Coordenação de Projetos
No período de janeiro/2001 a março/2010 coordenou o Núcleo de Geoprocessamento Prof. Celestino Aspiazú, vinculado a Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da UFV (ANEXO, Pag. 565). Nesse período também Coordenou o Grupo de Pesquisa credenciado na UFV: “NUGEO” e ainda participou de outros Grupos de Pesquisas “Grupo de Estudo e Pesquisa em Ciências Geodésicas – GEPCiG” e “Geomática da UFV” (Figura 1).
Figura 1 – Projetos Coordenados.
1. Projetos de Pesquisa
Em sua trajetória acadêmica Carlos coordenou diversos (14) projetos de pesquisa e participou de outros (13) projetos (ANEXO, Pag. 98-154, 633, 918)[1]:
1.27) 2017 – 2019. Uma nova abordagem metodológica para o problema relativo à classificação de culturas agrícolas usando produtos do sensoriamento remoto (ANEXO, Pag. 918).
Esse projeto de pesquisa trata do problema geral da classificação de culturas agrícolas utilizando produtos do sensoriamento remoto, concentrando-se sobre a temática específica de capturar a variação espectro-temporal de uma dada cultura ao longo de seus estágios fenológicos de crescimento. Os experimentos utilizarão estratégias baseadas na classificação pixel a pixel e na classificação por região (objeto). A pesquisa está sendo realizada em três etapas: inicialmente, será realizada uma revisão dos métodos mais utilizados para a classificação de culturas agrícolas. Posteriormente será desenvolvido um novo método para análise de imagens de satélite, que utiliza as assinaturas espectro-temporais de diversos sensores, que servirão de varáveis discriminantes no processo de classificação de culturas agrícolas. A segunda etapa envolve uma ampla revisão dos métodos mais utilizados de fusão de dados do sensoriamento remoto e da definição de estratégias para seleções de atributos, a fim de melhorar a precisão do processo de classificação. Nesta fase, feições oriundas da fusão dos dados do sensoriamento remoto, bem como informações auxiliares e contextuais serão aplicadas ao processo de classificação de imagens e avaliadas. Finalmente, serão revisados métodos estatísticos para validar a precisão das imagens classificadas, bem como propor novos métodos para avaliar a precisão temática (espacial) de imagens classificadas. A hipótese da pesquisa é que as combinações de dados espectrais, temporais e contextuais, sempre produzirão melhor precisão no processo de classificação. No entanto, é notório que o bom desempenho da classificação normalmente é também dependente da escolha das feições (variáveis discriminantes), como também na escolha de uma regra de decisão adequada e dos seus respectivos parâmetros.
Situação: Aprovado no Colegiado do Departamento de Geociências (2017) e sem financiamento.
Alunos envolvidos: Graduação (2); Mestrado (1); Doutorado (1).
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Brian Klinkenberg University British Columbia (UBC) – Canadá.
1.26) 2016 – 2018. Espécie Exótica Invasora Capim Annoni (Eragrostis Plana) e sua Expansão Sob a Área de Bioma Pampa Existente na Bacia Hidrográfica Do Rio Ibicuí – RS: Uma Análise Através do Sensoriamento Remoto.
Dados do sensoriamento remoto vêm sendo amplamente utilizados em análises de detecção de mudança da superfície da terra. O escopo desta pesquisa utiliza como área de estudo a bacia hidrográfica do Rio Ibicuí, tendo em vista que o bioma Pampa abrange cerca de 90% da área desta bacia e os municípios inseridos nesta foram os primeiros a relatar ocorrência da espécie exótica Eragrostis Plana. Nesse contexto, tem-se como hipótese que essa planta invasora Capim Annoni, desde sua chegada acidental, tem avançado sob a área de Bioma Pampa existente na bacia hidrográfica do Rio Ibicuí, onde tem encontrado condições favoráveis ao seu estabelecimento e disseminação, que, se não controlada, continuará expandindo-se de maneira descontrolada sob as pastagens naturais, colocando em risco a preservação das mesmas. Assim, o objetivo principal deste projeto de pesquisa é verificar a magnitude da existência problemática do Capim Annoni (Eragrostis Plana) nas áreas de abrangência do Bioma Pampa na bacia hidrográfica do Rio Ibicuí, utilizando técnicas do sensoriamento remoto e análise de mudança de coberturas vegetais. Entender a interação entre a radiação eletromagnética e os diferentes alvos dos quais se pretende extrair alguma informação é fundamental para as aplicações de técnicas de sensoriamento remoto, principalmente quando o objeto do estudo é a quantificação e ainda extração de informações biofísicas da vegetação.
Alunos envolvidos: Doutorado (1) – Thayse C. S. do Prado;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Responsável), Lilian Hahn Mariano da Rocha (UFSM), Rudiney Soares Pereira (UFSM).
1.25) 2015 – 2016. Modelagem de Cenários de Ocupação no Litoral Sul de Santa Catarina Utilizando Técnicas de Análise Geoespacial.
O objetivo deste trabalho de pesquisa foi identificar os vetores de mudança de uso e cobertura da terra, mapear regiões com diferentes padrões de ocupação em termos de modelo social e produtivo no uso da terra, compreender a dinâmica de ocupação qualitativa e quantitativamente, modelar cenários simulados da ocupação futura e identificar áreas com maior potencial de conservação em dois municípios desta região: Passo de Torres e Balneário Gaivota. A partir da análise de imagens de satélite, aerofotografias, levantamentos de dados fundiários e entrevistas, foi possível extrair os vetores que influenciam o uso do solo e perceber que são dependentes de regiões de acordo com distintos tipos de ocupação, baseada na finalidade de uso da propriedade. Através de métodos de análise multitemporal das mudanças no uso e cobertura da terra, mensuraram-se as mudanças espacial e temporalmente, de modo qualitativo e quantitativo. Utilizaram-se imagens TM Landsat dos anos de 1985, 1994, 2004 e 2014, técnica de classificação de imagens orientadas a objetos (OBIA) e análise vetorial pós-classificação para mensurar as trajetórias de mudança do uso do solo ocorridas ao longo das três décadas. Utilizou-se do método de modelagem dinâmica espacial para simulação de cenários de tendências destas mudanças do uso do solo. As classes informacionais de uso do solo foram: Urbana, Uso Rural, Natural e Água. As variáveis explicativas (vetores) responsáveis pelo padrão das mudanças na ocupação foram selecionadas e mapeadas e todas integradas em um banco de dados geoespacial. Utilizou-se a regressão logística multivariada para ponderar a influência dos vetores e alimentar o módulo potencial do modelo espacialmente explícito LuccME (módulo do TerraME, ambos desenvolvidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE) efetuando a fase de calibração entre dados de 1994 e 2004, validação do modelo comparando dados entre 2004 e 2014 e posteriormente a projeção de mudança do uso do solo, simulando cenários para 30 anos. Os resultados identificaram cinco regiões diferenciáveis segundo padrões de ocupação podendo-se mapeá-las em: pequena propriedade de agricultura familiar, grande propriedade rural de produção pecuária e florestal, área rural de predomínio da rizicultura, loteamentos litorâneos e sedes urbanas. Foram identificados os seguintes vetores de mudança do uso da terra: grau de implantação dos loteamentos, densidade populacional, distância ao mar, infraestrutura viária, distância aos centros das cidades, distância ao núcleo das comunidades rurais e distância às manchas urbanas consolidadas, atuantes em diferentes graus em cada região. No estudo multitemporal aferiu-se que, no histórico de 30 anos: houve avanço nas áreas de uso agropecuário em 19,3%, majoritariamente na zona mais interiorizada; a classe urbana mostrou crescimento de 918,9%, principalmente na região mais próxima à orla e houve 47% de perda de áreas de predomínio de vegetação natural para as demais classes. Em 2014 existiam 4.300 ha de remanescentes de vegetação nativa, porém sofrendo com uma expansão agropecuária e urbana. Os cenários futuros indicaram a provável alocação das mudanças e de duas áreas com potencial de conservação próximas à orla, nas quais existiriam menor tendência a ocupação.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Daniel Cohenca;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Responsável).
1.24) 2009 – 2010. Desenvolvimento de uma metodologia para delimitação automática de áreas de preservação permanente utilizando geotecnologias (ANEXO, Pag. 104-106).
Para proteger o meio ambiente na sua forma natural das atividades antrópicas, foram criadas áreas de preservação permanente no sentido de delimitar áreas impróprias para o uso e ocupação da terra, a fim de se manter a cobertura vegetal original nestes locais. E, embora a legislação ambiental brasileira seja considerada bastante ampla, alguns fatores têm contribuído para torná-la pouco ágil, dentre esses, destaca-se a deficiência em meios e materiais para apurar com vigor as agressões ao meio ambiente, ligadas principalmente às bacias hidrográficas. A funcionalidade e eficácia de procedimentos, integrada as informações produzidas pelo geoprocessamento, podem produzir diagnósticos e fornecer subsídios capazes de identificar e mensurar áreas de preservação permanente, fortalecendo as ações ambientais de monitoramento como suporte para os instrumentos jurídicos de controle e fiscalização desses ambientes. Dentre as vantagens de se adotarem processos automáticos, destacam-se a confiabilidade e a replicabilidade dos resultados, que podem então ser organizados e facilmente acessados sob a forma de bases de dados digitais. Desta forma, apesar de já existirem algumas metodologias capazes de realizarem as delimitações das áreas de preservação permanente de forma automática, essas metodologias não se encontram disponíveis para a comunidade científica, ou por estarem em processo de patente ou mesmo por representarem um verdadeiro “Black Box”, ou ainda por necessitar de pessoal altamente qualificado para executar uma série de rotinas complexas. Nesta pesquisa desenvolveu-se uma metodologia para delimitação automática de áreas de preservação permanente, com base nos condicionantes estabelecidos pela Resolução nº 303 do CONAMA, e que seja de domínio público, com interfaces amigáveis e rotinas mais intuitivas para o analista.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Kelison Jubini Machado;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Jugurta Lisboa Filho; Elpídio Inácio Fernandes Filho; Joel Gripp Jr; Dalto Domingos Rodrigues.
Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG.
1.23) 2007 – 2008. Uso de redes bayesianas na modelagem contextual como ferramenta anterior ao processo de classificação de imagens do sensoriamento remoto (ANEXO, Pag. 124-125).
Este projeto de pesquisa teve por objetivo propor uma metodologia para melhorar a exatidão do processo de classificação de imagens do sensoriamento remoto através da produção de informação contextual, modelada por meio de Redes Bayesianas. O produto de tal modelagem deve prover uma imagem máscara a ser aplicada na área de estudo, eliminando grande parte de informações que não estão diretamente relacionadas às classes informacionais que se pretende classificar. Esta deve ser uma etapa precedente à classificação propriamente dita. Mais especificamente, almejou-se determinar áreas verdes (com e sem vegetação) no território do município de Belo Horizonte (BH), com o objetivo de compor o índice de desenvolvimento humano (IDH).
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Leonardo C. de Assis;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Antônio Simões Silva; Maria Lúcia Calijuri; Dalto Domingos Rodrigues.
Financiador: CAPES/Prefeitura de BH.
1.22) 2007 – 2009. Geração de mapa de fragilidade para o abastecimento de água do Ribeirão São Bartolomeu, Viçosa/MG, utilizando análise multicritérios (ANEXO, Pag. 126-127).
Este projeto de pesquisa apresentou uma proposta metodológica para identificação de fragilidades ambientais associadas à qualidade da água para o abastecimento humano, focando a bacia de captação. A metodologia proposta empregou diferentes variáveis (camadas de informação) derivadas do sensoriamento remoto, topografia, além de coleta de dados em campo (amostras de água) e sua devida espacialização. Com a finalidade de unir todas essas camadas informacionais, de forma a gerar um mapa de fragilidade ambiental, foi empregada a análise multicritério, que estabelece uma relação de preferências entre as variáveis pré-analisadas. Um dos focos desse projeto foi utilizar diferentes métodos de ponderação dessas variáveis de modo a obter um mapa de fragilidade mais coeso com a realidade da região de estudos – Bacia Hidrográfica do Ribeirão São Bartolomeu – Viçosa, MG – uma vez que esse mapa será validado com informações provenientes da qualidade da água na bacia de captação (turbidez, concentração de nitrogênio e outros elementos químicos e elementos patógenos). A realização deste trabalho teve como principal motivação as exigências da Portaria 518/204 de implementação de ferramentas de avaliação de risco, o que ainda “não se apresenta sistematizado o suficiente na legislação, de forma que possa ser traduzido em uma ferramenta metodológica de pronta utilização pelos responsáveis dos serviços de abastecimento de água”. Através dos experimentos foi possível determinar regiões que devem sofrer intervenções para redução do risco, que de acordo com o melhor método de ponderação (Método da Análise Hierárquica), essa área é cerca de 3% da bacia de contribuição, compostos em sua maioria por solo exposto e áreas urbanizadas, além de grande concentração de criadouros de animais e lançamento de esgoto em seu entorno.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Carlos H. C. da Silva;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Rafael K Xavier Bastos; Antônio Simões Silva; Dalto Domingos Rodrigues.
Financiador: Ministério da Saúde, EPA, COCA COLA.
1.21) 2007 – 2009. Detecção automática de defeitos de superfícies dos pavimentos asfálticos com o uso de imagens digitais (ANEXO, Pag. 128 e 148).
Neste projeto de pesquisa propôs-se investigar e desenvolver uma metodologia para fazer a detecção automática do estado da superfície de pavimentos de asfalto, através do uso de imagens orbitais de altíssima resolução (IKONOS II e/ou Quick Bird 2), imagens sub-orbitais (fotogramétrica e varredura laser) e imagens terrestres (filmagens, fotografias e imagens de radar) das faixas de tráfego, como uma alternativa à técnica manual atualmente utilizada no Brasil, testando e utilizando classificadores paramétricos e não-paramétricos para a classificação das imagens. Nos pavimentos asfálticos, os itens a inventariar eram: trincas, buracos, desgastes, remendos, ondulações, exsudações, escorregamentos e afundamentos.
Alunos envolvidos: Doutorado (1) – Edgar Ricardo Ferreira;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Carlos Alexandre Braz de Carvalho; José Marinaldo Gleniari; Maria Lúcia Calijuri.
Financiador: CAPES e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG.
1.20) 2007 – 2009. Monitoramento do desmatamento e seus impactos nas mudanças climáticas da bacia do Rio Turvo Sujo (ANEXO, Pag. 130 e 633).
Este projeto investigava os impactos do desmatamento nas mudanças climáticas regionais da Bacia do Rio Turvo Sujo, localizada no estado de Minas Gerais, no período de 24 anos. As imagens obtidas do sensor TM/Landsat referente aos anos de 1984, 1989, 2000 e 2008 foram usadas para calcular a taxa de desmatamento existente na área de estudo. Os dados de NDVI anuais referentes ao período de 1984 a 2006 gerados a partir do sensor NOAA/AVHRR foram empregados no cálculo da tendência de desmatamento. Esta tendência foi comparada à evolução temporal de temperatura e precipitação de forma a proporcionar uma análise dos impactos do desmatamento nas mudanças climáticas locais. Os resultados mostraram que a taxa do desmatamento foi reduzida e a área com cobertura vegetal aumentada de 21,01% em 1984 a 24,00% em 1989, 29.56% em 2000, diminuindo para 25.96% em 2008. Estes dados indicaram aumento do reflorestamento durante o período de 1984 a 2000 e uma tendência de desaceleração após 2000. Da análise da evolução temporal, foi observado que o NDVI relacionou-se diretamente com a precipitação, mas inversamente com a temperatura. Da análise de tendência do NDVI, da precipitação e da temperatura, foi observado que NDVI aumentou ligeiramente, a precipitação aumentou de 1200 mm para 1220 mm e a temperatura de 19.6 °C para 20.5 °C. Concluiu-se que as séries temporais da média anual de NDVI geradas a partir do satélite NOAA proveem uma importante fonte de investigação dos impactos de desmatamento nas mudanças climáticas regionais como também o reflorestamento minimiza as mudanças climáticas locais. Ficou sugerido que houvesse melhor administração dos recursos naturais e implantação de novas áreas de reflorestamento de forma a inverter a tendência atual de aumento da temperatura na Bacia.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Tatiane Assis Vilela;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Dalto Domingos Rodrigues; Antônio Simões Silva; William T. H. Liu.
Financiador: FAPEMIG.
1.19) 2007 – 2008. Aplicação de padrões de análise de modelagem conceitual de um banco de dados espaciais para a automação do cadastro técnico multifinalitário (ANEXO, Pag. 115-115).
Como objetivo geral deste projeto de pesquisa, testou-se a hipótese de que seria possível a modelagem conceitual de um Banco de Dados Geográficos no âmbito de desenvolvimento do cadastro técnico para multifinalidades, permitindo a criação de interfaces gráficas e ferramentas que facilitam a atualização e o manuseio das informações espaciais e não espaciais, com vistas à automação do Cadastro Técnico Multifinalitário. Como objetivo mais específico deste projeto, pretendeu-se modelar um banco de dados espaciais, aplicando alguns padrões de análise de modelagem que possibilite a automação do Cadastro Técnico Multifinalitário. Pretendeu-se, também, pensar em como integralizar esses dados de forma mais eficiente, com outros padrões de análise, no caso de novas aplicações.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Rômulo Parma Gonçalves;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Dalto Domingos Rodrigues; Antônio Simões Silva; Maria Lúcia Calijuri; Jugurta Lisboa Filho;
Financiador: CAPES.
1.18) 2006 – 2009. Utilização de sistemas de informações geográficas para o mapeamento de riscos na rede de abastecimento de água (ANEXO, Pag. 132-134).
As perdas da qualidade da água é um risco de contaminação para a população, e uma preocupação para os responsáveis por sua distribuição, pois os padrões de qualidade e potabilidade são normas exigidas pelo Ministério da Saúde e devem ser cumpridas. Atualmente, medidas como o Plano de Segurança da Água (PSA), é uma alternativa aconselhável a ser implantada na rede de distribuição de água, sua principal característica é a utilização de métodos e técnicas para a identificação de ocorrências de riscos e perigos na rede. Pode ser incorporado PSA qualquer ferramenta capaz de executar o objetivo principal. Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) possuem ferramentas a análise multicritério, que consiste em uma técnica quantitativa para a tomada de decisão, permite que várias informações sejam cruzadas para a obtenção de um resultado (mapa de risco). No caso da rede, pretenderam-se utilizar critérios que interferem na qualidade da água, como a pressão, a qualidade e turbidez da água, reclamações dos consumidores relacionadas a problemas como a falta de água, água sem pressão, entre outros. No entanto, para a obtenção destes dados que constituem as camadas de informações, foi necessária a aplicação de um Modelo de Simulação Computacional de Hidráulica (MSCH), apropriado para realizar simulações quanto ao funcionamento e produção de abastecimento de água, fornecendo resultados do comportamento hidráulico. Desta maneira o software gratuito EPANET, desenvolvido pela U.S. Environmental Protection Agency (EPA), dos Estados Unidos da América, foi utilizado. Os mapas de reclamações foram espacializados no ArcView, e importados para o IDRISI onde foi executada a análise multicritério.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Edineia G. S. Soares.
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Rafael K Xavier Bastos; Maria Lúcia Calijuri.
Financiador(es): Ministério da Saúde, EPA, COCA COLA.
1.17) 2007 – 2008. Correção geométrica em imagens orbitais de alta resolução utilizando transformações geométricas e método dos mínimos quadrados (ANEXO, Pag. 122-123).
O objetivo desse projeto de pesquisa foi a realização de correções geométricas em imagens de alta resolução a partir da realização de transformações geométricas, envolvendo o espaço tridimensional, através dos modelos: transformação afim, função racional e modelos envolvendo a parametrização da órbita através da equação de colinearidade. Será realizado o ajustamento dos resultados dos parâmetros de transformação através do Método dos Mínimos Quadrados (MMQ), e a estimativa do erro acumulado em todo o processo através da lei de propagação de variâncias, de onde pretende estimou-se a incerteza posicional da imagem e especializou-se.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Giuliano Sant´Anna Marota;
Integrantes: Carlos A. O. Vieira (Coordenador até 2010); Dalto Domingos Rodrigues (Coordenador após 2010); Elpídio Inácio Fernandes Filho.
Financiador: CAPES.
1.16) 2005 – 2007. Identificação de extensas áreas de culturas agrícolas empregando uma abordagem espectro-temporal utilizando imagens MODIS (ANEXO, Pag. 145-146).
Esse projeto de pesquisa apresentou uma metodologia para a classificação de extensas áreas agrícolas em escala regional utilizando imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Geraram-se superfícies de resposta espectral-temporal onde cada pixel da imagem é representado em um espaço tridimensional, onde os eixos são respectivamente o tempo, o comprimento de onda e a reflectância. A metodologia consistiu na interpolação dessas superfícies analíticas, para obter os coeficientes que descrevem a distribuição da superfície no espaço tridimensional e os mesmos puderam ser utilizados como vetores no processo de classificação das imagens digitais. As avaliações dos resultados foram realizadas através de testes e análises estatísticas em corrente uso, tais como: matriz de erro e medidas derivadas (Kappa, Z estatístico, etc…).
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (1) – Alessandra Lopes Braga;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Responsável); Dalto Domingos
Rodrigues; Antônio Simões Silva; Leonardo Campos de Assis.
Financiador: CAPES.
1.15) 2001 – 2008. Desenvolvimento de um sistema de informação para identificação de culturas agrícolas usando imagens de satélites (ANEXO, Pag. 150-151).
Desenvolver uma metodologia robusta para classificar culturas agrícolas, levando em consideração o aspecto multitemporal, multisensor e multiespectral das imagens provenientes do sensoriamento remoto. Essa metodologia deverá capturar a variação espectral durante os estágios de crescimento das culturas agrícolas através de um conjunto de procedimentos analíticos para melhorar a performance da classificação. E, por conseguinte, realizar uma investigação do custo absoluto (tempo de processamento) e relativo (melhoria na precisão) envolvido na incorporação da dimensão temporal no processo de classificação.
Alunos envolvidos: Graduação (2) – Paulo Augusto F. Borges; Carolina Moreira de Paula;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Responsável).
Financiador: PIBIC/CNPQ.
1.14) 2001 – 2008 Sistema de informação cadastral (SISCAD) municipal (ANEXO, Pag. 152-153).
Modelagem e desenvolvimento de um Sistema de Informação Cadastral – SisCAD, o qual dava suporte na automação do processo de consulta imobiliária em prefeituras de pequeno porte. Este sistema foi desenvolvido para plataforma simples (computador pessoal), em ambiente Windows, e com interfaces amigáveis, as quais possibilitarão não só a consulta ao banco de dados espacial, mas também a visualização de um mapa digital de situação do imóvel. Este sistema foi desenvolvido em módulos, os quais personalizaram os problemas específicos das prefeituras e que – de acordo com o interesse e possibilidades dos municípios – serão adquiridos e anexados ao módulo básico.
Alunos envolvidos: Graduação (2) – Vitor Marciano; Joanito de Andrade Oliveira;
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Responsável).
Financiador: PIBIC/CNPQ.
Carlos coordenou ainda a parte de geoprocessamento do Projeto de Pesquisa: “Plano de Segurança da Água (PSA)”, que tinha como objetivo desenvolver, por meio de estudo de caso em Viçosa – MG uma proposta metodológica para Implantação de Planos de Segurança da Água no Brasil. Planos de Segurança da Água (PSA) são definidos como um instrumento que identifica e prioriza perigos e riscos em um sistema de abastecimento de água, desde o manancial até o consumidor, visando estabelecer medidas de controle para reduzi-los ou eliminá-los e estabelecer processos para verificação da eficiência da gestão dos sistemas de controle e da qualidade da água produzida. Adicionalmente, promove um sistema estruturado e organizado visando minimizar as chances de falhas e ainda gera planos de contingência para responder a falhas no sistema ou eventos de risco imprevistos. Este plano deveria ter os seguintes componentes básicos: (i) a avaliação do sistema de abastecimento, incluindo a identificação de perigos e a avaliação de riscos; (ii) a identificação de medidas de controle; (iii) o estabelecimento de planos gerenciais (incluindo ações corretivas) para condições normais e incidentais (iv) a implementação de procedimentos de comunicação de risco (WHO, 2005). Neste projeto diversos alunos participaram, e diversos TCCs, dissertações e teses foram geradas, com uma equipe multidisciplinar: Graduação (15); Mestrado acadêmico (6); Doutorado (3); e a equipe: Rafael K Xavier Bastos (Coordenador Geral), Carlos A. O. Vieira; Elpídio I. Fernandes Filho; Vicente P. Soares; Ann Mounteer; Júlio C.de Oliveira; Nolan R. Bezerra; Carlos H. C. da Silva; Paula D. Bevilacqua; Gottardo, T. V.; Eduardo Marques; Luis E. Nascimento; Ricardo G. Passos; Demetrius D. da Silva; Efraim L. Reis; Rose F. Carmo, que foi financiado pelo Ministério da Saúde, EPA, COCA COLA entre 2006 e 2009 (ANEXO, Pag. 101-102 e 135-136).
Participou ainda de diversos projetos de pesquisa, como membro integrante da equipe e assumindo assessoria referente à sua área de atuação:
1.13) 2008 – 2009. Avaliação da Variação do TEC na Região Brasileira Utilizando Dados do IGS em uma Série Temporal (ANEXO, Pag. 109-110).
Integrantes: Antônio Simões Silva (Responsável); Julierme Wagner da Penha (Bolsa da CAPES); Carlos Antonio Oliveira Vieira; Dalto Domingos Rodrigues; Marcelo Tomio Matsuoka.
1.12) 2008 – 2009. Confiabilidade, Precisão e Acurácia na Determinação da Posição com uso de GPS Aplicado no Deslocamento de Estruturas (ANEXO, Pag. 113).
Integrantes: Antônio Simões Silva (Responsável); Leandro José do Carmo Poleto (Bolsa da CAPES); Carlos Antonio Oliveira Vieira; Dalto Domingos Rodrigues.
1.11) 2008 – 2009. Proposta de um Modelo Ionosférico Regional no Estado de Minas Gerais para Aplicações em GPS de uma Frequência (ANEXO, Pag. 107).
Integrantes: Antônio Simões Silva (Responsável); Leandro Teixeira de Carvalho (Bolsa da CAPES); Carlos Antonio Oliveira Vieira; Dalto Domingos Rodrigues.
1.10) 2008 – 2010. Metodologias de Gestão de Riscos À Saúde Associados aos Sistemas de Abastecimento de Água: Adequação e Validação dos Planos de Segurança da Água (ANEXO, Pag. 111-112).
Integrantes: Rafael K Xavier Bastos (Responsável); Nolan Ribeiro Bezerra (Bolsa/THE COCA COLA COMPANY); Paula Dias Bevilacqua; Carlos Antonio Oliveira Vieira; José Manoel Pereira Vieira.
1.9) 2007 – 2008. Detecção Automatizada da Cobertura Vegetal Utilizando Imagens de Satélites (ANEXO, Pag. 114).
Integrantes: Raphael Bragança Alves Fernandes (Responsável); Gilberto Fialho Moreira (Bolsa da CAPES); Elpídio Inácio Fernandes Filho; Carlos Antonio Oliveira Vieira.
1.8) 2007 – 2008. Determinação do Desvio da Vertical Empregando Observações Topográficas e a Satélites de Posicionamento (ANEXO, Pag. 117-118).
Integrantes: Dalto Domingos Rodrigues (Responsável); Rafael José de Oliveira Andrade (Bolsa da CAPES); Antônio Simões Silva; Carlos Antonio Oliveira Vieira.
1.7) 2007 – 2009. Estratégia Baseada em Estatística Espacial para Monitoramento dos Desmatamentos no Estado do Amazonas (ANEXO, Pag. 129).
Integrantes: Nerilson Terra Santos (Responsável); Antonio A. da Silva Balieiro (Bolsa da CAPES); Antonio Policarpo Souza Carneiro; Carlos Antonio Oliveira Vieira.
1.6) 2006 – 2007. Precisão Posicional e Temática em Imagens do Sensoriamento Remoto (ANEXO, Pag. 137-138).
Integrantes: Antônio Simões Silva (Responsável); Geiza Coutinho Figueiredo (Bolsa da CAPES); Carlos Antonio Oliveira Vieira; Dalto Domingos Rodrigues.
1.5) 2006 – 2008. Caracterização e Modelagem das Áreas de Predisposição aos Escorregamentos, Integradas no Município de Belo Horizonte/MG: Um Estudo Dinâmico (ANEXO, Pag. 140).
Integrantes: Maria Lúcia Calijuri (Responsável); Marcelo Tuler de Oliveira; Eduardo Marques; Carlos Antonio Oliveira Vieira.
1.4) 2005 – 2009. Análise de Riscos Microbiológicos Relacionados com a Água para Consumo Humano em Viçosa/MG: Abordagem Quanti-Qualitativa de Identificação de Perigos (ANEXO, Pag. 141-142).
Integrantes: Paula Dias Bevilacqua (Responsável); Rose Ferraz Carmo; Rafael K Xavier Bastos; Carlos Antonio Oliveira Vieira; Juliana Ferreira de Oliveira.
1.3) 2004 – 2006. Aplicação de Redes Neurais na Elaboração de Levantamentos de Solos de Média Escala (ANEXO, Pag. 147).
Integrantes: Elpídio Inácio Fernandes Filho (Responsável); Cesar da Silva Chagas (EMBRAPA); Carlos Ernesto G R Schaefer; Carlos Antonio Oliveira Vieira; Carlos Antonio A. Soares Ribeiro.
1.2) 2003 – 2003. Avaliação de Algoritmos de Classificação em Imagens Digitais Multiespectrais de Alta Resolução para o Mapeamento da Cobertura Terrestre (ANEXO, Pag. 149).
Integrantes: Vicente Paulo Soares (Responsável); Regiane Maria Paes Ribeiro (Bolsa do CNPQ); Carlos Antonio Oliveira Vieira; Carlos Antonio A. Soares Ribeiro.
1.1) 1998 – 2001. Parâmetros de Transformação do Sistema WGS84 em SAD69 para a Região de Viçosa/MG (ANEXO, Pag. 154).
Integrantes: Antônio Simões Silva (Responsável); Dalto Domingos Rodrigues; Antonio Santana Ferraz; Joel Gripp Jr; Carlos Antonio Oliveira Vieira, Financiado pela FAPEMIG.
Carlos participou ainda do projeto de pesquisa da Comunidade europeia: “FET-ENVIS Extraction and Synthesis of Environmental Information from multi-source data.”[2] Projeto ID: IST-1999-29005, Funded under: FP5-IST no período de 2000 – 2001. Esse projeto de pesquisa foi desenvolvido por uma colaboração entre as universidades Ruhr-Universitaet Bochum (Steinhage Axel), Stiftelsen Nansen Senter For Fjernmaaling (Sandven Stein) e The University Of Nottingham (Paul Michael Mather) (ANEXO, Pag. 78-80).
2. Projetos de Extensão
Em sua trajetória acadêmica Carlos coordenou diversos Projetos de Extensão:
2.7) 2013 – 2013. Estimativa da biomassa para a área dos reservatórios de Itá e Machadinho no período de 2005 a 2012 (ANEXO, Pag. 793-795).
Este projeto de extensão apresentou o resultado da execução do CONTRATO N° DPS. 13.107830 relacionados ao projeto: TRACTEBEL NDVI – UHE Itá e constitui-se no fechamento da execução desse projeto. O objetivo deste projeto foi a prestação de serviços técnicos especializados para a Elaboração do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), compreendendo a Usina Hidrelétrica Itá e Machadinho nos anos de 2005 e 2012. O escopo do projeto consistiu na elaboração do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), o qual foi desenvolvido através dos serviços e atividades descritas, a saber: Aquisição da banda na região do infravermelho; Ortorretificação da banda infravermelho; Metodologia detalhada a ser utilizada no projeto – NDVI, considerando as influências de sombra; relevo; inclinação da tomada da cena (offnadir); diferença temporal (período da coleta) de cada cena imageada; diferença atmosférica de cada cena coletada. Apresentação dos resultados do NDVI e da análise temporal e evolução da vegetação. Todas as atividades foram efetivamente executadas com êxito. No entanto, foram também adicionadas atividades em campo para determinação direta de Biomassa de forma não destrutiva com o intuito de validar os dados obtidos.
Alunos envolvidos: Graduação (2) – Fernando Fagundes Fontana e Ramon Vitto; Mestrado acadêmico (1) – Aurilédia Batista Teixeira; Doutorado (1) – Thayse Cristiane Severo do Prado.
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador);
2.6) 2010 – 2011. Delimitação Geográfica da Cachaça de Ouro Preto.
A Delimitação da Área Geográfica da Cachaça de Alambique da Região de Ouro Preto e Modelagem de um Banco de Dados Geográfico, como uma das fases para impetrar o selo de Indicação de Procedência (IP), foi um projeto financiado pelo Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), realizado pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), tendo como requerente a Cooperativa dos Produtores de Cachaça de Alambique e Derivados da Cana-de-açúcar da Região de Ouro Preto (COOPCOP), sendo este projeto parte integrante das ações desenvolvidas pela COOPCOP no setor do agronegócio, objetivando a promoção do desenvolvimento sustentável e valorização da região. De acordo com o MAPA (2010), Indicação Geográfica, Módulo II, 2a Edição, a Indicação Geográfica (IG) é uma importante ferramenta de desenvolvimento do setor agropecuário, visto que ela resgata valores como conhecimento tradicional, segurança alimentar e contribuição para o desenvolvimento rural, fixação do homem no campo, agregação de valor e valorização do meio rural. Desta forma, os principais atores na implementação de políticas públicas voltadas para a IG são: o MAPA, na condição de agente de fomento à identificação de produtos com potencial para alcançar registro como indicação geográfica e o Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI), na condição de agente responsável pela análise da pertinência da indicação e realização do registro, garantindo a segurança jurídica necessária aos detentores do direito de uso das IG’s e protegendo-as quanto a utilização indevida das denominações protegidas.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (2) – Assis, L. C.; Machado, K. J.; Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador até 2010); LISBOA FILHO, J. (Coordenador após 2010);
Financiador: Financiado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa).
2.5) 2009 – 2009. Mapeamento dos índices de fragmentação dos rios da cabeceira do Pantanal e identificação de zonas prioritárias para a conservação considerando recursos hídricos (ANEXO, Pag. 579 e 580).
O Pantanal é uma das maiores extensões de terras úmidas do planeta, com uma área de aproximadamente 1.365.900 Km2, localizado no centro da América do Sul. A região é uma planície aluvial influenciada por rios que drenam a Bacia do Alto Paraguai (BAP). Sob a perspectiva dos recursos hídricos trata-se de uma região de intensa disponibilidade hídrica. Apresenta elevada biodiversidade por ser uma região influenciada pelos biomas da Amazônia, do Cerrado, da Mata Atlântica e do Chaco (de ocorrência na Bolívia, norte da Argentina e Paraguai). Contudo, em comparação com outras bacias brasileiras, apresenta poucas regiões propícias à geração de energia devido à característica de relevo predominante de planície. A partir da década de 70, a intensa atuação antrópica na BAP oriunda de atividades de mineração, agropecuária e agroindústria, tem provocado alterações impactantes expressivas nas condições naturais, causando assoreamento de alguns rios, uso inadequado do solo e, consequentemente aumentando aporte de sólidos em suspensão e nutrientes para o Pantanal. Diante desse contexto, faz-se imprescindível o contínuo monitoramento da situação de evolução da ocupação na região, bem como a investigação das consequências na BAP, oriundas dessas atividades antrópicas. As características naturais do lugar e as ordens de grandeza associadas levam a crer que uma análise do local deve ser conduzida em ambiente computacional. A ferramenta de análise para tal propósito é um Sistema de Informações Geográficas (SIG). A bacia hidrográfica é o elemento fundamental de análise no ciclo hidrológico, principalmente na sua fase terrestre, que engloba a infiltração e o escoamento superficial. Onde o relevo do terreno não é fator limitante, o potencial hídrico do Brasil é favorável à implantação de reservatórios. Os reservatórios se caracterizam pela superfície inundada e sua capacidade depende do volume ativo de água, que é definido pelos níveis máximos e mínimos operativos. Através de análises espaciais é possível estabelecer cenários ideais para tratar problemas do mundo real, em ambiente computacional, como também gerar simulações voltadas ao diagnóstico ou previsões, entre outras aplicações. A maior ou menor eficiência de uma análise espacial está associada, entre outros fatores, à qualidade e a confiabilidade das informações contidas no banco de dados disponível. Os objetivos desse projeto foi o de determinar o mapa do índice de fragmentação nas regiões de cabeceiras da Bacia Hidrográfica do Alto Paraguai, como também gerar o mapa com a identificação de zonas prioritárias para a conservação considerando os recursos hídricos na região da Bacia Hidrográfica do Alto Paraguai.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico (2) – Assis, L. C.; Machado, K. J.; Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); LIU, William T. H;
Financiador: WWF Brasil.
2.4) 2009 – 2010 PROEXT – UFVGeocapacitar III (ANEXO, Pag. 103).
2.3) 2008 – 2009 PROEXT – UFVGeocapacitar II (ANEXO, Pag.108).
2.2) 2007 – 2008 PROEXT- UFVGeocapacitar I (ANEXO, Pag. 120-121).
O objetivo geral destes projetos de extensão foi o de capacitar agentes públicos, através de cursos de extensão em temas como: Noções Básicas de Cartografia; Uso de GPS de Navegação; Introdução ao Sistema de Informação Geográfica utilizando Software Livre; Modelagem de Banco de Dados Geográficos; Sensoriamento Remoto e Processamento Digital de Imagens e Utilização dos softwares GeoSNIC/Terraview/Edit e GoogleEarth. Todos os cursos foram direcionados para matérias que afetam às rotinas de gestão e planejamento territorial e utilizaram softwares livres para demonstrar de forma prática, alternativas para adquirir, processar e gerar bases de dados espaciais e como incorporá-la aos Sistemas de Informação Geográficos Existentes.
Alunos envolvidos: Graduação (12); Mestrado acadêmico (9); Doutorado (6);
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Elpídio Inácio Fernandes Filho; Jugurta Lisboa Filho; Vicente Paulo Soares; Júlio Cézar de Oliveira; José Marinaldo Gleniari; Moisés Ferreira Costa.
Financiador(es): Ministério da Educação-MEC, Ministério das Cidades-MC.
2.1) 1996 – 1997 Implantação da Estação da RBMC: VICO (ANEXO, Pag. 566).
O objetivo deste projeto de extensão foi a implantação de uma estação da RBMC – Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo na UFV, através de um convênio celebrado entre a UFV e o IBGE.
Alunos envolvidos: Graduação (2);
Integrantes: Carlos Antonio Oliveira Vieira (Coordenador); Antonio Simões Silva.
Financiador: IBGE.
Carlos participou ainda de diversos outros projetos de extensão: “Adequação do Aplicativo Computacional Quantum GIS”, um Sistema de Informações Geográficas para o Público Brasileiro, sob a coordenação do Prof. Arthur Schimdt Nanni e participação de alunos de graduação, no período de 2011 a 2014, entre outros (ANEXO, Pag. 796).
[1] Todos os projetos devidamente cadastrados no Sistema de Pesquisa e Pós-Graduação (SisPPG) da UFV e outros registrados na UFSC.
[2] https://cordis.europa.eu/project/rcn/56831_en.html