Model Prediction Control For Water Management Using Adaptive Prediction Accuracy

In the field of operational water management, Model Predictive Control (MPC) has gained popularity owing to its versatility and flexibility. The MPC controller, which takes predictions, time delay and uncertainties into account, can be designed for multi-objective management problems and for large-scale systems. Nonetheless, a critical obstacle, which needs to be overcome in MPC, is the large computational burden when a large-scale system is considered or a long prediction horizon is involved. In order to solve this problem, we use an adaptive prediction accuracy (APA) approach that can reduce the computational burden almost by half. The proposed MPC scheme with this scheme is tested on the northern Dutch water system, which comprises Lake IJssel, Lake Marker, the River IJssel and the North Sea Canal. The simulation results show that by using the MPC-APA scheme, the computational time can be reduced to a large extent and a flood protection problem over longer prediction horizons can be well solved.

Decision Support Systems And Promoting Socially Just Environmental Management

The Mauri Model DMF is unique in its approach to the management of water resources as the framework offers a transparent and inclusive approach to considering the environmental, economic, social and cultural aspects of the decisions being contemplated. The Mauri Model DMF is unique because it is capable of including multiple-worldviews and adopts mauri (intrinsic value or well-being) in the place of the more common monetised assessments of pseudo sustainability using Cost Benefit Analysis. The Mauri Model DMF uses a two stage process that first identifies participants’ worldviews and inherent bias regarding water resource management, and then facilitates transparent assessment of selected sustainability performance indicators. The assessment can then be contemplated as the separate environmental, economic, social and cultural dimensions of the decision, and collectively as an overall result; or the priorities associated with different worldviews can be applied to determine the sensitivity of the result to different cultural contexts or worldviews.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

In the last decade mobile wireless communications have witnessed an explosive growth in the user’s penetration rate and their widespread deployment around the globe. It is expected that this tendency will continue to increase with the convergence of fixed Internet wired networks with mobile ones and with the evolution to the full IP architecture paradigm. Therefore mobile wireless communications will be of paramount importance on the development of the information society of the near future. In particular a research topic of particular relevance in telecommunications nowadays is related to the design and implementation of mobile communication systems of 4th generation. 4G networks will be characterized by the support of multiple radio access technologies in a core network fully compliant with the Internet Protocol (all IP paradigm). Such networks will sustain the stringent quality of service (QoS) requirements and the expected high data rates from the type of multimedia applications to be available in the near future. The approach followed in the design and implementation of the mobile wireless networks of current generation (2G and 3G) has been the stratification of the architecture into a communication protocol model composed by a set of layers, in which each one encompasses some set of functionalities. In such protocol layered model, communications is only allowed between adjacent layers and through specific interface service points. This modular concept eases the implementation of new functionalities as the behaviour of each layer in the protocol stack is not affected by the others. However, the fact that lower layers in the protocol stack model do not utilize information available from upper layers, and vice versa, downgrades the performance achieved. This is particularly relevant if multiple antenna systems, in a MIMO (Multiple Input Multiple Output) configuration, are implemented. MIMO schemes introduce another degree of freedom for radio resource allocation: the space domain. Contrary to the time and frequency domains, radio resources mapped into the spatial domain cannot be assumed as completely orthogonal, due to the amount of interference resulting from users transmitting in the same frequency sub-channel and/or time slots but in different spatial beams. Therefore, the availability of information regarding the state of radio resources, from lower to upper layers, is of fundamental importance in the prosecution of the levels of QoS expected from those multimedia applications. In order to match applications requirements and the constraints of the mobile radio channel, in the last few years researches have proposed a new paradigm for the layered architecture for communications: the cross-layer design framework. In a general way, the cross-layer design paradigm refers to a protocol design in which the dependence between protocol layers is actively exploited, by breaking out the stringent rules which restrict the communication only between adjacent layers in the original reference model, and allowing direct interaction among different layers of the stack. An efficient management of the set of available radio resources demand for the implementation of efficient and low complexity packet schedulers which prioritize user’s transmissions according to inputs provided from lower as well as upper layers in the protocol stack, fully compliant with the cross-layer design paradigm. Specifically, efficiently designed packet schedulers for 4G networks should result in the maximization of the capacity available, through the consideration of the limitations imposed by the mobile radio channel and comply with the set of QoS requirements from the application layer. IEEE 802.16e standard, also named as Mobile WiMAX, seems to comply with the specifications of 4G mobile networks. The scalable architecture, low cost implementation and high data throughput, enable efficient data multiplexing and low data latency, which are attributes essential to enable broadband data services. Also, the connection oriented approach of Its medium access layer is fully compliant with the quality of service demands from such applications. Therefore, Mobile WiMAX seems to be a promising 4G mobile wireless networks candidate. In this thesis it is proposed the investigation, design and implementation of packet scheduling algorithms for the efficient management of the set of available radio resources, in time, frequency and spatial domains of the Mobile WiMAX networks. The proposed algorithms combine input metrics from physical layer and QoS requirements from upper layers, according to the crosslayer design paradigm. Proposed schedulers are evaluated by means of system level simulations, conducted in a system level simulation platform implementing the physical and medium access control layers of the IEEE802.16e standard.

Fertilidade do solo e nutrição de tangerineiras Ponkan manejados com resíduos sólidos e adubação química

The objective of this research was to evaluate some soil chemical attributes and the nutritional status of 'Ponkan' mandarin managed with organic residues and chemical fertilization. The experiment was carried out at the Natural Resource Department-Soil Science Area, in the College of Agronomic Sciences -UNESP/Botucatu, SP. 'Ponkan' Mandarin seedlings were cropped and managed using the organic residues sewage sludge, cattle manure and chemical fertilization. The results allow the conclusion that there was an increase in the CEC, OM, N-total, P and K values in the soil managed with organic residues. The sewage sludge application did not harm the soil quality because the input of elements As, Cd, Cr and Hg present in its constitution were not significant. The soil management with organic residues increased significantly contents of N, P, Ca and S in 'Ponkan' leaves but did not contribute to increase significantly the elements B, Cu, Fe, Mn, Zn, As, Cd, Cr and Pb. The soil management with sewage sludge did not result in significant increase in the As, Cd, Cr and Hg content of leaves and fruits.

Avaliação do desenvolvimento sustentável na bacia hidrográfica do Rio Seridó em face das políticas públicas e da gestão dos recursos hídricos

The reality of water resources management in semiarid regions, such as the Seridó region, has been shaped by a complex chain involving social-cultural, political, economic and environmental aspects, covering different spheres of activity - from local to federal. Because water is a scarce element, the most rational way pointed out by our recent history has been to move towards an increasing emphasis on the need for a truly rational, integrated, sustainable and participatory water resources management, supported by legislation and by a network of institutions that could materialize it. In this sense, despite all the advances in the formulation of public policies in water resources, which ones have indeed lead to significant changes that have occurred or are underway in semiarid regions such as Seridó? What factors may be preventing the realization of the desires rationality embedded in the framers of water policies intents? How to properly manage water resources if the current actors who promote their management and the political, human, cultural and institutional processes that intervene in this management, show strong traces of unsustainability? The research methodology adopted in this paper led to a breakdown of the traditional approach to water resource management, to integrate it into other areas of knowledge, especially to political science and public administration, catalyzed by the concept of "sustainable development". From a broad, interdisciplinary literature review, an exhaustive characterization of the river basin Seridó, a set of interviews with key people in the public administration acting in the region, a series of diagnoses and a set of propositions were made in order to correct the direction of current public policies for the region. From the point of view of public policies, it is in the deployment phase, not in its formulation, which lies a major problem of the lack of significant progress in water management. The lack of coordination between government programs are well characterized, as well as the lack of efficiency and effectiveness of their actions. The causes of this secular model are also discussed, including political factors and social relations of production, which led to a stalemate difficult, but of possible solution. It can be perceived there is a scenario of progressive deterioration of natural resources of the fragile ecosystem and a network of environmental and social consequences difficult to reverse, the result of a persistent and inertial sociopolitical culture, whose main factors reinforce itself. The work leads towards a characterization of the water resources management also from the perspective of environmental, institutional, political and human sustainability , the latter being identified, particularly as investment in the development of people as autonomous beings - not based in ideological directives of any kind - in the emancipation of the traditional figure of the poor man of the hinterland" to the "catalyst for change" responsible for their own decisions or omissions, based upon an education for free-thinking that brings each one as co-responsible epicenter of (self-) sustainable changes in their midst

Impactos do uso público EM atrativos turísticos naturais no município de AltinóPolis (SP)

This work was developed aiming to evaluate the environmental impacts of the public use in natural touristic attractive at Altinópolis city (SP), using the Visitor Impact Management method (VTM). In each analyzed natural resource a specific questionnaire was elaborated in accordance with the appropriate pointers that allowed to determinate environmental quality of each point. The results indicated that only two tourist areas need special attention for their preservation. Minimization methods, monitoring and educational practices are proposals in order to tourist practices be made with environmental responsibility.

The contribution of biofuels to the sustainability of development in Latin America and the Caribbean

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Zoneamento geoambiental aplicado ao planejamento da gestão ambiental e territorial do município de Colorado D'Oeste, RO

This research is based on the physical characterization of the environment to support definition of the best land use for the county of Colorado D'Oeste, in State of Rondônia, Brazil. Remote sensing and geoprocessing techniques were applied to support the preparation of a Geoenvironmental Zoning, which was used to define strategies of territorial and environmental management in that county. Digital and analogical remote sensing products, acquired by satellites, and additional cartographic and thematic maps allowed a morphostructural analysis to define low and high structural associated study site tectonic. Subsequently, this information was used to support analysis of the physiographic compartmentation of the study area. Based on this study information, it is possible to define geoenvironmental subzones and local hidrological regime, soils, mineral components, texture, color, and sedimentary materials. By integrating previous described information, a synthesis cartographic map generated. Accordingly, this Cartographic Sheet spatially defined the best land use over the study area, indicates zones for conservation, agricultural, and regeneration (areas that should be recovered). Finally, the results of this research can contribute and support governmental and non-governmental organization and local communities could improve land use and soil management, avoiding natural resource destruction and future land scarcity in the county of Colorado D'Oeste.

Potential and limits of health management reform in Chile

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Framework for implementation of the outcomes of the World Summit on Sustainable Development (WSSD) in the small island developing states of the Caribbean subregion

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A vida dirige o rio: cem anos de ocupação cabocla e extrativismo madeireiro no Alto Capim

Com o avanço do desmatamento na Amazônia brasileira, a comunidade científica internacional tem feito grande esforço na busca por formas de aproveitamento da floresta que reconciliem desenvolvimento e conservação. Desde o final da década de 1980, os pesquisadores têm explorado o papel que o extrativismo dos Produtos Florestais Não Madeireiros (PFNM) pode possuir para a economia, o bem-estar e o meio ambiente dos moradores de área de floresta. Esta dissertação explora o papel dos PFNM na vida de comunidades rurais em áreas de fronteiras da atividade madeireira ao longo do Rio Capim, no Estado do Pará. Com o avanço da indústria madeireira sobre novas fronteiras da bacia amazônica, muitas comunidades estão tendo a oportunidade de vender os direitos de exploração de sua madeira. As comunidades consideram vários aspectos para avaliar o valor dos produtos florestais. Além do valor sócio-econômico e ecológico (valor real), há um valor relativo que influencia fortemente a forma como os recursos são explorados. Este valor relativo é baseado em representações que consideram a importância dos produtos florestais e no contexto em que essas representações são construídas. Para explorar essa temática, este trabalho parte do histórico de uma comunidade cabocla enfocando na forma como ela se apropriou e explorou seus recursos florestais. Para as famílias da comunidade, a madeira sempre representou uma herança com valor de troca e uso não conflituoso. A madeira foi o produto que pôde ser gasto ao longo do tempo, pois possuía valor de mercado e suas primeiras explorações não reduziram o acesso a outros produtos florestais. Representada dessa forma, a madeira apareceu como uma possibilidade estratégica para a melhoria das condições de vida das famílias. Foram identificados quatro fatores sócio-econômicos que influenciaram a comunidade a vender a madeira: 1) relações paternalistas entre os compradores da madeira e os caboclos; 2) dificuldades de gestão comum dos recursos; 3) especialização na extração de madeira e dependência de produtos externos e; 4) crescente interesse em ter acesso a produtos provenientes do mercado. Tais fatores influenciaram a comunidade a manter a venda da madeira, mesmo depois de se tornarem evidentes as perdas no consumo de PFNM. Compreender a influência do valor atribuído pelas comunidades aos produtos florestais é fundamental para identificar a verdadeira alternativa que os PFNM podem representar diante das demais opções de uso da terra.

Zoneamento geombiental aplicado ao planejamento da gestão ambiental e territorial do município de Colorado D'Oeste

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Conflitos socioambientais na gestão de Unidades de Conservação: o caso da Reserva Biológica do Lago Piratuba/AP

Conflitos sociais estão presentes em todas as relações da humanidade, destacando-se a partir da sociedade moderna e acirrou-se nas relações contemporâneas. Dentre os conflitos sociais, os envolvendo a utilização da natureza são os mais preocupantes, sobretudo, devido à escassez que os recursos naturais estão submetidos. O ambiente faz parte dos interesses difusos, isto é, os indivíduos gostariam que o ambiente fosse preservado, porém, são poucos os que adotam estes objetivos como preponderantes em suas atividades socioeconômicas. Esse comportamento aumenta as pressões sobre os recursos ambientais, inclusive nas áreas legalmente protegidas. Os conflitos socioambientais relacionados à gestão destas áreas estão presentes em todas as fases de sua instituição e ocorrem a partir das concepções teóricas e filosóficas das principais correntes que embasam a preservação e conservação da natureza. No Brasil é comum estabelecer unidades de conservação para solucionar as tensões entre a exploração dos recursos naturais e a sustentabilidade dos ecossistemas. Entretanto, o que ocorre, em geral, é a intensificação dos conflitos nas áreas constituídas. O Amapá se destaca no cenário nacional por ser um dos Estados que tem alto grau de preservação e percentual significativo de unidades de conservação. Porém, os conflitos entre os gestores e os usuários destas áreas são constantes e em vários casos intensos, o que provoca a degradação dos recursos naturais destes espaços e a desestruturação social das populações. As alternativas ortodoxas para solucionar os conflitos não se apresentam eficientes, sendo necessário adotar medidas como a negociação para amenizar ou resolver as tensões relacionadas à sustentabilidade dos recursos ambientais e sociais. Como apoio a negociação a literatura mundial disponibiliza metodologias, técnicas e ferramentas que facilitam o processo de negociação e a tomada de decisão para solucionar os conflitos presentes nestas áreas. O emprego das técnicas e ferramentas, embora mais trabalhoso e exija tempo prolongado se torna mais eficaz. Pois, quando os atores participam ativamente do processo de negociações e encontram as soluções, o comprometimento e a responsabilidade se tornam parte integrante do procedimento de gestão da unidade, e deste desempenho dependem, não somente a sustentabilidade da natureza, mas, a permanência da população na área.

Etnoecologia, pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos na várzea do Baixo rio Amazonas

O presente estudo descreve, registra e compara estratégias de pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos em três comunidades da várzea de Santarém. Avaliou-se também o consumo de quelônios, incluindo preferências, rejeições e tabus alimentares, e uso destes como recursos terapêuticos na medicina popular. As técnicas de pesca de quelônios empregadas foram descritas, compreendendo variações espacial e sazonal de uso e espécies capturadas e seletividade das técnicas fundamentadas nos saberes locais. Analisaram-se ainda o rendimento das pescarias e as relações entre investimento e retorno das mesmas. Os dados foram coletados entre junho de 2007 a julho de 2008. Realizaram-se conversas informais, acompanhamento das atividades pesqueiras e observação participante nas comunidades. Entrevistas semi-estruturadas também foram realizadas adotando-se o método recordatório alimentar, monitoramento do consumo anual de quelônios e recordações das últimas pescarias de quelônios. Os primeiros relatos de manejo de quelônios na Amazônia são datados da época do contato entre populações ameríndias e europeias. Na década de 70 ações do governo brasileiro foram implementadas fundamentadas no gerenciamento centralizado no poder do Estado. Hoje, práticas de comanejo de quelônios ocorrem em vários lugares na Amazônia, como nas comunidades Ilha de São Miguel, Costa do Aritapera e Água Preta. Mesmo pautados na demanda comunitária os manejos dessas três comunidades apresentam perspectivas diferenciadas em virtude do variado grau de experiência com sistemas de manejo comunitário. A Ilha de São Miguel já realiza o manejo de quelônios há cerca de 40 anos com certo grau de sucesso, enquanto na Água Preta o co-manejo vem sendo estabelecido há 22 anos de forma menos rigorosa e na Costa do Aritapera não se obteve êxito em sua recente implementação. De modo geral, a inclusão dos principais usuários dos recursos naturais em seu manejo ainda se constitui uma tarefa de difícil execução. O grande desafio para o manejo de quelônios e outros recursos da fauna cinegética na Amazônia é o reconhecimento legal de seu uso. O consumo de quelônios é uma tradição enraizada na cultura amazônica, entretanto é criminalizado, constrangendo a maior parte da população a assumir seu uso. Por ser considerada atividade ilegal não há estimativas da quantidade de animais explorados, tornando difícil a implantação de formas de manejo comunitário sustentáveis. Percebeu-se na dieta dos ribeirinhos desse estudo a participação de peixe como principal fonte de proteína animal, enquanto o consumo de quelônios registrado foi relativamente pequeno. Constataram-se diferenças quanto às espécies de quelônios consumidas. Em geral, tracajá (Podocnemis unifilis) (carne e ovos) configura-se como quelônio mais consumido nas três comunidades, sendo a pitiu (Podocnemis sextuberculata) (carne e ovos) consumida principalmente na Costa do Aritapera. As tartarugas (Podocnemis expansa) são pouco utilizadas, não houve registros de coleta de seus ovos, sendo sua carne consumida principalmente na Ilha de São Miguel. Tais variações podem estar relacionadas à combinação de fatores ecológicos e ao histórico do manejo presentes em cada comunidade. Não foram observadas diferenças culturais nas comunidades estudadas quanto ao uso de quelônios. Tartaruga é a espécie mais rejeitada, usada principalmente na medicina popular; tracajá e pitiu em geral são os quelônios preferidos, sendo os três considerados reimosos (animais sujeitos a tabus alimentares em algumas circunstâncias, como doenças, menstruação, gravidez e pós-parto). A espécie mais capturada foi o tracajá, seguindo-se a pitiu e em menor proporção a tartaruga. O tracajá é encontrado em vários ambientes, sendo coletado durante o ano todo nas três comunidades; pitius são capturadas principalmente na Costa do Aritapera no período da seca e da vazante, quando estão concentradas durante a migração ao saírem das áreas inundáveis em direção aos rios e às praias de desova, enquanto tartarugas são pescadas nos lagos protegidos da Ilha de São Miguel, na enchente e na cheia. As técnicas de pesca apresentam uso diferenciado em função do nível do rio. Os pescadores reconhecem tais variações sazonais, as quais aliadas a um conjunto de saberes locais são utilizadas na seleção das técnicas de pesca de quelônios. A pesca de quelônios é realizada em geral de modo oportuno, durante as pescarias de peixes. O rendimento das pescarias de quelônio foi maior quando estas não incluíram a captura de peixes e quando realizadas com uso da mão. O rendimento com base na CPUE_N diferiu entre as comunidades estudadas e entre os períodos de pesca, porém não houve diferença significativa no rendimento das pescarias entre esses parâmetros quando a biomassa foi utilizada nos cálculos de CPUE. O pescador, em geral, não está preocupado em maximizar seu rendimento, já que a maior parte das pescarias não se destina a comercialização. O rendimento, desta forma, acaba refletindo mais o acerto de um bom local de pesca do que o esforço de deslocamento empregado na mesma.Quando a mancha era boa os pescadores gastavam pouco tempo, enquanto em manchas menos produtivas gastavam mais tempo. Alguns pontos a serem adotados com vistas à concretização e sucesso do manejo comunitário são sugeridos nesse estudo: (1) definição clara dos direitos de acesso aos recursos e das sanções em caso de infração dos acordos; (2) estabelecimento de programas de capacitação de lideranças comunitárias; (3) criação de um fundo comunitário para desenvolvimento de outras atividades econômicas e investimento na melhoria da qualidade de vida dos moradores e nas próprias ações envolvidas no manejo; (4) reconhecimento e uso do conhecimento ecológico local e do direito de se utilizar o recurso; (5) ampliação regional do modelo comunitário para outras áreas, considerando que algumas espécies realizam grandes migrações; (6) monitoramento das populações exploradas; (7) avaliação periódica da efetivação do manejo e seu papel para os moradores locais; (8) repartição dos benefícios entre os comunitários. No caso específico dos quelônios recomendam-se também a proteção de outros ambientes além das áreas de nidificação e a determinação de um sistema de cotas voltado ao aproveitamento de ovos que seriam perdidos com possibilidade de comercialização para criadores.

Etnografia e manejo de recursos naturais pelos índios Deni, Amazonas, Brasil

São raros os estudos envolvendo o uso múltiplo de recursos naturais por populações amazônicas. Este trabalho apresenta um panorama de como os índios Deni, habitantes da região de interflúvio entre dois dos maiores afluentes de água branca da bacia amazônica, os rios Juruá e Purus, utilizam dos recursos disponíveis em seu território. Os Deni são, atualmente, índios que vivem da exploração de recursos da terra firme e de regiões alagadas. São um misto de horticultores e caçadores/coletores, que utilizam toda a sua área para a obtenção de recursos para subsistência. Como regra, deslocam periodicamente seus assentamentos, evitando o esgotamento local de recursos, e provocando a modificação local do ambiente. Esta alteração aumenta temporariamente a disponibilidade de alimento. Áreas com aldeias, pomares e roçados abandonados, por sua vez, tornam-se locais onde se concentram inúmeros recursos da flora e da fauna, posteriormente explorados. O impacto provocado por este sistema é aparentemente mínimo. Os Deni estão contextualizados na periferia de um sistema capitalista, onde a única fonte de renda para adquirir bens que são hoje considerados pelos índios como indispensáveis para sua sobrevivência são os recursos naturais. Estes são e continuarão sendo explorados de maneira a produzir um excedente a ser comercializado para a obtenção de uma série de produtos industrializados, independentemente das opiniões externas. É sobre este patamar que devemos avaliar a sustentabilidade do atual manejo da área.