Problemas com o uso de programação linear com posterior arredondamento da solução ótima, em regulação florestal

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar, com a ajuda da Programação Inteira, as conseqüências do uso da Programação Linear com posterior arredondamento das respostas, com ênfase na regulação de florestas eqüiâneas. Para isto, um problema de regulação florestal simplificado foi idealizado e resolvido pelo modelo I, por meio de Programação Linear, Programação Linear com posterior arredondamento e Programação Inteira. Ao final, concluiu-se que o arredondamento das respostas obtidas pelo modelo resolvido por Programação Linear levou a uma solução inviável para o problema de regulação proposto. O mesmo não ocorreu com o modelo de Programação Inteira, que apresentou um plano de regulação factível e otimizado, mostrando que, do ponto de vista matemático, respostas com arredondamento da solução de modelos de Programação Linear não devem ser adotadas.

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.

Equações de volume e de taper para quantificar multiprodutos da madeira em Floresta Atlântica

Este estudo foi conduzido com o objetivo de ajustar uma equação de volume, a partir do modelo logaritmizado de Schumacher & Hall (1933), para estimar o volume comercial, e uma equação de afilamento (taper), a partir do modelo de Demaerschalk (1972), para estimar a quantidade de multiprodutos de madeira de espécies da Floresta Atlântica. Os dados foram coletados na Gleba C da Floresta Nacional do Rio Preto - IBAMA, no município de Conceição da Barra-ES. Foram mensuradas 165 árvores em pé, subdivididas em dez classes de diâmetro, com qualidade de fuste QF1 e pertencentes às espécies com maior VI e, ou, espécies de valor comercial. Essas árvores reuniram 62 espécies e 38 famílias. A equação de volume ajustou-se bem aos dados, com 2 igual a 0,9815 e resíduos normalmente distribuídos. A equação de taper também ajustou-se bem aos dados, com 2 igual a 0,9346 e distribuição gráfica dos resíduos normal. Pelo teste F (Graybill, 1976), constatou-se que houve igualdade entre os diâmetros observados e os diâmetros estimados pela equação de taper. A partir de transformações algébricas da equação de taper, foram estimados a altura para um determinado diâmetro superior d e o volume do tronco ou de parte dele. Em seguida, podem ser estimados o número de toras e o respectivo volume, em função do comprimento da tora, do diâmetro superior d mínimo e do uso desejado, o que permite avaliar a árvore em pé.

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.

Determinação de fatores de empilhamento através do software Digitora

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o uso do programa computacional Digitora na determinação de fatores de empilhamento. Para isto, foram utilizadas pilhas de madeira de eucalipto, empilhadas manualmente sobre o solo. Após as análises, verificou-se que: a) o software propiciou estimativas precisas dos fatores de empilhamento; b) houve uma leve tendência de superestimação dos fatores pelo Digitora; c) o treinamento do operador com relação à classificação dos pontos sobre as fotografias no Digitora é condição primordial para obtenção de estimativas precisas dos fatores de empilhamentos; e d) as fotografias deverão ser sempre tomadas com o flash e o ZOOM ativados.

Avaliação de parâmetros de consumo de combustível do Tritrem no transporte de madeira

Analisou-se o efeito dos parâmetros marcha lenta, excesso de rotação do motor para valores superiores a 2.000 rpm, pontos neutros e velocidades superiores a 80 km/h, com o objetivo de monitorar o consumo de combustível de veículos de transporte rodoviário de duas transportadoras de madeira (A e B), com base nas informações obtidas de um computador de bordo instalado no cavalo-mecânico LS 2638 da Mercedes-Benz. A marcha lenta foi responsável pelo maior desperdiço de combustível; as transportadoras A e B consumiram 20.122,33 e 18.321,72 L/mês, respectivamente. Ela induziu a um consumo mensal de combustível na ordem de R$ 19.164,50 (91,32%) e R$ 17.449,61 (99,09%), pois, em média, os motores dos veículos funcionaram 24,47 e 25,79% do tempo de operação para as transportadoras A e B, respectivamente. O excesso de rotação do motor dos veículos também induziu ao consumo mensal de combustível de R$ 69,45 (0,33%) para a transportadora A e de R$155,62 (0,88%) para a transportadora B. O ponto neutro contribuiu com o consumo de combustível em R$ 1.751,73 (8,35%) e R$ 4,80 (0,03%), respectivamente, para as transportadoras A e B. Não foi calculado o consumo relativo ao excesso de velocidade, por não serem conhecidos a faixa de potência, a rotação e o consumo específico associado a cada velocidade. A metodologia usada é específica para o motor OM 457 LA, podendo ser adotada em outros estudos, desde que adaptada às especificações dos motores utilizados; a marcha lenta foi responsável pelo maior consumo de combustível no transporte de madeira, seguida do ponto neutro e do excesso de rotação. No transporte de madeira é possível reduzir significativamente o consumo de combustível em relação à marcha lenta, em virtude do elevado tempo de espera (carregamento, descarregamento, filas e paradas obrigatórias). O uso do ponto neutro e o excesso de velocidade não economizam combustível e comprometem a segurança. As rotações superiores a 2.000 rpm implicam desperdício de combustível. O ponto de rotação máxima ideal para o motor dos veículos nas condições estudadas está na faixa de 1.700 rpm. Um pequeno número de equipes foi responsável pelo elevado número de infrações cometidas. A falta de treinamento dos motoristas contribui para o aumento de consumo de combustível. O cumprimento das normas sobre condução econômica ajuda a reduzir os custos com combustível.

Determinação do tempo ótimo do enraizamento de miniestacas de clones de Eucalyptus spp.

Foi feita uma análise temporal da curva de enraizamento de dois clones híbridos de eucalipto (C1 - E. grandis x E. urophylla; C2 - E. grandis x E. saligna), visando determinar o tempo ótimo de permanência dos propágulos vegetativos na casa de enraizamento, sob o ponto de vista técnico e do risco de incidência de doenças. Constatou-se que o tempo ótimo necessário para induzir a rizogênese depende do clone de eucalipto e que o conhecimento do modelo temporal pode fornecer subsídios ao gerenciamento de viveiros florestais. Além disso, foram estabelecidos dois critérios úteis para determinar o tempo ótimo de indução do enraizamento, sendo estes o intercepto da curva de incremento corrente diário (ICD) e incremento médio diário (IMD) e o tempo em que ocorre o máximo valor da velocidade de enraizamento. Para os clones 1 e 2, pelo critério do intercepto das curvas de ICD e IMD, 20 e 30 dias foram definidos como tempo ótimo, enquanto pelo critério de máxima velocidade de enraizamento os valores foram de 15 e 22 dias, respectivamente, sendo este último critério o mais indicado, levando-se em consideração o custo das instalações e o risco de incidência de doenças na propagação clonal do eucalipto.

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.

Especificação de um modelo de crescimento e produção florestal

Este trabalho foi realizado com o objetivo de especificar um modelo de crescimento e produção, em que a produção volumétrica é função da área basal por hectare e da altura média de plantios de eucalipto. Para isso, foram utilizados dados de parcelas permanentes, localizadas na Bahia, com idades entre 28 e 89 meses. Após as análises, verificou-se que o modelo proposto forneceu estimativas volumétricas mais precisas do que o modelo de Clutter (1963) para povoamentos jovens, independentemente da classe de produtividade. No entanto, o modelo proposto forneceu estimativas volumétricas menos precisas nas idades técnicas de colheita (ITC), na menor e maior classes de produtividade.

Uso do método da altura relativa em inventário florestal de um povoamento de pinus

Neste trabalho é apresentado um teste do método Altura Relativa em povoamentos de pinus. No primeiro estudo de caso foram utilizados dados de 1.200 árvores cubadas do híbrido entre Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden e Eucalyptus urophylla S.T. Blake, para inferir sobre a acurácia proporcionada pelo método e desenvolver uma fórmula que permitisse eliminar ou reduzir o número de árvores-amostra em um inventário florestal. A fórmula desenvolvida foi hr= (Ht - 2)/ 2. Informações geradas por essa fórmula, juntamente com informações de dap e altura total, foram utilizadas para gerar equações de taper empregando-se procedimentos de geometria analítica. Em um segundo caso, testou-se o método Altura Relativa na condução de um inventário florestal de um povoamento de pinus. Esse mesmo povoamento foi inventariado, também, por um processo usual. Por meio das avaliações efetuadas, foi possível concluiu que o método altura relativa resulta em estimativas precisas e não tendenciosas do taper e do volume sólido, podendo ser utilizado em substituição ao usual.

Um modelo alternativo para a quantificação de multiprodutos em árvores individuais

Neste estudo foram conduzidos testes preliminares com o objetivo de avaliar um modelo de taper, proposto a partir da adaptação dos modelos desenvolvidos por Ormerod (1973) e Turnbull (1979), caracterizados pela sua simplicidade e facilidade de ajuste. Em comparação com modelos já consagrados, observou-se que o modelo alternativo apresentou consistência nos ajustes realizados. Portanto, pode-se concluir que o modelo apresentado é recomendável para a quantificação de multiprodutos de árvores individuais.

Momentos-L: teoria e aplicação em hidrologia

Esta nota técnica foi redigida com o objetivo de apresentar o método momentos-L, que tem sido proposto para o cálculo dos parâmetros das principais distribuições de probabilidades utilizadas em estudos hidrológicos. Também foi seu objetivo inferir sobre o tipo de distribuição estatística mais empregada em aplicações específicas. Com base na revisão, pôde-se concluir que, ao analisar dados de eventos extremos, é recomendável testar a aderência, pelo menos, das seguintes distribuições de três parâmetros: Generalizada Logística, Generalizada de Eventos Extremos, Generalizada Normal, Pearson tipo III e Generalizada de Pareto. Concluiu-se também que os parâmetros dessas distribuições, e seus quantis, devem ser estimados utilizando os momentos-L derivados dos momentos ponderados por probabilidade.

Análise técnica e estimativas de custos de inventário de prospecção em uma floresta estacional semidecidual submontana

Dentre as atividades que compõem um sistema de manejo florestal, a colheita é a mais dispendiosa e, quando realizada sem planejamento, acarreta sérios danos à estrutura da floresta. Para uma exploração de baixo impacto, isto é, para minimizar os danos à regeneração natural e às árvores remanescentes, é obrigatório realizar levantamento detalhado da área a ser manejada. O objetivo principal deste trabalho foi propor uma metodologia de inventário de prospecção com mapeamento arbóreo. Em uma unidade de produção anual de 24,25 ha, foram inventariados 2.707 indivíduos arbóreos, com DAP > 20 cm, que, além das características quantitativas e qualitativas, tiveram as suas coordenadas (UTM) determinadas e arquivadas em um banco de dados georreferenciados. As análises do inventário de prospecção englobaram a viabilidade técnica e a determinação do custo do método proposto. A metodologia, com base na utilização de equipamento digital de medição de distância, mostrou-se exeqüível. O rigor exigido na determinação da localização das árvores, assim como as características de relevo, sub-bosque denso e grande infestação de cipós, influenciou no rendimento do inventário de prospecção, que foi de 442 m por dia para a abertura de picadas e de 0,80 ha por dia para a realização do inventário de prospecção. O custo da abertura de picadas e do inventário de prospecção foi de US$ 35,69/ha e US$ 89,43/ha, respectivamente.

Equações de volume de povoamento para fragmentos florestais naturais do município de Viçosa, Minas Gerais

Este trabalho teve por objetivos desenvolver equações de volume de povoamento em fragmentos florestais naturais no município de Viçosa, Minas Geras, utilizando-se a amostragem por pontos (Método de Bitterlich); caracterizar as famílias e as espécies arbóreas que ocorrem na região, fundamentadas em trabalhos científicos; e caracterizar os fragmentos florestais do município, quanto a tamanho, forma e parâmetros quantitativos. Para isso, foram amostrados 55 pontos, através da amostragem por pontos (Bitterlich), com um fator de área basal K=1. Após as análises, verificou-se que o município de Viçosa possui 480 espécies arbóreas, pertencentes a 189 gêneros e 62 famílias; e 289 fragmentos florestais recobrindo 22,77% de área, equivalentes a 6.832,58 ha. O modelo, cujos volumes por hectare e as variáveis independentes área basal por hectare e altura do povoamento (altura total média e altura média dos fustes) estavam linearizados, foi selecionado como o melhor para estimar o volume total com casca por hectare e o volume de fuste com casca por hectare.