Modelo para calculo estimación del carbono en Tipo Forestal Roble-Raulí-Coigüe en la Reserva Nacional Malleco: Chile

El objetivo de este trabajo es la selección de un modelo para estimación de carbono en Tipo Forestal Roble-Raulí y Coigüe. La recolección de datos se realizo en la Reserva Nacional Malleco. Cada sitio fue representado por un grupo de 5 parcelas (cuadradas, de lado 35m, superficie 1225m2), ubicadas en un transecto según la pendiente más fuerte. Fueron estimados los volúmenes de madera con y sin corteza de la totalidad de los individuos por medio de funciones para cada especie del tipo forestal en estudio. La cantidad de carbono almacenado a nivel de fuste de las parcelas fue estimada aplicando la función universal de carbono. En cada parcela se contabilizaron los árboles por clase diamétrico de DAP, siendo definidas las clases a partir del DAP mínimo de 3 cm y con una amplitud de 5 cm. Fueron ajustados los modelos de Spurr, Meyer, Stoate, Naslund y Schumacher-Hall. El modelo Schumacher-Hall presento el mejor ajuste de acuerdo a los indicadores estadísticos considerados, además de una mejor distribución de residuales.

Estimativa da relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com o modelo de curtis ajustado por métodos bayesianos empíricos

Neste trabalho foi considerado o modelo de Curtis para a relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com os parâmetros sujeitos a restrições. Para fazer a inferência dos parâmetros do modelo com restrições, utilizou-se uma abordagem bayesiana com densidade a priori construída empiricamente. As estimativas bayesianas são calculadas com a técnica de simulação de Monte Carlo em Cadeia de Markov (MCMC). O método proposto foi aplicado a diferentes conjuntos de dados reais, dos quais foram selecionados cinco para exemplificar os resultados. Estes foram comparados com os resultados obtidos pelo método de mínimos quadrados, destacando-se a superioridade da abordagem bayesiana proposta.

Ajuste do modelo de Reineke para estimativa da linha de máxima densidade na Floresta Estacional Decidual no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre a densidade de árvores por hectare e o diâmetro médio de uma Floresta Estacional Decidual, bem como ajustar o modelo Reineke para descrever esse comportamento, comparando o desempenho de diferentes métodos. A área de estudo localiza-se no Município de Silveira Martins, na região central do Rio Grande do Sul, e encontra-se em estágio inicial de sucessão, após o uso agrícola. As informações referentes ao número de árvores por hectare e ao diâmetro médio foram obtidas por meio do método de densidade pontual proposto por Spurr. As amostras foram tomadas nos estágios iniciais de uma floresta secundária, escolhendo-se áreas onde predominava o camboatá-vermelho (Cupania vernalis). Como as florestas naturais apresentam espaçamento irregular, a densidade é bastante variável. Assim, para selecionar apenas parcelas em alta densidade, foram escolhidas áreas onde se verificava a ocorrência de indivíduos mortos. Foram testados diferentes métodos para estimar o limite superior da linha de autodesbaste: a análise de regressão (para todos os dados e densidade relativa maior que 60%), corrigindo o intercepto para que os resíduos fossem negativos; o ajuste manual; o de densidade relativa (DR>90%); e a análise de fronteira estocástica. O método que melhor estimou a máxima densidade foi a análise de regressão com dados de no mínimo 60% da densidade máxima, obtendo-se um coeficiente angular de -1,563 para o modelo de Reineke. Não houve diferença significativa entre as potências fornecidas pelos diferentes métodos.

Aplicação do modelo CERES-maize na análise de estratégias de irrigação para milho "safrinha" em Londrina-PR

Usando-se a capacidade do modelo CERES-maize de simular o crescimento do milho sob várias condições de ambiente e manejo, foram analisadas estratégias de irrigação para o milho "safrinha", em diferentes épocas de semeadura, em Londrina - PR. Os tratamentos simulados constituíram-se no cultivo da cultivar de milho XL-520, em 12 épocas de semeaduras, no período de janeiro a abril, adotando-se cinco critérios para aplicação de irrigação, além de um nível sem irrigação e outro de produção potencial. Para as simulações, foram utilizados os dados meteorológicos da série histórica disponível para o local, características do solo predominante da região e manejo, seguindo as recomendações técnicas regionais para o cultivo. Os resultados revelaram que a irrigação foi uma alternativa viável, pois elevou notoriamente o rendimento em todas as épocas de semeadura, variando, em média, entre 5.800 e 8.000 kg ha-1, reduzindo os riscos de estabelecimento e frustração de safra para essa cultivar. Em todos os níveis, a irrigação resultou em rendimentos mais estáveis ao longo de todo o período de análise, em relação à condição sem irrigação, exceto no primeiro decêndio de janeiro.

Modelo de simulação da temperatura e umidade relativa do ar no interior de estufa plástica

A simulação dos parâmetros climáticos de temperatura e umidade relativa do ar no interior de uma estufa plástica, por meio do balanço de energia, pode propiciar ao produtor uma ferramenta de auxílio na tomada de decisão. Nesse propósito, realizou-se uma simulação das condições no interior de estufa plástica, em função de parâmetros externos e internos a ela. A simulação revelou uma temperatura no interior da estufa plástica de 23,6 ºC, e os sensores revelaram um valor médio de 24,1 ºC para o período de cultivo da alface. Para a umidade relativa no interior da estufa plástica, o valor simulado foi de 61,6%, e o obtido com o auxílio de sensores foi de 66,0%. Os valores simulados apresentaram-se próximos dos valores obtidos pelos sensores, mostrando que o modelo pode ser usado para a estimativa da temperatura e umidade relativa do ar no interior da estufa plástica.

Simulação do rendimento e riscos climáticos para o milho safrinha em Londrina - PR, utilizando o modelo CERES-Maize

Modelos matemáticos possibilitam simular realisticamente o crescimento e o desenvolvimento fenológico de culturas sob ampla gama de condições ambientais e de manejo, a um baixo custo. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da época de semeadura no estabelecimento e rendimento do milho safrinha para Londrina - PR, mediante simulações de longo período com o modelo CERES. Os tratamentos consistiram na combinação de 12 épocas de semeadura, uma em cada decêndio, de janeiro a abril, sob dois cenários: sem limitação hídrica (produção potencial) e com limitação hídrica, considerando-se uma cultivar de ciclo precoce, XL-520, durante 24 anos. Os resultados mostraram decréscimos de rendimentos de até 38% da produtividade potencial e de 44% da produtividade sob restrição hídrica à medida que se atrasou a semeadura, devido à coincidência dos períodos críticos de desenvolvimento com condições subótimas de radiação solar, temperatura e disponibilidade hídrica. Observaram-se aumentos na duração do ciclo de 120 a 140 dias quando o milho foi semeado em janeiro e de 160 a 170 dias para semeadura em abril. O ciclo mais longo influiu na seqüência de cultivos e semeaduras após o terceiro decêndio de março, só permitindo o cultivo da cultura de verão após outubro. Também houve tendência de aumento de falhas no estabelecimento do cultivo, devido à deficiência hídrica, à medida que se atrasou a semeadura. Há risco de geadas de 4% para os cultivos semeados em final de março e 8% para os semeados em abril.

Média diária do déficit de pressão de saturação do vapor d'água do ar e sua influência na vapotranspiração de referência pelo modelo de penman-monteith (FAO 56) em Piracicaba - SP

Utilizando-se como padrão as medidas lisimétricas de um gramado, avaliaram-se os resultados de estimativas de ETo obtidas com Dar_méd oriundos de 14 métodos para seu cálculo. Tais comparações permitiram separar os métodos de cálculo de Dar_méd em três grupos, ou seja: um grupo resultou sempre em superestimativa de ETo; em outro, a tendência foi de sempre subestimar, e no último a tendência foi de superestimar valores baixos (< 4,5 mm dia-1) e de subestimar valores altos de ETo. Não foram observadas diferenças significativas (teste t; p < 0,05) de ETo, em função dos métodos de Dar_méd ao utilizar a média horária da temperatura e/ou umidade relativa do ar em relação aos determinados com a média dos valores máximo e mínimo desses elementos. Dos métodos propostos pelo boletim FAO56, apenas o que utilizou a umidade relativa média para calcular a pressão parcial de vapor d'água (e a) apresentou estimativa satisfatória. As melhores estimativas de ETo foram obtidas com os métodos de Dar_méd, que utilizaram média da temperatura do ar na determinação da pressão de saturação (e s), e média da umidade relativa para ea. A utilização do déficit de pressão de saturação em um único horário (9 e 10 h local), como representativo para o Dar_méd, mostrou-se boa alternativa na estimativa da ETo, para as condições climáticas de Piracicaba - SP.

Modelo de programação linear para seleção de pulverizadores agrícolas de barras

A seleção de pulverizadores agrícolas que se adaptem às necessidades da propriedade, é um processo trabalhoso, sendo uma das etapas mais importantes dentro do processo produtivo. O objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver e utilizar um modelo de programação linear para auxiliar na seleção de pulverizadores agrícolas de barras, baseado no menor custo horário do equipamento. Foram utilizadas as informações técnicas referentes a 20 modelos de pulverizadores disponíveis no mercado, sendo quatro autopropelidos, oito de arrasto e oito do tipo montado. A análise de sensibilidade dos componentes dos custos operacionais mostrou que as taxas de reparo e depreciação foram os fatores que mais interferiram na variação do custo horário do conjunto trator-pulverizador. O modelo matemático desenvolvido facilitou a realização da análise de sensibilidade que foi processada em um tempo muito pequeno.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.

Regionalização de vazões com base em modelo digital de elevação para a bacia do Rio Paraíba do Sul

A regionalização de vazões tem sido realizada com o objetivo de disponibilizar informações hidrológicas em locais sem dados ou com poucas informações disponíveis, porém a determinação das características físicas das bacias de drenagem para cada local de interesse limita consideravelmente a aplicação dos resultados de um estudo convencional de regionalização de vazões. Uma das soluções para esse problema é a automação do processo de delimitação de bacias, utilizando-se de modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC). O objetivo principal deste trabalho foi a regionalização de vazões máxima, mínima e média de longo período e da curva de permanência para a bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul, a montante da cidade de Volta Redonda, com base em um MDEHC. O modelo digital de elevação mostrou-se hidrologicamente consistente, possibilitando, assim, a determinação automática das características físicas da bacia. Foram identificadas quatro regiões hidrologicamente homogêneas e obtidas equações de regressão em que a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal se caracterizaram como as variáveis mais expressivas para a representação das diversas variáveis e funções regionalizadas.

Modelo de dimensionamento otimizado para sistemas energéticos renováveis em ambientes rurais

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de novo modelo para dimensionamento de sistemas integrados de recursos energéticos renováveis, aplicados a ambientes rurais, a partir da utilização de ferramentas de simulação e otimização desenvolvidas em MATLAB 6.0. O dimensionamento realizado apresenta custo mínimo e atende a determinado nível de confiabilidade desejado para o sistema, baseado no conceito de probabilidade de perda de fornecimento de energia à carga (LPSP) para horas consecutivas. Um modelo de otimização é apresentado e três diferentes cenários de dimensionamento são calculados e comparados, mostrando a flexibilidade na elaboração de diferentes concepções de projeto. Os resultados obtidos contemplam o dimensionamento completo dos dispositivos de conversão energética e análise de custos do sistema.

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.

Modelo para o dimensionamento e a locação de sistemas de terraceamento em nível

A erosão hídrica é um dos principais causadores da degradação das terras agrícolas, provocando expressivos prejuízos à sociedade. Em virtude desses danos, torna-se fundamental o desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da eficiência das práticas para a conservação do solo. Com esse objetivo, desenvolveu-se um modelo para o dimensionamento e a locação de sistemas de terraceamento em nível, utilizando modelos digitais de elevação do terreno gerados em sistemas de informações geográficas (SIG). A fim de possibilitar a aplicação do modelo desenvolvido, elaborou-se um software que permite a realização das interações necessárias para o dimensionamento do sistema. Os resultados obtidos mostram que o modelo oferece a vantagem de permitir o dimensionamento de cada terraço, considerando as condições existentes na área específica que irá contribuir com o escoamento superficial para o mesmo. A outra vantagem do modelo desenvolvido está na possibilidade de realização de simulações, permitindo a observação e o acompanhamento, de maneira fácil e objetiva, das mudanças provocadas no sistema de terraceamento, em função da alteração nas características de uso e manejo do solo.

Validação do modelo ClimaBR em relação ao número de dias chuvosos e à precipitação total diária

Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o modelo ClimaBR no que se refere à geração de séries sintéticas de precipitação total diária em diferentes localidades brasileiras. Para tanto, foram geradas séries sintéticas de precipitação para 12 localidades, escolhidas de forma distribuída, para que todas as diferentes regiões de precipitação homogênea do País fossem contempladas. A partir das séries pluviométricas, disponíveis nas estações meteorológicas das localidades selecionadas, o ClimaBR foi utilizado para gerar as séries sintéticas de precipitação, sendo gerada uma série de 100 anos para cada localidade. A qualidade dos resultados foi analisada comparando-se o ajuste entre os valores observados e os gerados pelo ClimaBR, por meio de regressão linear simples e de outros indicadores estatísticos. Os resultados obtidos permitem afirmar que, de acordo com as condições consideradas no presente estudo, o modelo ClimaBR apresentou bom desempenho na geração de séries sintéticas de precipitação (número de dias chuvosos e precipitação total diária) para todas as localidades testadas.

Avaliação de modelo matemático para estimar a radiação solar incidente sobre superfícies com diferentes exposições e declividades

Este trabalho teve por objetivo avaliar modelo matemático para estimar a radiação solar global diária sobre superfícies com diferentes exposições e declividades, no período de março de 2002 a março de 2003. A pesquisa foi desenvolvida em uma estrutura denominada "Bacia Hidrográfica Experimental" do Departamento de Engenharia Rural da UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. Nessa estrutura, foram utilizadas superfícies caracterizadas como H, 10N, 10S, 20N, 20S, 10E, 10W, 20E e 20W. O sensor utilizado para medir a radiação solar global incidente nas superfícies estudadas foi um piranômetro da marca Kipp & Zonnen, modelo CM3. Para calcular a radiação solar incidente nas superfícies estudadas, foi utilizado o modelo de Kondratyev. As análises dos resultados foram feitas para o período diário, utilizando-se de análise de regressão e considerando o modelo linear (y = ax + b), na qual a variável dependente foi a radiação global medida (K¯M) e a radiação global calculada (K¯C) foi a variável independente. Os resultados deste estudo mostram que o modelo apresentou bons resultados para estimar a radiação nas superfícies H, 10N, 10S, 10E, 10W, 20E e 20W. Utilizando-se de dados de dias com céu límpido, foram obtidos os seguintes resultados: no inverno, o modelo foi preciso para estimar a radiação solar na superfície 20N, e apresentou resultados aceitáveis para estimar a radiação solar na superfície 20S.