, empleando para ello un modelo digital de elevaciones batimétrico y un modelo de cambio del nivel del mar elaborado a partir de las cotas de doce subperiodos que engloban la totalidad de la última glaciación. Debido a que la costa de Golfo de Cádiz presenta una amplia plataforma continental, la superficie emergida durante la glaciación debió ser muy extensa, con un tamaño dependiente de la posición del nivel el mar en cada momento. Adicionalmente, se compara el modelo de cambio del nivel del mar de sarrollado con otro modelo simplificado basado en dos subperiodos, uno de descenso del nivel del mar y otro de ascenso. Los resultados evidencian que amplios sectores de la plataforma continental permanecieron emergidos durante largos periodos de tiempo, y que la propuesta metodológica realizada resulta notablemente más precisa que la del modelo simplificado propuesto.

Abstract Traditionally, the altimetric accuracy assessment of digital elevation models (DEM) has been carried out using standards (e.g., National Standard for Spatial Data Accuracy) based on sampling of points in the reference model (S1) and in the model to be assessed (S2). These standards have two drawbacks: 1) the points are scarce compared to the total surface of a DEM and therefore they leave a large ground area not assessed, 2) the surface assessment is carried out comparing points, when it seems more suitable to assess by surfaces comparison. Both drawbacks can be overcome by surface buffer methods. This work presents for the first time in the altimetric assessment field the methods of single buffer (MOS) and double buffer (MOD) on surfaces. The study has been carried out on synthetic data. It has been proved that both methods allow the detection of outliers and biases when assessed S2. In addition, observed distribution functions can be elaborated, which eliminate the need to consider normality hypotheses about the discrepancies and allow applying some quality control techniques through tolerances.

Resumen Tradicionalmente, la evaluación de la exactitud altimétrica de modelos digitales de elevaciones del terreno (MDE), se ha realizado aplicando estándares (p.ej. National Standard for Spatial Data Accuracy) basados en el muestreo de puntos en el modelo de referencia (S1) y en el modelo a evaluar (S2). Estos estándares plantean dos inconvenientes: 1) los puntos utilizados en las evaluaciones son escasos comparados con la superficie total de un MDE y, por tanto, dejan gran parte del terreno sin evaluar, 2) la evaluación de un elemento superficial se realiza por comparación de elementos puntuales, cuando parece más adecuado evaluar por comparación de superficies. Ambos inconvenientes pueden ser superados si se utilizan métodos de orlado sobre superficies. En este trabajo se presentan por primera vez, en el ámbito de la evaluación altimétrica de MDE, los métodos de orlado simple (MOS) y doble (MOD) sobre superficies. El estudio se ha realizado sobre datos sintéticos que permiten plantear una situación de estudio predeterminada. Se ha demostrado que ambos métodos permiten la detección de atípicos y sesgos al evaluar S2. Además, se pueden elaborar funciones de distribución observadas, que eliminen la necesidad considerar hipótesis de normalidad sobre las discrepancias.

Summary: Nitrogen use efficiency of nitrogen use in agriculture is very low, causing environmental problems and low crop productivity, therefore, knowing the spatial and temporal distribution of biophysical variables such as the fractional vegetation cover (FVC) and the canopy nitrogen content (CNC) of the crops will provide valuable information to improve this condition. The use of freely accessible satellite imagery, such as Sentinel-2 (S-2) images, can facilitate this task. Due to the above, a study was carried out in six corn plots grown by producers in Texcoco de Mora, Estado de Mexico. The first objective was to investigate the relationship between spectral indices, estimated from the reflectance measured with a multispectral radiometer at surface level and S-2 images, with FVC, estimated by digital photographs through the Canopeo mobile application. The second objective was to obtain a linear model that estimated the CNC from the analysis of different spectral indices. Two models were generated to estimate FVC, from the radiometric information at surface level, their validation yielded a high value of R2 = 0.92 and a RMSE = 7.3% between measured and estimated FVC data; however, in the case of the data estimated with S-2 images, lower values of R2 = 0.67 and RMSE = 17.6% were obtained, which was attributed to a possible effect of the atmosphere, since the study period coincided with the rainy season. Finally, to estimate the CNC, the best results were obtained with the model generated from ClGreen, in which an R2 of 0.91 and a RMSE of 0.63 g m-2 were obtained, when comparing the CNC measured in relation to the estimate.

Resumen La eficiencia del uso de nitrógeno en la agricultura es muy baja, provocando problemas ambientales y baja productividad de los cultivos, por lo que conocer la distribución espacial y temporal de variables biofísicas que estimen su crecimiento, como la fracción de cobertura vegetal (FCV), y el contenido de nitrógeno del dosel (CND) aportará información valiosa para mejorar esta condición. El uso de imágenes satelitales de libre acceso, como las imágenes del satélite Sentinel-2 (S‑2), puede facilitar esta tarea. Con base en lo anterior, se realizó un estudio en seis parcelas de maíz, cultivadas por productores de la zona de Texcoco de Mora, Estado de México, cuyo primer objetivo fue investigar la relación entre índices espectrales, estimados a partir de la reflectancia, medida con un radiómetro multiespectral a nivel de superficie y de imágenes S-2; con la FCV, estimada mediante fotografías digitales a través de la aplicación para celulares Canopeo. El segundo objetivo fue obtener un modelo lineal para estimar el CND a partir del análisis de diferentes índices espectrales. Se generaron dos modelos para estimar la FCV, a partir de la información radiométrica a nivel de superficie, la validación de estos arrojó un valor alto de R2 = 0.92 y un CME = 7.3% entre datos de FCV medidos y estimados; sin embargo, en el caso de los datos estimados con imágenes S-2 se obtuvieron valores más bajos de R2 = 0.67 y CME = 17.6%, lo cual se atribuyó a un posible efecto de la atmósfera, ya que el periodo de estudio coincidió con la temporada de lluvias. Finalmente, en el caso del CND, los mejores resultados se obtuvieron con el modelo generado a partir del ClGreen, con el cual se obtuvo un R2 de 0.91 y un CME de 0.63 g m-2, al comparar el CND medido con relación al estimado.

Resumen Introducción. La estimación previa de variables de rendimiento en plantaciones de caña de azúcar (Saccharum officinarum), es importante para adaptar prácticas de manejo y aumentar la competitividad en la agroindustria azucarera costarricense. Objetivo. El objetivo de este estudio fue realizar estimaciones de variables de rendimiento en el cultivo de la caña de azúcar, por medio de la integración de fotografías aéreas, métodos fotogramétricos y determinaciones de campo. Materiales y métodos. Se utilizó un lote de una hectárea de caña de azúcar, propiedad de la cooperativa CoopeCañita R.L. (Turrialba, Costa Rica), con 5 años de producción y sembrado con la variedad B76-256. La evolución espacio-temporal del crecimiento del cultivo se midió de mayo a noviembre del 2017, por medio de 6 vuelos con un VANT, el cual portaba una cámara fotográfica CoolPix A de 16,2 megapíxeles. Se realizó el procesamiento fotogramétrico y se obtuvieron los Modelos Digitales de Superficie (DSM). Estas variables permitieron estimar la altura y el volumen del cultivo. Las estimaciones se correlacionaron con diferentes variables de rendimiento como toneladas métricas de caña por hectárea (TMH), rendimiento de kilogramos de azúcar por tonelada (RKA), total de kilogramos de azúcar (TKA), total de kilogramos de miel (TKM) y rendimiento de kilogramos de miel (RKM) de la zafra 2017-2018. Resultados. La relación entre las TMH obtenidas en campo y las estimadas a partir del modelo de regresión lineal creado con la altura del cultivo fue de un R2 de 0,83. El error absoluto de la estimación de rendimiento, a partir de altura de planta, fue de 3,7 ton.ha-1, el error residual estándar de 6,3 ton.ha-1 y el RMSE de 5,63 ton.ha-1. Conclusión. Según los resultados, la mejor fecha para la estimación TMH fue aproximadamente 3 meses antes de cosecha. No se encontró relación entre las estimaciones fotogramétricas y la variable RKA.

Abstract Introduction. The estimation of yield variables in sugarcane (Saccharum officinarum) previous to its harvest is important to adapt management practices and to increase the competitiveness of the Costa Rican sugar agroindustry. Objective. The aim of this study was to carry out an estimation of different yield variables in sugarcane through the integration of aerial photos, photogrammetric methods, and calibration of the processed image outputs against measured field data. Materials and methods. A plot with a 5-years old ratoon of the variety B76-256 of sugar cane from CoopeCañita R.L. (Turrialba, Costa Rica) was used for the calibration. The spatial and temporal evolution of crop growth was monitored from May to November 2017 using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) that carried a 16.2-megapixel CoolPix A camera during 6 flights. The photogrammetric processing of the images and the generation of Digital Surface Models (DSM) allowed the estimation of plant height and crop volume. The estimations were correlated with different yield variables as metric tons of fresh biomass per hectare (TMH), kilograms of sugar per ton of fresh biomass (RKA), total kilograms of sugar per hectare (TKA) total kilograms of molasses per hectare (TKM) and yield of kilograms of molasses per ton of fresh biomass (RKM) of the 2017-2018 harvest. Results. The relationship between field-measured yield and the estimated values of plant height was R2= 0.83. The absolute error for yield estimation using the photogrammetric obtained plant height was 3.7 ton.ha-1, its residual error was about 6.3 ton.ha-1 and the RMSE was 5.63 ton.ha-1. Conclusion. According to the results, the best time to predict the sugarcane yield (TMH) through UAV images and photogrammetric tools is around three months before the harvest. No relationship was found between photogrammetric estimations and other sugar content variables of sugarcane.

ABSTRACT On February 2009 intense rainfall triggered landslides in the Tartagal River basin that evolved into a debris flow that caused severe flooding in the town of Tartagal, Salta, Argentina. Based on these events, this paper presents a first attempt to map the landslides susceptibility in the Tartagal River basin. First, we elaborated an inventory map by using a 10 m pixel SPOT image acquired just after the disaster. Second, we evaluated a set of conditioning factors, which included lithology, slope and curvature; we derived the topographical variables from a 12.5 m pixel digital elevation model (DEM) based on a stereo-pair of satellite images ALOS-PRISM. Finally, we used these conditioning factors and the 2009 landslides inventory map as input for a heuristic model to elaborate the susceptibility map. The results indicated that landslides affected an area of 8 km2 and that at least 2.2x106 m3 of material were removed. The susceptibility map identified zones of low, moderate, high and very high susceptibility that occupied 18, 22, 25 and 17 km2, respectively. Accuracy assessment using data covering landslides occurred in 2006 showed that 95% of them fell within the high and very high susceptibility areas. The results presented herein provide vital baseline information for future studies and may contribute for the development of landslide hazard mitigation strategies.

RESUMEN En febrero de 2009, procesos de remoción en masa desencadenados por precipitaciones intensas tuvieron lugar en la cuenca del río Tartagal, Salta, Argentina, que evolucionaron hacia un flujo de detritos que dio lugar a una inundación severa en la ciudad homónima. En base a estos eventos, se desarrolló una primera zonación de susceptibilidad a procesos de remoción en masa para dicha cuenca. En primera instancia se elaboró un mapa inventario de movimientos de remoción en masa utilizando una imagen satelital SPOT de 10 m de resolución espacial adquirida poco tiempo después del desastre. Luego, se analizaron factores condicionantes, tales como la litología, la pendiente y la curvatura; las variables topográficas fueron derivadas de un modelo digital de elevación de 12,5 m de pixel obtenido a partir de un par estéreo de imágenes satelitales ALOS-PRISM. Finalmente, los factores condicionantes junto con el mapa inventario de los eventos de 2009 sirvieron como datos de entrada para un modelo heurístico, con el que se elaboró el mapa de susceptibilidad. El inventario de remociones en masa obtenido muestra que los procesos afectaron una superficie de 8 km2 y que al menos 2,2x106 m3 de material habrían sido removidos. La cartografía de susceptibilidad obtenida identificó zonas de baja, moderada, alta y muy alta susceptibilidad que ocuparon 18, 22, 25 y 17 km2, respectivamente. En base a datos sobre eventos ocurridos en 2006, se observó que el 95% de los mismos tuvieron lugar dentro de las zonas de alta y muy alta susceptibilidad. Estos resultados constituyen información de base de vital importancia para estudios futuros y podrán contribuir al desarrollo de estrategias de mitigación.

Resumo: Barragens são estruturas construídas para controlar o fluxo de água para muitos fins úteis, como abastecimento de água, geração de energia, retenção de resíduos de mineração e industriais, bem como, recreação e controle de enchentes. No entanto, elas trazem algum risco de colapso do corpo da barragem causando danos às áreas a jusante da barragem. Portanto, estudos hipotéticos de rompimento de barragens que forneçam mapeamento de áreas potencialmente atingíveis em caso de rompimento são especialmente importantes para o planejamento de ações que visem à minimização das perdas associadas. O objetivo desta pesquisa é avaliar o grau de aderência ou similaridade entre os mapas de inundação obtidos por estudos de simulação e aqueles efetivamente obtidos do próprio rompimento ocorrido em 25 de janeiro de 2019 na Barragem I de propriedade da Vale SA. O estudo se concentra, principalmente, na comparação dos efeitos sobre os mapas de inundação simulados causados pelo uso de diferentes representações do relevo topográfico a jusante da barragem, nominalmente, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), Advanced Land Observing Satellite disponibilizado pela Alaska Satellite Facility (ALOS_ASF) e modelos de Varredura Laser Aerotransportado (ALS). As simulações foram realizadas utilizando o software HEC-RAS, desenvolvido pelo Corpo de Engenheiros do Exército Americano, considerando a hipótese de forte influência do relevo nos resultados do mapeamento de inundações. Desta forma, foram realizados três testes de simulação para avaliação e discussão. Na primeira simulação, foi utilizado o modelo digital de terreno derivado do ALS. A segunda simulação foi realizada associando o modelo digital de superfície ALOS_ASF com resolução espacial de 12,5 m. Por fim, o modelo digital de elevação SRTM com resolução espacial de 30 m fornecido pelo United States Geological Survey (USGS) foi utilizado na terceira simulação. Os resultados mostraram melhor aderência às simulações usando dados do ALS. Isso foi verificado por análise visual em imagens ortorretificadas de alta resolução e pelo cálculo de indicadores estatísticos como o índice (F). As conclusões apontaram que manchas de inundação resultantes de simulação são ferramentas críticas para a tomada de ações envolvendo áreas e populações a serem afetadas, portanto, as melhores tecnologias de modelos de relevo como dados de ALS devem ser utilizadas na simulação.

Abstract: Dams are structures built for controlling the flow of water for many useful purposes such as water supply, power generation, retention of mining and industrial waste, as well as recreation and flood control. However, they bring together some risk of dam body collapse causing damage for the dam downstream areas. Therefore, hypothetical dam break studies which provide mapping of areas potentially attainable in the event of a rupture are especially important for planning actions aiming minimization of associated losses. The aim of this research is to assess the degree of adherence or similarity between flood maps obtained by simulation studies and those effectively obtained from the collapse itself occurred in Dam I owned by Vale SA on January 25, 2019. The study focuses mainly on comparing the effects over the simulated flood maps caused by use of different representation of dam downstream topography relief, namely Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), Advanced Land Observing Satellite from Alaska Satellite Facility (ALOS_ASF) and Airborne Laser Scanning (ALS) models. The simulations were performed using the HEC-RAS software developed by the US Army Corps of Engineers considering hypothesis of strong influence of relief in flood mapping results. In this way, three simulation tests were carried out for evaluation and discussion. In the first simulation, the digital terrain model derived from ALS was used. The second simulation was carried out associating the digital surface model ALOS_ASF with a spatial resolution of 12.5 m. Finally, the SRTM digital elevation model with 30 m spatial resolution provided by the United States Geological Survey (USGS) was used in third simulation. Results showed better adherence to simulations using data from ALS. This was verified by visual analysis over high resolution orthorectified images and by calculating statistics indicators such as the (F) index. Conclusions pointed out that flood patches resulting from simulation are critical tools for taking actions involving areas and populations to be affected, so the best relief model technologies like ALS data should be used in simulation.