Abstract Introduction: Gorse (Ulex europaeus, family Fabaceae) is an evergreen shrub native to Europe and invasive in the Andean high-mountain tropical paramos. Objective: To quantify the extent of a biological invasion within a paramo near Los Nevados National Natural Park in Tolima, Colombia, and evaluate bioeconomic solutions to encourage shrub eradication while promoting the local economy and industry. Methods: An object-based supervised classification approach was conducted using UAS (Uncrewed Aircraft Systems)-based RGB imagery and a Planet-derived NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) layer, both from 2022, to quantify the area invaded. This value, the height obtained from a UAS-derived nDSM (Normalized Digital Surface Model), and a pair of allometric equations found in the literature were employed to estimate the gorse aboveground biomass (AGB) and aboveground available fuel, also known as fuel load. Then, documented bioethanol production estimations were applied to calculate its potential extraction based on the AGB values. Results: The invaded area was quantified to be 66 465 m2, with an overall accuracy rate of 85.3 %. Furthermore, the fuel load was found to be approximately half of the AGB, which poses a high risk of fire in the ecosystem. The findings also suggest that up to USD 88 933.7 could be generated if all gorse in the study area is exploited to produce bioethanol. Conclusions: This study underscores the urgency of managing the biological invasion of gorse in the Andean paramo and suggests the potential for bioeconomic solutions to mitigate the impact of these invasions.

Resumen Introducción: El retamo espinoso (Ulex europaeus, familia Fabaceae) es un arbusto perenne originario de Europa e invasor en los páramos andino-tropicales de alta montaña. Objetivo: Cuantificar la extensión de una invasión biológica dentro de un páramo cerca del Parque Nacional Natural Los Nevados en Tolima, Colombia, y evaluar soluciones bioeconómicas para fomentar la erradicación del arbusto y, al mismo tiempo, promover la economía e industria locales. Métodos: Se llevó a cabo una clasificación supervisada basada en objetos utilizando imágenes RGB tomadas con UAS (sistemas de aeronaves no tripulados) y una capa NDVI (índice de vegetación de diferencia normalizada) derivada de Planet, ambas de 2022, para cuantificar el área invadida. Este valor, así como la altura obtenida a partir de un nDSM (modelo digital de superficie normalizado) derivado de las imágenes UAS y un par de ecuaciones alométricas halladas en la literatura, se emplearon para estimar la biomasa aérea (AGB) y el combustible disponible superficial, también conocido como carga de combustible. Luego, se utilizaron estimaciones documentadas de producción de bioetanol para calcular su potencial extracción con base en los valores de AGB. Resultados: El área invadida se cuantificó en 66 465 m2, con una exactitud global del 85.3 %. Además, se encontró que la carga de combustible era aproximadamente la mitad del AGB, lo que representa un alto riesgo de incendio en el ecosistema. Los resultados también sugieren que se podrían generar hasta 88 933.7 dólares estadounidenses, si se explotara todo el retamo espinoso de la zona de estudio para producir bioetanol. Conclusiones: Este estudio resalta la urgencia de gestionar la invasión biológica del retamo espinoso en el páramo andino y sugiere potenciales soluciones bioeconómicas para mitigar el impacto de estas invasiones.

Resumo O Índice de Área Foliar (IAF) é a razão da área da superfície do solo coberta por folhas. O IAF desempenha um papel significativo nas características estruturais dos ecossistemas florestais. Portanto, é necessário um processo de estimativa preciso. Um método para estimar o IAF é o uso da Fotografia de Cobertura Digital. No entanto, a maioria das aplicações para processamento do IAF usando fotos digitais não considera a cor marrom das partes das plantas. Pesquisas anteriores, que incluem a cor marrom no cálculo, potencialmente produziram resultados enviesados devido ao aumento na contagem de pixels da foto original. Este estudo tem como objetivo aprimorar a precisão da estimativa do IAF. Os métodos propostos consideram a cor marrom enquanto minimizam erros. O processamento de imagem é realizado em duas etapas para separar os pixels de folhas e não folhas, usando o modelo de cor RGB na primeira etapa e aplicando o modelo de cor CIELAB na segunda etapa. Os métodos propostos e as aplicações existentes são avaliados em relação ao valor real do IAF obtido por meio da Varredura a Laser Terrestre (TLS) como referência. Os resultados demonstram que os métodos propostos identificam efetivamente as partes não foliares e apresentam as menores taxas de erro em comparação com outros métodos. Concluindo, este estudo oferece técnicas alternativas para aprimorar a precisão da estimativa do IAF em ecossistemas florestais . (IAF Portanto preciso Digital entanto plantas anteriores cálculo original erros TLS (TLS referência Concluindo

Abstract Leaf Area Index (LAI) is the ratio of ground surface area covered by leaves. LAI plays a significant role in the structural characteristics of forest ecosystems. Therefore, an accurate estimation process is needed. One method for estimating LAI is using Digital Cover Photography. However, most applications for processing LAI using digital photos do not consider the brown color of plant parts. Previous research, which includes brown color as part of the calculation, potentially produced biased results by the increased pixel count from the original photo. This study aims to enhance the accuracy of LAI estimation. The proposed methods consider the brown color while minimizing errors. Image processing is carried out in two stages to separate leaves and non-leaf pixels by using the RGB color model for the first stage and applying the CIELAB color model in the second stage. Proposed methods and existing applications are evaluated against the actual LAI value obtained using Terrestrial Laser Scanning (TLS) as the ground truth. The results demonstrate that the proposed methods effectively identify non-leaf parts and exhibit the lowest error rates compared to other methods. In conclusion, this study provides alternative techniques to enhance the accuracy of LAI estimation in forest ecosystems. (LAI ecosystems Therefore needed Photography However research calculation photo errors nonleaf non leaf TLS (TLS truth conclusion

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. engineering surface Usually society as bridges dams Thus rockconcrete CZM (CZM propagation start work interface highresolution high resolution camera (DIC rockmortar elements Maximum rate. . rate) Indirectly 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. civil fundação sociedade como pontes barragens Assim rochaconcreto estrutural MZC (MZC propagação começar rochoso resolução (CID laboratorial rochaargamassa. rochaargamassa argamassa. rocha-argamassa determinouse determinou se tração dano. dano . dano) Indiretamente

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 En este studio se evaluó estadísticamente la precisión vertical de los modelos digitales de elevación de la Misión Topográfica Shuttle Radar 2.0 (SRTM30), del sistema radiométrico de emisión y reflexión térmica espacial Terra Advanced 2.0 (ASTER GDEM2), y del Satélite de Observación Terrestre Mundial 3D 2.1 (ALOS AW3D30). El Valle de Fergana, en Asia Central, fue elegido como la región de estudio porque la superficie terrestre puede reflejar los procesos tectónicos. Para este trabajo se determinaron los valores de alturas elipsoidales de 27 puntos de la red regional GPS como valores de referencia. Para el ajuste geoidal de la superficie de estudio se aplicó la aproximación geométrica con los datos de nivelación GPS y el modelo geopotencial global EGM96, basado en ondulaciones geoidales. El rango de corrección de la altura geoidal se establece entre -0.66 m y 0.87 m. Con los modelos SRTM30, ASTER GDEM2 y ALOS AW3D30 se obtuvieron los errores de raíz cuadrada media de ~10.0 m, ~16.4 m, and ~6.6 m, respectivamente. Al compararse con el modelo de referencia se encontró que todos los modelos digitales de elevación en las áreas montañosas por lo general sobreestimaban la elevación y el valor de precisión vertical de un 90 % de exactitud excedía entre 3 y 6 metros el margen declarado por los distribuidores. Sin embargo, el modelo ALOS AW3D30 fue el modelo digital de elevación más preciso y que mejor representa la topografía de la superficie terrestre y que, por lo tanto, podría ser usado para algunas aplicaciones ingenieriles en el Valle de Fergana.

ABSTRACT In this study, the vertical accuracy of the Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model Versión 2.0 (SRTM30), the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global DEM Version 2.0 (ASTER GDEM2), and Advanced Land Observing Satellite World 3D Digital Surface Model Version 2.1 (ALOS AW3D30) was statistically assessed using GPS data. The Fergana Valley area was chosen as a study region, where the land surface can reflect tectonic processes. The values of ellipsoidal heights of 27 points of the regional GPS network were chosen as reference data. The geometric approach using GPS/leveling data and EGM96 global geopotential model-based geoid undulations was applied for geoid surface fitting. The geoid height corrections range ranged from -0.66 m to 0.87 m. Root-Mean-Square errors of ~10.0 m, ~16.4 m, and ~6.6 m was obtained for SRTM30, ASTER GDEM2, and ALOS AW3D30, respectively. It was found that compared with the reference model, all the global DEMs in mountainous areas generally overestimated elevation and the value of vertical ac-curacy at a 90% confidence level by 3-6 meters exceeded the declared by distributors. But ALOS AW3D30 proved to be the most accurate DEM that best represents the topography of the earth's surface and could be used for some engineering applications in Fergana Valley.

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. lithostructural Espírito Santo Brazil. Brazil . Brazil) analyses 1031 10 3 1 10.3.1 ESRI, ESRI (ESRI 2012 DEM (DEM scale 1110.000 1110000 110.000 110 000 1:110.000 organizedelaborated elaborated GIS. GIS (GIS) system 2000 24S S literature NWSE/NNWSSE NWSENNWSSE NW SE/NNW SSE SE NNW NESW/NNESSW NESWNNESSW NE SW/NNE SSW SW NNE NNWSSE NWSE trends area Belt NESW, NESW , (NE-SW) features profiles, profiles profiles) base map scanning profile PancasES ES 103 10.3. 201 1110 1110.00 111000 110000 110.00 11 00 1:110.00 (GIS 200 SENNW NNESSW SWNNE (NE-SW 10.3 20 111 1110.0 11100 11000 110.0 0 1:110.0 10. 2 1110. 1100 110. 1:110. 1:110 1:11 1:1 1:

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. litoestrutural Espírito Santo Brasil. Brasil . Brasil) campo estruturais manual 1031 10 3 1 10.3.1 ESRI, ESRI (ESRI 2012, 2012 , 2012) MDE (MDE escala 1110.000 1110000 110.000 110 000 1:110.000 organizadoselaborados organizados elaborados SIG (SIG 2000 24S S decalcados existente NWSE/NNWSSE NWSENNWSSE NW SE/NNW SSE SE NNW NESW/NNESSW, NESWNNESSW NE SW/NNE SSW, SW NNE SSW NE-SW/NNE-SSW NNWSSE NWSE estudada Colatina NESW, NESW (NE-SW) morfotectônicas perfis topográficos, topográficos topográficos) mapa perfil varredura PancasES, PancasES ES, ES Pancas-ES 103 10.3. 201 1110 1110.00 111000 110000 110.00 11 00 1:110.00 200 SENNW NNESSW NESW/NNESSW SWNNE (NE-SW 10.3 20 111 1110.0 11100 11000 110.0 0 1:110.0 10. 2 1110. 1100 110. 1:110. 1:110 1:11 1:1 1:

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.