Ecologia alimentar e biometria de duas espécies de raias de espinho dos Açores : uma análise ecológica e perspetiva para turismo subaquático

Dissertação de Mestrado em Gestão e Conservação da Natureza.

Sistema de Variação de Lastro para Controlo de Movimento Vertical de Veículo Subaquático

O principal motivo para a realização deste trabalho consistiu no desenvolvimento de tecnologia robótica, que permitisse o mergulho e ascenção de grandes profundidades de uma forma eficiente. O trabalho realizado contemplou uma fase inicial de análise e estudo dos sistemas robóticos existentes no mercado, bem como métodos utilizados identificando vantagens e desvantagens em relação ao tipo de veículo pretendido. Seguiu-se uma fase de projeto e estudo mecânico, com o intuito de desenvolver um veículo com variação de lastro através do bombeamento de óleo para um reservatório exterior, para variar o volume total do veículo, variando assim a sua flutuabilidade. Para operar a grande profundidade com AUV’s é conveniente poder efetuar o trajeto up/down de forma eficiente e a variação de lastro apresenta vantagens nesse aspeto. No entanto, contrariamente aos gliders o interesse está na possibilidade de subir e descer na vertical. Para controlar a flutuabilidade e ao mesmo tempo analisar a profundidade do veículo em tempo real, foi necessario o uso de um sistema de processamento central que adquirisse a informação do sensor de pressão e comunicasse com o sistema de variação de lastro, de modo a fazer o controlo de posicionamento vertical desejado. Do ponto de vista tecnológico procurou-se desenvolver e avaliar soluções de variação de volume intermédias entre as dos gliders (poucas gramas) e as dos ROV’s workclass (dezenas ou centenas de kilogramas). Posteriormente, foi desenvolvido um simulador em matlab (Simulink) que reflete o comportamento da descida do veículo, permitindo alterar parâmetros do veículo e analisar os seus resultados práticos, de modo a poder ajustar o veículo real. Nos resultados simulados verificamos o cálculo das velocidades limite atingidas pelo veículo com diferentes coeficientes de atrito, bem como o comportamento da variação de lastro do veículo no seu deslocamento vertical. Sistema de Variação de Lastro para Controlo de Movimento Vertical de Veículo Subaquático Por fim, verificou-se ainda a capacidade de controlo do veículo para uma determinada profundiade, e foi feita a comparação entre estas simulações executadas com parâmetros muito próximos do ensaio real e os respetivos ensaios reais.

Esportes na natureza e deficiencia visual : uma abordagem pedagogica

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Comunicações digitais através de ultra-sons em ambientes subaquáticos

Actualmente, as comunicações digitais em ambientes subaquáticos representam uma necessidade humana e um desafio à engenharia de sistemas. A maioria das aplicações dirigidas a meios subaquáticos recorre a sinais acústicos, já que relativamente a sinais de natureza electromagnética ou óptica, os sinais acústicos desfrutam de uma atenuação reduzida. Contudo, os meios subaquáticos possuem um comportamento complexo relativamente à propagação de sinais acústico, sendo caracterizados como canais dispersivos, no domínio do tempo e no domínio da frequência. Como os sistemas acústicos possuem uma largura de banda limitada, requer-se que um sistema de comunicação acústico subaquático seja, simultaneamente, eficiente na gestão dos recursos que possui e eficaz nos mecanismos que implementa para ultrapassar as limitações providenciadas pelo meio. Enquadrada neste âmbito, a presente dissertação propõe uma solução completa de um sistema de comunicação digital. Apresenta-se o dimensionamento de uma plataforma genérica, de baixo custo, que suporta a transmissão e recepção de sinais acústicos num ambiente subaquático. Através desta, verifica-se num meio subaquático real se as características deste ambiente coincidem com a informação presente na respectiva literatura científica. Adicionalmente, são analisadas quais as técnicas de processamento de sinal mais adequadas às comunicações digitais neste meio. Converge-se para uma solução baseada na modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), que alcança uma eficiência espectral de 2,95 bit/s/Hz, a um ritmo binário máximo de 103,288 kbit/s, numa largura de banda de 35 kHz. Através desta técnica, obtém-se elevada robustez aos efeitos de dispersão temporal do canal de comunicação, minimizando de forma eficaz a distorção de sinal devido à interferência inter-simbólica. Esta modulação multi-portadora recorre a sub-portadoras ortogonais, maximizando desta forma a eficiência espectral do sistema. Contudo, a ortogonalidade destas componentes pode ser comprometida pelo espalhamento de Doppler introduzido pelo canal subaquático. Para minimizar este efeito, é implementado um algoritmo adaptativo baseado na técnica LMS (Least Mean Squares).

Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas Autónomos

Sistema de visão e laser para percepção em ambientes subaquáticos

A exploração do meio subaquático utilizando visão computacional é ainda um processo complexo. Geralmente são utilizados sistemas de visão baseados em visão stereo, no entanto, esta abordagem apresenta limitações, é pouco precisa e é exigente em termos computacionais quando o meio de operação é o subaquático. Estas limitações surgem principalmente em dois cenários de aplicação: quando existe escassez de iluminação e em operações junto a infraestruturas subaquáticas. Consequentemente, a solução reside na utilização de fontes de informação sensorial alternativas ou complementares ao sistema de visão computacional. Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de um sistema de percepção subaquático que combina uma câmara e um projetor laser de um feixe em linha, onde o projetor de luz estruturada _e utilizado como fonte de informação. Em qualquer sistema de visão computacional, e ainda mais relevante em sistemas baseados em triangulação, a sua correta calibração toma um papel fulcral para a qualidade das medidas obtidas com o sistema. A calibração do sistema de visão laser foi dividida em duas etapas. A primeira etapa diz respeito à calibração da câmara, onde são definidos os parâmetros intrínsecos e os parâmetros extrínsecos relativos a este sensor. A segunda etapa define a relação entre a câmara e o laser, sendo esta etapa necessária para a obtenção de imagens tridimensionais. Assim, um dos principais desafios desta dissertação passou por resolver o problema da calibração inerente a este sistema. Desse modo, foi desenvolvida uma ferramenta que requer, pelo menos duas fotos do padrão de xadrez, com perspectivas diferentes. O método proposto foi caracterizado e validado em ambientes secos e subaquáticos. Os resultados obtidos mostram que o sistema _e preciso e os valores de profundidade obtidos apresentam um erro significativamente baixo (inferiores a 1 mm), mesmo com uma base-line (distância entre a centro óptico da câmara e o plano de incidência do laser) reduzida.

Sistema de mapeamento e localização simultânea para inspecção subaquática

A sequente dissertação resulta do desenvolvimento de um sistema de navegação subaquático para um Remotely Operated Vehicle (ROV). A abordagem proposta consiste de um algoritmo em tempo real baseado no método de Mapeamento e Localização Simultâneo (SLAM) a partir de marcadores em ambientes marinhos não estruturados. SLAM introduz dois principais desafios: (i) reconhecimento dos marcadores provenientes dos dados raw do sensor, (ii) associação de dados. Na detecção dos marcadores foram aplicadas técnicas de visão artificial baseadas na extracção de pontos e linhas. Para testar o uso de features no visual SLAM em tempo real nas operações de inspecção subaquáticas foi desenvolvida uma plataforma modicada do RT-SLAM que integra a abordagem EKF SLAM. A plataforma é integrada em ROS framework e permite estimar a trajetória 3D em tempo real do ROV VideoRay Pro 3E até 30 fps. O sistema de navegação subaquático foi caracterizado num tanque instalado no Laboratório de Sistemas Autónomos através de um sistema stereo visual de ground truth. Os resultados obtidos permitem validar o sistema de navegação proposto para veículos subaquáticos. A trajetória adquirida pelo VideoRay em ambiente controlado é validada pelo sistema de ground truth. Dados para ambientes não estruturados, como um gasoduto, foram adquiridos e obtida respectiva trajetória realizada pelo robô. Os dados apresentados comprovam uma boa precisão e exatidão para a estimativa da posição.

Âncoras ao largo: um contributo arqueológico para o estudo das actividades marítimas em Lagos na idade Moderna

No decurso de actividades marítimas na baía de Lagos, foram descobertas diversas âncoras ao longo dos anos. Um estudo aprofundado desses artefactos foi organizado para este ano, como parte do levantamento do património cultural subaquático da baía de Lagos, um projecto de investigação arqueológica em curso desde 2006, responsável pela descoberta de vários achados e estações arqueológicas. Sendo as âncoras um dos artefactos dissociáveis das embarcações eo primeiro artefacto a ser enquadrado no equipamento dos navios, estas tornaram-se um dos elementos-chave no estudo da navegação. Em Portugal há muitos exemplares destes objectos datados da Antiguidade, que atestam a presença imemorial de navios e embarcações no nosso litoral. Para aprofundar o nosso conhecimento da cidade de Lagos e o seu papel nacional e internacional, a nível marítimo torna-se necessário localizar, registrar e analisar esta tipologia existente na baía, na tentativa de compreender as diacronias espácias e temporais da actividade maritima. Este estudo visa apurar possíveis locais de ancoragem, pesca, estruturas de apoio à navegação e a localização de locais de pesca específicos datados da Idade Moderna. A descoberta de âncoras de pedra e ferro perto de Porto de Mós, uma das baías do conselho Lagos e onde se encontram a grande maioria dos objectos em estudo, foi um grande passo para a compreensão da história local. Este grande grupo de âncoras atesta uma prática de ancoragem previamente desconhecido nesta área de natureza diacrónica. As âncoras de pedra indicam um uso desta área possivelmente até tempos pré-clássicos, enquanto que, as âncoras de ferro, na sua maioria de Idade Moderna, falam da sua continuidade até ao século XIX.

Ecologia de uma comunidade de anuros em Botucatu, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem hidrodinâmica e estudo morfológico do Lago Água Preta: um dos mananciais da Grande Belém

As condições naturais dos recursos hídricos podem ser modificadas com o uso insustentável dos mesmos. Por exemplo, em Belém, capital do Estado do Pará, o lago Água Preta, apresenta uma história de degradação que põe em risco o abastecimento de água potável em Belém. Nesse contexto, a principal contribuição do presente trabalho, é a realização de um estudo sobre a modelagem hidrodinâmica e a morfologia do lago Água Preta. Tal estudo foi efetuado a partir de duas fontes de dados. A primeira é um mapa topobatimétrico de 1975, que faz parte dos arquivos da COSANPA. A segunda foi uma batimetria realizada com um ADCP em 2009. A modelagem iniciase com a elaboração dos modelos de elevação de terreno de 1975 e 2009, também utilizados para o estudo morfológico do lago. Para a utilização do modelo hidrodinâmico, são necessários os modelos de elevação de terreno supracitados; o modelo de rugosidade do relevo subaquático do lago, para o cálculo do coeficiente de Manning; e as condições de contorno. As simulações hidrodinâmicas de velocidade e profundidades foram realizadas utilizando o modelo de Saint-Venant do tipo águas rasas. No caso das profundidades, as mesmas foram comparadas com dados disponíveis na literatura, a fim de validá-las. Os resultados das simulações hidrodinâmicas, ou seja, profundidades e velocidades, associadas ao estudo morfológico, são peças chave na análise dos padrões de escoamento e de tendências de assoreamento do lago.

Pr’ Álem do Mare Nostrum – Um Guia para a Navegação Romana no Atlântico

Pr’Além do Mare Nostrum – Um Guia para a Navegação Romano no Atlântico é uma ferramenta didáctica e informativa pensada para as crianças e jovens em idade escolar, a partir do 2º Ciclo do Ensino Básico. Os seus conteúdos visam promover o conhecimento do domínio marítimo romano em Portugal; despertar para a herança cultural romana e para as marcas na paisagem dessa presença no nosso território; compreender o que é a Arqueologia Subaquática; reconhecer a importância da proteção do Património Cultural Subaquático; dar a conhecer os principais museus onde se podem observar materiais arqueológicos provenientes de contextos subaquáticos e organizar visitas a museus e sítios arqueológicos. A tabela anexa, pensada para os professores, apresenta uma articulação entre os conteúdos do Guia e os programas escolares das disciplinas de História e Geografia de Portugal do 2º Ciclo; História e Geografia do 3º Ciclo do Ensino Básico; e História, Geografia e Latim do Secundário. No entanto, e apesar de ter uma finalidade educativa e uma estreita ligação com os conteúdos escolares, o Guia é igualmente uma base informativa a ter em consideração pelos Pais, Encarregados de Educação e todos os interessados pela História e pela Arqueologia Subaquática.

Biodiversidade marinha da costa sul de Sagres. Identificação e caracterização de biótopos

A necessidade de obter informação georreferenciada de habitats marinhos da costa portuguesa foi o principal motivador para a realização deste estudo. Sagres é reconhecido como sítio de importância comunitária, o que lhe confere redobrado interesse do ponto de vista da conservação da biodiversidade. Este estudo pretende colmatar parte do desconhecimento da biodiversidade e da distribuição dos habitats da zona subtidal de Sagres. A área de estudo situa-se na extremidade Sul entre a ponta de Sagres e a praia da Ingrina, entre a zona costeira e a batimétrica dos 86 metros. Os objectivos propostos foram alcançados pela realização de censos visuais através de mergulho subaquático com escafandro autónomo nos recifes rochosos costeiros, arrastos de vara na caracterização da epifauna e através da utilização de draga Van Veen na caracterização da infauna do substrato móvel. A área foi genericamente caracterizada por apresentar reduzida cobertura recifal e de baixa complexidade estrutural. O recife encontra-se sobretudo numa área entre a costa e a batimétrica dos 25 metros e outra para além da batimétrica dos 60 metros e por isso de difícil avaliação por métodos convencionais. No recife rochoso costeiro foi possível identificar três habitats de características particulares, nomeadamente áreas junto às falésias, constituídas por blocos de grandes dimensões, áreas de recife com pouco relevo no meio de áreas com alguma gravilha ou pedras roladas, e ainda, grutas e cavernas de grandes dimensões. O substrato móvel existente foi, por sua vez, caracterizado pela sua composição homogénea em toda a sua extensão.