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.

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.

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.

Formas de interação de três bairros periféricos com o Parque Municipal das Mangabeiras, Belo Horizonte, Minas Gerais

Este estudo teve como objetivo verificar se as diferenças no padrão socioeconômico dos habitantes de bairros adjacentes ao Parque Municipal das Mangabeiras - PARMA levariam a diferenças na interação dos moradores de cada bairro com essa área. Para tanto, foram analisadas respostas de 30 moradores de cada um dos três bairros imediatamente limítrofes ao PARMA, em Belo Horizonte, capital do Estado de Minas Gerais, os quais responderam a questionários semi-abertos, avaliaram a interação da comunidade com o Parque e com o ambiente e o seu comportamento de conservação. O objetivo geral do estudo foi dar subsídios ao Plano de Educação Ambiental do Parque das Mangabeiras, sendo o específico verificar se as diferenças socioeconômicas influem na interação do morador do entorno com o Parque. Durante as análises dos resultados, observou-se que as três comunidades diferiram em relação à freqüência nos programas e projetos do Parque, em relação às desvantagens causadas pela proximidade do PARMA e em relação à importância do Parque, fato corroborado pelas análises estatísticas. No tocante às demais questões, apesar de não terem sido verificadas diferenças estatisticamente significativas, observaram-se diferenças qualitativas nas respostas dadas pelos moradores.

Tendência de crescimento de povoamento de eucalipto após aplicação de desbaste

O modelo de Clutter (1963) é amplamente utilizado na predição do crescimento e produção de florestas plantadas no Brasil, especialmente eucalipto. Não obstante, esse modelo também é empregado em povoamentos submetidos a desbaste. A principal crítica enfrentada nesta última abordagem é a falta de flexibilidade. Os dados foram obtidos de um experimento de desbaste realizado em povoamentos de E. grandis x E. urophylla, no Norte da Bahia, em que se aplicaram desbastes de 20, 35 e 50% da área basal, eliminando-se as piores árvores. Utilizando os dados experimentais, buscou-se avaliar a proposta de modificação do modelo de Piennar e Shiver (1986), visando obter mais flexibilidade para captar tendências pré e pós-desbastes. Também, foi analisado o comportamento do modelo de Clutter (1963) na modelagem de povoamentos de eucalipto submetidos a desbaste no Norte da Bahia. A partir dos resultados, concluiu-se que o modelo proposto apresentou características estatísticas semelhantes ao modelo de Clutter, sem acrescentar a este maior flexibilidade. Além disso, observou-se que o modelo de Clutter, mesmo não diferenciando tendências de crescimento, pode ser usado sem prejuízo para simulação de desbaste.

Avaliação de modelos de afilamento segmentados na estimação da altura e volume comercial de fustes de Eucalyptus sp.

Este trabalho teve como objetivo avaliar diferentes modelos de afilamento na estimativa da altura comercial, do volume comercial e de volumes ao longo do fuste de Eucalyptus sp., de modo a garantir resultados mais precisos na obtenção de multiprodutos. Foram avaliados os modelos de afilamento de Max e Burkhart (1976), Demaerschalk e Kozak (1977) e Parresol et al. (1987). Empregaram-se dados de cubagem rigorosa de árvores de Eucalyptus sp., com idade de 16 anos, sendo utilizadas 41 árvores-amostra no ajuste dos modelos. Baseado na análise gráfica dos resíduos e nas estatísticas desvio médio (dm), média das diferenças (MD) e desvio-padrão das diferenças (DPD), verificou-se que o modelo de Max e Burkhart (1976) foi superior aos outros em todas variáveis avaliadas, seguido pelo modelo de Demaerschalk e Kozak (1967). O modelo de Parresol et al. (1987) teve resultados tendenciosos, à exceção da estimativa de volumes de toras entre 25 e 35% da altura total.

Sistema de blocos prensados para produção de mudas de três espécies arbéreas nativas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do uso de blocos prensados como recipientes na produção de mudas de Inga marginata, Jacaranda puberula e Zeyheria tuberculosa. O sistema de bloco prensado (440 cm³/muda) foi comparado com sacos plásticos (330 cm³) e tubetes de seção circular (280 cm³). O substrato utilizado foi uma mistura de composto orgânico, moinha de carvão e solo argiloso (6:2:2). Após a prensagem, os blocos prensados apresentaram dimensões de 60 x 40 x 12 cm (comprimento, largura e altura). Foram medidos a altura e o diâmetro das mudas mensalmente, dos 60 até 150 dias após a repicagem. Em seguida, determinou-se o peso de matéria seca da parte aérea e do sistema radicular. Para avaliar o comportamento das mudas produzidas nos diferentes tratamentos e em condições de campo, mediram-se a taxa de sobrevivência aos 2 meses e o crescimento em altura aos 10 meses após o plantio. As mudas produzidas no sistema de blocos prensados apresentaram crescimento superior ou similar àquelas produzidas nos sacos plásticos e tubetes. Em condições de campo, a taxa de sobrevivência e o crescimento das plantas oriundas do sistema de blocos prensados não apresentaram diferenças estatísticas em relação às plantas oriundas de sacos plásticos e tubetes. O sistema de blocos prensados mostrou-se tecnicamente viável para a produção de mudas das espécies florestais estudadas.

Determinação do período mais propício às ocorrências de incêndios em vegetação na área urbana de Juiz de Fora, MG

Os incêndios em vegetação podem provocar severos danos ao ambiente, além de consequências econômicas consideráveis, como a destruição de hábitats, a queima de madeira e os custos para o seu combate. Para estabelecer políticas de controle e prevenção, faz-se necessário conhecer o perfil dos incêndios. As estatísticas de ocorrência dos incêndios em vegetação são as principais ferramentas para se traçar seu perfil. Com esses dados, pode-se planejar o controle de modo mais eficiente, diminuindo gastos, tempo e riscos em seu combate. O objetivo deste estudo visou à determinação da época do ano e horário de maiores ocorrências de incêndios em vegetação no Município de Juiz de Fora, MG. Para isso, foi utilizada uma série temporal de 10 anos (1995 -2004), com dados de ocorrências de incêndios e elementos climáticos na área urbana do município. De acordo com os resultados, foi caracterizado o período de junho a outubro como a estação normal do fogo. Em relação às horas do dia, o período das 10 às 20 h foi o que concentrou o maior número de ocorrências, tendo seu pico entre 15 e 16 h.

Análise de critérios de qualidade da madeira de eucalipto para produção de celulose kraft

Setenta e cinco amostras de madeiras de clones de Eucalyptus, obtidas de diferentes regiões geográficas do Brasil, foram utilizadas para este estudo. Análises estatísticas demonstraram que a carga de álcali ativo para polpação, o teor de lignina e o teor de extrativos apresentaram efeitos significativos no rendimento da polpação kraft. A densidade básica da madeira não afetou significativamente o rendimento da polpação, mas sim o consumo de madeira para produção de celulose (m³ madeira/t celulose). Densidade básica, teor de lignina e teor de extrativos foram recomendados como critérios de qualidade da madeira a serem determinados para seleção de clones antes da determinação das características de polpação.

Estresse hídrico em plantio de Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla, em função do solo, substrato e manejo hídrico de viveiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar em campo os níveis de estresse hídrico das mudas de Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla selecionado para tolerância ao déficit hídrico, em função dos substratos, do manejo hídrico e dos solos. As mudas foram produzidas em dois viveiros distintos do Estado de São Paulo: com o substrato Plantmax estacas® (PLX) em Bofete (SP) e com a mistura em partes iguais de casca de arroz carbonizada e vermiculita (CAC), em Ibaté (SP). A partir dos 60 dias após a estaquia (DAE), durante a rustificação as mudas foram manejadas com cinco frequências de irrigação por subsuperfície: F1 - irrigado uma vez ao dia, F2 - irrigado duas vezes ao dia, F3 - irrigado três vezes ao dia, F4 - irrigado quatro vezes ao dia e FD - mantido em irrigação, restabelecendo a capacidade de campo até o plantio aos 90 DAE, em um solo argiloso e outro arenoso. Foram realizadas avaliações dos níveis de estresse (brando, moderado e severo), que afetaram a sobrevivência nos dois solos, por meio de censo aos 15 e aos 30 dias após o plantio. Com relação aos níveis de estresse avaliados, verificou-se pouca influência do substrato, porém onde ocorreu o PLX proporcionou menores percentuais de plantas afetadas. Independentemente do tipo de solo onde as mudas foram plantadas, os sintomas de estresse nas plantas, de modo geral, foram semelhantes. O manejo de viveiro não influenciou na sobrevivência das mudas, embora tenham ocorrido algumas diferenças estatísticas quando se usaram CAC e plantio no solo arenoso, porém sem tendência clara de comportamento. Os critérios relativos à implantação foram mais determinantes na sobrevivência das mudas no campo até os 30 dias após o plantio, indicando a necessidade de replantio.

Grupos florísticos e espécies discriminantes em povoamento de Araucaria angustifolia e uma floresta ombrófila mista

Este estudo teve como objetivos a determinação de grupos florísticos, a discriminação e avaliação de espécies importantes na composição florística em duas áreas de pesquisa localizadas na Floresta Nacional de Irati, Estado do Paraná. Uma área com 10 ha foi instalada em um povoamento de Araucária implantado há 60 anos (área A), onde espécies arbóreas se estabeleceram, enquanto que outra de 25 ha foi instalada em uma Floresta Ombrófila Mista (área B). As áreas constituem-se de blocos contínuos de 1 ha (100 m x 100 m) divididos em parcelas de 0,25 ha (50 m x 50 m), onde todas as árvores com diâmetro a altura do peito (DAP) igual ou superior a 10 cm foram medidas e identificadas. Foram utilizadas técnicas estatísticas multivariada, análises de agrupamento e discriminante, com a finalidade de identificar a formação de grupos florísticos nas áreas e as espécies discriminantes dos grupos. Uma matriz de dados foi estruturada contendo o valor de cobertura da i-ésima parcela obtido da j-ésima espécie. Seis grupos foram identificados pela análise de agrupamento. O primeiro e o segundo grupo reuniram 15 e 24 parcelas, respectivamente, e pertencentes à área A. Nos 25 ha da área B foram obtidos mais 4 grupos (3, 4, 5 e 6), reunindo 28, 21, 36 e 16 parcelas. Com a análise discriminante, obteve-se 12 variáveis (espécies) com poder de diferenciar os grupos formados. Realizando as análises fitossociológicas dos grupos, as seguintes associações foram identificadas: associação com o povoamento de Araucaria angustifolia I; associação com povoamento de Araucaria angustifolia II; associação Nectandra grandiflora; associação Ocotea porosa; associação Ocotea odorifera; associação Matayba elaeagnoides.

Avaliação de métodos de medição de altura em florestas naturais

Este trabalho teve como objetivo comparar métodos de medição de altura total de árvores em floresta natural. Foram comparadas alturas totais medidas pelo Hipsômetro Vertex com as obtidas por escalada das árvores. Também foi testado o método de estimação visual, com e sem treinamento, como alternativa mais prática e de menor custo. Os métodos testados foram avaliados em três classes de altura: 1 - (15-25 m); 2 - (25-35 m); e 3 - (> 35 m). Ao final, concluiu-se que o aumento na altura da árvore comprometeu a precisão da estimação pelos métodos avaliados, sendo mais evidente na estimação visual sem treinamento. A única diferença estatística a 5% de probabilidade, pelo teste t, entre as médias das alturas para os métodos avaliados e as médias das alturas obtidas por escalada, nas diferentes classes, ocorreu na estimação visual com treinamento na classe 2. As estatísticas Desvio Médio (DM), Média das Diferenças Absolutas (MD) e Desvio-Padrão das Diferenças (DPD) indicaram maior precisão na estimação da altura para a estimação visual com treinamento, seguida pelo Vertex e pela estimação visual sem treinamento.

Aplicação de uma técnica alternativa de manejo físico do solo no cultivo de Eucalyptus grandis W.Hill (Myrtaceae)

O objetivo deste estudo foi avaliar o processo de crescimento do Eucalyptus grandis quando submetido à irregularização do terreno. Baseando-se na "Ótica da Teoria do Caos" e partindo-se da hipótese de que as áreas reflorestadas por E. grandis são consideravelmente sensíveis às condições iniciais de preparação do solo, aplicou-se a técnica das rugosidades (variações do relevo alternando superfícies côncavas e convexas) para desencadear ao longo do tempo propriedades emergentes que aceleram o processo de crescimento vegetal. A área de estudo localiza-se na Bacia Hidrográfica do Rio Itajaí, em Brusque, SC. Esta foi dividida em quatro parcelas menores: duas com tratamentos irregulares (IR-A e IR-B) e outras duas com tratamentos regulares (R-A e R-B). Os tratamentos irregulares consistiram na abertura de cavas, utilizando-se uma retroescavadeira hidráulica, intercaladas com 1 m de largura, 4 a 5 m de comprimento e 0,5 m de profundidade. Nos tratamentos regulares foi adotado o cultivo mínimo do solo, onde o preparo do solo ficou restrito às linhas ou covas de plantio. Na análise do desenvolvimento de E. grandis (altura, diâmetro do colo e na altura do peito - DAP) verificou-se diferenças estatísticas entre as técnicas de preparação do solo, sendo os maiores valores nos tratamentos irregulares. Nas parcelas irregulares (IR-A e IR-B) foram encontrados os maiores valores médios de altura (5,29 m e 5,46 m), diâmetro do colo (45,65 mm e 45,4 mm) e DAP (4,44 cm e 4,79 cm), respectivamente. Pressupõe-se que as rugosidades funcionaram efetivamente como componentes auxiliares na internalização da matéria, retendo água, sedimentos e nutrientes, fato que deve ter potencializado e acelerado o crescimento do E. grandis.

Classificação de lâminas de madeira de Pinus spp. contaminadas por fungos manchadores

A busca por novas tecnologias que garantam a uniformidade da qualidade dos produtos tem se tornado constante, assim este trabalho teve como objetivo estudar a potencialidade de medidas espectroscópicas combinadas a ferramentas estatísticas para classificação de lâminas de madeiras de Pinus spp. contaminadas por fungos manchadores. As amostras foram coletadas em processo industrial, e observou-se que algumas lâminas estavam contaminadas por fungos manchadores. Assim, utilizou-se este material para investigar a influência dessa mancha azul em metodologias espectroscópicas e a possibilidade de discriminação dessa contaminação. Desse material contaminado foram capturados os espectros, na faixa de 400 a 1000 nm. Com esses dados, realizou-se uma análise exploratória por Componentes Principais (PCA) e classificação via SIMCA, em que se verificou a discriminação eficiente em dois grupos, madeiras sadias e contaminadas. Observou-se que a técnica de espectroscopia óptica preenche os requisitos necessários para uma possível aplicação na classificação de lâminas no processo produtivo.