Integração de dados por meio de geoprocessamento, para a elaboração de mapas geotécnicos, análise do meio físico e suas interações com a mancha urbana : o caso de Porto Alegre (RS)

A elaboração de diagnósticos e a tomada de decisões sobre o meio físico, com a finalidade de estabelecer diretrizes para a ocupação racional do solo, são cada vez mais prementes, especialmente, no que diz respeito ao direcionamento da expansão urbana para áreas mais favoráveis. Da mesma forma, a facilidade de acesso aos parâmetros geotécnicos de uma região constituí um inestimável recurso nas etapas preliminares dos projetos de Engenharia, no planejamento de atividades extrativas e nos programas de preservação ambiental. A cartografia geotécnica, nesse sentido, tem sido um dos instrumentos mais eficientes para a avaliação do meio físico nas últimas décadas. Entretanto, o desenvolvimento de um mapa geotécnico requer a análise de um grande número de informações que precisam ser tratadas e combinadas com rapidez. Esta tese apresenta uma metodologia para a integração de dados, por meio da ferramenta básica geoprocessamento, visando agilizar, na fase de escritório, a elaboração de mapas geotécnicos e a análise de determinados aspectos do meio físico sob o ponto de vista da Geotecnia, bem como suas interações com a mancha urbana existente. A área teste escolhida é o município de Porto Alegre (RS) situado na porção leste do estado do Rio Grande do Sul, à margem esquerda do Lago Guaiba, cuja paisagem é marcada pela diversidade de cenários naturais formados por terrenos de coxilhas, morros, cristas, lagos e planícies. A metodologia envolve a captura, o processamento e a integração de informações provenientes de fontes diversas como mapas temáticos, levantamento aerofotogramétrico, cartas topográficas, fotografias aéreas, imagens de satélite, boletins de sondagens SPT (Standart Penetration Test), dissertações e teses acadêmicas. Para isso, é constituída por nove etapas distintas, que utilizam: a) sistema de digitalização para a conversão de informações analógicas para o meio digital; b) modelagem digital do terreno (MDT) para o modelamento e a identificação do relevo, a determinação de declividades, o mapeamento de áreas com isodeclividades e o cálculo do fator topográfico, esse último objetivando a determinação da suscetibilidade à erosão laminar; c) técnicas de processamento e classificação de imagens orbitais para os mapeamentos das áreas inundáveis e da mancha urbana; d) Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) para o processamento e a integração de informações georreferenciadas no computador; e) banco de dados digital para o armazenamento de dados descritivos sobre o meio físico e parâmetros geotécnicos obtidos em laboratório, sondagens e outras formas de investigação in situ. A estimativa das unidades geotécnicas é procedida com base na proposta metodológica para mapeamento geotécnico desenvolvida por Davison Dias (1995), na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Além da elaboração do mapa geotécnico, a metodologia propõe a análise e o cruzamento de vários fatores do meio físico com a mancha urbana existente, ou com uma subárea pertencente à região de estudo, a geração de mapas de aptidão do solo para diferentes usos e a identificação das áreas consideradas de eventos perigosos e de risco geológico. Os principais softwares empregados são o AutoCAD@, o SURFER@, ACESS@ e o IDRISI 2.0@, desenvolvido pela Clark University, USA. Os resultados obtidos a partir da implementação da metodologia demonstraram a importância e a contribuição que a ferramenta básica geoprocessamento pode trazer aos estudos geotécnicos. Os diferentes sistemas de geoprocessamento utilizados para a manipulação e tratamento das informações espaciais mostraram-se adequados e eficientes quando aplicados na coleta, processamento e integração de dados geotécnicos. Para a área teste foram identificadas trinta e sete unidades com perfis de solos com comportamento geotécnico praticamente similar frente ao uso e à ocupação do solo, cujas informações descritivas sobre o meio físico puderam ser facilmente acessadas e visualizadas, no computador, por meio da integração banco de dados geotécnicos com Sistema de Informações Geográficas. Por outro lado, o emprego de técnicas de processamento e classificação de imagens digitais revelou-se um recurso importante para a obtenção de informações sobre o meio físico, enquanto o uso de modelagem digital do terreno (MDT) agilizou o mapeamento das declividades e o cálculo da suscetibilidade potencial à erosão laminar, além de permitir a geração do relevo em perspectiva da região estudada.

Aplicação do método baseado em danos para análise de alternativas e tomada de decisão em assentamentos precários com complexidade ambiental : o caso da Ilha Grande dos Marinheiros, Delta do Jacuí, Porto Alegre/RS

Este trabalho pretendeu minimizar a incerteza na tomada de decisões para projetos mais sustentáveis de intervenção em assentamentos precários. Para sua realização foi utilizada a estratégia de estudo de caso, optando-se pela escolha de um único estudo, na ilha Grande dos Marinheiros, aliada ao uso do método baseado em dados (Grounded Theory), como método para organização das informações coletadas. O estudo utilizou esta metodologia de análise sistêmica, que permitiu verificar as interinfluências entre os diversos aspectos apresentados pelo sítio (aspectos ecológicos do meio ambiente, aliados ao processo antrópico de alteração do habitat). Isto resulta na definição de categorias e subcategorias e seus cruzamentos, através de um sistema de matrizes, levou a constatação da categoria central. Assim, o abastecimento de água foi considerado como o tópico que deveria ser priorizado no processo de tomada de decisões. O sistema de cruzamento sistêmico também permitiu a criação de uma linha mestra (eixo principal) a ser utilizada na definição de futuros projetos de intervenção urbanohabitacional, que mostrou as dificuldades no abastecimento de água e as conseqüências advindas de sua estruturação. Ao final do trabalho, constataram-se as seguintes contribuições: não se recomenda a estruturação do transporte viário, o uso de energia eólica, hidroelétrica ou biomassa e estruturação de redes de distribuição de água entre continente e ilhas. Por outro lado, o estudo salienta as seguintes oportunidades: o saneamento deficitário possibilita a introdução de alternativas diferenciadas, como a utilização de banheiros secos e geração de biogás. As facilidades de obtenção das águas de chuva e a possibilidade real de melhora das águas superficiais devem ser opções preferenciais no abastecimento de água e a estruturação de um sistema de transporte fluvial (coletivo e individual) entre ilhas e continente.

A utilização de cenário e de métodos flexíveis como alternativa para o estabelecimento do valor de empresas em ambientes incertos : o caso de empresas de mercados emergentes e de projetos de longa maturação

O estudo aqui apresentado aborda um assunto que tem emergido em importância na última década: a valoração de empresas, em razão da ampliação das relações globais entre os países e entre suas próprias organizações, na busca por novos mercados, que conjugados a uma política de redução do tamanho do estado, através da implementação de programas de privatização, de fusão, de aquisição e de incorporação forçaram o surgimento de novos estudos nesse campo do conhecimento, para tornar possível a operacionalização dessas ações. A proeminência do estudo, no entanto, centra-se na revisão teórica e na aplicação em um caso prático de modelos tradicionais de análise e avaliação, como os modelos de fluxo de caixa descontado (DCF), comparando-os com os resultados obtidos através da aplicação de modelos mais complexos que consigam melhor captar o valor da flexibilidade inerentes à avaliação, em empresas de mercados emergentes e em projetos de longa maturação, onde a incerteza constitui-se em variável importante no processo de avaliação, como é o caso dos modelos baseados em árvores de decisão ou de opções reais. A empresa escolhida foi a Aracruz Celulose S/A, que, por suas características, enquadrou-se dentro dos objetivos propostos por este estudo. O desenrolar do trabalho conduzirá à conclusão de que os valores empresariais encontrados não podem ser tidos como determinísticos ou incontestáveis, uma vez que os processos avaliativos por mais complexa que seja sua estruturação são baseados em estimativas, fazendo com que seus resultados delas sejam decorrentes. Assim, os ruídos existentes nos processos de avaliação de maneira geral estão em maior grau relacionados com às próprias perspectivas de desempenho futuro da empresa avaliada do que efetivamente à qualidade do modelo que se está utilizando.

Esquadrias residenciais em madeira : contextualização de variáveis para otimização de projetos

O presente trabalho está inserido num contexto de estudos relativos à caracterização e otimização de esquadrias residenciais em madeira. A contextualização dos estudos considera: o meio ambiente, com suas variáveis climáticas e locais; a constituição física e tecnológica de materiais, sistemas e componentes da esquadria; o perfil de desempenho técnico, funcional e utilitário, propiciado pela esquadria; e os processos técnicos de projeto, produção e instalação. Os instrumentos metodológicos aplicados no presente estudo são: entrevistas, levantamento dimensional, representação gráfica e observações para análise de processos de projeto, produção e instalação. O resultado principal está na análise comparativa e reformulação do projeto das esquadrias de um protótipo de habitação sustentável edificado no Campus da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, em Porto Alegre. Como resultados complementares citam-se: o mapeamento das características físicas e mecânicas de madeiras, passíveis de serem empregadas na produção de esquadrias, e um estudo de informações que deveriam constar nas especificações técnicas e representações gráficas dos projetos de esquadrias residenciais em madeira.

Projetos de controladores para sistemas de potência utilizando LMI'S

A presente dissertação tem como objetivo estudar e aprimorar métodos de projetos de controladores para sistemas de potência, sendo que esse trabalho trata da estabilidade dinâmica de sistemas de potência e, portanto, do projeto de controladores amortecedores de oscilações eletromecânicas para esses sistemas. A escolha dos métodos aqui estudados foi orientada pelos requisitos que um estabilizador de sistemas de potência (ESP) deve ter, que são robustez, descentralização e coordenação. Sendo que alguns deles tiveram suas características aprimoradas para atender a esses requisitos. A abordagem dos métodos estudados foi restringida à análise no domínio tempo, pois a abordagem temporal facilita a modelagem das incertezas paramétricas, para atender ao requisito da robustez, e também permite a formulação do controle descentralizado de maneira simples. Além disso, a abordagem temporal permite a formulação do problema de projeto utilizando desigualdades matriciais lineares (LMI’s), as quais possuem como vantagem o fato do conjunto solução ser sempre convexo e a existência de algoritmos eficientes para o cálculo de sua solução. De fato, existem diversos pacotes computacionais desenvolvidos no mercado para o cálculo da solução de um problema de inequações matriciais lineares. Por esse motivo, os métodos de projeto para controladores de saída buscam sempre colocar o problema na forma de LMI’s, tendo em vista que ela garante a obtenção de solução, caso essa solução exista.

Análise da distribuição de um simulador multinível

A validação de projetos de sistemas eletrônicos pode ser feita de diversas maneiras, como tem sido mostrado pelas pesquisas em síntese automática e verificação formal. Porém, a simulação ainda é o método mais utilizado. O projeto de um sistema digital típico pode ser desenvolvido em diversos níveis de abstração, como os níveis algorítmico, lógico ou analógico. Assim, a simulação também deve ser executada em todos esses níveis. A simulação apresenta, contudo, o inconveniente de não conseguir conciliar uma alta acuracidade de resultados com um baixo tempo de simulação. Quanto mais detalhada é a descrição do circuito, maior é o tempo necessário para simulá-lo. O inverso também é verdadeiro, ou seja, quanto menor for a acuracidade exigida, menor será o tempo dispendido. A simulação multinível tenta conciliar eficiêencia e acuracidade na simulação de circuitos digitais, propondo que partes do circuito sejam descritas em diferentes níveis de abstração. Com isso, somente as partes mais críticas do sistema são descritas em detalhes e a velocidade da simulação aumenta. Contudo, essa abordagem não é suficiente para oferecer um grande aumento na velocidade de simulação de grandes circuitos. Assim, surge como alternativa a aplicação de técnicas de processamento distribuído à simulação multinível. Os aspectos que envolvem a combinação dessas duas técnicas são abordados nesse trabalho. Como plataforma para os estudos realizados, optou-se por usar duas ferramentas desenvolvidas nessa Universidade: os simuladores do Sistema AMPLO e o Sistema Operacional HetNOS. São estudadas técnicas de sincronização em sistemas distribuídos, fundamentais para o desenvolvimento dos simuladores e, finalmente, são propostas alternativas para a distribuição dos simuladores. É realizada, ainda, uma análise comparativa entre as versões propostas.

Estudo sobre o uso de espécies vegetais nos projetos paisagistícos para as áreas verdes públicas de Porto Alegre

Esta dissertação estuda as possibilidades do uso da vegetação nos projetos paisagísticos para áreas verdes públicas da cidade de Porto Alegre. Após um breve histórico do uso da vegetação nos centros urbanos, o trabalho é conduzido inicialmente para a definição dos elementos vegetais sob o olhar do arquiteto. São então formuladas diretrizes técnicas para orientação na execução dos projetos paisagísticos, embasadas na legislação municipal pertinente. A vegetação é então avaliada, do ponto de vista de suas características compositivas, relacionadas ao projeto, definidas a partir de uma análise formal das espécies escolhidas além do aproveitamento destas características nos projetos das áreas verdes públicas que são: os parques , as praças, e os verdes complementares, definidos como canteiros centrais e sobras de arruamento, pertencentes ao patrimônio da Prefeitura Municipal de Porto Alegre.

Avaliação da eficiência energética em um sítio industrial utilizando análise pinch com heurísticas e técnicas de projeto

Este trabalho envolve a avaliação da eficiência energética em um sítio industrial, que contém três plantas de produção de polietilenos, utilizando conceitos da análise pinch associados com heurísticas e técnicas de projetos. Na primeira etapa do trabalho, foi realizada uma análise preliminar, na qual foram verificadas as possibilidades de melhorias nas condições de operação das unidades. Com esta avaliação, obteve-se uma economia de 500kg/h de vapor de baixa pressão com a simples alteração na sua pressão de fornecimento para uma das unidades. Na seqüência, com base no conhecimento dos processos e na avaliação das curvas compostas das unidades, verificou-se o potencial de integração energética das plantas individualmente, selecionando-se uma unidade (Planta 3) para ser reprojetada. Para esta unidade foram eliminadas do problema as correntes utilizadas em condições esporádicas, as correntes fora da faixa de integração e, por fim, aquelas cuja integração seria demasiadamente complexa. Após estas simplificações, verificou-se o Ponto de Estrangulamento Energético da unidade, os trocadores que empregam utilidades de uma forma inapropriada, o consumo atual e o mínimo de vapor. Com base nestas informações foram verificadas as modificações estruturais na rede de trocadores de calor da Unidade 3 que resultariam em uma unidade energeticamente mais eficiente. Para isto, utilizou-se o programa Aspen Pinch (da Aspen Tech) que gerou uma lista com vinte possibilidades de adição de novos trocadores. Considerando-se somente as modificações com economia superior a 200kW e as restrições de segurança, layout e controle, apenas duas oportunidades foram detalhadas. A primeira delas, foi o aproveitamento do vapor de flash resultante da expansão do condensado de média pressão da unidade. A segunda oportunidade envolveu a adição de um novo trocador, que foi projetado utilizando-se o programa Bjac conjuntamente com o Aspen Plus. Ambas as oportunidades foram avaliadas economicamente, apresentando Taxas Interna de Retorno muito superiores à Taxa mínima de atratividade de 15% considerada neste trabalho.

Análise da percepção ambiental como instrumento ao planejamento da educação ambiental

O presente trabalho teve como objetivo realizar um diagnóstico da percepção ambiental da comunidade educativa da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (professores, alunos e técnicos administrativos). O estudo da percepção ambiental de uma população é fundamental para compreender as inter-relações da mesma com o seu ambiente. Conhecendo a realidade desta comunidade, pode-se realizar projetos de educação ambiental que atenda as necessidades encontradas nesta população. Conforme a Conferência de Tbilisi, a educação ambiental deve girar em torno de problemas concretos e ter um caráter interdisciplinar. Conforme a Política Nacional de Educação Ambiental, a educação ambiental deve ser tratada em todos os níveis de ensino, formal e informal. Este trabalho foi realizada uma pesquisa quantitativa, baseada em um questionário pré-estabelecido, com uma amostra de 1042 entrevistas. Com a análise dos dados observou-se que a comunidade educativa da UFRGS está preocupada com as questões ambientais, mas está pouco envolvida em ações concretas. A comunidade educativa da UFRGS possui trabalhos que permitem uma análise mais apurada das relações entre a percepção ambiental dessa comunidade e a educação ambiental, como o Relatório de Resíduos Sólidos (GIGA), que trata da gestão dos resíduos produzidos nessa comunidade. Além disso, a UFRGS passa, a partir de 2006, a oferecer um Curso de Graduação em Engenharia Ambiental, o qual pode contribuir significativamente para a consolidação de um processo de educação ambiental e de gestão de resíduos dentro da UFRGS. Este trabalho demonstrou a necessidade de implantação de um projeto de Educação Ambiental na UFRGS, e os resultados desta pesquisa poderão servir como subsídio para a elaboração deste projeto.

Educação física no PPGCMH/UFRGS : uma visão a partir da análise de citações e perfil dos pesquisadores

Este trabalho analisa o perfil dos professores e 1.171 citações de teses do Programa de Pós-graduação em Ciência do Movimento Humano da Escola de Educação Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul defendidas entre os anos 2003 e 2004, com os objetivos de detectar as características das fontes de informação utilizadas pelos doutores; contribuir para aos estudos epistemológicos do campo, sob o prisma da ciência da informação; caracterizar os elementos textuais e explorar suas potencialidades, visando ao conhecimento do campo científico da educação física. O estudo está centrado na descoberta de indícios nas citações que possibilitem o conhecimento da área. O referencial teórico está fundamentado em diversificados campos do conhecimento: na história, mais especificamente do método indiciário, utilizado neste estudo; na sociologia do conhecimento, com ênfase na sociologia da ciência; na ciência da informação, salientando a bibliometria, a análise de citações e a comunicação científica, abordando três teorias importantes sobre comunidades científicas (Kuhn, Bordieu e Knorr-Cetina); e, por último, da educação física. Do primeiro campo buscam-se os fundamentos para o uso de dados e fatores indiciários para o desvelamento de uma realidade; do segundo, o caminho que percorrem os saberes para seu estabelecimento no mundo científico e acadêmico, e a origem das citações em documentos. Do terceiro, utilizam-se ferramentas e técnicas, bem como as construções teóricas a respeito de comunicação científica e produção acadêmica. Ao quarto corresponde o objeto desta pesquisa, o campo de conhecimento denominado, por alguns autores, ciência do movimento humano e, por outros, educação física, desenvolvido em seus aspectos históricos gerais e locais. Foram identificados e relacionados os seguintes indicadores: tipo de autoria, autores citados, tipo de documento, idioma, obsolescência, título de periódico e assunto das citações. As 1.171 referências estudadas revelaram que: artigo de periódico é o tipo de documento mais utilizado (49,53%); inglês é o idioma predominante nos documentos das citações (55,85%); as publicações do período de 1991-2000 cobrem 56,02% das citações, com pico em 1998 e provável meia-vida dos documentos da área em torno de cinco anos; 41,76% dos documentos citados são escritos por um único autor; e 54,23%, por mais de um autor. Os assuntos predominantes que fazem a interdisciplinaridade do campo são, nesta ordem: ciências sociais, medicina, biofísica, esportes, educação, filosofia, ensino e forma física. Foram citados 1.825 diferentes autores evidenciando uma grande dispersão na área e entre os mais representativos estão Morin, Foucault e Lapierre. Há dispersão tanto em autores quanto em títulos de periódicos: 80,71% foram citados somente uma vez; e 37,11%, mais de uma vez. Apenas seis periódicos foram citados em mais de uma tese, sendo cinco estrangeiros e um nacional. As linhas de pesquisas predominantes no PPGCMH são da área de concentração Movimento humano, saúde e performance, que privilegia projetos de caráter biológico. O mesmo ocorre com o número de teses, sendo 89% delas da mesma área de concentração. Há necessidade de maior produção nacional em termos teóricos para a área de educação física. A análise realizada propiciou verificar que os campos científicos e as suas respectivas comunidades se desenvolvem de forma contingencial e contextual. O método indiciário possibilitou costurar os indícios apresentados pelas variáveis analisadas e mostrou ser um método possível em estudos de bibliometria e análise de citações. Há indícios de hábitos de citação doméstica e endogenia, mas não foram comprovados neste estudo.