Ecosystem services and urban vegetation coverage in Belém: the influence on noise pollution, air pollution and climate regulation

A ligação entre as zonas urbanas e as questões ambientais ficam mais próximas na medida em que cresce a conscientização global de conservar, melhorar e valorizar os serviços ambientais prestados pela natureza para a sustentabilidade da vida, dentro e fora da cidade. Cobertura vegetal (ou cobertura verde) está dentre as principais fontes de tais serviços. Uma vez que o processo de urbanização se mostra irreversível e os problemas ambientais urbanos se alastram em tamanho e extensão, a presença do verde está diretamente relacionada aos indicadores de qualidade de vida urbana. Como reflexo do processo de urbanização, a cidade de Belém perdeu uma grande porcentagem de seus ecossistemas naturais, de modo que este trabalho se concentrou em analisar alguns serviços ecossistêmicos—qualidade do ar, poluição do ar e regulação do clima - fornecidos pela qualidade e pela quantidade de cobertura vegetal local, considerando as alterações na distribuição espaço-temporal, em três distritos administrativos. Um marco teórico foi construído e analisado; a cobertura vegetal foi calculada, utilizando-se NDVI e Cobertura Vegetal Fracional em imagens do LANDSAT 5, ao longo de um período de 23 anos. A partir de uma proposta de escala mais detalhada de NDVI, análises quantitativas e qualitativas da cobertura verde evidenciaram perda significativa de cobertura muito densa, densa, moderada e aumento de áreas de pouca ou nenhuma vegetação. Ademais, lesão das áreas verdes sinalizou tendências de aumento da poluição do ar, da poluição sonora e da temperatura. A carência de dados relacionados ao meio ambiente não deixa dúvida sobre a urgência de investimento nos serviços ambientais provenientes da cobertura vegetal, para a sustentabilidade urbana em Belém, cujos cenários previstos são de drásticas perdas de área verde. Mais pesquisas e iniciativas de instituições públicas e privadas são necessárias para a contribuição aos serviços ambientais em Belém e, consequentemente, ao bem-estar público.

Deconvolução de processo sísmico não-estacionário

O presente trabalho trata da aplicação do filtro Kalman-Bucy (FKB), organizado como uma deconvolução (FKBD), para extração da função refletividade a partir de dados sísmicos. Isto significa que o processo é descrito como estocástico não-estacionário, e corresponde a uma generalização da teoria de Wiener-Kolmogorov. A descrição matemática do FKB conserva a relação com a do filtro Wiener-Hopf (FWH) que trata da contra-parte com um processo estocástico estacionário. A estratégia de ataque ao problema é estruturada em partes: (a) Critério de otimização; (b) Conhecimento a priori; (c) Algoritmo; e (d) Qualidade. O conhecimento a priori inclui o modelo convolucional, e estabelece estatísticas para as suas componentes do modelo (pulso-fonte efetivo, função refletividade, ruídos geológico e local). Para demostrar a versatilidade, a aplicabilidade e limitações do método, elaboramos experimentos sistemáticos de deconvolução sob várias situações de nível de ruídos aditivos e de pulso-fonte efetivo. Demonstramos, em primeiro lugar, a necessidade de filtros equalizadores e, em segundo lugar, que o fator de coerência espectral é uma boa medida numérica da qualidade do processo. Justificamos também o presente estudo para a aplicação em dados reais, como exemplificado.

Migração 3-D Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB) pré-empilhamento no domínio da profundidade

O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa na solução de problemas de modelagem e imageamento sísmicos. Nesta Tese, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB). As principais características que diferenciam a migração KGB, durante a realização do primeiro empilhamento, de outros métodos de migração que também utilizam a teoria dos Feixes Gaussianos, são o uso da primeira zona de Fresnel projetada para limitar a largura do feixe e a utilização, no empilhamento do feixe, de uma aproximação de segunda ordem do tempo de trânsito de reflexão. Como exemplos são apresentadas aplicações a dados sintéticos para modelos bidimensionais (2-D) e tridimensionais (3-D), correspondentes aos modelos Marmousi e domo de sal da SEG/EAGE, respectivamente.

Migração pré-empilhamento Kirchhoff feixes gaussianos 2,5D nos domínios afastamento comum e ângulo-comum

O método de migração do tipo Kirchhoff se apresenta na literatura como uma das ferramentas mais importantes de todo o processamento sísmico, servindo de base para a resolução de outros problemas de imageamento, devido ao um menor custo computacional em relação aos métodos que tem por base a solução numérica da equação da onda. No caso da aplicação em três dimensões (3D), mesmo a migração do tipo Kirchhoff torna-se dispendiosa, no que se refere aos requisitos computacionais e até mesmo numéricos para sua efetiva aplicação. Desta maneira, no presente trabalho, objetivando produzir resultados com uma razão sinal/ruído maior e um menor esforço computacional, foi utilizado uma simplificação do meio denominado 2.5D, baseado nos fundamentos teóricos da propagação de feixes gaussianos. Assim, tendo como base o operador integral com feixes gaussianos desenvolvido por Ferreira e Cruz (2009), foi derivado um novo operador integral de superposição de campos paraxiais (feixes gaussianos), o mesmo foi inserido no núcleo do operador integral de migração Kirchhoff convencional em verdadeira amplitude, para a situação 2,5D, definindo desta maneira um novo operador de migração do tipo Kirchhoff para a classe pré-empilhamento em verdadeira amplitude 2.5D (KGB,do inglês Kirchhoff-Gausian-Beam). Posteriormente, tal operador foi particularizado para as configurações de medida afastamento comum (CO, do inglês common offset) e ângulo de reflexão comum (CA, do inglês common angle), ressaltando ainda, que na presente Tese foi também idealizada uma espécie de flexibilização do operador integral de superposição de feixes gaussianos, no que concerne a sua aplicação em mais de um domínio, quais sejam, afastamento comum e fonte comum. Nesta Tese são feitas aplicações de dados sintéticos originados a partir de um modelo anticlinal.

Análise do efeito da discretização do modelo de velocidades nas migrações Kirchhoff e Kirchhoff-Gaussian- Beam 2D pré-empilhamento em profundidade

O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa no imageamento sísmicos. Nesta dissertação, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB).Afim de comparar os métodos Kirchhoff e KGB com respeito à sensibilidade em relação ao comprimento da discretização, aplicamos no conjunto de dados conhecido como Marmousi 2-D quatro grids de velocidade, ou seja, 60m, 80m 100m e 150m. Como resultado, temos que ambos os métodos apresentam uma imagem muito melhor para o menor intervalo de discretização da malha de velocidade. O espectro de amplitude das seções migradas nos fornece o conteúdo de frequência espacial das seções das imagens obtidas.

Aplicação de deconvolução homomórfica a dados sísmicos

Um registro sísmico é frequentemente representado como a convolução de um pulso-fonte com a resposta do meio ao impulso, relacionada ao caminho da propagação. O processo de separação destes dois componentes da convolução é denominado deconvolução. Existe uma variedade de aproximações para o desenvolvimento de uma deconvolução. Uma das mais comuns é o uso da filtragem linear inversa, ou seja, o processamento do sinal composto, através de um filtro linear, cuja resposta de frequência é a recíproca da transformada de Fourier de um dos componentes do sinal. Obviamente, a fim de usarmos a filtragem inversa, tais componentes devem ser conhecidas ou estimadas. Neste trabalho, tratamos da aplicação a sinais sísmicos, de uma técnica de deconvolução não linear, proposta por Oppenheim (1965), a qual utiliza a teoria de uma classe de sistemas não lineares, que satisfazem um princípio generalizado de superposição, denominados de sistemas homomórficos. Tais sistemas são particularmente úteis na separação de sinais que estão combinados através da operação de convolução. O algoritmo da deconvolução homomórfica transforma o processo de convolução em uma superposição aditiva de seus componentes, com o resultado de que partes simples podem ser separadas mais facilmente. Esta classe de técnicas de filtragem representa uma generalização dos problemas de filtragem linear. O presente método oferece a considerável vantagem de que não é necessário fazer qualquer suposição prévia sobre a natureza do pulso sísmico fonte, ou da resposta do meio ao impulso, não requerendo assim, as considerações usuais de que o pulso seja de fase-mínima e que a distribuição dos impulsos seja aleatória, embora a qualidade dos resultados obtidos pela análise homomórfica seja muito sensível à razão sinal/ruído, como demonstrado.

Avaliação do efeito de janela e descoloração nos filtros Wiener-Hopf

A presente dissertação consta de estudos sobre deconvolução sísmica, onde buscamos otimizar desempenhos na operação de suavização, na resolução da estimativa da distribuição dos coeficientes de reflexão e na recuperação do pulso-fonte. Os filtros estudados são monocanais, e as formulações consideram o sismograma como o resultado de um processo estocástico estacionário, e onde demonstramos os efeitos de janelas e de descoloração. O principio aplicado é o da minimização da variância dos desvios entre o valor obtido e o desejado, resultando no sistema de equações normais Wiener-Hopf cuja solução é o vetor dos coeficientes do filtro para ser aplicado numa convolução. O filtro de deconvolução ao impulso é desenhado considerando a distribuição dos coeficientes de reflexão como uma série branca. O operador comprime bem os eventos sísmicos a impulsos, e o seu inverso é uma boa aproximação do pulso-fonte. O janelamento e a descoloração melhoram o resultado deste filtro. O filtro de deconvolução aos impulsos é desenhado utilizando a distribuição dos coeficientes de reflexão. As propriedades estatísticas da distribuição dos coeficientes de reflexão tem efeito no operador e em seu desempenho. Janela na autocorrelação degrada a saída, e a melhora é obtida quando ela é aplicada no operador deconvolucional. A transformada de Hilbert não segue o princípio dos mínimos-quadrados, e produz bons resultados na recuperação do pulso-fonte sob a premissa de fase-mínima. O inverso do pulso-fonte recuperado comprime bem os eventos sísmicos a impulsos. Quando o traço contém ruído aditivo, os resultados obtidos com auxilio da transformada de Hilbert são melhores do que os obtidos com o filtro de deconvolução ao impulso. O filtro de suavização suprime ruído presente no traço sísmico em função da magnitude do parâmetro de descoloração utilizado. A utilização dos traços suavizados melhora o desempenho da deconvolução ao impulso. A descoloração dupla gera melhores resultados do que a descoloração simples. O filtro casado é obtido através da maximização de uma função sinal/ruído. Os resultados obtidos na estimativa da distribuição dos coeficientes de reflexão com o filtro casado possuem melhor resolução do que o filtro de suavização.

Detecção de refletores sísmicos por rede neural discreta

As redes neurais artificiais têm provado serem uma poderosa técnica na resolução de uma grande variedade de problemas de otimização. Nesta dissertação é desenvolvida uma nova rede neural, tipo recorrente, sem realimentação (self-feedback loops) e sem neurônios ocultos, para o processamento do sinal sísmico, para fornecer a posição temporal, a polaridade e as amplitudes estimadas dos refletores sísmicos, representadas pelos seus coeficientes de reflexão. A principal característica dessa nova rede neural consiste no tipo de função de ativação utilizada, a qual permite três possíveis estados para o neurônio. Busca-se estimar a posição dos refletores sísmicos e reproduzir as verdadeiras polaridades desses refletores. A idéia básica desse novo tipo de rede, aqui denominada rede neural discreta (RND), é relacionar uma função objeto, que descreve o problema geofísico, com a função de Liapunov, que descreve a dinâmica da rede neural. Deste modo, a dinâmica da rede leva a uma minimização local da sua função de Liapunov e consequentemente leva a uma minimização da função objeto. Assim, com uma codificação conveniente do sinal de saída da rede tem-se uma solução do problema geofísico. A avaliação operacional da arquitetura desta rede neural artificial é realizada em dados sintéticos gerados através do modelo convolucional simples e da teoria do raio. A razão é para explicar o comportamento da rede com dados contaminados por ruído, e diante de pulsos fonte de fases mínima, máxima e misturada.

Quantification of Biological Tissue and Construction of Patient Equivalent Phantom (Skull and Chest) for Infants (1-5 years old)

Our main purpose in this study was to quantify biological tissue in computed tomography (CT) examinations with the aim of developing a skull and a chest patient equivalent phantom (PEP), both specific to infants, aged between 1 and 5 years old. This type of phantom is widely used in the development of optimization procedures for radiographic techniques, especially in computed radiography (CR) systems. In order to classify and quantify the biological tissue, we used a computational algorithm developed in Matlab (R). The algorithm performed a histogram of each CT slice followed by a Gaussian fitting of each tissue type. The algorithm determined the mean thickness for the biological tissues (bone, soft, fat, and lung) and also converted them into the corresponding thicknesses of the simulator material (aluminum, PMMA, and air). We retrospectively analyzed 148 CT examinations of infant patients, 56 for skull exams and 92 were for chest. The results provided sufficient data to construct a phantom to simulate the infant chest and skull in the posterior anterior or anterior posterior (PA/AP) view. Both patient equivalent phantoms developed in this study can be used to assess physical variables such as noise power spectrum (NPS) and signal to noise ratio (SNR) or perform dosimetric control specific to pediatric protocols.

Association between interleukin-6 polymorphism in the-174 G/C region and hearing loss in the elderly with a history of occupational noise exposure

Introduction: The biological processes involved in noise-induced hearing loss (NIHL) are still unclear. The involvement of inflammation in this condition has been suggested.Objective: To investigate the association between interleukin - 6 (IL-6) polymorphism and susceptibility to NIHL.Methods: This was a cross-sectional study with a sample of 191 independent elderly individuals aged >60 years of age. Information on exposure to occupational noise was obtained by interviews. Audiological evaluation was performed using pure tone audiometry and genotyped through PCR by restriction fragment length polymorphism - PCR-RFLP. Data were analyzed using the chi-square test and the odds ratio (OR), with the significance level set at 5%.Results: Among elderly with hearing loss (78.0%), 18.8% had a history of exposure to occupational noise. There was a statistically significant association between the genotype frequencies of the IL-6 - 174 and NIHL. The elderly with the CC genotype were less likely to have hearing loss due to occupational noise exposure when compared to those carrying the GG genotype (OR = 0.0124; 95% CI 0.0023-0.0671; p<0.001).Conclusion: This study suggests there is an association of polymorphisms in the IL-6 gene at position - G174C with susceptibility to noise-induced hearing loss. (C) 2014 Associacao Brasileira de Otorrinolaringologia e Cirurgia Cervico-Facial. Published by Elsevier Editora Ltda. All rights reserved.

What is the best additive to use at the ensiling of sugarcane SP81-3250?

Our objective was to determine the best additive to use for the ensiling of sugarcane SP81-3250 based on the nutritional properties and aerobic stability of the silages. The additives evaluated were (1) and (2): salt (NaCl) at rates of 1.0 or 2.0 kg/100 kg fresh sugarcane (as-is basis), respectively; (3) and (4): quicklime (CaO) at rates of 1.0 or 2.0 kg/100 kg fresh sugarcane, respectively; (5) and (6): commercial inoculants Silobac (R) and Maize All (R); and a control treatment. The addition of quicklime reduced the NDF and ADF contents of the silages by 11% compared with the control treatment, but did not increase the digestibility. On the other hand, after 24 h of in vitro fermentation, the application of 1.0 and 2.0% salt reduced the gas production by 34.15 and 33.55 mL/g OM, respectively, and the IVOMD was reduced 5.74 and 5.90%, respectively, compared with the untreated silage. Moreover, the addition of quicklime elevated the pH of the sugarcane silages, with a trend towards an increase in the DM recovery. In contrast, the bacterial inoculants did not alter the pH values, but there was an upward trend for a DM recovery. After the silos were opened, the silages that were treated with salt (independent of the dose) and 1.0% quicklime exhibited greater stability. We recommend applying 1.0 kg of quicklime to each 100 kg of sugarcane at the time of ensiling to improve the nutritional characteristics of sugarcane silage variety SP81-3250.

Firefighters' noise exposure: a literature review

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

White Noise e Cosmopolis: análise do processo de desumanização em ficções pós-modernas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Applying enhancement filters in the pre-processing of images of lymphoma

Lymphoma is a type of cancer that affects the immune system, and is classified as Hodgkin or non-Hodgkin. It is one of the ten types of cancer that are the most common on earth. Among all malignant neoplasms diagnosed in the world, lymphoma ranges from three to four percent of them. Our work presents a study of some filters devoted to enhancing images of lymphoma at the pre-processing step. Here the enhancement is useful for removing noise from the digital images. We have analysed the noise caused by different sources like room vibration, scraps and defocusing, and in the following classes of lymphoma: follicular, mantle cell and B-cell chronic lymphocytic leukemia. The filters Gaussian, Median and Mean-Shift were applied to different colour models (RGB, Lab and HSV). Afterwards, we performed a quantitative analysis of the images by means of the Structural Similarity Index. This was done in order to evaluate the similarity between the images. In all cases we have obtained a certainty of at least 75%, which rises to 99% if one considers only HSV. Namely, we have concluded that HSV is an important choice of colour model at pre-processing histological images of lymphoma, because in this case the resulting image will get the best enhancement.

Synchronization enhancement via an oscillatory bath in a network of self-excited cells

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)