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.

Ciclo de corte econômico ótimo em floresta ombrófila densa de terra firme sob manelo florestal sustentável, Amazônia Oriental

Este estudo teve como objetivo estimar o ciclo de corte e o estoque de colheita ótimo, no qual a taxa anual do crescimento da floresta se iguala à taxa anual de juros oferecida pelo mercado de capital. A pesquisa foi conduzida na Unidade de Manejo Florestal (UMF) da Fazenda Tracajás (02º35'53"S e 47º47'10"W), empresa Nova Era Agroflorestal, município de Paragominas, Estado do Pará, Brasil. A unidade de manejo florestal foi estratificada em classes I, II e III de estoques volumétricos, empregando-se análises de agrupamento e discriminante. Em cada classe de estoque foram instaladas aleatoriamente cinco parcelas de 100 x 100 m (1,0 ha), para medição dos indivíduos com dap > 15 cm. No centro de cada parcela foi instalada uma subparcela de 10 x 100 m (0,1 ha), para medição dos indivíduos com 5 cm < dap < 15 cm. Na classe I de estoque, os ciclos econômicos ótimos foram de 13, 12 e 8 anos; na classe II, de 18, 12 e 12 anos; e na classe III, de 22, 12 e 14 anos, a um incremento médio anual de 3,0 m³/ha/ano. Verificaram-se maiores taxas de remuneração do capital investido no manejo nos menores ciclos de corte, independentemente dos níveis de colheita do estoque comercial. Maiores incrementos anuais em volume resultaram em maiores taxas de valoração da floresta. Maiores volumes colhidos implicaram ciclos de corte mais longos numa mesma taxa de crescimento da floresta. Contudo, dentro de certos limites, maiores volumes colhidos podem resultar biologicamente em maiores taxas de crescimento do estoque remanescente. Isso ocorre, sobretudo, quando se aplicam tratamentos silviculturais.

Efeitos multiplicadores do setor florestal na economia capixaba

Este estudo teve por objetivo avaliar a importância do setor florestal para o desenvolvimento social e econômico do Estado do Espírito Santo, por meio dos multiplicadores de impacto nos indicadores sociais e econômicos. Analisando dados do ano de 1999, observou-se que aumentos de 10% na produção florestal são suficientes para resultar na geração de mais 1.363 empregos formais no estado, de R$9,354 milhões nas remunerações salariais, de R$77,716 milhões no Produto Interno Bruto (PIB) e de R$2 milhões na arrecadação de ICMS do estado, sendo aproximadamente 90% desses valores gerados dentro do próprio setor.

Participação do setor florestal nos indicadores socioeconômicos do estado do Espírito Santo

O objetivo deste estudo foi avaliar a importância do setor florestal para o desenvolvimento do Estado do Espírito Santo, através de sua participação e dos seus multiplicadores de impacto nos indicadores sociais e econômicos, como na constituição do valor da produção, na geração de empregos e rendas, na arrecadação de impostos e na formação de divisas oriundas do saldo da balança comercial. Foram empregados modelos econômicos de equilíbrio geral, através da análise da Matriz de Insumo-Produto. Os resultados indicaram que o setor florestal é importante para o desenvolvimento social e econômico desse estado, tanto na contribuição dos indicadores quanto na dos multiplicadores de impacto da economia.

Uma proposta para a geração de amostras aleatórias nos problemas de simulação em modelos de planejamento

Um modelo de predição do preço da celulose foi ajustado usando-se o tempo e o preço defasado como co-variáveis. A partir das estimativas dos parâmetros obtidas, foram propostas 48 possíveis tendências futuras para o preço da celulose. Posteriormente, três métodos de simulação foram usados para predizer os valores futuros definidos pelas várias tendências: M1Þ Pcel.f = µ; M2 Þ Pcel.f = µ + épsilonf, e M3 µf + épsilonf, em que m é a parte sistemática do modelo, e e f corresponde ao componente estocástico. Para as simulações foram usados o método de Monte Carlo e a distribuição triangular. Para comparar os valores simulados pelos três métodos com os conhecidos valores futuros nas várias tendências, foi usada a diferença relativa média entre os valores. No caso da ausência de tendência, os métodos M1 e M2 foram satisfatórios, apesar de o método M2 incluir distúrbios ao redor da média. No caso de haver tendência real, o método M3 teve a melhor "performance", mesmo sendo influenciado pela acurácia na predição da tendência.

Análise do custo e do raio econômico de transporte de madeira de reflorestamentos para diferentes tipos de veículos

Este estudo foi realizado com o objetivo de estabelecer a distância máxima de transporte viável para cada tipo de veículo utilizado para transportar a madeira das áreas de colheita até centros de consumo. Para tanto, utilizaram-se dados de custos e receitas de um reflorestamento, bem como a capacidade de carga de diferentes composições veiculares empregadas no transporte. Aplicando-se os critérios econômicos (VPL, TIR, CMP e BCPE), as distâncias variaram entre 155 e 226 km, para o caminhão-truck e o rodotrem, respectivamente. Concluiu-se que o rodotrem pode alcançar distância maior de transporte, sendo o preço da madeira a variável que mais influenciou a distância máxima de transporte.

Estudo do uso público e análise ambiental das trilhas em uma unidade de conservação de uso sustentável: Floresta Nacional de Ipanema, Iperó - SP

O trabalho teve como objetivo analisar o uso público das trilhas ecoturísticas da Floresta Nacional de Ipanema. Para tanto, foram entrevistados 112 visitantes, quando se levantaram o perfil sociocultural e também suas expectativas quanto às trilhas visitadas. Também, foram verificadas as alterações ambientais nas trilhas causadas pelas visitas, bem como, a atuação dos monitores ambientais. Foi analisado o plano de manejo da unidade, no que se refere ao uso público. Os resultados apontaram que os visitantes são, em sua maioria, jovens com bom nível cultural e econômico, provindos da região do entorno de espaço protegido, com expectativas de contato com a natureza e preocupações com à manutenção da qualidade ambiental local. Os monitores cumpriam bem suas funções. Verificou-se que as trilhas estavam em bom estado de conservação. O plano de manejo deixa muito a desejar no que se trata do uso público. Conclui-se que, com um melhor planejamento, a Flona de Ipanema poderia prestar melhores serviços ambientais e de ócio à sociedade regional.

O valor econômico da extração manejada de madeira no baixo Amazonas, estado do Pará

O objetivo deste trabalho foi estimar o valor econômico e a margem de comercialização da madeira em tora oriunda de áreas manejadas. Essa cadeia, além de produzir margem positiva, os valores são relativamente superiores aos gerados nas atividades que concorrem para o desmatamento na Amazônia para se estabelecerem. Adicionalmente, determinou-se o coeficiente médio de desdobramento de 37,3% (2,68 m³ de madeira em tora para cada 1,0 m³ de madeira serrada), o qual revelou baixo grau tecnológico das empresas. O valor econômico médio da extração e comercialização da madeira em pé no mercado local foi de R$ 23,48/m³, tendo um valor mínimo de R$ 9,06/m³ para as espécies da categoria C4 (madeira branca) e um máximo de R$ 55,63/m³ para as espécies da categoria C1 (madeira especial). Assim, para um fluxo de 30 anos e extração de 25 m³/ha nos planos de manejo das áreas de concessão florestal do Estado do Pará, gera-se um valor médio de R$ 587,00/ha, ou R$ 19,56/ha/ano. No fluxo de 30 anos, esse resultado é relativamente superior ao gerado pelas atividades de pecuária extensiva (em torno de R$ 180,00/ha) e das lavouras de grãos (em torno dos R$ 420,00/ha), principais responsáveis pelo desmatamento da Amazônia. Também, apresenta maior rentabilidade do que o reflorestamento com paricá, que gera R$ 192,26/ha. A margem de comercialização indicou que a sociedade tende a se apropriar de 14,3% do valor econômico gerado na cadeia da madeira oriunda dos contratos de concessão florestal.

ANÁLISE DA PAISAGEM DE UMA ZONA DE AMORTECIMENTO COMO SUBSÍDIO PARA O PLANEJAMENTO E GESTÃO DE UNIDADES DE CONSERVAÇÃO

O principal objetivo deste estudo foi diagnosticar o cenário ambiental atual e um cenário legal da Zona de Amortecimento (ZA) do Parque Estadual de Porto Ferreira (PEPF), bem como propor uma discussão acerca das ZA e seu planejamento. Foi realizado um mapeamento do uso e ocupação da terra e calculadas métricas de paisagem. A classe predominante na ZA foi a cana-de-açúcar, com 46,24%; e a classe floresta foi a terceira com maior cobertura, com 12,7%. As métricas da paisagem indicaram que a vegetação natural da ZA possui 83,3% de fragmentos até 10 ha, com 50% deles apresentando conectividade muito baixa. As APP totalizaram 386 ha, sendo 39% com vegetação natural. Para o cenário legal, com todas as APP preservadas, haveria um acréscimo de 239 ha de vegetação natural e redução de 60 para 27 fragmentos, evidenciando-se o surgimento de fragmentos maiores e mais conectados. A baixa porcentagem de áreas florestadas, baixa conectividade entre os fragmentos e o descumprimento da legislação ambiental na ZA contribuem para o isolamento da unidade de conservação e aumento dos efeitos de borda, gerando impactos sobre a biodiversidade do PEPF.

SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA APLICADO AO LEVANTAMENTO DE SOLOS E APTIDÃO AGRÍCOLA DAS TERRAS COMO SUBSÍDIOS PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL DO MUNICÍPIO DE ITAARA, RS

O planejamento racional de uso dos recursos naturais exige informações a respeito dos solos, as quais são escassas e frequentemente ignoradas pelos gestores ambientais. Assim, objetivou-se realizar o levantamento de solos do Município de Itaara, RS, substituindo a fotointerpretação tradicional pelo uso de cartas topográficas; determinar a aptidão de uso das terras, considerando a legislação ambiental; e estabelecer os conflitos de uso das terras. Utilizando técnicas de geoprocessamento na geração dos planos de informações de solos, declividades, áreas de preservação permanentes, aptidão agrícola e uso atual das terras, foram determinadas as áreas que apresentam conflitos de uso em relação à sua aptidão agrícola e à legislação ambiental. Itaara é constituída, predominantemente, por Neossolos Litólicos (34%), que apresentam baixo potencial agrícola devido a características do solo e do ambiente onde ocorrem. Por meio do geoprocessamento, identificaram-se pelo menos 6,2% da área sendo superutilizada.

Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional

Uma das principais questões referentes à energia solar é como compará-la, técnica e economicamente, com outras fontes de energia, tanto alternativas quanto com as convencionais (como a rede elétrica). O propósito deste trabalho foi desenvolver um programa computacional que reúne os principais dados técnicos e econômicos, para identificar, por meio de métodos de análise microeconômica, a viabilidade comercial no dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, além de considerar os benefícios provenientes da própria geração energética. Na análise microeconômica da energia solar, foram identificados os custos da energia proveniente da rede convencional durante o período de vida útil dos componentes do sistema gerador de eletricidade fotovoltaica, pelo estudo dos custos de investimentos iniciais e manutenção do sistema. Para comparação com as fontes convencionais - rede elétrica e grupo diesel - foram usados três cenários de custos de painéis fotovoltaicos e dois para o fator de disponibilidade do grupo diesel. Pelos resultados, verifica-se que, quanto mais baixo o custo dos painéis e mais distante o local situar-se da rede elétrica, o sistema fotovoltaico torna-se a opção mais vantajosa.

Software para o planejamento e a racionalização do uso de sistemas de terraceamento em nível

O desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da eficiência de práticas de conservação do solo é necessário frente aos grandes prejuízos causados pela erosão. Nesse sentido, elaborou-se um software que utiliza bases de dados geradas em um Sistema de Informações Geográficas e que permite o dimensionamento de sistemas de terraceamento em nível de maneira mais racional, considerando as variações espaciais existentes no terreno. Como dados de entrada ao software, devem ser fornecidas imagens de elevação e declividade e, ainda, características de tipo, uso e manejo do solo, a metodologia para o cálculo do espaçamento entre terraços e a recomendação para a escolha do tipo de terraço mais aconselhado. Como resultados, o software fornece uma imagem com o sistema de terraceamento locado, que pode ser salva em diferentes formatos, bem como um relatório, que poderá ser impresso e usado juntamente com a imagem para a implantação do sistema.

Sistema de informação geográfica para mapeamento da renda líquida aplicado no planejamento da agricultura irrigada

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo na linguagem computacional MATLAB para aplicações em sistemas de informações geográficas, visando ao mapeamento da renda líquida maximizada de cultivos irrigados. O estudo foi desenvolvido para as culturas do maracujá, da cana-de-açúcar, do abacaxi e do mamão, em área de aproximadamente 2.500 ha, localizada no município de Campos dos Goytacazes, norte do Estado do Rio de Janeiro. Os dados de entrada do algoritmo foram informações edafoclimáticas, funções de resposta das culturas à água, dados de localização geográfica da área e índices econômicos referentes ao custo do processo produtivo. Os resultados permitiram concluir que o algoritmo desenvolvido se mostrou eficiente para o mapeamento da renda líquida de cultivos irrigados, sendo capaz de localizar áreas que apresentam maiores retornos econômicos.

Planejamento energético rural assistido por computador

Este trabalho traz o desenvolvimento de ferramenta computacional de auxílio ao planejamento energético na eletrificação rural, tendo como referência os principais softwares disponíveis no mercado mundial e citados na literatura científica. Após identificar as principais limitações dos mesmos, obteve-se um produto em português, que compara a extensão da rede convencional de energia elétrica às principais modalidades de geração elétrica de pequeno porte em uso no Brasil. Traz a inovação do dimensionamento e do uso da geração de energia elétrica a partir da produção de biogás no local. Para validação do programa, foram comparados os resultados obtidos pela mesma em dois estudos de casos reais de eletrificação rural.

O uso de geotecnologias no planejamento ambiental: o plano diretor municipal de Tambaú - SP

A Lei Federal 10.257, de 10 de julho de 2001, regulamentou os artigos 182 e 183 da Constituição Federal de 1988 no que trata da política urbana, especialmente da propriedade, sendo obrigatório para municípios com mais de 20.000 habitantes. Até então, os planos diretores municipais vinham sendo feitos levando em conta apenas as respectivas áreas urbanas, A partir desta lei, tais planos tiveram de levar em conta também as áreas rurais, integrando-as no processo do planejamento municipal sustentado. Analisando-se os planos diretores municipais recentes, elaborados a partir dessas novas diretrizes, nota-se que a maioria ainda enfatiza a área urbana, em detrimento da área rural. O objetivo deste trabalho foi, a partir de um estudo de caso, avaliar e validar metodologias e tecnologias rotineiramente empregadas em Geociências e Ciências Agrárias.