Análise de séries temporais de coordenadas estimadas com GPS: uma proposta metodológica para detecção, remoção e recuperação de efeitos sazonais

GPS active networks are more and more used in geodetic surveying and scientific experiments, as water vapor monitoring in the atmosphere and lithosphere plate movement. Among the methods of GPS positioning, Precise Point Positioning (PPP) has provided very good results. A characteristic of PPP is related to the modeling and/or estimation of the errors involved in this method. The accuracy obtained for the coordinates can reach few millimeters. Seasonal effects can affect such accuracy if they are not consistent treated during the data processing. Coordinates time series analyses have been realized using Fourier or Harmonics spectral analyses, wavelets, least squares estimation among others. An approach is presented in this paper aiming to investigate the seasonal effects included in the stations coordinates time series. Experiments were carried out using data from stations Manaus (NAUS) and Fortaleza (BRFT) which belong to the Brazilian Continuous GPS Network (RBMC). The coordinates of these stations were estimated daily using PPP and were analyzed through wavelets for identification of the periods of the seasonal effects (annual and semi-annual) in each time series. These effects were removed by means of a filtering process applied in the series via the least squares adjustment (LSQ) of a periodic function. The results showed that the combination of these two mathematical tools, wavelets and LSQ, is an interesting and efficient technique for removal of seasonal effects in time series.

Efeitos da reposição hidroeletrolítica sobre parâmetros cardiorrespiratórios em exercício e recuperação

INTRODUÇÃO: a necessidade de reposição ao máximo das perdas hídricas tornou-se estabelecida e difundida nos consensos internacionais. Entretanto, permanece pouco compreendida a influência da reposição quando administrada, igualmente, durante e após o exercício sobre parâmetros cardiorrespiratórios. OBJETIVO: analisar os efeitos da reposição hidroeletrolítica na frequência cardíaca (FC), pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), saturação parcial de oxigênio (SpO2) e frequência respiratória (f) de jovens durante e após um exercício de longa duração. MÉTODOS: 31 jovens (21,55 ± 1,89 anos) realizaram três visitas ao laboratório (intervalo de 48 horas entre elas), sendo na primeira aplicado um teste incremental, para determinação da carga utilizada nas visitas seguintes, e nas duas últimas, denominadas protocolo controle (PC) e protocolo experimental (PE), os sujeitos foram submetidos a 10 min de repouso supino, 90 min de exercício em esteira ergométrica (60% do VO2pico) e 60 min de repouso supino. No PC não houve hidratação e no PE houve ingestão de solução isotônica. Os parâmetros FC, PAS, PAD, SpO2 e f foram mensurados no final do repouso; nos minutos 30, 60 e 90 do exercício, com exceção da f; e nos minutos 1, 3, 5, 7, 10, 20, 30, 40, 50 e 60 pós-exercício. Foi aplicado o teste t de Student ou teste de Mann-Whitney e ANOVA para medidas repetidas ou teste de Friedman seguidos de testes post hoc, com p < 0,05. RESULTADOS: a solução hidroeletrolítica proporcionou manutenção da PAS e da PAD, e menor incremento da FC durante o exercício; e promoveu retorno mais rápido da FC e conservou PAD, SpO2, PAS (a partir do 5º min) e f (a partir do 30º min) no período de recuperação. CONCLUSÃO: o protocolo de hidratação influenciou parâmetros cardiorrespiratórios de jovens durante e após a realização de atividade física submáxima de intensidade constante e longa duração.

Métodos de recuperação pós-exercício: uma revisão sistemática

A recuperação pós-exercício consiste em restaurar os sistemas do corpo a sua condição basal, proporcionando equilíbrio e prevenindo a instalação de lesões e, nesse sentido, torna-se aspecto importante de todo programa de condicionamento físico, em quaisquer níveis de desempenho, mas, sobretudo nos mais elevados. O objetivo desta revisão foi reunir informações e descrever as respostas proporcionadas por métodos recuperativos pós-exercício, como crioterapia, contraste, massagem e recuperação ativa, constituindo uma fonte de atualização do referido tema. Utilizaram-se os bancos de dados MedLine, Scielo e Lilacs, como lista de periódicos, o SportsDiscus. Foram incluídos no estudo somente ensaios clínicos randomizados controlados e não-controlados, além de artigos de revisão referentes ao tema proposto. Optou-se por procurar os termos: cryotherapy, massage, active recovery, thermotherapy, immersion e exercise, individualmente e em cruzamentos. Como achado, observou-se que alguns estudos relatam que a crioterapia é prejudicial em se tratando de recuperação pós-exercício, pois reduz o desempenho imediatamente após a aplicação da técnica. Por outro lado, estudos apontam como sendo benéfica, pois reduzem o nível de creatinaquinase após alta intensidade de esforço, evitando danos musculares. Para o contraste, embora apresente significância em se tratando de remoção de lactato sanguíneo, sua efetividade necessita ser mais bem discutida. Na massagem e na recuperação ativa, os principais vieses descritos dizem respeito à pressão exercida e à intensidade do exercício, respectivamente. Entre as técnicas, as que parecem ter efeitos semelhantes são o contraste e a recuperação ativa, no que tange à remoção de lactato e diminuição da creatinaquinase. Ressalta-se que o tempo de exposição é de fundamental importância para todos os métodos. Entretanto, diversos estudos não se propõem a identificar os reais efeitos fisiológicos promovidos pelas técnicas, utilizando-as de modo inipiente. Portanto, a inconsistência dos resultados encontrados sugere que a análise das variáveis utilizadas como método de recuperação deve ser mais bem controlada.

Fractais e Percolação na Recuperação de Petróleo

The complex behavior of a wide variety of phenomena that are of interest to physicists, chemists, and engineers has been quantitatively characterized by using the ideas of fractal and multifractal distributions, which correspond in a unique way to the geometrical shape and dynamical properties of the systems under study. In this thesis we present the Space of Fractals and the methods of Hausdorff-Besicovitch, box-counting and Scaling to calculate the fractal dimension of a set. In this Thesis we investigate also percolation phenomena in multifractal objects that are built in a simple way. The central object of our analysis is a multifractal object that we call Qmf . In these objects the multifractality comes directly from the geometric tiling. We identify some differences between percolation in the proposed multifractals and in a regular lattice. There are basically two sources of these differences. The first is related to the coordination number, c, which changes along the multifractal. The second comes from the way the weight of each cell in the multifractal affects the percolation cluster. We use many samples of finite size lattices and draw the histogram of percolating lattices against site occupation probability p. Depending on a parameter, ρ, characterizing the multifractal and the lattice size, L, the histogram can have two peaks. We observe that the probability of occupation at the percolation threshold, pc, for the multifractal is lower than that for the square lattice. We compute the fractal dimension of the percolating cluster and the critical exponent β. Despite the topological differences, we find that the percolation in a multifractal support is in the same universality class as standard percolation. The area and the number of neighbors of the blocks of Qmf show a non-trivial behavior. A general view of the object Qmf shows an anisotropy. The value of pc is a function of ρ which is related to its anisotropy. We investigate the relation between pc and the average number of neighbors of the blocks as well as the anisotropy of Qmf. In this Thesis we study likewise the distribution of shortest paths in percolation systems at the percolation threshold in two dimensions (2D). We study paths from one given point to multiple other points

Fractais e percolação na recuperação de Petróleo

The complex behavior of a wide variety of phenomena that are of interest to physicists, chemists, and engineers has been quantitatively characterized by using the ideas of fractal and multifractal distributions, which correspond in a unique way to the geometrical shape and dynamical properties of the systems under study. In this thesis we present the Space of Fractals and the methods of Hausdorff-Besicovitch, box-counting and Scaling to calculate the fractal dimension of a set. In this Thesis we investigate also percolation phenomena in multifractal objects that are built in a simple way. The central object of our analysis is a multifractal object that we call Qmf . In these objects the multifractality comes directly from the geometric tiling. We identify some differences between percolation in the proposed multifractals and in a regular lattice. There are basically two sources of these differences. The first is related to the coordination number, c, which changes along the multifractal. The second comes from the way the weight of each cell in the multifractal affects the percolation cluster. We use many samples of finite size lattices and draw the histogram of percolating lattices against site occupation probability p. Depending on a parameter, ρ, characterizing the multifractal and the lattice size, L, the histogram can have two peaks. We observe that the probability of occupation at the percolation threshold, pc, for the multifractal is lower than that for the square lattice. We compute the fractal dimension of the percolating cluster and the critical exponent β. Despite the topological differences, we find that the percolation in a multifractal support is in the same universality class as standard percolation. The area and the number of neighbors of the blocks of Qmf show a non-trivial behavior. A general view of the object Qmf shows an anisotropy. The value of pc is a function of ρ which is related to its anisotropy. We investigate the relation between pc and the average number of neighbors of the blocks as well as the anisotropy of Qmf. In this Thesis we study likewise the distribution of shortest paths in percolation systems at the percolation threshold in two dimensions (2D). We study paths from one given point to multiple other points. In oil recovery terminology, the given single point can be mapped to an injection well (injector) and the multiple other points to production wells (producers). In the previously standard case of one injection well and one production well separated by Euclidean distance r, the distribution of shortest paths l, P(l|r), shows a power-law behavior with exponent gl = 2.14 in 2D. Here we analyze the situation of one injector and an array A of producers. Symmetric arrays of producers lead to one peak in the distribution P(l|A), the probability that the shortest path between the injector and any of the producers is l, while the asymmetric configurations lead to several peaks in the distribution. We analyze configurations in which the injector is outside and inside the set of producers. The peak in P(l|A) for the symmetric arrays decays faster than for the standard case. For very long paths all the studied arrays exhibit a power-law behavior with exponent g ∼= gl.

Sistemas distribuídos aplicados à compressão e recuperação de imagens

Digital image processing is a field that demands great processing capacity. As such it becomes relevant to implement software that is based on the distribution of the processing into several nodes divided by computers belonging to the same network. Specifically discussed in this work are distributed algorithms of compression and expansion of images using the discrete cosine transform. The results show that the savings in processing time obtained due to the parallel algorithms in comparison to its sequential equivalents is a function that depends on the resolution of the image and the complexity of the involved calculation; that is efficiency is greater the longer the processing period is in terms of the time involved for the communication between the network points.

Obtenção e aplicação de sistemas microemulsionados na recuperação avançada de petróleo

Due to the need of increasing production in reservoirs that are going through production decline, methods of advanced recovery have frequently been used in the last years, as the use of conventional methods has not been successful in solving the problem of oil drifting. In this work, the efficiency of different microemulsionated systems in the flow of oil from cores from Assu and Botucatu formations. Regarding drifting tests, cores were calcinated at a temperature of 1000°C, for 18 hours, with the aim of eliminating any organic compound present in it, increasing the resultant permeability. Following, the cores were isolated with resin, resulting in test specimens with the following dimensions: 3.8 cm of diameter and 8.7 cm of length. Cores were saturated with brine, composed of aqueous 2 wt % KCl, and oil from Guamaré treatment station (Petrobras/RN). A pressure of 20 psi was used in all tests. After core saturation, brine was injected again, followed by oil at constant flow rate. The system S3 - surfactant (anionic surfactant of short chain), isoamillic alcohol, pine oil, and water - presented the best drift efficiency, 81.18%, while the system S1E commercial surfactant, ethyl alcohol, pine oil, and distilled water presented low drift efficiency, 44,68%

Hidrólise e caracterização de poliacrilamida hidrofobicamente modificada: avaliação da aplicabilidade na recuperação de petróleo

The hydrolysis reaction in alkaline conditions of the commercial polymer poly(acrylamide-co-metacrylate of 3,5,5-trimethyl-hexane) called HAPAM, containing 0.75 % of hydrophobic groups, was carried out in 0.1 M NaCl and 0.25M NaOH solutions, varying the temperature and reaction time. The polymers were characterized by 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Elemental Analysis and Size Exclusion Chromatography (SEC). The values of the hydrolysis degree were obtained by 13C NMR. The viscosity of HAPAM and HAPAM-10N-R solutions was evaluated as a function of shear rate, ionic strength and temperature. At high polymer concentration (Cp), the viscosity of HAPAM solutions increased with the ionic strength and decreased with the temperature. The viscosity of HAPAM-10N-R solutions increased significantly in distilled water, due to repulsions between the carboxylate groups. At high Cp, with the increase of ionic strength and temperature, occurred a decrease of viscosity, due to mainly the high hydrolysis degree and the low amount of hydrophobic groups. These results indicated that the studied polymers have properties more suitable for the application in Enhanced Oil Recovery (EOR) in low salinity and moderate temperature reservoirs

Influência da acrilamida e da poliacrilamida em sistema microemulsionado visando aplicação na recuperação avançada de petróleo

This work aims to study the influence of two additives, the monomer, acrylamide and its polymer, polyacrylamide, solubilized in microemulsion systems and applied on enhanced oil recovery. By the microemulsion system obtained, it was chosen points into the phase diagram, presenting these compositions: 25%, 30%, 35% C/T; 2% Fo (fixed for all points) e 73%, 68% e 63% Fa, respectively. However, the monomer and the polymer were solubilized in these microemulsion points with 0.1%; 0.5%; 1% e 2% of concentration, ordering to check the concentration influence at the physicochemical properties (surface tension and rheology) of the microemulsion. Through the salinity study, was possible to observe that the concentrations of 1% and 2% of polymer made the solution became blurred, accordingly, the study of surface tension and rheology only was made for the concentrations of 0.1% e 0.5% of monomer and polymer, respectively. By the surface tension study it was observed that how the concentration of active matter (C/T) was increasing the surface tension was amending for each system, with or without additives. In the rheology study, as it increases the concentration of active matter increases both the viscosity of the microemulsion system (SME) with no additive, as the SME with polymer (AD2). After the entire study, it was chosen the lower point of active matter (25% C/T; 2% Fo e 73% Fa), plus additives in concentrations of 0.1% and 0.5% to be used on enhanced oil recovery. Assays were made on sandstone from Botucatu Formation, where after the tests, it was concluded that among the studied points, the point who showed the best efficiency of advanced shift was the microemulsion system + 0.5% AD2, with a recovery of 28% of oil in place and a total of 96,49%, while the other solution with 0.5% of polymer presented the worst result, with 14.1% of oil in place and 67,39% of efficiency of total displacement

Novas formulações de fluidos de corte: otimização, propriedades e recuperação do óleo usado

Cutting fluids are lubricants used in metal-mechanical industries. Their complex composition varies according to the type of operation carried out, also depending on the metals under treatment or investigation. Due to the high amount of mineral oil produced in Northeastern Brazil, we have detected the need to better use this class of material. In this work, two novel formulations have been tested, both based on naphthenic mineral oil and additives, such as: an emulsifying agent (A), an anticorrosion agent (B), a biocide (C) and an antifoam agent (D). Each formulation was prepared by mixing the additives in the mineral oil at a 700-rpm stirring velocity for 10 min, at 25°C, employing a 24 factorial planning. The formulations were characterized by means of density, total acid number (TAN), viscosity, flash point and anticorrosion activity. In a subsequent study, oil-in-water emulsions were prepared from these novel formulations. The emulsions were analyzed in terms of stability, corrosion degree, percentage of foam formation, conductivity, accelerated stability and particle size. The samples were appropriately labeled, and, in special, two of them were selected for featuring emulsion properties which were closer to those of the standards chosen as references (commercial cutting oils). Investigations were undertaken on the ability of NaCl and CaCl2 to destabilize the emulsions, at concentrations of 2%, 5% and 10%, at an 800-rpm stirring velocity for 5 min and temperatures of 25º, 40º, 50º and 60ºC. The recovered oils were chemically altered by reincorporating the same additives used in the original formulations, followed by preparation of emulsions with the same concentrations as those of the initial ones. The purpose was to assess the possibility of reusing the recovered oil. The effluents generated during the emulsion destabilization step were characterized via turbidity index, contents of oil and grease, pH, and contents of anions and cations, observing compliance with the parameters established by the current environmental legislation (Brazil s CONAMA 357/05 resolution). It could be concluded that the formulations presented excellent physicochemical properties as compared to commercial cutting fluids, showing that the quality of the newly-prepared fluids is superior to that of the formulations available in the market, enabling technically and environmentally-safe applications

Estudo teórico aplicado ao petróleo: estabilidade dos alcenos e recuperação terciária

The present work aims to study the theoretical level of some processes employed in the refining of petroleum fractions and tertiary recovery of this fluid. In the third chapter, we investigate a method of hydrogenation of oil fractions by QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) and thermodynamic parameters. The study of hydrogenation reactions, and the stability of the products formed, is directly related to product improvement in the petrochemical refining. In the fourth chapter, we study the theoretical level of intermolecular interactions that occur in the process of tertiary oil recovery, or competitive interactions involving molecules of non-ionic surfactants, oil and quartz rock where oil is accumulated. Calculations were developed using the semiempirical PM3 method (Parametric Model 3). We studied a set of ten non-ionic surfactants, natural and synthetic origin. The study of rock-surfactant interactions was performed on the surface of the quartz (001) completely hydroxylated. Results were obtained energetic and geometric orientations of various surfactants on quartz. QTAIM was obtained through the analysis of the electron density of interactions, and thus, providing details about the formation of hydrogen bonds and hydrogen-hydrogen systems studied. The results show that the adsorption of ethoxylated surfactants in the rock surface occurs through the hydrogen bonding of the type CH---O, and surfactants derivatives of polyols occurs by OH---O bonds. For structures adsorption studied, the large distance of the surfactant to the surface together with the low values of charge density, indicate that there is a very low interaction, characterizing physical adsorption in all surfactants studied. We demonstrated that surfactants with polar group comprising oxyethylene units, showed the lowest adsorption onto the surface of quartz, unlike the derivatives of polyols

Adubação química e orgânica na recuperação da fertilidade de subsolo degradado e na micorrização do Stryphnodendron polyphyllum

Com a construção da usina hidrelétrica de Ilha Solteira no final da década de 1960, algumas áreas foram desmatadas, servindo como área de empréstimo. Os solos dessas áreas foram retirados e estas adquiriram características físicas, químicas e biológicas distantes das ideais. Este trabalho objetivou avaliar os efeitos da aplicação da adubação química e orgânica na fertilidade do subsolo degradado e micorrização de Stryphnodendron polyphyllum (barbatimão). A área localiza-se na fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão (FEPE) da UNESP/Ilha Solteira, em Selvíria - MS. Com delineamento de blocos ao acaso, em parcelas de 250 m² (10 x 25 m), foram avaliados 10 tratamentos: testemunha; calagem; adubação N + P; calagem + N + P; N + P + aguapé; N + P + bagaço de cana; N + P + aguapé + bagaço de cana; calagem + N + P + aguapé; calagem + N + P + bagaço de cana; e calagem + N + P + bagaço de cana + aguapé. Avaliaram-se as características químicas do solo e o crescimento do barbatimão em cinco períodos (junho, agosto, novembro e dezembro de 2005 e março de 2006), e a micorrização, em março de 2006. Observou-se que o subsolo continuou apresentando caráter ácido e pobreza em nutrientes após um ano de avaliação. O crescimento da planta aumentou ao longo do período, com os maiores valores para os tratamentos que receberam calagem, adubação e resíduos orgânicos, especialmente o aguapé. A colonização micorrízica foi influenciada positivamente pela presença de resíduos orgânicos, e o número de esporos, pelos tratamentos com presença de aguapé.

Recuperação do subsolo em área de empréstimo usada para construção de hidrelétrica

Áreas degradadas referem-se a ecossistemas alterados, onde perdas ou adições são as formas mais comuns de perturbações e degradações ambientais. As áreas de empréstimo em hidrelétricas podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de atributos físicos e da matéria orgânica do subsolo de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado pela retirada de solo para construção de usina hidrelétrica, por meio de adubação verde e aplicação de calcário e gesso. A pesquisa foi implantada em 1992 e os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta; guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco. Os tratamentos foram implantados seguindo o esquema em blocos casualizados com quatro repetições. Após sete anos, em 1999, foram avaliadas a porosidade do solo, a macroporosidade, a microporosidade, a densidade do solo, matéria orgânica e a produção de massa seca da braquiária. Os tratamentos adotados estão contribuindo para a recuperação dos atributos físicos do subsolo exposto, e o tratamento com mucuna-preta, sem a correção do solo, tem se mostrado mais promissor. Os efeitos da recuperação do solo estão atingindo a profundidade de 0,00-0,10 m.

Recuperação de um solo degradado com a aplicação de adubos verdes e lodo de esgoto

A utilização incorreta dos solos vem causando alterações neles, tornando-os cada vez menos produtivos, aumentando as áreas com solos degradados. O presente trabalho teve por objetivos estudar ações para acelerar a formação do horizonte A de um Latossolo Vermelho degradado, via uso de adubos verdes, lodo de esgoto e cultivo de uma espécie arbórea nativa de Cerrado, e selecionar indicadores para detectar alterações da camada superficial do solo. O monitoramento das alterações do solo foi realizado anualmente. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com seis tratamentos, em cinco repetições. Os tratamentos foram: testemunha - solo exposto (sem manejo); vegetação nativa (Cerrado); espécie arbórea Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium + Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium + Raphanus sativus; e Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + lodo de esgoto (60 t ha-1). Avaliou-se no solo: porosidade, densidade do solo, cátions trocáveis, pH, acidez potencial (H + Al), soma de bases (SB), saturação por bases (V), CTC e macrorganismos. Nos adubos verdes, foi avaliada a massa seca e, para a espécie arbórea, a altura e o diâmetro de caule. A mobilização do solo e a mobilização mais a adubação verde e o lodo de esgoto estão recuperando as propriedades do solo degradado, com comportamento semelhante entre elas após um ano de adoção. O melhor indicador físico das alterações do solo foi sua densidade. Os tratamentos adotados são semelhantes quanto à população de macrorganismos do solo e contribuindo positivamente para recuperação da macrofauna. A presença de larva e besouro foi indicadora da melhoria da macrofauna do solo.

Recuperação de área degradada por construção de hidroelétrica com adubação verde e corretivo

As áreas de empréstimo em hidrelétricas são as áreas remanescentes da construção da fundação da barragem e podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado por construção civil (Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira-SP), por meio de adubação verde e aplicação de calagem e gessagem. Os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta e guandu até 1994. Depois foram substituídos por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994. Nova substituição foi feita por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994. Outra substituição foi feita por feijão-de-porco. Esses tratamentos foram estabelecidos em blocos casualizados com quatro repetições: após quatro anos com os adubos verdes, um ano com milho, um ano com aveia-preta e dois anos com braquiária. Foram avaliados: pH, teores de Ca2+, Mg2+, P, K, capacidade de troca catiônica, saturação por bases e teor de matéria orgânica. Os tratamentos adotados estão recuperando os atributos químicos do solo degradado, e a mucuna-preta apresentou os melhores resultados, quando comparada ao guandu e feijão-de-porco. Os efeitos da recuperação dos atributos químicos do solo alcançaram a profundidade de 0,0-0,2 m. As técnicas adotadas para recuperação desses atributos químicos (adubação verde, calagem e gessagem) no primeiro ano atingiram a profundidade do solo de 0,0-0,1 m e, somente após cinco anos, de 0,0-0,2 m.