Escolha de locais para instalação de torres de detecção de incêndio com auxílio do SIG

O objetivo deste trabalho foi realizar um teste metodológico para avaliar as potencialidades de um sistema de informações geográficas e suas rotinas no planejamento de distribuição de torres de incêndio e na determinação do número ótimo de torres para visualização de uma área de estudo. A área estudada foi de 441,81 ha, em Belo Oriente-MG, compreendendo povoamentos de eucalipto, áreas de preservação permanente e reserva legal. Foram utilizados os temas vetoriais de uso do solo, recursos hídricos, malha viária e elevação. O processamento dos dados e das imagens e a produção dos mapas temáticos foram feitos no ArcView versão 3.1. Produziu-se um mapa de relevo interpolado e criou-se um tema de pontos, indicando os locais de instalação das torres. Foram escolhidos, inicialmente, oito pontos com base na proximidade de estradas e nos pontos mais elevados do terreno. A altura de cada torre foi fixada em 30 m. Utilizando a função Visibility do ArcView, pôde-se determinar a visibilidade da área a partir de cada ponto. A torre 1 apresentou a maior porcentagem de visibilidade (66,1%). Como a área estudada era pequena, decidiu-se pela instalação somente desta torre. Concluiu-se que a metodologia utilizada pode ser aplicada de maneira eficiente na determinação do número de torres necessárias e na confirmação ou não de locais previamente determinados para instalação das torres. Assim, com a utilização do sistema de informações geográficas aumenta-se a eficiência do sistema de vigilância e minimizam-se os custos com a instalação de torres.

Avaliação econômica da regeneração da vegetação de cerrado, sob diferentes regimes de manejo

Os objetivos deste estudo foram avaliar a viabilidade econômica de manejar a vegetação nativa do cerrado submetida a seis diferentes níveis de intervenção, levando-se em conta alterações nos parâmetros valor da terra, nível de produtividade, custo de produção e preço da madeira, e comparar, em termos econômicos, duas opções para uso de terras originalmente ocupadas com vegetação de cerrado: produção de madeira (lenha) para energia, manejando a vegetação do cerrado, e retirada da vegetação para plantio de eucalipto. Os dados foram obtidos em Coração de Jesus-MG, em experimento instalado em uma área de 30 ha, submetida a seis tratamentos (retirada de 50, 70, 80, 90 e 100% da área basal e testemunha), com cinco repetições cada. Para avaliação econômica usou-se o valor presente líquido, considerando um horizonte de planejamento infinito. Concluiu-se que o ciclo de corte ótimo econômico é de 10 anos. Todos os regimes de manejo foram viáveis economicamente, exceto a retirada de 50% da área basal. O custo da terra é significativo na formação do custo de produção da vegetação do cerrado, o que evidencia que planos de manejo podem ser mais lucrativos se forem implantados em regiões onde o preço da terra é baixo. Variações na produtividade, nos custos de produção e no preço da madeira também afetaram de maneira significativa a viabilidade econômica dos regimes de manejo. Do ponto de vista econômico, investir no plantio de eucalipto em regiões de cerrado, visando produzir madeira para energia, só é mais interessante que manejar a vegetação do cerrado se a produtividade do eucalipto for maior do que 45 st/ha.ano.

Solução de problemas de planejamento florestal com restrições de inteireza utilizando busca tabu

Este trabalho teve como objetivos desenvolver e testar um algoritmo com base na metaheurística busca tabu (BT), para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de inteireza. Os problemas avaliados tinham entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima periódicas. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo para implementação da BT foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da BT foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da BT foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à BT eficácia média de 95,97%, valor mínimo igual a 90,39% e valor máximo igual a 98,84%, com um coeficiente de variação de 2,48% do ótimo matemático. Para o problema de maior porte, a eficiência da BT foi duas vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound, apresentando-se como uma abordagem muito atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Otimização de multiprodutos em povoamentos florestais

O objetivo principal deste estudo foi a otimização da colheita de toras, visando a sua conversão em multiprodutos. Para isto, foram utilizados dados provenientes de povoamentos de Eucalyptus grandis, localizados no município de Sabinópolis-MG. Para realização da conversão otimizada, utilizaram-se informações a respeito das alternativas de comercialização da madeira produzida nos povoamentos e das características dos produtos. Foram consideradas três alternativas de uso para as toras: madeira para celulose, energia e serraria, com diferentes dimensões quanto aos diâmetros mínimo e máximo e ao comprimento das toras. O problema inicial foi estabelecer para cada alternativa de uso a combinação otimizada que proporcionasse maior rendimento. Os resultados da otimização demonstraram que os comprimentos de 1,1, 2,0 e 2,2 m (toras para energia, serraria e celulose, respectivamente) proporcionaram maior rendimento volumétrico. Após selecionar o comprimento ótimo da tora para cada alternativa de uso, considerou-se a combinação desses comprimentos a fim de verificar a viabilidade da destinação dos povoamentos para multiprodutos. Para constatar se as otimizações realizadas representaram as opções mais lucrativas para o povoamento em estudo, fez-se uma análise financeira da produção, através do método do valor presente líquido (VPL), para verificar se o uso da madeira para multiprodutos é mais lucrativo que a destinação da madeira para um só uso (celulose ou energia ou serraria). Os valores obtidos indicaram que a colheita florestal, visando o uso múltiplo, é mais rentável que o uso único. Assim, os multiprodutos demonstraram ser a melhor alternativa de remuneração do produto advindo de povoamentos florestais.

Geração de padrões ótimos de corte através de algoritmos de traçamento aplicados a fustes individuais

No presente trabalho descreve-se uma metodologia de otimização do corte ou traçamento de árvores para obtenção de multiprodutos em nível de fustes individuais. A geração dos padrões ótimos de corte foi realizada através de dois módulos: 1) um algoritmo heurístico que identifica os cortes potenciais (números úteis), que devem ser avaliados ao longo do fuste; e 2) um algoritmo com base na programação dinâmica (PD), que determina a combinação ótima de toras de cada tipo de comprimento a serem retiradas do fuste, visando maximizar o seu comprimento utilizado. Um exemplo da obtenção dos padrões ótimos de corte para um conjunto de 25 fustes é apresentado. O traçamento ótimo e o traçamento real obtido pelo motosserrista foram comparados. O resíduo de madeira deixado na floresta foi reduzido de 16 para 5% através dos padrões de corte ótimos.

Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística Simulated Annealing para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar a metaheurística SA para solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O algoritmo SA desenvolvido foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo SA foi codificado em liguagem delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da SA foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da SA foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à SA eficácia média de 95,36%, valor mínimo de 83,66%, valor máximo de 100% e coeficiente de variação igual a 3,18% do ótimo matemático obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência da SA foi dez vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O bom desempenho desta heurística reforçou as conclusões, tiradas em outros trabalhos, do seu enorme potencial para resolver importantes problemas de gerenciamento florestal de difícil solução pelos instrumentos computacionais da atualidade.

Estabilização química do subleito de estradas: influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação na resistência mecânica de misturas solo-RBI Grade 81

Este artigo aborda o estudo da influência do tempo decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica de três solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, quando estabilizados com 4% de RBI Grade 81, em relação ao peso de solo seco. Um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnáisse foram utilizados no presente estudo. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) tempos decorridos entre mistura e compactação: 0, 4, 8 e 24 horas; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) período de cura das misturas: 7 dias; e (iv) determinação da resistência mecânica: média de três determinações da resistência à compressão não-confinada. Os resultados desta pesquisa indicam que: (i) o tempo decorrido entre mistura e compactação dos corpos-de-prova influenciou significativamente o parâmetro resistência à compressão não confinada das misturas; (ii) 4 horas foi o tempo ótimo entre mistura e compactação para as misturas dos solos 1 e 2 com RBI Grade 81; e (iii) no solo 3, foi observado um melhor resultado para a compactação imediatamente após a mistura.

Aplicação da programação dinâmica na substituição de equipamentos

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo de programação dinâmica, para determinar o momento ótimo de substituição de equipamentos, incorporando-se as receitas geradas pelo uso e descarte da máquina. Tal modelo deverá procurar maximizar os lucros através de uma relação de recorrência referente às receitas e aos custos ao longo dos anos. Desse modo, comparou-se o modelo proposto com um tradicional de substituição, que inclui apenas custos, utilizado por Filgueiras (1997). O modelo proposto foi satisfatório, de acordo com o objetivo do trabalho, pois com o seu desenvolvimento foi possível oferecer decisões ótimas de substituir ou reter o equipamento. Tal modelo se apresentou mais flexível, podendo ser utilizado em situações em que o equipamento gera receitas diretas (como no caso de aluguel ou receitas de fretes) ou não. Quando não se utilizam receitas, os resultados são idênticos aos do modelo tradicional. Constatou-se, também, que o modelo proposto é mais suscetível a aumentos no valor de aquisição do equipamento, enquanto o modelo sem receita é mais sensível a variações na taxa de juros. Observou-se que a aplicação da Programação Dinâmica oferece ao planejador uma gama de alternativas bem maior para auxiliar a tomada de decisão.

Avaliação ergonômica do posto de trabalho de modelos de "forwarder" e "skidder"

O processo de mecanização florestal no Brasil envolve, muitas vezes, o uso de máquinas adaptadas ou importadas de países com operadores com diferentes características antropométricas. O presente trabalho teve por objetivo realizar a avaliação ergonômica da cabine de seis modelos de máquinas florestais utilizadas na extração de madeira (quatro "forwarders" e dois "skidders"), quanto ao posicionamento de comandos e instrumentos, com base nas características antropométricas de um conjunto de operadores brasileiros. Foram estudados os seguintes tratores: "forwarders" Timberjack modelos 1210B e 1710D, Valmet 890.2 e Volvo A25C, além dos "skidders" Caterpillar 545 e Tigercat 630 B. Para avaliação do posicionamento dos órgãos de comando foram determinadas as distâncias destes mesmos a partir do Ponto de Referência do Assento nas três dimensões (x, y e z), além de uma avaliação qualitativa com os operadores dos tratores florestais em estudo, que, através de notas, manifestaram sua satisfação com relação à localização dos comandos e outras variáveis ergonômicas. A avaliação antropométrica dos operadores foi feita por duas medidas, uma em pé e outra por meio de uma cadeira especial desenvolvida pela Fundacentro, obtendo-se, a partir dela, as áreas de máximo e ótimo acesso quanto à localização dos órgãos de comando. Concluiu-se que a melhor máquina, quanto ao posicionamento de comandos, foi o "forwarder" Valmet 890.2, seguido pelo "skidder" Caterpillar 545, sendo os únicos tratores que apresentaram mais da metade dos comandos bem posicionados, 66,7 e 54,5%, respectivamente. Os resultados deste estudo demonstraram um projeto ergonômico da disposição de comandos nas cabines dos tratores florestais não muito favorável ao conjunto de operadores brasileiros analisados.

Otimização do tempo necessário para o enraizamento de miniestacas de clones híbridos de Eucalyptus grandis

Cada uma das fases do processo de miniestaquia é essencial para o sucesso da produção de mudas. O presente estudo teve como objetivo avaliar o tempo para o enraizamento em miniestacas de cinco clones híbridos de Eucalyptus grandis e ajustar modelos que melhor expressem o comportamento dos materiais genéticos durante o processo rizogênico. O processo de enraizamento das miniestacas foi conduzido em casa de vegetação climatizada, e em intervalos de tempo regulares de três dias, foram realizadas avaliações do enraizamento adventício, até o 24º dia. Pelas análises, foi possível constatar peculiaridades em relação ao comportamento de cada clone durante o enraizamento e concluir que o tempo necessário para o processo difere entre os materiais genéticos, permitindo a identificação do ponto ótimo de enraizamento das miniestacas.

Dinâmica de reflorestamento em áreas de restauração após mineração em unidade de conservação na Amazônia

Objetivou-se neste trabalho avaliar a densidade de plantio, a mortalidade e o incremento periódico anual (IPA) do crescimento em diâmetro e em altura das espécies empregadas no reflorestamento de áreas de restauração florestal, após a lavra de minério em unidade de conservação na Amazônia. Foram também analisadas as práticas edáficas nas áreas de plantio. O monitoramento abrangeu um período de 13 anos (1996 a 2009), na Floresta Nacional de Saracá Taquera, em Porto Trombetas, PA. As espécies foram distribuídas em classes de mortalidade e de incrementos em diâmetro e em altura. Foi analisada a aptidão ecológica baseada na mortalidade e nos incrementos do crescimento, em diâmetro e em altura, das espécies do ecossistema artificial sob restauração. O incremento periódico anual do diâmetro foi classificado como de graus ótimo, alto, baixo e muito baixo, envolvendo, respectivamente, 7, 17, 44 e 1 espécies. Analogamente, quanto à altura, foram classificadas 7, 33, 20 e 9 espécies, respectivamente. A aptidão ecológica das 69 espécies presentes, durante os 13 anos do monitoramento, identificou 24 espécies classificadas como inaptas, 21 como de baixa, 25 como regular, 16 como boa e apenas três como de ótima adaptabilidade. As práticas de caráter edáfico devem ser revistas, por apresentar indícios de estarem influenciando fortemente a mortalidade e desenvolvimento das árvores plantadas nas áreas de restauração.

DENDROCRONOLOGIA DE ÁRVORES DE Schizolobium parahyba(Vell.) S. F. Blake DE OCORRÊNCIA NA REBIO DE TINGUÁ-RJ

O Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, popularmente conhecido por “guapuruvu”, apresenta anéis de crescimento distintos, evidenciados por maior espessamento de suas paredes no lenho tardio e pela presença de parênquima em faixa marginal. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi construir a cronologia dos anéis de crescimento de árvores de S. parahyba de ocorrência na ReBio de Tinguá, RJ, visando gerar conhecimento sobre a dinâmica de crescimento da espécie, bem como sobre a sensibilidade da formação dos anéis de crescimento por fatores climáticos. Das 30 árvores selecionadas foram coletadas quatro amostras radiais do tronco, utilizando-se uma sonda Pressler. As amostras passaram por polimento mecânico para melhor visualização dos anéis de crescimento e posterior delimitação e mensuração da largura deles. Para verificar a sincronização da largura dos anéis de crescimento e gerar uma série mestra da cronologia para a espécie, foi utilizado o programa estatístico COFECHA. A espécie apresenta ótimo potencial dendrocronológico, confirmado por elevada correlação da largura dos anéis de crescimento dentre e entre árvores. Além disso, exibe elevado coeficiente de sensibilidade média, que demonstra resposta às variações ambientais. O crescimento da espécie é correlacionado com a precipitação na estação seca.

TAMANHO E FORMA DA UNIDADE AMOSTRAL PARA QUANTIFICAÇÃO DA SERAPILHEIRA EM FRAGMENTO DE FLORESTA ESTACIONAL SUBTROPICAL1

RESUMOPara o estudo do ciclo de nutrientes em uma floresta, é necessária a estimação precisa da quantidade de serapilheira depositada e de suas frações. Entre as formas reconhecidas para minimizar a variabilidade entre amostras está o uso do tamanho ótimo de unidades amostrais para a coleta da serapilheira. Entretanto, existem poucas recomendações nesse sentido, o que gera variação no tamanho da unidade amostral utilizada em experimentos similares. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho e a forma ótimos da unidade amostral para quantificação de serapilheira em Floresta Estacional Subtropical. Para isso, foram alocadas, aleatoriamente, na área cinco parcelas de dimensões 3,0 x 2,0 m em cada uma das quatro estações do ano, subdivididas em 96 unidades básicas de 0,25 x 0,25 m. Em cada unidade básica foi coletada toda a matéria orgânica acima do solo, sendo esta separada nas frações folhas, galhos finos, resíduo. A estimativa do tamanho ótimo da unidade básica foi obtida por dois métodos distintos. Observou-se que o coeficiente de variação diminui à medida que aumenta o tamanho da unidade amostral; há diferenças na variabilidade da produção de serapilheira entre as parcelas na mesma estação de coleta; unidades amostrais retangulares são mais homogêneas entre si que as quadradas; recomenda-se a utilização de unidades amostrais de 0,40 m2 (1,5 m x 0,25 m) para a coleta de serapilheira em fragmento de Floresta Estacional Subtropical.