Variação espaço-temporal dos parâmetros para a modelagem estocástica da precipitação pluvial diária no Rio Grande do Sul

O Rio Grande do Sul é um dos maiores produtores de grãos do Brasil, sendo a maioria das culturas conduzida em sistemas não irrigados, tornando-lhes extremamente dependentes das condições climáticas e do regime pluviométrico. Tal fato inspira diversas pesquisas na tentativa de caracterizar o comportamento espacial e temporal das precipitações. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi estudar a variação espacial e temporal dos parâmetros alfa e beta da função gama para a geração de dados de precipitação pluvial diária no Estado. Os dados de precipitação pluviométrica foram obtidos junto à ANA - Agência Nacional de Águas. A modelagem da precipitação diária foi dividida em ocorrência e quantidade. Realizou-se a estimativa dos parâmetros alfa e beta da função gama a partir das séries históricas, seguida do ajuste desses parâmetros em função do tempo e do espaço e posterior comparação entre os valores estimados e os observados. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que a metodologia desenvolvida pode ser aplicada para a geração de séries sintéticas de precipitação pluvial diária nas diferentes estações pluviométricas do Rio Grande do Sul.

Avaliação de lavagem parcial de sais em neossolo flúvico irrigado, utilizando modelagem computacional

Este trabalho foi realizado em um vale aluvial irrigado do semiárido do Brasil (Estado de Pernambuco). O objetivo foi investigar o efeito de lâminas de lixiviação e de precipitação no controle da salinidade do solo em lisímetros de drenagem. Com base em simulações numéricas, utilizando-se do modelo HYDRUS-1D, avaliaram-se o fluxo e o transporte de sais na zona não saturada. Mediante medidas de campo de evapotranspiração real e precipitação, foi possível inferir que o modelo se apresentou como ferramenta adequada nas simulações realizadas, para diferentes cenários de lâminas de lixiviação. Verificou-se, experimental e numericamente, que a lixiviação parcial pode ser utilizada como alternativa de manejo para a redução da salinidade na zona radicular, desde que precipitações efetivas possam complementar o processo de lavagem.

Modelagem de um sistema de informação para rastreabilidade na indústria do vinho baseado em uma arquitetura orientada a serviços

Apresenta-se neste trabalho pesquisa científica que levou à modelagem de um sistema de informação para o registro de dados de rastreabilidade destinado à indústria do vinho, segundo os conceitos de uma arquitetura computacional orientada a serviços (service oriented architecture, SOA). Desde 2005, a manutenção de tais registros é obrigatória para todos os produtores que pretendem exportar para países da União Europeia. Ademais, os consumidores finais, inclusive brasileiros, preocupados com a segurança alimentar, apresentam demanda crescente por informações. Buscou-se uma solução que contemple a indústria coletivamente, por meio de consórcios ou associações de produtores, diluindo custos e compartilhando benefícios. A partir do levantamento bibliográfico realizado e de contatos com pesquisadores e representantes do setor produtivo vinícola brasileiro, em Bento Gonçalves -RS, pesquisaram-se tópicos de tecnologia da informação ligados ao tema, além de detalhes sobre o processo produtivo do vinho. A partir de um modelo do processo produtivo do vinho sugerido pelos autores, empregou-se a Unified Modeling Language (UML), para a modelagem do sistema, que utiliza a tecnologia de web services para o tráfego de dados. Com um protótipo funcional, constataram-se a viabilidade do modelo e a possibilidade de sua utilização em outros domínios.

Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: I -modelagem e quantificação da compactação adicional após as operações de colheita

A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, quando realizada em épocas da safra em que o solo se encontra com conteúdos inadequados de água, tem sido responsável pela compactação do solo e a redução da produtividade nos ciclos posteriores da cultura. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito das operações de colheita da cana-de-açúcar em diferentes épocas da safra sobre a pressão de preconsolidação em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Háplico (CX). A colheita mecanizada consistiu no tráfego de duas passadas de uma colhedora de cana e do conjunto trator + transbordo em cada entrelinha da cultura. As amostras indeformadas foram utilizadas na determinação dos modelos de capacidade de suporte de carga do solo e na quantificação da compactação em decorrência da colheita mecanizada nos meses de novembro de 2005, março e agosto de 2006, e colheita manual sem tráfego, em março de 2006, por ser a época de maior intensidade pluvial. A porcentagem de amostras de solo, na região onde ocorre compactação adicional, indicou que o CX foi mais resistente à compactação que o LVA. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, mesmo sendo realizada na zona de friabilidade, causou compactação do solo, enquanto a colheita realizada manualmente não promoveu o mesmo efeito.

Modelagem computacional do fluxo unidimensional de água em meio não saturado do solo

O estudo do fluxo de água em zonas não saturadas do solo é de grande importância para pesquisas relacionadas à disponibilidade hídrica para o desenvolvimento das plantas. Devido ao alto custo, ao tempo demandado e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e avanços computacionais, constituem-se em uma ferramenta importante na previsão desses estudos. No presente trabalho, objetivou-se solucionar a equação diferencial parcial não linear de Richards mediante a aplicação do Método de Elementos Finitos. Na aproximação espacial, foi empregada a adaptatividade com refinamento "h" na malha de elementos finitos e, na derivada temporal, foi aplicado o esquema de Euler Explícito. A função interpolação polinomial utilizada foi de grau 2, e a que garantiu a conservação de massa da estratégia de adaptação. Para a validação do modelo, foram utilizados dados disponíveis em literatura. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 e o refinamento "h", com considerável redução do tempo de execução da rotina computacional, permitiram uma boa concordância do modelo em comparação a soluções disponíveis na literatura.

Modelagem matemática e difusividade efetiva das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) durante a secagem

O presente trabalho teve o objetivo de ajustar diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e obter a energia de ativação para a faixa de temperatura utilizada. As sementes de pinhão-manso com teor de água de 0,67 (decimal b.s.) passaram por um período de pré-secagem em ambiente natural para reduzir e homogeneizar o teor de água para 0,30 (decimal b.s.). Em seguida, a secagem foi realizada em secador experimental mantendo-se as temperaturas controladas de 30; 40; 50; 60 e 70 ± 1 ºC e umidades relativas de 55,98; 41,44; 35,35; 26,21 e 13,37 ± 3%, respectivamente. Aos dados experimentais foram ajustados onze modelos matemáticos utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Conclui-se que, dentre os modelos analisados, Page e Henderson e Pabis Modificado apresentaram os melhores ajustes aos dados experimentais, sendo o modelo de Page selecionado para a descrição das curvas de secagem do pinhão-manso devido a sua simplicidade; o coeficiente de difusão efetiva aumenta com a elevação da temperatura, apresentando magnitudes entre 3,93x10-10 e 9,19x10-10 m² s-1 para o intervalo de temperatura de 30 a 70 ºC, respectivamente; e a energia de ativação para a difusão líquida do pinhão-manso durante a secagem foi de 15,781 kJ mol-1.

Modelagem para a estimativa da orientação de linhas de plantio de cafeeiros

A quantidade de radiação solar interceptada por uma cultura é uma importante variável meteorológica que determina o crescimento e o desenvolvimento de uma cultura agrícola e, dentre os sistemas de produção, a orientação das linhas de plantio poderá ser um componente bastante relevante quanto à interceptação da radiação solar direta (Rd) em ambas as faces. Portanto, este trabalho propõe como objetivo um modelo para recomendar a orientação adequada das linhas de cafeeiro na implantação, baseando-se naquela a proporcionar uma uniformidade na quantidade de Rd interceptada e acumulada durante o ciclo agrícola da cultura, em ambas as faces da linha de plantio. Para o teste do modelo, foram coletados dados de produção em uma área experimental de café irrigado por pivô central, na Fazenda São Thomé, em Pirapora-MG, em plantas alinhadas nas seguintes orientações, em relação ao norte geográfico, positivo no sentido horário e negativo ao contrário: -90º, -45º, 0º e 45º. Os resultados indicaram que as melhores orientações para a produtividade foram, sucessivamente, as de -45º e 0º, enquanto o modelo proposto estimou a orientação de -24º 16' como sendo a melhor para o plantio das linhas de cafeeiro.

Modelagem matemática para seleção de conjuntos mecanizados agrícolas pelo menor custo operacional

A seleção de uma máquina agrícola pode tornar-se uma tarefa árdua, pois há diversas variáveis que devem ser consideradas. A escolha do equipamento mais adequado para uma propriedade agrícola é uma das etapas mais importantes do processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de computador por programação linear em plataforma web para seleção automatizada de conjuntos mecanizados agrícolas, baseados no menor custo operacional. O programa, desenvolvido em linguagem ASP.NET, pode ser acessado gratuitamente pela Internet (http://www.maquinas.ufms.br). O usuário pode selecionar um conjunto mecanizado agrícola dentro de uma vasta lista de opções que contém suas especificações técnicas ou deixar que o programa lhe retorne automaticamente a melhor opção, pelo menor custo operacional. O programa desenvolvido proporciona ao usuário uma seleção racional via Internet de conjuntos mecanizados, permitindo o estudo econômico do uso das máquinas e implementos, sem a necessidade da instalação de programas dedicados no computador, que dificultariam a manutenção do banco de dados.

Modelagem da extração de óleos essenciais empregando coeficiente de difusão variável

Óleos essenciais são compostos químicos voláteis, característicos por sua fragrância e frequentes atividades antimicrobianas e antioxidantes. São extraídos dos tricomas de plantas aromáticas a partir de diversos métodos diferentes de extração. As indústrias dão preferência à extração por arraste a vapor (destilação a vapor), por ser um processo tradicional, de simples operação e baixo custo. A modelagem matemática deste processo é um passo inevitável para projetar plantas industriais de extração de óleo essencial visando a boas condições operacionais. O modelo empregado neste trabalho é baseado na difusão do óleo no interior da folha. Apresentam-se o procedimento de discretização deste modelo por método de diferenças finitas e a validação deste por comparação com a solução analítica. Dados da literatura de perfis de rendimento por tempo de extração foram empregados para a estimação do coeficiente de difusão. Propôs-se a melhoria do modelo por meio da estimação de parâmetros de equações empíricas para a descrição do coeficiente de difusão como função da concentração de óleo. A partir desta modificação, o modelo não possui mais solução analítica, o que justifica o procedimento numérico adotado. O modelo foi validado através de um conjunto de dados disponíveis na literatura.

Reconstrução tridimensional da face nos tumores avançados com invasão da fossa craniana anterior

OBJETIVO: Analisar as indicações cirúrgicas e o seguimento pós operatório, ressaltando as complicações e efetividade da abordagem multidisciplinar, para os tumores avançados da base do crânio. MÉTODO: Análise retrospectiva de 46 prontuários de pacientes submetidos à ressecção de tumores invadindo a fossa craniana anterior e reconstruídos com retalhos microcirúrgicos, operados entre março de 1990 e julho de 2002. Todos os pacientes foram operados pelo núcleo de cirurgia de base do crânio do INCA. RESULTADOS: As estruturas mais envolvidas na ressecção foram por ordem: a órbita (76,5%), seio maxilar (76,5%), seio esfenoidal (63,8%), paredes da cavidade nasal (59,5%) e palato (42,5%). A dura-máter estava acometida em 32,6% dos casos. A reconstrução microcirúrgica utilizando os retalhos do músculo reto abdominal foi empregada em 93,5 % dos casos. A taxa de sucesso dos transplantes livres foi de 97,8%. As complicações ocorreram em 58,6% dos pacientes e as mais freqüentes foram: infecções locais (21,7%), fístulas liquóricas (15,2%), meningite (6,5%) e hematoma (6,5%). CONCLUSÕES: A reconstrução com técnica microcirúrgica permite que se realizem ressecções alargadas destes tumores com limites seguros e índices de complicações aceitáveis, permitindo a estes pacientes uma melhoria da qualidade de vida e da sobrevida, com baixo índice de recidiva.

Hísterossonografia tridimensional em infertilidade: estudo preliminar

OBJETIVO: comparar as informações obtidas pela ultra-sonografia pélvica e transvaginal (USG), histerossalpingografia (HSG), histeroscopia diagnóstica (HSC), ressonância nuclear magnética pélvica (RNMP) e hísterossonografia tridimensional (HSSNG 3D) para melhorar a acurácia e simplificar a investigação do fator uterino cervical e corporal em infertilidade conjugal. MÉTODOS: no período de janeiro a julho de 2003, cinquenta mulheres com queixa de infertilidade de, no mínimo, dois anos foram submetidas a USG, HSG, HSC, RNMP e HSSNG 3D como exames de rastreamento para o diagnóstico do fator uterino. Foram analisados o canal endocervical, endométrio, miométrio e presença de malformações uterinas. Os resultados de cada exame foram analisados e comparados. RESULTADOS: das 50 mulheres incluídas, 12 (24%) apresentaram alteração em pelo menos um dos exames realizados. Quando se comparou a HSSNG 3D com a USG, a HSSNG 3D forneceu informações adicionais em 7 casos (58,3%); comparada com a HSG, forneceu informações adicionais em 7 casos (58,3%); com a HSC, em 4 casos (32,1%), e comparada à RNPM, em 6 casos (50%). Somente em dois casos a HSG detectou alterações do canal endocervical que não foram visualizadas na HSSNG 3D; em todos os outros casos a HSSNG 3D forneceu o mesmo diagnóstico ou deu informações adicionais em relação aos outros exames. A análise pelo teste kappa mostrou que existe concordância entre os diagnósticos obtidos com o uso da HSSNG 3D e a USG, HSG e RNMP. No entanto, quando se associaram os resultados da HSG e da HSSNG 3D observamos que todas as condições clínicas poderiam ter sido diagnosticadas, de forma precisa, somente com esses exames. CONCLUSÃO: a associação da HSG com a HSSNG 3D pode ser suficiente para o diagnóstico do fator uterino cervical e corporal em infertilidade, reduzindo o número de exames realizados por cada paciente, os custos totais finais, a ansiedade e o retardo para o início do tratamento.

Comprimento do colo uterino e dilatação do orifício interno avaliados pela ultra-sonografia bidimensional e tridimensional

OBJETIVO: comparar as medidas do comprimento da cérvice e afunilamento, obtidas por ultra-sonografia transvaginal bidimensional e tridimensional na gestação. MÉTODOS: estudo descritivo, prospectivo, com comparação de grupos realizado no período de abril de 2004 a fevereiro de 2005. Foram incluídas 74 gestantes com idade gestacional entre a 19ª e a 24ª semana, independente da presença ou não de fatores de risco para parto prematuro. O exame ultra-sonográfico da cérvice foi efetuado uma única vez na mesma paciente e por único observador. As medidas aferidas por ultra-sonografia bidimensional foram feitas no momento da realização dos exames, e pela tridimensional, com intervalo de 7 a 15 dias do exame bidimensional. A medição do comprimento da cérvice, diâmetro e comprimento do funil cervical foi realizada por ultra-sonografia bidimensional no plano sagital e tridimensional nos planos sagital e coronal. Para testar a diferença estatística entre os resultados médios das medidas do comprimento cervical obtidas nos exames bi e tridimensional, foi utilizado o teste t pareado. Também foi calculado para essas medidas o coeficiente de correlação de Pearson. RESULTADOS: objetivando-se determinar associação linear entre elas encontramos diferença significante entre as medidas aferidas no plano sagital por meio da ultra-sonografia bidimensional e plano coronal da USG 3D (p=0,009), e na ultra-sonografia tridimensional entre os cortes sagital e coronal (p=0,001), sendo as médias das medidas do comprimento cervical (±desvio padrão) de 3,9±0,92c; 4,1±0,97 e 3,9±0,88 cm, respectivamente. O número de afunilamento em nossa casuística foi de 9/74 exames (12,1%). As ultra-sonogafias bi- e tridimensional visualizaram o mesmo número de afunilamento (8/9). Na ultra-sonografia tridimensional, o corte coronal detectou número maior de funil cervical que o corte sagital (8/9). Não houve diferença significativa entre as médias das medidas do comprimento do colo aferidas por ultra-sonografia bidimensional e tridimensional no plano sagital (p=0,23), entretanto houve diferença entre as médias das medidas da cérvice mensuradas por ultra-sonografia bidimensional no corte sagital e tridimensional no coronal (p=0,009), e na ultra-sonografia tridimensional entre os planos sagital e coronal (p=0,001). Os exames bidimensional e tridimensional visualizaram o mesmo número de funil cervical, demonstrando concordância entre os métodos (teste kappa=0,86). Na comparação das médias das medidas do afunilamento, não houve diferença estatística (p>0,05). CONCLUSÃO: existem diferenças entre as medidas do comprimento cervical, obtidas por ultra-sonografia bidimensional e tridimensional, testando o plano coronal do exame tridimensional.

Quantificação do líquido amniótico pela ultra-sonografia tridimensional e bidimensional no primeiro trimestre da gestação

OBJETIVO: quantificar os valores do líquido amniótico no primeiro trimestre da gestação, em fetos normais, por meio de ultra-sonografia tridimensional e bidimensional. MÉTODOS: foram avaliados 25 fetos normais, da 8ª à 11ª semana de gestação. O estudo foi do tipo prospectivo longitudinal. As medidas do volume de líquido amniótico foram obtidas por meio de ultra-sonografia endovaginal, modos tridimensional e bidimensional. O estudo bidimensional consistiu em determinar o volume por cálculo matemático com base na forma de um elipsóide (constante 0,52), obtendo-se o volume do saco amniótico e do embrião. No estudo tridimensional, o volume do líquido amniótico foi feito pela técnica VOCAL, utilizando os graus de rotação 6, 9, 15 e 30°. Foi considerado como resultado final o volume do líquido amniótico obtido pelo grau de rotação6. Em ambos, o volume de líquido amniótico foi obtido pela subtração do volume do saco amniótico pela medida volumétrica do embrião. Para análise estatística utilizamos análise de variância (ANOVA), correlação e análise de regressão. O nível de significância adotado foi p < 0,05. RESULTADOS: a evolução no volume de líquido amniótico pela ultra-sonografia bidimensional foi de 5,4 para 39,5 cm³ da 8ª para a 11ª semana (ANOVA - p < 0,05). Observamos correlação entre idade gestacional e volume de líquido amniótico (p < 0,001, r² = 88,3%). No estudo tridimensional o volume de líquido amniótico aumentou de 5,7 para 42,9 cm³ da 8ª para a 11ª semana (ANOVA - p < 0,05). Também observamos correlação entre idade gestacional e volume de líquido amniótico (p < 0,001, r² = 98,1%). CONCLUSÃO: há aumento no volume de líquido amniótico no primeiro trimestre da gestação, quando avaliado nos modos bidimensional e tridimensional. Além disso, demonstramos que, quanto maior a idade gestacional, maior é o volume de líquido amniótico.