A contribuição da epistemologia de Gaston Bachelard para o ensino de ciências: uma razão aberta para a formação do novo espírito científico o exemplo na astronomia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do potencial de dados polarimétricos Radarsat-2 para mapeamento de uso e cobertura da terra em trecho de faixa de dutos sobre diferentes condições geomorfológicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelagem espacial dinâmica para o monitoramento do aporte de sedimentos na sub-bacia do Rio Capivara, município de Botucatu - SP

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Crescimento, produtividade e alocação de reservas da figueira, em diferentes condições de cultivo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Lâminas de água e diferentes tipos de cobertura de solo na cultura do pimentão amarelo sob cultivo protegido

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

Manejo da cobertura do solo, características fisiológicas e nutricionais de alface em cultivo orgânico, no verão

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Classificação automática de cobertura vegetal em imagens aéreas e orbitais para uso em planejamento energético

Neste trabalho é apresentado um modelo de redes neurais que será utilizado como ferramenta para uso no planejamento energético e na construção de cenários energéticos através da identificação e agrupamento de pixels representativos de classes de água, vegetação e antropização no entorno do reservatório de Tucuruí, Estado do Pará (bacia do rio Tocantins). Para o estudo, foram utilizadas fotografias aéreas ortorretificadas e um recorte da imagem do satélite Landsat, ambos obtidos em agosto de 2001 e classificados utilizando a métrica da mínima distância no software Matlab 7.3.0 (Matrix Laboratory - software de matemática aplicada) e no Arcview 3.2a (programa de Sistemas de Informações Geográficas). Para classificação da área no Matlab, foram utilizadas redes neurais competitivas, mais especificamente as redes de Kohonen que são caracterizadas por realizar um mapeamento de um espaço de dimensão n (número de entradas) para um espaço de dimensão m (número de saídas). Os resultados obtidos no classificador utilizando rede neural e no classificador do Arcview foram semelhantes, mas houve uma divergência no que diz respeito à imagem de alta e média resolução que pode ser justificada pelo fato de que a imagem de alta resolução espacial ocasiona muita variação espectral em algumas feições, gerando dificuldades nas classificações. Esse classificador automático é uma ferramenta importante para identificar oportunidades e potenciais a serem desenvolvidos na construção de cenários energéticos programados. Os resultados deste trabalho confirmam que a imagem de média resolução ainda é a mais indicada para resolver a maioria dos problemas que envolvem identificação de cobertura do solo para utilização em planejamento energético.

Estudo dos potenciais impactos das mudanças climáticas e de alterações na cobertura vegetal nos recursos hídricos na Região Central da Amazônia

Este trabalho busca avaliar e quantificar os impactos na disponibilidade hídrica local na região da Amazônia Central, decorrentes de possíveis mudanças climáticas e modificações na cobertura vegetal, por meio de um experimento de simulação numérica com o modelo de biosfera Common Land Model (CLM), no modo “off line”. Os resultados de 9 modelos climáticos acoplados Oceano-Atmosfera para três cenários de alterações climáticas do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR4) foram utilizados para compor a base das forçantes climáticas do modelo de biosfera CLM. Em relação ao uso da terra, foram utilizados cenários de dinâmica de desmatamento para a região no caso “business as usual” previstos para cada ano do período de 2001 a 2050. A área de estudo compreende o domínio da drenagem da Bacia do Rio Cuieiras na Amazônia Central. A partir dos resultados dos modelos analisaram-se, para cada conjunto de simulações, as incertezas das projeções em relação à precipitação e a temperatura e o impacto no ciclo hidrológico terrestre, considerando a variabilidade entre os modelos e os cenários de emissões de CO2; bem como as alterações nas componentes do balanço de água e energia a superfície associada a variações progressivas na cobertura de floresta e sua substituição por pastagem. Os resultados indicam que diante de um cenário de mudanças climáticas que resultem em uma diminuição (aumento) persistente na precipitação média anual, tanto o escoamento quanto o armazenamento de água no solo serão diretamente afetados. Em relação às alterações na cobertura vegetal tanto as componentes dos balanços de água e energia foram significativamente afetados pela substituição da floresta por pastagem, apresentando redução na evapotranspiração e aumentos no armazenamento de água no solo e do escoamento total.

Análise espacial das mudanças na cobertura e uso da terra em Santarém e Belterra, Pará, Brasil

Através de um estudo de caso, este trabalho testa como a delimitação da área de estudo pode influenciar o resultado de análises multiescalares em processos espaciais de mudanças na cobertura e uso da terra na Amazônia. Partindo dos limites dos municípios de Santarém e Belterra no Oeste do Estado do Pará, foram definidos três níveis de análise. O primeiro nível abrange uma região retangular arbitrariamente definida e denominada sub-região de Santarém. O segundo nível, uma parte do primeiro, corresponde a uma área de ocupação consolidada, definida pelo limite do entorno de lotes estabelecidos pelo INCRA na década de 1970. O terceiro nível corresponde às zonas de influência de quatro eixos viários inseridos na área de ocupação consolidada e subdivididos em sub-áreas norte e sul, num total de oito sub-áreas do segundo nível de delimitação. Para cada nível de análise, foram calculadas métricas de paisagem sobre mapeamentos temáticos de cobertura e uso das terras para os anos de 1986, 1997 e 2005, analisados conjuntamente com entrevistas feitas em campo. Os resultados mostram que as peculiaridades da dinâmica de ocupação em cada nível permitem melhor identificar padrões e processos revelados pela estrutura da paisagem. Em particular, nota-se a continuidade da fragmentação da floresta e o avanço da agricultura intensiva em diferentes taxas nas distintas porções da área de estudo. Os resultados obtidos para os três níveis de análise são complementares, possibilitando uma compreensão mais abrangente das mudanças de cobertura e uso da terra e de seus fatores condicionantes.

Estimativa da evapotranspiração da cultura do Tagetes patula pelo método da razão de Bowen, em ambiente protegido e a campo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da razão Al/argila no processo de pilarização de esmectita

As amostras de esmectita do estado do Pará, Amazônia, Brasil foram caracterizadas utilizando XRD, ²⁷Al MAS NMR, FTIR e análise textural por curvas isotérmicas de adsorção-dessorção de nitrogênio. Na produção das argilas pilarizadas foi usado como íon intercalante, o Al₁₃ (o íon de keggin), obtido pela reação das soluções AlC_l36H₂O/NaOH, com razão molar OH/Al=2. Foram adotadas as proporções (Al/Argila): 5, 10, 20 e 25 meq/g de argila, com intercalação em 25 ºC, durante as 3 h e calcinada a 450 ºC (temperatura adequada da calcinação). O resultado mostrou que o processo de pilarização aumentou o espaçamento basal da argila natural de 14,02 para 18,84 Å e a área superficial de 44,30 para 198,03 m²/g (Al/Argila=25meq/g de argila, pH=4). O material preparado com relação Al/Argila=25meq/g de argila mostrou a incorporação máxima de Al. A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada pelo procedimento de pilarização.

Distribuição e conservação de aves migratórias neárticas da ordem Charadriiformes (famílias Charadriidae e Scolopacidae) no Brasil

Apesar dos esforços de pesquisa nos últimos anos, muitos dos aspectos das migrações dos charadrídeos e escolopacídeos no Brasil permanecem desconhecidos. A maioria dos estudos em escala local ou regional revela a necessidade de uma síntese das informações em escala espacial adequada para facilitar a detecção dos grandes padrões de movimento destas espécies no país. Desta forma, esta tese teve como objetivo geral identificar os padrões de distribuição e migrações das espécies de aves das famílias Charadriidae e Scolopacidae que se reproduzem no hemisfério norte e usam o território brasileiro durante as suas migrações, visando desenvolver estratégias para a conservação do grupo. Como objetivos específicos, caracterizar as principais rotas migratórias para estas espécies; identificar as áreas críticas para a conservação utilizando os critérios propostos pela metodologia das AIAs e ACBs; avaliar o estado de conservação atual das áreas críticas para a conservação destas espécies de acordo ao Sistema Nacional de Unidades de Conservação; avaliar se as áreas críticas são parte das áreas prioritárias para a conservação da biodiversidade brasileira; aplicar os critérios da Convenção de Ramsar e da WHSRN para identificar áreas críticas para conservação destas espécies. A base de dados foi estabelecida a partir de levantamento bibliográfico; consultas às coleções científicas de museus brasileiros e estrangeiros; utilização de bases de dados de recuperações de anilhas brasileiras e norte-americanas; dados cedidos por pesquisadores do Brasil, Argentina e Estados Unidos; dados de campo coletados pessoalmente no Pantanal (MS), litoral dos estados do Maranhão e Rio Grande do Sul. Entre os principais resultados, 19 das 24 espécies possuem um conjunto importante de dados, com as demais sendo ocasionais ou com poucas informações. Há uma maior concentração de dados na região costeira do país, com menor cobertura de áreas do interior. A Amazônia Ocidental mostrou-se a menos conhecida nos aspectos abordados, embora seja a via de passagem para algumas das espécies analisadas. O litoral entre a foz do Amazonas e São Luiz, no Maranhão foi a principal área de concentração em termos numéricos. A costa do Rio Grande do Sul foi o segundo local com maior destaque nas análises. Quinze espécies foram registradas em todos os meses do ano, demonstrando que nem todos os indivíduos migram anualmente para o hemisfério norte. Considerando as rotas globais, 8 espécies utilizam a rota do Atlântico e 10 a rota do Mississipi ou do centro da América do Norte. As outras 6 possivelmente utilizam-se das duas rotas. O conhecimento na utilização das 5 rotas propostas por Antas (1983) durante a migração sul-norte indicou que algumas espécies têm registros no interior da Amazônia, período em que possivelmente seus habitats estariam inundados. O padrão de chegada na migração norte-sul no Brasil é entre agosto e outubro, com incremento a partir de setembro. A migração sul-norte ocorre entre meados de março e abril na maioria das espécies. Durante o período não reprodutivo existe um padrão de distribuição ao longo da costa utilizado por 9 espécies, outro continental para 7 espécies no interior e ainda um terceiro, difuso, encontrado em 5 espécies que se distribuem tanto na costa quanto no interior do país. Foram identificadas 260 áreas críticas importantes para as espécies avaliadas. Observou-se que 72% das ACBs identificadas estão fora do SNUC. A sobreposição das ACBs com as Áreas Prioritárias para a Conservação revelou que 46% das primeiras estão sem indicação de importância neste programa. São elegíveis para os critérios da Convenção Ramsar 69 ACBs, enquanto 65 podem ser inseridas no programa da WHSRN. Entre as principais conclusões, o conhecimento de processos biológicos fundamentais à manutenção do ciclo de vida e o curso de suas migrações anuais, de parâmetros relacionados à mudas de penas, ganho de massa corporal, razão sexual e etária das populações migrantes são aspectos ainda insuficientemente detalhados para estas espécies no Brasil, e mesmo na América do Sul, assim como a necessidade de pesquisas que possam gerar estimativas e tendências populacionais, uma vez que em escala global várias destas espécies apresentam declínio populacional.

Otimização de cobertura, consumo de energia, roteamento e agregação de dados em rede de sensores sem fio utilizando algoritmos genéticos e lógica fuzzy

As Redes de Sensores Sem Fio possuem capacidades limitadas de processamento, armazenamento, comunicação (largura de banda) e fonte de energia, além de possuírem características e requisitos básicos de uma RSSF como: necessidade de se auto-organizar, comunicação com difusão de curto alcance e roteamento com múltiplos saltos. Neste trabalho é proposto uma ferramenta que otimize o posicionamento e os pacotes entregues através do uso de Algoritmo Genético (AG). Para solucionar o problema de roteamento que melhore o consumo de energia e maximize a agregação de dados é proposto a utilização de lógica fuzzy no protocolo de roteamento Ad hoc Ondemand Distance Vector (AODV). Esta customização é intitulada AODV – Fuzzy for Wireless Sensor Networks (AODV-FWSN). Os resultados mostram que a solução proposta é eficiente e consegue prolongar a vida útil da RSSF e melhorar a taxa de entrega de dados quando comparado com soluções similares.

Influência da variação da razão de alimentação ar/serragem de um combustor ciclônico na composição dos seus produtos gasosos

Neste trabalho foi feito uma análise da combustão em um combustor ciclônico através de medidas experimentais da temperatura e concentração de gases na parede interna da câmara de combustão. Com o objetivo de encontrar parâmetros operacionais adequados para o projeto proposto, a alimentação de ar e serragem do combustor foi variada em razões de equivalência pobres (com excesso de ar) enquanto os dados experimentais eram computados. Os perfis encontrados foram confrontados com a teoria da combustão de sólidos e com os campos de temperatura e concentração de gases encontrados numericamente por Cunha (2005) através do software Fluent V.6.0. Nesta comparação foi possível encontrar boas concordâncias qualitativas entre as temperaturas medida e calculada, porém houve diferenças no quesito concentração de gases. Foi possível também identificar a razão de equivalência mínima para que o combustor ciclônico tivesse em seus produtos gasosos baixos teores de poluentes, como CO. Além disso, ao final deste trabalho foi proposta uma metodologia para o dimensionamento de combustores ciclônicos de acordo com a faixa de consumo de particulado que se deseja incinerar.

Empilhamento pelo método superfície de reflexão comum 2-D com topografia e introdução ao caso 3-D

O método de empilhamento sísmico CRS simula seções sísmicas ZO a partir de dados de cobertura múltipla, independente do macro-modelo de velocidades. Para meios 2-D, a função tempo de trânsito de empilhamento depende de três parâmetros, a saber: do ângulo de emergência do raio de reflexão normal (em relação à normal da superfície) e das curvaturas das frentes de onda relacionadas às ondas hipotéticas, denominadas NIP e Normal. O empilhamento CRS consiste na soma das amplitudes dos traços sísmicos em dados de múltipla cobertura, ao longo da superfície definida pela função tempo de trânsito do empilhamento CRS, que melhor se ajusta aos dados. O resultado do empilhamento CRS é assinalado a pontos de uma malha pré-definida na seção ZO. Como resultado tem-se a simulação de uma seção sísmica ZO. Isto significa que para cada ponto da seção ZO deve-se estimar o trio de parâmetros ótimos que produz a máxima coerência entre os eventos de reflexão sísmica. Nesta Tese apresenta-se fórmulas para o método CRS 2-D e para a velocidade NMO, que consideram a topografia da superfície de medição. O algoritmo é baseado na estratégia de otimização dos parâmetros de fórmula CRS através de um processo em três etapas: 1) Busca dos parâmetros, o ângulo de emergência e a curvatura da onda NIP, aplicando uma otimização global, 2) busca de um parâmetro, a curvatura da onda N, aplicando uma otimização global, e 3) busca de três parâmetros aplicando uma otimização local para refinar os parâmetros estimados nas etapas anteriores. Na primeira e segunda etapas é usado o algoritmo Simulated Annealing (SA) e na terceira etapa é usado o algoritmo Variable Metric (VM). Para o caso de uma superfície de medição com variações topográficas suaves, foi considerada a curvatura desta superfície no algoritmo do método de empilhamento CRS 2-D, com aplicação a dados sintéticos. O resultado foi uma seção ZO simulada, de alta qualidade ao ser comparada com a seção ZO obtida por modelamento direto, com uma alta razão sinal-ruído, além da estimativa do trio de parâmetros da função tempo de trânsito. Foi realizada uma nálise de sensibilidade para a nova função de tempo de trânsito CRS em relação à curvatura da superfície de medição. Os resultados demonstraram que a função tempo de trânsito CRS é mais sensível nos pontos-médios afastados do ponto central e para grandes afastamentos. As expressões da velocidade NMO apresentadas foram aplicadas para estimar as velocidades e as profundidades dos refletores para um modelo 2-D com topografia suave. Para a inversão destas velocidades e profundidades dos refletores, foi considerado o algoritmo de inversão tipo Dix. A velocidade NMO para uma superfície de medição curva, permite estimar muito melhor estas velocidades e profundidades dos refletores, que as velocidades NMO referidas as superfícies planas. Também apresenta-se uma abordagem do empilhamento CRS no caso 3-D. neste caso a função tempo de trânsito depende de oito parâmetros. São abordadas cinco estratégias de busca destes parâmetros. A combinação de duas destas estratégias (estratégias das três aproximações dos tempos de trânsito e a estratégia das configurações e curvaturas arbitrárias) foi aplicada exitosamente no empilhamento CRS 3-D de dados sintéticos e reais.