CODAMAT: a modern analogue techinque for compositional data

The quantitative estimation of Sea Surface Temperatures from fossils assemblages is a fundamental issue in palaeoclimatic and paleooceanographic investigations. The Modern Analogue Technique, a widely adopted method based on direct comparison of fossil assemblages with modern coretop samples, was revised with the aim of conforming it to compositional data analysis. The new CODAMAT method was developed by adopting the Aitchison metric as distance measure. Modern coretop datasets are characterised by a large amount of zeros. The zero replacement was carried out by adopting a Bayesian approach to the zero replacement, based on a posterior estimation of the parameter of the multinomial distribution. The number of modern analogues from which reconstructing the SST was determined by means of a multiple approach by considering the Proxies correlation matrix, Standardized Residual Sum of Squares and Mean Squared Distance. This new CODAMAT method was applied to the planktonic foraminiferal assemblages of a core recovered in the Tyrrhenian Sea. Kew words: Modern analogues, Aitchison distance, Proxies correlation matrix, Standardized Residual Sum of Squares

Als mars de l'Àsia central

El Grup de Física Ambiental de la Universitat de Girona participa en el programa internacional CLIMSEAS. L’objectiu és crear una xarxa de científics que aportin coneixement al procés de canvi climàtic a través de l’estudi dels mars interiors. Els quatre anys vinents estudiaran els mars de l’Àsia Central

Aplicacoes da altimetria topex/poseidon no estudo de aspectos dinamicos do oceano atlantico sul ocidental

Dados altimétricos do satélite TOPEX/POSEIDON obtidos durante 1993 e 1994 foram utilizados para estudar a dinâmica oceanográfica na região oeste do oceano Atlântico Sul, entre as latitudes de 15°S e 50°S e longitudes de 30°W e 65°W. Simultaneamente, dados hidrográficos (históricos e sinópticos) e imagens termais do sensor AVHRR/NOAA foram utilizados com o objetivo de proporcionar uma comparação com os resultados da altimetria. Características da topografia dinâmica superficial, da variabilidade e anomalias da topografia dinâmica são apresentadas. Imprecisões dos modelos do geóide marinho restringiram o estudo dos padrões da topografia dinâmica supercial e das correntes geostrósficas superficiais, a comprimentos de onda espaciais superiores a 2400 Km. A variabilidade temporal da topografia dinâmica demonstrou um padrão altamente energético na região da Confluência Brasil-Malvinas durante o período. Diferenças sazonais foram observadas com os maiores valores de variabilidade nos meses de inverno e primavera. As anomalias (resíduos) da topografia dinâmica foram utilizadas no estudo de fenômenos transientes, onde um vórtice foi acompanhado acompanhado ao longo do tempo, e em conjunto com imagens AVHRR/NOAA. Feições térmicas superficiais foram confrontadas com anomalias altimétricas de trajetórias específicas, contemporâneas às imagens, apresentando ótima concordância e confirmando a excelente potencialidade do uso conjunto destes dois tipos de dados. Finalmente, a técnica da topografia dinâmica composta (combinação de dados altimétricos e climatológicos) foi utilizada para reconstruir a topografia dinâmica total a partir das anomalias altimétricas, sem a contaminação das imprecisões dos modelos do geóide. O ciclo escolhido corresponde ao mesmo período de um cruzeiro hidrográfico, proporcionando uma comparação entre topografias dinâmicas (e velocidades geostróficas superficiais) estimadas pelos dois conjuntos de dados. A concordãncia entre os dois resultados foi bastante satisfatória, indicado a possibilidade de se gerar estimativas da circulação geostrófica superficial, com boa confiabilidade, apenas com dados do sátelite e dados hidrográficos climatológicos. Concluíndo, o TOPEX/POSEIDON apresenta-se como uma excelente ferramente para o estudo da dinâmica oceanográfica no Atlântico Sul, proporcionando uma análise quasi-sinóptica de qualidade e, principalmente, aumentando o conhecimento desta região.

Avaliação do desempenho de classificadores neurais para aplicações em sensoriamento remoto

Atualmente, pesquisadores das mais diversas áreas, tais como: Geologia, Física, Cartografia, Oceanografia, entre outras, utilizam imagens de satélite como uma fonte valiosa para a extração de informações sobre a superfície terrestre. Muitas vezes, a análise (classificação) destas imagens é realizada por métodos tradicionais sejam eles supervisionados (como o Método de Máxima Verossimilhança Gaussiana) ou nãosupervisionados (como o Método de Seleção pelo Pico do Histograma). Entretanto, pode-se utilizar as Redes Neurais Artificiais como uma alternativa para o aumento da acurácia em classificações digitais. Neste trabalho, utilizou-se imagens multi-espectrais do satélite LANDSAT 5-TM para a identificação de espécies vegetais (Mata Nativa, Eucalyptus e Acácia) em uma região próxima aos municípios de General Câmara, Santo Amaro e Taquari, no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Comparou-se qualitativamente e quantitativamente os resultados obtidos pelo método de Máxima Verossimilhança Gaussiana e por uma Rede Neural Artificial Multinível com BackPropagation na classificação da área de estudo. Para tanto, parte desta área foi mapeada através de uma verificação de campo e com o auxílio de classificadores nãosupervisionados (Kohonen, que é uma Rede Neural, e o método de Seleção pelo Pico do Histograma). Com isto, foi possível coletar dois conjuntos de amostras, sendo que um deles foi utilizado para o treinamento dos métodos e o outro (conjunto de reconhecimento) serviu para a avaliação das classificações obtidas. Após o treinamento, parte da área de estudo foi classificada por ambos os métodos. Em seguida, os resultados obtidos foram avaliados através do uso de Tabelas de Contingência, considerando um nível de significância de 5%. Por fim, na maior parte dos testes realizados, a Rede Neural Artificial Multinível com BackPropagation apresentou valores de acurácia superiores ao Método de Máxima Verossimilhança Gaussiana. Assim, com este trabalho observou-se que não há diferença significativa de classificação para as espécies vegetais, ao nível de 5%, para a área de estudo considerada, na época de aquisição da imagem, para o conjunto de reconhecimento.

Caracterização de microorganismos aquáticos por processamento digital de imagens e redes neurais artificiais

A identificação e o monitoramento de microorganismos aquáticos, como bactérias e microalgas, tem sido uma tarefa árdua e morosa. Técnicas convencionais, com uso de microscópios e corantes, são complexas, exigindo um grande esforço por parte dos técnicos e pesquisadores. Uma das maiores dificuldades nos processos convencionais de identificação via microscopia é o elevado número de diferentes espécies e variantes existentes nos ambientes aquáticos, muitas com semelhança de forma e textura. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização e classificação de microorganismos aquáticos (bactérias e microalgas), bem como a determinação de características cinemáticas, através do estudo da mobilidade de microalgas que possuem estruturas que permitem a natação (flagelos). Para caracterização e reconhecimento de padrões as metodologias empregadas foram: o processamento digital de imagens e redes neurais artificiais (RNA). Para a determinação da mobilidade dos microorganismos foram empregadas técnicas de velocimetria por processamento de imagens de partículas em movimento (Particle Tracking Velocimetry - PTV). O trabalho está dividido em duas partes: 1) caracterização e contagem de microalgas e bactérias aquáticas em amostras e 2) medição da velocidade de movimentação das microalgas em lâminas de microscópio. A primeira parte envolve a aquisição e processamento digital de imagens de microalgas, a partir de um microscópio ótico, sua caracterização e determinação da densidade de cada espécie contida em amostras. Por meio de um microscópio epifluorescente, foi possível, ainda, acompanhar o crescimento de bactérias aquáticas e efetuar a sua medição por operadores morfológicos. A segunda parte constitui-se na medição da velocidade de movimentação de microalgas, cujo parâmetro pode ser utilizado como um indicador para se avaliar o efeito de substâncias tóxicas ou fatores de estresse sobre as microalgas. O trabalho em desenvolvimento contribuirá para o projeto "Produção do Camarão Marinho Penaeus Paulensis no Sul do Brasil: Cultivo em estruturas Alternativas" em andamento na Estação Marinha de Aquacultura - EMA e para pesquisas no Laboratório de Ecologia do Fitoplâncton e de Microorganismos Marinhos do Departamento de Oceanografia da FURG. O trabalho propõe a utilização dos níveis de intensidade da imagem em padrão RGB e oito grandezas geométricas como características para reconhecimento de padrões das microalgas O conjunto proposto de características das microalgas, do ponto de vista de grandezas geométricas e da cor (nível de intensidade da imagem e transformadas Fourier e Radon), levou à geração de indicadores que permitiram o reconhecimento de padrões. As redes neurais artificiais desenvolvidas com topologia de rede multinível totalmente conectada, supervisionada, e com algoritmo de retropropagação, atingiram as metas de erro máximo estipuladas entre os neurônios de saída desejados e os obtidos, permitindo a caracterização das microalgas.

Desenvolvimento de algoritmo de ajuste de 'waveforms' altimétricas refletidas por lagos e rios

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

Implementação de um protótipo de uma aplicação multimídia sobre a Ilha Rei George, Antártica

Esta dissertação aborda a implementação de um protótipo de aplicação multimídia referente à Ilha Rei George (61º 50’ S, 57º 30’ W e 62º 15’ S, 59º 00' W), Antártica. Nessa ilha o Brasil mantém sua única estação polar, onde realiza parte das pesquisas do Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR). O presente trabalho visa reduzir a carência por materiais didáticos em língua portuguesa sobre as regiões polares e aborda aspectos gerais da biota, geografia física (geologia, climatologia e oceanografia) e geografia humana (história de ocupação, turismo, pesquisa e impactos gerados pela presença humana). O público alvo são pessoas com nível de instrução de ensino médio incompleto ou níveis mais avançados. O conteúdo é apresentado de forma a cativar a atenção do usuário, sem exageros estéticos. A fim de obter material para subsidiar o projeto, foram realizados registros por meio de fotografias, gravações em vídeo e entrevistas durante os trabalhos de campo na ilha, realizados no verão de 2004. Além dos registros em campo, são apresentados materiais didáticos tais como textos, ilustrações e animações em 3D. Parte do material gerado está disponível para utilização posterior em outros projetos O ambiente de desenvolvimento utilizado para a aplicação foi o Macromedia Director, para Apple Macintosh. O produto do projeto é um protótipo que pode ser distribuído em mídia removível, CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) ou DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory) e é encontrado como um encarte no final desta dissertação. A informação compilada e reunida na aplicação permite ao público acesso a dados atualizados sobre o ambiente antártico de forma simples, didática e interativa. O trabalho esclarece as relações entre a Antártica e o mundo, principalmente no que faz referência à ilha Rei George, buscando a valorização das regiões polares.

Bóia oceanográfica

Estão disponíveis as versões JPEG e Adobe Illustrator Artwork da ilustração.

Modelagem e desenvolvimento de um banco de dados geográficos : aplicação à elaboração de mapas de sensibilidade ambiental ao derramamento de óleo na área costeira entre galinhos e São Bento do Norte-RN

The area between Galinhos and São Bento do Norte beaches, located in the northern coast of the Rio Grande do Norte State is submitted to intense and constant processes of littoral and aeolian transport, causing erosion, alterations in the sediments balance and modifications in the shoreline. Beyond these natural factors, the human interference is huge in the surroundings due to the Guamaré Petroliferous Pole nearby, the greater terrestrial oil producing in Brazil. Before all these characteristics had been organized MAMBMARE and MARPETRO projects with the main objective to execute the geo-environmental monitoring of coastal areas on the northern portion of RN. There is a bulky amount of database from the study area such as geologic and geophysical multitemporal data, hydrodynamic measurements, remote sensing multitemporal images, thematic maps, among others; it is of extreme importance to elaborate a Geographic Database (GD), one of the main components of a Geographic Information System (GIS), to store this amount of information, allowing the access to researchers and users. The first part of this work consisted to elaborate a GD to store the data of the area between Galinhos and São Bento do Norte cities. The main goal was to use the potentiality of the GIS as a tool to support decisions in the environmental monitoring of this region, a valuable target for oil exploration, salt companies and shrimp farms. The collected data was stored as a virtual library to assist men decisions from the results presented as digital thematic maps, tables and reports, useful as source of data in the preventive planning and as guidelines to the future research themes both on regional and local context. The second stage of this work consisted on elaborate the Oil-Spill Environmental Sensitivity Maps. These maps based on the Environmental Sensitivity Index Maps to Oil Spill developed by the Ministry of Environment are cartographic products that supply full information to the decision making, contingency planning and assessment in case of an oil spilling incident in any area. They represent the sensitivity of the areas related to oil spilling, through basic data such as geology, geomorphology, oceanographic, social-economic and biology. Some parameters, as hydrodynamic data, sampling data, coastal type, declivity of the beach face, types of resources in risk (biologic, economic, human or cultural) and the land use of the area are some of the essential information used on the environmental sensitivity maps elaboration. Thus using the available data were possible to develop sensitivity maps of the study area on different dates (June/2000 and December/2000) and to perceive that there was a difference on the sensitivity index generated. The area on December presented more sensible to the oil than the June one because hydrodynamic data (wave and tide energy) allowed a faster natural cleaning on June. The use of the GIS on sensitivity maps showed to be a powerful tool, since it was possible to manipulate geographic data with correctness and to elaborate more accurate maps with a higher level of detail to the study area. This presented an medium index (3 to 4) to the long shore and a high index (10) to the mangrove areas highly vulnerable to oil spill

Um sistema de previsão de tempo e de ondas oceânicas para o Atlântico Sul

Um sistema de previsão numérica de tempo e de ondas oceânicas (SPTO) que possa ser operacionalizado no Atlântico Sul é proposto. O SPTO é composto por um modelo atmosférico de área limitada (MAL) e um modelo de ondas de superfície do oceano geradas pelo vento, aplicado em duas versões: uma de malha grossa (MPOMG) e outra de malha fina (MPOMF). O MPOMG abrange uma área de 10(6) km², e tem como finalidade gerar e propagar ondas em regiões remotas à costa brasileira. O MPOMF é aplicado em um domínio 10(4) km² com alta resolução, incorporando irregularidades batimétricas e com as condições iniciais e de fronteiras fomecidas pelo MPOMG. Os modelos utilizam dados de vento à 10 m acima da superfície do oceano. Os arquivos de vento, contendo a evolução espacial e temporais são gerados pelo MAL. Um exemplo de um evento real ocorrido no período de 9 a 11 de agosto de 1988 é apresentado utilizando o acoplamento proposto.

Distribuição do macrozoobentos na coluna vertical dos sedimentos da região estuarina de Cananéia (SP), Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A bio-economic appraisal of pair trawl fisheries off southeastern Brazil

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

Cytogenetic characterization of the silverside fish Odontesthes regia (Humboldt, 1833) (Teleostei: Atheriniformes: Atherinopsidae) from Iquique, Chile

This paper describes the karyotype of Odontesthes regia by means of Giemsa staining, C-banding, to reveal the distribution of the constitutive heterochromatin, and by Ag-staining and fluorescent in situ hybridization (FISH), to locate ribosomal genes (rDNA). The chromosome diploid modal count in the species was 2n = 48. The karyotype is composed of one submetacentric pair (pair 1), 16 subtelocentric pairs (pairs 2 to 17), and 7 acrocentric pairs (pairs 18 to 24). With the exception of pair 1 it was not possible to classify the homologous chromosomes accurately because differences in chromosome size were too slight between adjacent pairs. The distribution of C-banded heterochromatin allowed for a more accurate matching of the majority of chromosomes of the subtelocentric series. Silver staining of metaphase spreads allowed for the identification of Nucleolus Organizer Regions (Ag-NOR) on pair 1. FISH experiments showed that 18S rDNA sequences were located, as expected, in the same chromosome pair identified as the Ag-NOR-bearing one.

Spatial distribution and shell utilization in three sympatric hermit crabs at non-consolidated sublittoral of estuarine-bay complex in São Vicente, São Paulo, Brazil

The objective of the present study was to characterize the spatial distribution and shell utilization of three hermit crab species in the estuarine-bay complex of São Vicente, São Paulo State, Brazil. Monthly samples were done throughout two years, in the non-consolidated sub-littoral at the estuarine-bay complex. The environmental factors, such as temperature, salinity and depth, were measured every month. The three hermit crab species, Clibanarius vittatus, Loxopagurus loxochelis and Isocheles sawayai, were captured utilizing shells from six gastropods species; 92.7% of the hermit crabs utilized Stramonita haemastoma. The results suggest a strong correlation between hermit crabs spatial distribution and salinity, which was considered the main environmental factor limiting their distribution in the estuary. I. sawayai was the only species present in all transects sampled; C. vittatus was captured only in regions with low salinity and L. loxochelis occurred only in high salinity waters.

Dinâmica populacional e análise da variação genética do camarão barba-ruça Artemesia longinaris Spence Bate, 1888 (Crustacea Penaeidae)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB