Transfer function-noise modeling and spatial interpolation to evaluate the risk of extreme (shallow) water-table levels in the Brazilian Cerrados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Soil CO2 emission estimated by different interpolation techniques

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Image registration and image interpolation in volume rendering of cross sections

We outline a method for registration of images of cross sections using the concepts of The Generalized Hough Transform (GHT). The approach may be useful in situations where automation should be a concern. To overcome known problems of noise of traditional GHT we have implemented a slight modified version of the basic algorithm. The modification consists of eliminating points of no interest in the process before the application of the accumulation step of the algorithm. This procedure minimizes the amount of accumulation points while reducing the probability of appearing of spurious peaks. Also, we apply image warping techniques to interpolate images among cross sections. This is needed where the distance of samples between sections is too large. Then it is suggested that the step of registration with GHT can help the interpolation automation by simplifying the correspondence between points of images. Some results are shown.

Electromagnetic gauge field interpolation between the instant form and the front form of the Hamiltonian dynamics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variabilidade espacial de atributos químicos de um argissolo para aplicação de insumos à taxa variável em diferentes formas de relevo

A agricultura de precisão implica análise da variabilidade espacial de fatores de produção e a aplicação de insumos de forma localizada. Várias são as causas que condicionam a variabilidade espacial dos solos, sendo o relevo um dos fatores mais importantes. O presente estudo teve por objetivo analisar a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo e a elaboração de mapas de necessidade de aplicação de insumos de forma localizada, em áreas com diferentes formas de relevo. Duas parcelas de 1 ha cada foram delimitadas em áreas com topografia côncava e convexa. Foram retiradas, em cada área, 242 amostras de solos em 121 pontos, nas profundidades de solo de 0,00-0,20 m e 0,20-0,40 m. Os resultados de análise química foram submetidos às análises da estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. A área convexa apresentou maior variabilidade espacial do solo em relação a área côncava. A adoção da agricultura de precisão possibilitou economia de aproximadamente 25 kg ha-1 de P2O5 na área côncava.

Influência do relevo e erosão na variabilidade espacial de um Latossolo em Jaboticabal (SP)

Com o objetivo de avaliar as relações entre formas de paisagem e erosão em um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) por meio de técnicas geoestatísticas na Fazenda Santa Isabel, município de Jaboticabal (SP), identificaram-se modelos de paisagem côncavo e linear. Coletaram-se amostras de solo em ambas as formas de paisagem em uma malha regular espaçada de 50 x 50 m em sete transeções na profundidade de 0,00-0,20 m, totalizando 412 pontos em 93 ha. Determinou-se a erodibilidade dos solos pelo método indireto, granulometria, bem como o carbono orgânico para cada ponto da malha, sendo esses valores usados na estimativa do potencial natural de erosão (pne). Os dados obtidos das propriedades de solo, erodibilidade e potencial natural de erosão foram analisados por meio de estatística descritiva e geoestatística com a modelagem de semivariogramas, sendo este utilizado para a confecção de mapas de krigagem. Segundo os resultados, as propriedades do solo e do pne apresentaram maior variabilidade espacial na pedoforma côncava, apesar de esta forma de paisagem apresentar menores perdas de solo por erosão e menor variabilidade espacial da erodibilidade. Deste modo, conclui-se que a erosão não adicionou variabilidade espacial para as propriedades do solo na mesma magnitude do relevo.

Distribuição espacial de Huanglongbing (Greening) em citros utilizando a geoestatística

Os objetivos do trabalho foram avaliar a distribuição espacial e a expansão da Huanglongbing (greening) em talhões de citros de uma propriedade agrícola localizada no município de Araraquara-SP, utilizando a geoestatística. Para determinar o número de plantas com greening, foram realizadas inspeções periódicas em intervalos de três meses, no período de março de 2005 a julho de 2007, contando-se, em cada talhão, o número de plantas com os sintomas característicos da doença. Realizou-se a análise descritiva dos dados e, para verificar a distribuição espacial do greening, utilizou-se a geoestatística através do ajuste de semivariogramas e da interpolação dos dados por krigagem. A dependência espacial de plantas com greening apresentou raio de agregação de 300 a 560 m, indicando distribuição agregada da doença. Por meio dos mapas de krigagem, observou-se que o foco inicial de plantas doentes ocorreu nos limites da fazenda, com expansão do greening por toda a área. O intervalo de inspeção de três meses não foi adequado para a redução do greening na fazenda.

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Extração de feições retas com precisão subpixel: estudo comparativo entre três métodos

In the fields of Machine Vision and Photogrammetry, extracted straight lines from digital images can be used either as vector elements of a digital representation or as control entities that allow the determination of the camera interior and exterior orientation parameters. Applications related with image orientation require feature extraction with subpixel precision, to guarantee the reliability of the estimated parameters. This paper presents three approaches for straight line extraction with subpixel precision. The first approach considers the subpixel refinement based on the weighted average of subpixel positions calculated on the direction perpendicular to the segmented straight line. In the second approach, a parabolic function is adjusted to the grey level profile of neighboring pixels in a perpendicular direction to the segmented line, followed by an interpolation of this model to estimate subpixel coordinates of the line center. In the third approach, the subpixel refinement is performed with a parabolic surface adjustment to the grey level values of neighboring pixels around the segmented line. The intersection of this surface with a normal plane to the line direction generates a parabolic equation that allows estimating the subpixel coordinates of the point in the straight line, assuming that this is the critical point of this function. Three experiments with real images were made and the approach based on parabolic surface adjustment has presented better results.

Consumo máximo de oxigênio e limiar anaeróbio de jogadores de futebol: comparação entre as diferentes posições

O grau de desenvolvimento das capacidades físicas no futebol é fator determinante do nível desportivo do jogador. O objetivo do presente estudo foi comparar valores de limiar anaeróbio e consumo máximo de oxigênio entre jogadores profissionais de futebol de diferentes posições. Para tanto, 25 atletas (idade = 22,08 ± 8,28 anos, peso = 76,12 ± 9,8kg, altura = 179,8 ± 7,1cm e relação corporal = 12,21 ± 3,67% de gordura corporal) foram divididos em cinco grupos, como se segue: goleiros (GO), zagueiros (ZA), laterais (LA), meio-campistas (MC) e atacantes (AT). O VO2max foi determinado em esteira ergométrica através de análise direta e a velocidade de corrida correspondente ao limiar anaeróbio fixo de 4mM (V4mM), em teste de campo (2 x 1.000m a 90 e 95% da velocidade máxima para a distância) através de interpolação linear. A V4mM foi menor (p < 0,05) para o grupo GO em relação aos demais grupos. Além disso, os grupos LA e MC apresentaram valores de V4mM significantemente maiores em relação aos grupos ZA e AT. O grupo GO mostrou VO2max significantemente menor em relação a todos os outros grupos, sendo que estes últimos não apresentaram diferença entre si. Uma vez que os atletas de diferentes posições não realizavam treinamento diferenciado, os autores creditam as diferenças encontradas à especificidade da movimentação durante partidas e coletivos.

Índices geométricos de variabilidade da frequência cardíaca na doença pulmonar obstrutiva crônica

Background: It was already evidenced decreased heart rate variability (HRV) in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients at rest.Objective: In order to insert new elements in the literature regarding this issue, we evaluated geometric index of HRV in COPD subjects.Method: We analyzed data from 34 volunteers, divided into two groups according to spirometric values: COPD (17 volunteers, FEV1/FVC = 47.3 +/- 10.2; FEV1 = 50.8 +/- 15.7) and control (17 volunteers, FEV1/FVC = 78.8 +/- 10.8; FEV1 = 100.1 +/- 14.7). For analysis of HRV indexes the volunteers remained in the supine position for 30 minutes. We analyzed the following indexes: triangular index (RRtri), triangular interpolation of RR intervals (TINN) and Poincare plot (SD1, SD2 and SD1/SD2). Student t test for unpaired samples and Mann-Whitney test were used for data analysis.Results: We observed statistically significant reductions in geometric indexes in the COPD group: RRtri (0.043 +/- 0.01 vs. 0.059 +/- 0.02; p = 0.018), TINN (105.88 +/- 51.82 vs. 151.47 +/- 49.9; p=0.014), SD1 (9.76 +/- 4.66 vs. 14.55 +/- 6.04; p = 0.014) and SD2 (34.86 +/- 17.02 vs. 51.51 +/- 18.38; p = 0.010). SD1/5D2 (0.30 +/- 0.11 vs. 0.28 +/- 0.07; p = 0.605) were not significantly different between groups. Patients with COPD presented a visual analysis of Poincare plot of lower dispersion of RR intervals both beat to beat and the long term.Conclusion: Subjects with COPD present reduction of geometric indexes of HRV, indicating reduced heart rate variability. (C) 2010 Sociedade Portuguesa de Pneumologia. Published by Elsevier Espana, S.L. All rights reserved.

A bounded upwinding scheme for computing convection-dominated transport problems

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structural FRF acquisition via electric impedance measurement applied to damage location

Continuing development of new materials makes systems lighter and stronger permitting more complex systems to provide more functionality and flexibility that demands a more effective evaluation of their structural health. Smart material technology has become an area of increasing interest in this field. The combination of smart materials and artificial neural networks can be used as an excellent tool for pattern recognition, turning their application adequate for monitoring and fault classification of equipment and structures. In order to identify the fault, the neural network must be trained using a set of solutions to its corresponding forward Variational problem. After the training process, the net can successfully solve the inverse variational problem in the context of monitoring and fault detection because of their pattern recognition and interpolation capabilities. The use of structural frequency response function is a fundamental portion of structural dynamic analysis, and it can be extracted from measured electric impedance through the electromechanical interaction of a piezoceramic and a structure. In this paper we use the FRF obtained by a mathematical model (FEM) in order to generate the training data for the neural networks, and the identification of damage can be done by measuring electric impedance, since suitable data normalization correlates FRF and electrical impedance.

The use of scaled semivariograms to plan soil sampling in sugarcane fields

Spatial sampling designs used to characterize the spatial variability of soil attributes are crucial for science studies. Sample planning for the interpolation of a regionalized variable may use several criteria, which could be best selected from an estimated semivariogram from a previously established grid. The objective of this study was to optimize the procedure for scaled semivariogram use to plan soil sampling in sugarcane fields in the Alfisol and Oxisol regions of Jaboticabal Town in So Paulo State, Brazil. A scaled semivariogram for several soil chemical attributes was estimated from the data obtained from two grids positioned on a sugarcane field area, sampled at a depth of 0.0-0.5 m. The research showed that regular grids with uniform intervals did not express the real spatial variability of the soil attributes of Oxisols and Alfisols in the study area. The calculated final sampling density based on the scaled parameters of the semivariogram was one sample for each 2 ha in Area 1 (convex landscape) and one sample for each 1 ha in Area 2 (linear landscape), as indicated by SANOS 0.1 software. The combined use of the simulation programs and scaled semivariograms can be used to define sampling points. These results may help in soil fertility mapping and thereby improve nutrient management in sugarcane crops.

Spatial distribution of trachoma cases in the City of Bauru, State of São Paulo, Brazil, detected in 2006: defining key areas for improvement of health resources

Introduction: The objective of this study was to analyze the spatial behavior of the occurrence of trachoma cases detected in the City of Bauru, State of São Paulo, Brazil, in 2006 in order to use the information collected to set priority areas for optimization of health resources. Methods: the trachoma cases identified in 2006 were georeferenced. The data evaluated were: schools where the trachoma cases studied, data from the 2000 Census, census tract, type of housing, water supply conditions, distribution of income and levels of education of household heads. In the Google Earth® software and TerraView® were made descriptive spatial analysis and estimates of the Kernel. Each area was studied by interpolation of the density surfaces exposing events to facilitate to recognize the clusters. Results: of the 66 cases detected, only one (1.5%) was not a resident of the city's outskirts. A positive association was detected of trachoma cases and the percentage of heads of household with income below three minimum wages and schooling under eight years of education. Conclusions: The recognition of the spatial distribution of trachoma cases coincided with the areas of greatest social inequality in Bauru City. The micro-areas identified are those that should be prioritized in the rationalization of health resources. There is the possibility of using the trachoma cases detected as an indicator of performance of micro priority health programs.