Mixture of time-dependent growth models with an application to blue swimmer crab length-frequency data

Understanding how aquatic species grow is fundamental in fisheries because stock assessment often relies on growth dependent statistical models. Length-frequency-based methods become important when more applicable data for growth model estimation are either not available or very expensive. In this article, we develop a new framework for growth estimation from length-frequency data using a generalized von Bertalanffy growth model (VBGM) framework that allows for time-dependent covariates to be incorporated. A finite mixture of normal distributions is used to model the length-frequency cohorts of each month with the means constrained to follow a VBGM. The variances of the finite mixture components are constrained to be a function of mean length, reducing the number of parameters and allowing for an estimate of the variance at any length. To optimize the likelihood, we use a minorization–maximization (MM) algorithm with a Nelder–Mead sub-step. This work was motivated by the decline in catches of the blue swimmer crab (BSC) (Portunus armatus) off the east coast of Queensland, Australia. We test the method with a simulation study and then apply it to the BSC fishery data.

Serviços dos ecossistemas prestados pelos estuários : especiação e capacidade de retenção do fósforo

O fator nutricional presente nos sapais não é só importante para os organismos que nele habitam como também apresenta uma importância ecológica a uma maior escala. Exemplifica-se este fato com a capacidade de retenção do Fósforo (P) por parte das plantas podendo estas competir como produto químicos para sua imobilização através da incorporação da sua fração biodisponível para cumprimento dos mecanismos básicos de sobrevivência. O rizosedimento dessas plantas é uma importante fonte de nutrientes necessários para garantia básica da perpetuação de todos os serviços (regulação, provisão, cultural) gerados pelo ambiente. A perda de áreas de sapal foi o motivo principal para a elaboração desta tese visto a preocupação em relação aos impactes que a perda de serviços associados à área de estudo escolhida, o sistema lagunar da Ria de Aveiro, poderá vir sofrer caso aconteçam alterações hídricas (naturais ou antrópicas) mais acentuadas no futuro. Essa tese assume como compromisso chamar a atenção para essa questão como também investigar os mecanismos do ciclo do P este importante nutriente considerado essencial para a manutenção da vida em nosso planeta. Para este estudo foram escolhidas 3 espécies de plantas halófitas representantes do sapal amostral, são elas: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima e de Juncus maritimus. As questões levantadas buscam compreender o papel do P nas transformações que ocorrem no rizosedimento das halófitas em 3 diferentes contextos: (i) quando comparados os valores da biomassa de P associado às halófitas estudadas (estudo realizado nos sapais povoados por Spartina maritima e Juncus maritimus) em toda extensão da Ria de Aveiro (ii) quando da disponibilidade de P perante a presença de poluentes inorgânicos no Largo do Laranjo, que corresponde a uma zona historicamente contaminada por metais (estudo realizado no rizosedimento das espécies Bolbochenous maritimus e Juncus maritimus) e (iii) quanto à intrusão superficial da água salgada da laguna (estudo focado na avaliação da perda do P próximo às raízes das halófitas que habitam a zona externa do dique do Baixo Vouga Lagunar (BVL) que corresponde à zona de confluência do Rio Vouga com a Ria de Aveiro). Por meio da análise do rizosedimento e da biomassa das diferentes halófitas predominantes do sapal foi possível verificar que, em relação à carga nutritiva fosfática, de Norte (Canal de São Jacinto/Ovar) a Sul (Canal de Mira) da Ria de Aveiro, a cota do sapal é mais importante do que a natureza espacial do sistema. Esta informação é primordial para a assertividade de futuras medidas de criação e reabilitação das áreas de sapal na Ria de Aveiro. Os estudos realizados nas áreas impactadas (Largo do Laranjo e BVL) incidiram na análise do perfil vertical rizosedimentar das halófitas pertencentes ao sapal médio-alto. Estes estudos revelaram que o rizosedimento dessas halófitas possui características peculiares que definem a dinâmica do ciclo do P de forma bastante característica. O rizosedimento das halófitas presentes no Largo do Laranjo apresentaram teores biodisponíveis de P equivalentes àqueles presentes no rizosedimento de área mais afastada da fonte pontual de contaminação para as mesmas espécies. Numa visão otimista, os resultados revelam que ambos sapais, Largo de Laranjo e Cais do Bico, apresentam condições equiparável para perpetuação dos serviços por eles gerados, que nesse caso se tornam ainda mais valiosos devido a garantia da fitoestabilização dos contaminantes (prevenção da entrada de contaminantes na coluna d’água e na cadeia alimentar). No Baixo Vouga Lagunar a análise espacial do sapal na zona exterior ao dique revelou a perda da diversidade das espécies bem como o aumento da área de vasa e consequentemente a perda dos teores de P associados ao rizosedimento das halófitas mais expostas aos efeitos da compressão costeira intensificados pelas ações naturais e antrópicas a que a Ria está sujeita. Em geral, a degradação dessa área de sapal devido aos fenômenos de assoreamento ou de erosão não pode ser separada dos processos sedimentares na área envolvente, principalmente no caso da Ria de Aveiro que tem sofrido constantes mudanças para atender às necessidades das atividades humanas. Essa tendência provavelmente não mudará no futuro próximo. Consequentemente, a evolução da laguna será principalmente dependente do resultado direto das ações humanas que deverão sempre encontrar formas de compensar os danos causados no âmbito de intervenções de reabilitação do sistema hídrico. A recriação de áreas de sapal pode ter lugar como medida mitigadora no âmbito de intervenções de reabilitação de áreas degradadas e ainda poderá servir como forma de captura de P para programas de utilização de fertilizantes naturais (componente desejável para a agricultura moderna o que é particularmente importante para as regiões altamente dependentes do mercado de importação). Deste modo, recomenda-se que a recuperação das áreas de sapal seja enquadrada no âmbito de intervenções mais amplas de valorização dos sistemas estuarinos e lagunares.

Application of GIS in potential beekeeping assessment: Case study of Montesinho Natural Park (Portugal)

Planners require solutions that address routine work needs and seems essential to improving efficiency and productivity. There are a great number of different factors related to beekeeper activity as well the quality and productivity of different bee products. The spatial analysis is a powerful tool for overlap and relates various levels of information on a map, and consequently a very useful for beekeeping activity planning. This work proposes and applies a methodology to potential beekeeping assessment in Montesinho Natural Park, a region in the northwest of Portugal. The beekeeping potential maps were developed with the following data sources: legal standards, vegetation, land use, topography, water resources, roads, electromagnetic fields, and some honey physico-chemical analysis. The design and implementation of spatial analysis model based on Geographic Information System (GIS) to beekeeping planning activities has already been described by Anjos et al (2014). Spatial analysis techniques allows to define the potential beekeeper map supporting the beekeeper management in this region. Anjos O, Silva G, Roque N, Fernandez P, 2014. GIS based analysis to support the beekeeping planning. Book of abstracts of the International Symposium on Bee Products 3rd edition – Annual meeting of the International Honey Commission (IHC), Faculty of medicine, University of Rijeka, p:61

Bioeconomic modelling of woody regrowth carbon offset options in productive grazing systems

Agricultural land has been identified as a potential source of greenhouse gas emissions offsets through biosequestration in vegetation and soil. In the extensive grazing land of Australia, landholders may participate in the Australian Government’s Emissions Reduction Fund and create offsets by reducing woody vegetation clearing and allowing native woody plant regrowth to grow. This study used bioeconomic modelling to evaluate the trade-offs between an existing central Queensland grazing operation, which has been using repeated tree clearing to maintain pasture growth, and an alternative carbon and grazing enterprise in which tree clearing is reduced and the additional carbon sequestered in trees is sold. The results showed that ceasing clearing in favour of producing offsets produces a higher net present value over 20 years than the existing cattle enterprise at carbon prices, which are close to current (2015) market levels (~$13 t–1 CO2-e). However, by modifying key variables, relative profitability did change. Sensitivity analysis evaluated key variables, which determine the relative profitability of carbon and cattle. In order of importance these were: the carbon price, the gross margin of cattle production, the severity of the tree–grass relationship, the area of regrowth retained, the age of regrowth at the start of the project, and to a lesser extent the cost of carbon project administration, compliance and monitoring. Based on the analysis, retaining regrowth to generate carbon income may be worthwhile for cattle producers in Australia, but careful consideration needs to be given to the opportunity cost of reduced cattle income.

Regional differences of outpatient physician supply as a theoretical economic and empirical generalized linear model

BACKGROUND: Regional differences in physician supply can be found in many health care systems, regardless of their organizational and financial structure. A theoretical model is developed for the physicians' decision on office allocation, covering demand-side factors and a consumption time function. METHODS: To test the propositions following the theoretical model, generalized linear models were estimated to explain differences in 412 German districts. Various factors found in the literature were included to control for physicians' regional preferences. RESULTS: Evidence in favor of the first three propositions of the theoretical model could be found. Specialists show a stronger association to higher populated districts than GPs. Although indicators for regional preferences are significantly correlated with physician density, their coefficients are not as high as population density. CONCLUSIONS: If regional disparities should be addressed by political actions, the focus should be to counteract those parameters representing physicians' preferences in over- and undersupplied regions.

Assessing and reducing vulnerability to climate change: Moving from theory to practical decision-support

As climate change continues to impact socio-ecological systems, tools that assist conservation managers to understand vulnerability and target adaptations are essential. Quantitative assessments of vulnerability are rare because available frameworks are complex and lack guidance for dealing with data limitations and integrating across scales and disciplines. This paper describes a semi-quantitative method for assessing vulnerability to climate change that integrates socio-ecological factors to address management objectives and support decision-making. The method applies a framework first adopted by the Intergovernmental Panel on Climate Change and uses a structured 10-step process. The scores for each framework element are normalized and multiplied to produce a vulnerability score and then the assessed components are ranked from high to low vulnerability. Sensitivity analyses determine which indicators most influence the analysis and the resultant decision-making process so data quality for these indicators can be reviewed to increase robustness. Prioritisation of components for conservation considers other economic, social and cultural values with vulnerability rankings to target actions that reduce vulnerability to climate change by decreasing exposure or sensitivity and/or increasing adaptive capacity. This framework provides practical decision-support and has been applied to marine ecosystems and fisheries, with two case applications provided as examples: (1) food security in Pacific Island nations under climate-driven fish declines, and (2) fisheries in the Gulf of Carpentaria, northern Australia. The step-wise process outlined here is broadly applicable and can be undertaken with minimal resources using existing data, thereby having great potential to inform adaptive natural resource management in diverse locations.

Kwantyfikacja wybranych świadczeń ekosystemów na poziomie lokalnym. Przykład gminy Krajenka

Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych

Análise da distribuição espaço-temporal de dengue e da infestação larvária no município de Tupã, Estado de São Paulo

INTRODUÇÃO: O vírus da dengue é transmitido pela picada do mosquito Aedes aegypti e, o atual programa de controle não atinge o objetivo de impedir sua transmissão. Este trabalho objetivou analisar a relação entre a distribuição espaço-temporal de casos de dengue e os indicadores larvários no município de Tupã, de janeiro de 2004 a dezembro de 2007. MÉTODOS: Foram construídos indicadores larvários por quarteirão e totalidade do município. Utilizou-se o método cross-lagged correlation para avaliar a correlação entre casos de dengue e indicadores larvários. Foi utilizado estimador kernel para análise espacial. RESULTADOS: A correlação cruzada defasada entre casos de dengue e indicadores larvários foi significativa. Os mapas do estimador Kernel da positividade de recipientes indicam uma distribuição heterogênea, ao longo do período estudado. Nos dois anos de transmissão, a epidemia ocorreu em diferentes regiões. CONCLUSÕES: Não ficou evidenciada relação espacial entre infestação larvária e ocorrência de dengue. A incorporação de técnicas de geoprocessamento e análise espacial no programa, desde que utilizados imediatamente após a realização das atividades, podem contribuir com as ações de controle, indicando os aglomerados espaciais de maior incidência.

Propuesta de diseño del parque urbano en los predios de la brigada de Artillería del Portete

Resumen La desmesurada forma en la que está creciendo la ciudad y la sociedad en general, ha ocasionado un desequilibrio en la relación personas - espacio público recreacional. A partir de esta condición se ha tomado la iniciativa nacional de reciclar espacios semipúblicos y convertirlos en equipamientos que contribuyan a la formación de los ciudadanos. Los urbanistas señalan como fin último el mejorar la calidad de vida, siendo en el espacio urbano lo público el núcleo a partir del cual se contribuye a este objetivo. Los cuarteles militares en muchas de las urbes del país han sido alcanzados por la urbanización, pudiéndose ocupar estos sitios para solucionar la problemática urbana que se ha generado en torno a estos lugares. En esta tesis se evidencia que la arquitectura se piensa y se produce desde el lugar, tomando como referencia la metodología del análisis espacial urbano, y complementándola a su vez con la obra y el pensamiento de Rafael Pina Lupiañez. El sector del predio de la Brigada de Artillería Portete es el espacio idóneo para una intervención, en el cual se ha implantado la propuesta de un parque urbano recreacional, donde no solo se ha potencializado las características trópicas y antrópicas sino también se ha conseguido mitigar las condiciones desfavorables. Se ha considerado este proyecto como el precursor para facilitar el cambio de uso a estos espacios semipúblicos restringidos que tanto se necesitan dentro de la ciudad, siendo un primer acercamiento con el cuerpo militar.

Aplicação de Sistema de Informações Geográficas na análise espacial de doenças do milho no Brasil.

This study presents an application of the geographical information system technology on plant disease involving a multidisciplinary teamwork of geoprocessing and physiopathology specialists. The spatial analysis tools in a GIS were used to evaluate the spatial distribution of two diseases of maize in Brazil: polysora rusl caused by Puccinia polysora and tropical rust caused by Physopella zeae. A database of cIimate variables (mean temperature. relative humidity. and leaf wetness duration) of cIimatological normal from 1961-1990 was obtained and then related it to a mathematical model of disease development (polysora rust) and to the cIimate intervals (tropical rust) in order to obtain the maps. The choice of the model or the favorable climate interval is the important chalIenge of the method because the difficulty of adequacy to the spatial and temporal scales for the specific application. The major incidence of both disease occurred in almost alI the North region from January to June. although this region has traditionalIy a low production of maize. Considering the biggest producers regions. for both the diseases, favorable areas are located in part of Mato Grosso, Tocanlins. Minas Gerais; Mato Grosso do Sul. and coastal areas of São Paulo, Paraná, and Santa Catarina. varying among the dilferent months from January to June. The method allowed making an adequate distinction of the states and the months considered.

Método de elaboração de mapas dos cenários climáticos futuros para o Brasil.

Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. The issue of impacts of human-induced climate change has become increasingly important in recent years. The objective of this work was to develop a database of climate information of the future scenarios using a Geographic Information System (GIS) tools. Future scenarios focused on the decades of the 2020?s, 2050?s, and 2080?s (scenarios A2 and B2) were obtained from the General Circulation Models (GCM) available on Data Distribution Centre from the Third Assessment Report (TAR) of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The TAR is compounded by six GCM with different spatial resolutions (ECHAM4:2.8125×2.8125º, HadCM3: 3.75×2.5º, CGCM2: 3.75×3.75º, CSIROMk2b: 5.625×3.214º, and CCSR/NIES: 5.625×5.625º). The mean monthly of the climate variables was obtained by the average from the available models using the GIS spatial analysis tools (arithmetic operation). Maps of mean monthly variables of mean temperature, minimum temperature, maximum temperature, rainfall, relative humidity, and solar radiation were elaborated adopting the spatial resolution of 0.5° X 0.5° latitude and longitude. The method of elaborating maps using GIS tools allowed to evaluate the spatial and distribution of future climate assessments. Nowadays, this database is being used in studies of impacts of climate change on plant disease of Embrapa projects.

O papel dos Sistemas de Informação Geográfica no planeamento, projecto e manutenção da Rede de Distribuição de Energia Eléctrica

Este relatório de estágio representa o desenvolvimento de uma metodologia, com recurso a Tecnologias de Informação Geográfica, que permite a identificação de zonas que condicionam os processos de planeamento, projecto e manutenção das estruturas que compõem a Rede de Distribuição de Energia Eléctrica. Centra-se assim nas Tecnologias de Informação Geográfica enquanto instrumentos que permitem realizar estudos de carácter territorial com relevância para o sector energético. São trabalhadas a identificação e delimitação de zonas de gelo, zonas de poluição industrial e zonas de salinidade em Portugal Continental. A delimitação destas zonas foi realizada com recurso a ferramentas de análise espacial, utilizando dados fidedignos provenientes de Instituições da Administração Pública. São documentadas também tarefas extraordinárias propostas pela EDP Distribuição - Energia, S.A. Desta forma é possível compreender as vantagens e desvantagens da utilização destas tecnologias por parte da EDP Distribuição, de forma a melhorar a gestão dos recursos disponíveis, para ajudar a manter a qualidade do serviço prestado. Ficou no entanto a recomendação de uma maior aposta nestas tecnologias.

Aprendizagem da quantificação no processo da formação do graduando de cursos de geografia

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós Graduação em Geografia, 2015.

Dinâmica do desflorestamento e uso das terras na região dos formadores do rio Xingu.

Because of the occupation occurred in the last thirty years at Xingu river basin, this region has been suffering a large deforestation pressure, especially on its headwaters areas. This study aims to apply GIS techniques to evaluate how land use change has influenced the deforestation dynamics of Xingu water basin in Mato Grosso State. For that, a GIS based study was carried out were the deforestation data for the period between 2000 and 2005 was spatially integrated with settlement areas, indigenous lands, sites of mineral deposits and prospect areas. From this spatially integration, it was possible to analyze statistically how the deforestation has manifested on each kind of occupation, considering the original forest area. The techniques used, including inventory and database organization on GIS environment, and spatial analysis tools made it possible to analyze the deforestation in the Xingu basin in Mato Grosso State between the period of 2000 and 2005, and identify the most affected areas, considering different land uses.