Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-07T10:46:05Z No. of bitstreams: 2 leonidas_soares_murta-junior.pdf: 3383554 bytes, checksum: 710b5a08cef75b6338efb0b57b9f6258 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-07T10:46:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 leonidas_soares_murta-junior.pdf: 3383554 bytes, checksum: 710b5a08cef75b6338efb0b57b9f6258 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-07T10:46:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 leonidas_soares_murta-junior.pdf: 3383554 bytes, checksum: 710b5a08cef75b6338efb0b57b9f6258 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-07T10:46:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 leonidas_soares_murta-junior.pdf: 3383554 bytes, checksum: 710b5a08cef75b6338efb0b57b9f6258 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi testar procedimentos para determinar o volume individual de ?rvores, consistindo em m?todos alternativos ao processo de cubagem. No cap?tulo 1, foi testado o m?todo da similaridade de perfis combinado com diferentes medidas de similaridade, modelos de taper, m?todos de estima??o de par?metros representativos de estratos sem equa??o e diferentes m?todos de gera??o de equa??o volum?trica. Os dados utilizados foram de 3.620 ?rvores abatidas e cubadas, divididas 62 estratos. Foram medidas as vari?veis DAP, altura total, e os di?metros ao longo do fuste nas posi??es de 0,00; 0,50; 1,00; 1,50 e 2,00 m, e a partir deste, as se??es foram medidas de 2,0 em 2,0 m, at? a altura total. O modelo volum?trico de Schumacher e Hall foi ajustado por estrato. Os modelos de taper utilizados foram o de Kozak, de Garcia, de Ormerod e o Polin?mio de Quinto Grau. As dist?ncias testadas foram a Dist?ncia Euclidiana, Dist?ncia Euclidiana M?dia, Dist?ncia Euclidiana Ponderada e Dist?ncia Euclidiana Quadr?tica. Foram testados 2 m?todos de estima??o dos par?metros dos modelos de afilamento (3 ?rvores; e os par?metros da ?rvore mais pr?xima ao di?metro m?dio) e 3 m?todos de determina??o da equa??o volum?trica (equa??o do estrato mais similar, equa??o das 30 ?rvores mais similares e equa??o gerada com o n?mero de ?rvores referentes a 5 ?rvores por classe de di?metro do estrato sem equa??o definida), que combinados configuraram os 5 procedimentos testados. As estat?sticas utilizadas para verificar a qualidade das estimativas foram bias, raiz quadrada do erro m?dio, correla??o e an?lise gr?fica de res?duos. A valida??o foi realizada com dados independentes para 4 estratos. Os resultados indicaram que n?o houve diferen?a entre as medidas de similaridade utilizadas. Os melhores modelos foram o Polin?mio de Quinto Grau e o de Kozak, sendo o segundo mais indicado devido a sua facilidade de ajuste. O m?todo de gera??o da equa??o baseada nas 30 ?rvores mais similares proporcionou as melhores estimativas volum?tricas. No cap?tulo 2, foi utilizado redes neurais artificiais (RNA) para estimar o volume individual de ?rvores. Os dados foram os mesmos utilizados no cap?tulo 1. As vari?veis de entrada utilizadas foram: entrada 1 (DAP, altura total, di?metros a 0,00; 0,50; 1,00; 1,50 e 2,00 metros de altura); entrada 2 (adi??o do volume at? 2 metros); entrada 3 (adi??o do grau de esbeltez) e entrada 4 (adi??o da vari?vel categ?rica representando a forma do fuste at? 2 metros de altura). Foram retidas as 5 melhores redes por conjunto de vari?veis de entrada. Os dados foram divididos em 60% para treinamento, 20% para teste e 20% para generaliza??o. Para avaliar as estimativas foram utilizadas as estat?sticas bias, raiz quadrada do erro m?dio, correla??o e an?lise gr?fica dos res?duos. A melhor metodologia para gerar as redes foi aplicada a dados independentes para se avaliar a qualidade das estimativas de volume. As redes que proporcionaram as melhores estimativas foram as geradas pelo conjunto de vari?veis de entrada 2 (DAP, altura total, di?metros a 0,00; 0,50; 1,00; 1,50; 2,00 metros de altura e volume at? 2 metros). / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia Florestal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. / ABSTRACT The objective of this work was to test procedures to determine the volume of individual trees, consisting of alternative methods to process of scaling. In the Chapter 1, was tested the profiles similarity method combined with different measures of similarity, taper models, parameter estimation methods representative of groups without equation and different generation methods of volumetric equations. The data used were 3.620 felled and cubed trees, divided in 62 groups. The variables measured were DBH, total height, and diameters along the stem in positions 0.00; 0.50; 1.00; 1.50 e 2.00 meters, and to this, the sections were measured from 2.0 to 2.0 meters, up to the total height. The volumetric model of Schumacher and Hall was adjusted by group. Taper models used were Kozak model, Garcia model, Ormerod model and The Fiftieth Degree Polynomial. The distances tested were Euclidean Distance, Mean Euclidean Distance, Weighted Euclidean Distance, and Quadratic Euclidean Distance. Two parameter estimation methods from to taper models were tested (3 trees; and the parameters of the tree nearest to the mean diameter) and three generation methods of volumetric equations (equation similar group, equation of 30 most similar trees and equation generated from the number of trees respect to 5 trees per diameter class for group without defined equation), the combination of them, results in five procedures tested. The statistics used to check the quality of the estimates were bias, root mean square error, correlation coefficient and graphic residual analysis. The validation was performed using independent data for 4 groups. The results indicated that there was no difference between the similarity measures used. The best models were the Fifth Degree Polynomial and Kozak, being the second most indicated due to its ease of adjust. The generation method of the equation based on the 30 most similar trees provided the best volumetric estimates. In the Chapter 2, was used artificial neural networks to estimate the volume of individual trees. The data were the same as used in Chapter 1. The input variables were used: input 1 (DBH, total height, diameters at 0.00; 0.50; 1.00; 1.50 e 2.00 meters); input 2 (addition volume of up to 2 meters); input 3 (addition of slenderness degree) and input 4 (addition of categorical variable representing the form of the stem up to 2 meters). The 5 best networks by set of input variables were retained. The data were divided into 60% for training, 20% for testing and 20% for generalization of the network. To evaluate the estimates were used the statistical bias, root mean square error, correlation coefficient and graphic residual analysis. The best method for generating neural network was applied to independent data to evaluate the quality of the volume estimates. The neural networks provided the best estimates were generated by the set of input variables 2 (DBH, total height, diameter at 0.00, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 meters in height and volume to 2 meters).

Neste estudo o objetivo foi avaliar modelos de taper para descrever o perfil do fuste de Corymbia citriodora. Os dados utilizados foram obtidos de um plantio comercial localizado na região Sul do estado do Tocantins. Foram utilizados dados de 24 árvores de Corymbia citriodora cubadas rigorosamente com medições de diâmetros nas posições do fuste: 0,2; 0,4; 0,7; 1,3; 2,70 m e, sucessivamente, de 2 m em 2 m até um diâmetro em torno de 3 cm com casca. Foram testados 44 modelos de taper, sendo 25 lineares e 19 não lineares. Na avaliação destes modelos, considerou-se a análise da distribuição de resíduos, e a estatísticas: erro padrão da estimativa, coeficiente de determinação, delineamento em blocos casualizados com arranjo de parcelas subdivididas, desvio absoluto médio, raiz quadrada do erro médio, soma de quadrados dos resíduos, desvio padrão das diferenças, critério de informação de Akaike. O modelo com melhor desempenho foi um do tipo expoente-forma ajustado na forma não linear. Após definido este melhor modelo, desenvolveu-se o método da altura relativa para simular uma cubagem rigorosa a fim de proceder ao seu ajuste e comparação com o ajuste obtido por meio de uma cubagem rigorosa real. Nesta comparação utilizaram-se os critérios estatísticos: desvio médio, bias, correlação linear, erro padrão da estimativa, entre valores observados e estimados, precisão, obtida pelo teste de qui-quadrado e raiz quadrada do erro, além de análise da distribuição dos resíduos. Concluiu-se que o uso de uma cubagem simulada pelo método da altura relativa estima bem uma equação de taper como a que se obtém pelo uso de dados reais. / In this study, evaluate the control models to describe the profile of the Corymbia citriodora. The data used are obtained from a commercial plant located in the southern region of the state of Tocantins. There are data from 24 Corymbia citriodora trees accurately cubed with diameter measurements in stem families: 0.2; 0.4; 0.7; 1,3; 2.70 m and, successively, from 2 m in 2 m to a diameter of around 3 cm in shell. 44 taper models were tested, being 25 linear and 19 nonlinear. In the evaluation of these models, we consider an analysis of the distribution of residues, and statistics: standard error of estimation, coefficient of determination, randomized block design with split plot arrangement, mean absolute deviation, square root of mean error, sum of squares of residuals, standard deviation of the differences, Akaike's information criterion. The bestperforming model for an exponent-shape fit type adjusted in nonlinear form. This version has a long list of corrections, changes, and new developments that significantly improve functioning. In this comparison, statistical criteria are used: mean deviation, bias, linear correlation, standard error of the estimate, between observed and estimated values, precision, obtained by square test and square root of error, as well as analysis of distribution and residues. It was concluded that the use of a cube simulated by the method of elevation of the estimate, as well as a conciliation equation as one obtains by the use of real data.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romulo Mora.pdf: 2626430 bytes, checksum: ee373f5861d8c09f0884b13c435b815a (MD5) Previous issue date: 2011-02-03 / Este trabalho teve como objetivo verificar a exatidão e precisão das estimativas das variáveis diâmetro, altura e volume, considerando as estimativas dos parâmetros obtidos no ajuste do conjunto de dados pelo modelo original e pelas expressões de diâmetro e altura para diferentes modelos de afilamento e comprimento das seções. Para a realização do trabalho, foram cubados 70 fustes do híbrido Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis em espaçamento de 3 x 2 m num talhão de 3,48 hectares com 8 anos de idade em seções de 0,5 m até atingir um diâmetro mínimo de 4 centímetros para o estudo das funções de afilamento. Para verificar a influência do comprimento das seções, todos os fustes foram medidos em dez comprimentos de seções diferentes correspondentes a 0,5 m, 1,0 m, 1,5 m, 2,0 m, 2,5 m, 3,0 m, 3,5 m, 4,0 m, 4,5 m e 5 m, começando da seção de 0,0 m até o diâmetro mínimo de 4 centímetros e separados em dois grupos, um considerando a influência da base e outro não. Os modelos utilizados na comparação das estimativas foram Baldwin, Demaerschalk, Kozak e Ormerod. No estudo da influência do comprimento das seções, utilizou-se o modelo de Demaerschalk nos diferentes comprimentos de seções analisadas. A precisão e acurácia das estimativas foram verificadas através da análise gráfica dos resíduos, do coeficiente de determinação ( ), do erro padrão da estimativa (Syx(%)), do viés (V), da média das diferenças (MD) e do desvio padrão das diferenças (DPD). Baseado nessas estatísticas foi feita uma classificação para determinar o modelo que propiciasse melhores estimativas das variáveis pelas diferentes formas de ajuste e comprimento das seções, estimando assim resultados mais exatos para as variáveis analisadas. As estimativas das variáveis diâmetro, altura e volume foram obtidas de maneira mais precisa para o modelo de Demaerschalk, considerando as estimativas dos parâmetros obtidos das expressões das variáveis diâmetro e altura em relação às estimativas baseadas nas estimativas dos parâmetros do modelo original. No estudo da influência do comprimento das seções, pode-se constatar que à medida em que se diminui o número de seções medidas no fuste, verifica-se a presença de tendência das estimativas das variáveis analisadas para os dois grupos. Comparando os resultados do grupo, com e sem influência da base, nota-se que as estimativas com influência são melhores, fato observado principalmente para a variável volume / This work had as objective to verify the accuracy and precision of estimates of diameter, height and volume variables, considering the estimates of the parameter obtained in the adjustment of data set by the original model and the expressions in diameter and height for different taper models and sections length. To conduct the study, 70 stems of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis hybrid were cubed in a spacing of 3 x 2 m, in a stand of 3,48 hectares with 8 years-old, in sections of 0,5 m until they reach a minimum diameter of 4 cm for the study of taper functions. To check the influence of the sections length, all stems were measured in ten different sections lengths corresponding to 0,5 m, 1,0 m, 1,5 m, 2,0 m, 2,5 m, 3,0 m, 3,5 m, 4,0 m, 4,5 m and 5 m, starting from the section of 0,0 m to a minimum diameter of 4 cm and separated into two groups, one considering the influence of the base and the other not. The models used in the comparison of the estimates are the ones proposed by Baldwin, Demaerschalk, Kozak and Ormerod. In the study of the sections length influence, it was used the model proposed by Demaerschalk in the different analyzed sections lengths. The precision and accuracy of the estimates were verified by graphic analysis of the waste, the determination coefficient ( ), estimated standard error (Syx(%)), bias (V), average of the differences (MD) and standard deviation of the differences (DPD). Based on these statistics, a classification was made to determine the model that would provide better variables estimates by different types of adjustment and sections length, estimating more accurate results for the analyzed variables. Diameter, height and volume variables estimates were obtained more accurately for the Demaerschalk model, considering the parameters estimates obtained from the expressions of the diameter and height variables in relation to estimates based on parameters estimates of the original model. In the study of the influence of the sections length, it can be seen that as the number of sections measures in the stem decreases, it becomes possible to verify the presence of tendency of the variables estimates for both groups. Comparing the results of the group, with and without influence of the basis, it is noted that the estimates with influence are better, which was observed mainly to the volume variable

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Felipe Rodrigues Santos.pdf: 2322223 bytes, checksum: 0a4e2ac2777ef4dfa460bbad962daa00 (MD5) Previous issue date: 2010-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo de caso teve como objetivos obter informações de produção de quatro povoamentos clonais de eucalipto; avaliar funções de afilamento e quantificar a madeira para uso único e multiprodutos; avaliar economicamente as possibilidades de uso da madeira; e dar suporte para tomada de decisão a empreendedores interessados em investir na atividade de silvicultura de eucalipto. Quatro povoamentos de clones híbridos de eucalipto, com idades de 77 (povoamento 1), 72 (povoamento 2), 53 (povoamento 3) e 40 meses (povoamento 4), localizados no município de Jerônimo Monteiro, ES, foram inventariados com alocação aleatória de 10 parcelas, em cada povoamento, medindo-se as variáveis CAP e H. Foram cubadas árvores e obtido o volume pela fórmula de Smalian. Foram ajustados modelos hipsométricos e de volume e calculados a média dos diâmetros, diâmetro médio, área basal por hectare e média das alturas para cada povoamento. Em seguida foram ajustados os modelos de afilamento em sua forma original: Kozak et al. (1969), Demaerschalk (1972), Ormerod (1973) e Schöepfer (1966). A seleção dos modelos para estimar altura comercial nos diâmetros 14, 12, 10, 8, 7 e 6 cm e volume comercial nos diâmetros 14, 7 e 6 cm deu-se pela aplicação dos critérios estatísticos em conjunto com a análise gráfica dos resíduos. Nos povoamentos 1, 2 e 3 foram determinadas as produções de uso único para celulose e energia, e no povoamento 4 para energia, bem como a produção combinada destes usos com a possibilidade de parte do fuste para mourões. Assim, foram determinadas a produção combinada de celulose e mourões para os povoamentos 1, 2 e 3, e energia e mourões para o povoamento 4. Para a avaliação econômica foram aplicados os métodos VPL, BPE e CMP. Observou-se que a média dos diâmetros, diâmetro médio e área basal apresentaram relação direta com a idade dos povoamentos. Os resultados dos ajustes dos modelos mostraram diferença no perfil do fuste entre os povoamentos. O aproveitamento da madeira de uso único para celulose foi maior no povoamento 1 (97%), seguido do povoamento 3 (90%) e 2 (80%). Para energia, a proporção foi maior nos povoamentos 1 e 4 (99 e 94%,respectivamente) em relação ao 2 e 3 (86 e 91%, respectivamente). Para multiprodutos, observou-se que os povoamentos 3 e 4 apresentaram maior proporção de uso da madeira para mourões em relação à celulose e energia. O uso da madeira para energia mostrou-se inviável economicamente em todas as situações avaliadas. Já, para celulose, sob uma taxa de juros baixa, mostraram-se viáveis economicamente. No entanto, os povoamentos 2 e 3 foram mais sensíveis à variação de aumento na taxa de juros em relação ao povoamento 1. O uso da madeira para multiprodutos foi alternativa mais viável para os quatro povoamentos. O CMP mostrou-se sensível quanto às variações de idade, taxa de juros e uso da madeira / This case study aimed to obtain information for the production of four clones Eucalyptus stands; to evaluate taper functions and quantify the wood to use single and multiproduct; economically evaluate the potential use of wood, and support for decision-making entrepreneurs interested in investing in the forestry of Eucalyptus. Four stands of Eucalyptus hybrid clones, aged 77 (stand 1), 72 (stand 2), 53 (stand 3) and 40 months (stand 4), located in the town of Jerônimo Monteiro, ES, were surveyed with random of 10 plots in each stand, measuring variables CAP and H. Trees were scaled and obtained the volume by Smalian s formula. Hypsometric and volume models were adjusted and calculated the mean diameter, quadratic mean diameter, basal area per hectare and average height for each stand. Then the taper models were adjusted in its original form: Kozak et al. (1969), Demaerschalk (1972), Ormerod (1973) and Schöepfer (1966). The selection of models to estimate the commercial height in the diameters 14, 12, 10, 8, 7 and 6 cm and trade volume in the diameter 14, 7 and 6 cm was due to the application of statistical criteria in conjunction with the graphic analysis of residues. In stands 1, 2 and 3 were determined use single products for pulp and energy, and the stand 4 for energy, as well as the combined production of these uses with the possibility that some of the stem for fencepost. Thus, were determined the production combined of pulp and fencepost for stands 1, 2 and 3, and energy and fencepost to the stand 4. For the economic evaluation were applied the methods NPV, EPB and APC. It was observed that the mean diameter, quadratic mean diameter and basal area were directly related with age. The results of the adjustment of the models showed a difference in the profile of the stem between the stands. The use of wood of single use for pulp was higher in stand 1 (97%), followed by stand 3 (90%) and 2 (80%). For energy, the proportion was higher in stands 1 and 4 (99 and 94%, respectively) compared to 2 and 3 (86 and 91%, respectively). For multiproduct, it was observed that stands 3 and 4 had a higher proportion of use of wood for fencepost in relation to pulp and energy. The use of wood for energy has proven to be uneconomical in all situations evaluated. Already, for cellulose, in a low interest rate, proved to be economically viable. However, the stands 2 and 3 were more sensitive to variation in the interest rate in relation to stand 1. The use of wood for multiproduct was more viable alternative to the four stands. The APC was sensitive for changes in age, interest rate and use of wood

Accurate information about tree volume in tropical vegetation formations is critical for the identification of potential areas for sustainable timber production, carbon estimation and biodiversity conservation. Difficult access and the cost of obtaining a large number of samples needed for accurate wood volume and biomass determination are often barriers for carrying out inventories and studies in natural forests in Brazil. Therefore, the development of more efficient techniques of mensuration in tropical forests is an important mechanism for conservation, management and production advancement. The main purposes of this thesis are: introducing a new method for quantifying vertical and horizontal structures by using principal component analysis (PCA); developing two different approaches of volume modeling, one based on DBH and another based on crown area; proposing a new taper equation for native vegetation in three different formations; and estimating upper section diameters to become the geometric form method useful in natural vegetation in Brazil and reducing dependence on destructive measurements. / Informações corretas sobre o volume de árvores em formações de vegetação natural são fundamentais para a identificação de áreas potenciais para produção madeireira sustentável, estimativa de carbono e conservação da biodiversidade. Dificuldade de acesso e altos custos na obtenção de amostras necessárias para estimativas precisas de volume e biomassa são barreiras frequentes na condução de inventários e estudos florestais no Brasil. Dessa forma, o desenvolvimento de técnicas mais eficientes de mensuração em florestas tropicais é um importante mecanismo para o avanço da conservação, manejo e produção. Os principais objetivos deste trabalho foram: introduzir um novo método de quantificação das estruturas vertical e horizontal por meio do uso de análise de componentes principais (ACP); desenvolver modelos volumétricos baseados em DAP e modelos baseados em área de copa; propor uma nova função de afilamento aplicada a três diferentes formações vegetais; e estimar alturas em que deverão ter diâmetros medidos ao longo da árvore para tornar o método geométrico útil em formações naturais no Brasil, e reduzindo a necessidade de mensurações que requerem o abatimento das árvores.

O trabalho se estruturou em torno de dois estudos. O primeiro avaliou o ajuste de um modelo não linear de efeito misto para descrever o afilamento do tronco de árvores clonais de eucalipto. O modelo utilizado para descrever as variações da altura em função do raio foi o logístico de quatro parâmetros que, por integração permitiu a estimação do volume das árvores. A incorporação de funções de variância no processo de ajuste resultou em redução significativa no valor do Critério de informação de Akaike, mas os resíduos não apresentaram melhorias notáveis. Com a finalidade de compatibilizar precisão e parcimônia, o modelo que considera as variações do afilamento como uma função da altura total e do raio à altura do peito mostrou-se como o mais indicado para a estimativa do volume de árvores por funções de afilamento. O segundo estudo analisou uma nova proposta para inventários florestais em plantios clonais de eucalipto que integra modelagem geoestatística, medições de circunferência das árvores em campo e a tecnologia LiDAR aeroembarcada. As estatísticas propostas mostraram que o modelo geoestatístico com função para média foi estatisticamente superior ao modelo com média constante, com erros reduzidos em até 40%. A altura das árvores que compuseram o grid de predição para aplicação do modelo geoestatístico foi obtida pelo processamento da nuvem de pontos dos dados LiDAR. Obtidos os pares de diâmetro e altura, aplicou-se o modelo de afilamento selecionado no primeiro artigo em que se observaram diferenças médias na predição do volume próximas a 0,7%, e 0,18% para contagem de árvores, ambas com tendências de subestimativas. Diante dos resultados obtidos, o método é considerado como promissor e trabalhos futuros visam gerar um banco de parcelas permanentes que propiciem estudos de crescimento e produção florestal. / This study investigates the use of mixed-effect model and the use of LiDAR based model to estimate volume from eucalyptus forest plantation. At the first part, this study evaluates nonlinear mixed-effects to model stem taper of monoclonal Eucalyptus trees. The relation between radius and height variation was described by the four-parameter logistic model that integration returns stem volume. Embedding variance functions to the estimation process decreased significantly the Akaike\'s Information Criterion but did not improve the residual analysis. The best model to estimate stem volume from taper equations explained the stem taper as a function of the commercial height and the radius at breast height. The second part investigated the volume estimation fusing geostatistic derived from field information and airborne laser scanning data. The model based on geostatistic assumptions was statistically superior to the traditional one, with errors 40% lower. Thus, the geostatistical model was applied over tree heights extracted from the laser cloud. To each combination of diameter and height, the taper equation form the first part of this study was used. The volume and the number of trees were underestimated in 0.7% and 0.18%, respectively. The results look promising, and more permanent plots are necessary to allow studies about growth and yield of forest.

O trabalho se estruturou em torno de dois estudos. O primeiro avaliou o ajuste de um modelo não linear de efeito misto para descrever o afilamento do tronco de árvores clonais de eucalipto. O modelo utilizado para descrever as variações da altura em função do raio foi o logístico de quatro parâmetros que, por integração permitiu a estimação do volume das árvores. A incorporação de funções de variância no processo de ajuste resultou em redução significativa no valor do Critério de informação de Akaike, mas os resíduos não apresentaram melhorias notáveis. Com a finalidade de compatibilizar precisão e parcimônia, o modelo que considera as variações do afilamento como uma função da altura total e do raio à altura do peito mostrou-se como o mais indicado para a estimativa do volume de árvores por funções de afilamento. O segundo estudo analisou uma nova proposta para inventários florestais em plantios clonais de eucalipto que integra modelagem geoestatística, medições de circunferência das árvores em campo e a tecnologia LiDAR aeroembarcada. As estatísticas propostas mostraram que o modelo geoestatístico com função para média foi estatisticamente superior ao modelo com média constante, com erros reduzidos em até 40%. A altura das árvores que compuseram o grid de predição para aplicação do modelo geoestatístico foi obtida pelo processamento da nuvem de pontos dos dados LiDAR. Obtidos os pares de diâmetro e altura, aplicou-se o modelo de afilamento selecionado no primeiro artigo em que se observaram diferenças médias na predição do volume próximas a 0,7%, e 0,18% para contagem de árvores, ambas com tendências de subestimativas. Diante dos resultados obtidos, o método é considerado como promissor e trabalhos futuros visam gerar um banco de parcelas permanentes que propiciem estudos de crescimento e produção florestal. / This study investigates the use of mixed-effect model and the use of LiDAR based model to estimate volume from eucalyptus forest plantation. At the first part, this study evaluates nonlinear mixed-effects to model stem taper of monoclonal Eucalyptus trees. The relation between radius and height variation was described by the four-parameter logistic model that integration returns stem volume. Embedding variance functions to the estimation process decreased significantly the Akaike\'s Information Criterion but did not improve the residual analysis. The best model to estimate stem volume from taper equations explained the stem taper as a function of the commercial height and the radius at breast height. The second part investigated the volume estimation fusing geostatistic derived from field information and airborne laser scanning data. The model based on geostatistic assumptions was statistically superior to the traditional one, with errors 40% lower. Thus, the geostatistical model was applied over tree heights extracted from the laser cloud. To each combination of diameter and height, the taper equation form the first part of this study was used. The volume and the number of trees were underestimated in 0.7% and 0.18%, respectively. The results look promising, and more permanent plots are necessary to allow studies about growth and yield of forest.

Accurate information about tree volume in tropical vegetation formations is critical for the identification of potential areas for sustainable timber production, carbon estimation and biodiversity conservation. Difficult access and the cost of obtaining a large number of samples needed for accurate wood volume and biomass determination are often barriers for carrying out inventories and studies in natural forests in Brazil. Therefore, the development of more efficient techniques of mensuration in tropical forests is an important mechanism for conservation, management and production advancement. The main purposes of this thesis are: introducing a new method for quantifying vertical and horizontal structures by using principal component analysis (PCA); developing two different approaches of volume modeling, one based on DBH and another based on crown area; proposing a new taper equation for native vegetation in three different formations; and estimating upper section diameters to become the geometric form method useful in natural vegetation in Brazil and reducing dependence on destructive measurements. / Informações corretas sobre o volume de árvores em formações de vegetação natural são fundamentais para a identificação de áreas potenciais para produção madeireira sustentável, estimativa de carbono e conservação da biodiversidade. Dificuldade de acesso e altos custos na obtenção de amostras necessárias para estimativas precisas de volume e biomassa são barreiras frequentes na condução de inventários e estudos florestais no Brasil. Dessa forma, o desenvolvimento de técnicas mais eficientes de mensuração em florestas tropicais é um importante mecanismo para o avanço da conservação, manejo e produção. Os principais objetivos deste trabalho foram: introduzir um novo método de quantificação das estruturas vertical e horizontal por meio do uso de análise de componentes principais (ACP); desenvolver modelos volumétricos baseados em DAP e modelos baseados em área de copa; propor uma nova função de afilamento aplicada a três diferentes formações vegetais; e estimar alturas em que deverão ter diâmetros medidos ao longo da árvore para tornar o método geométrico útil em formações naturais no Brasil, e reduzindo a necessidade de mensurações que requerem o abatimento das árvores.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila Romagnoli.pdf: 2103605 bytes, checksum: 61f6314f8d7400988a432b7a4793d4be (MD5) Previous issue date: 2013-01-24 / Photonic crystal fibers have been proposed as single-polarization (or polarizing) fibers with important applications being demonstrated, for example, in telecommunications, sensing and georeferencing. Although the vast majority of reported studies have focused on the numerical analysis of the performance of PCFs with specific and unconventional designs, post-processing PCFs also allows for great flexibility in altering the characteristics of guidance. In this work, the structure of a commercial, highly birefringent, PCF, with different holes diameters, has been locally changed using a tapering technique, which reduces the transverse dimensions of the fiber, with the application of pressure in the holes. This process was implemented to create 1-cm-long sections with a 66% reduction in their cross-sectional dimensions, through the application of pressure using two different schemes. It is numerically and experimentally shown that the two resulting structures are polarizing. In the first scheme, the same pressure is applied to all holes, resulting in a polarizing PCF at a wavelength of 633 nm, with an experimentally obtained polarization extinction ratio (PER) of 6.44 dB. In the second scheme, the applied pressure was different for the large and small holes, resulting in a polarizing PCF for the 1510-1590 nm wavelength range, with an experimentally obtained PER of more than 30 dB. Both the simplicity of the method and the resulting PER compares favorably with alternative methods to create polarizing conventional and photonic crystal fibers. / Fibras de cristal fotônico (PCFs, do inglês photonic crystal fibers) vêm sendo propostas como fibras polarizadoras, com importantes aplicações sendo demonstradas, por exemplo, em telecomunicações, sensoriamento e georreferenciamento. Apesar da vasta maioria dos trabalhos reportados analisarem numericamente o desempenho de PCFs com designs específicos e não convencionais, o pós-processamento em PCFs comerciais permite grande flexibilidade na alteração das características de guiamento. Neste trabalho, a estrutura de uma PCF altamente birrefringente comercial, com capilares de diferentes diâmetros, foi alterada localmente utilizando uma técnica de afilamento (tapering), que reduz as dimensões transversais da fibra, com aplicação de pressão nos capilares. Este processo foi implementado para criar seções de 1 ���� de extensão com uma redução nas dimensões transversais de 66%, aplicando-se pressão de duas formas diferentes. Demonstra-se numérica e experimentalmente que as duas estruturas resultantes são polarizadoras. Na primeira forma, aplicou-se uma única pressão em todos os capilares, resultando em uma PCF polarizadora no comprimento de onda de 633 ����, com uma razão de extinção de polarização (PER) experimentalmente obtida de 6,44 ����. Já na segunda forma aplicaram-se pressões diferentes nos capilares grandes e pequenos, o que resultou em uma PCF polarizadora para a faixa de comprimentos de onda que se estende de 1510 ���� a 1590 ����, com uma PER experimentalmente obtida superior a 30 ����. Tanto a simplicidade do método quanto a PER resultante possuem resultados positivos em comparação a métodos alternativos para a produção de fibras convencionais e fibras de cristal fotônico polarizadoras.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Mendes Gerosa.pdf: 5257410 bytes, checksum: d0ee4897567ff7f2299a46312ebcc2f1 (MD5) Previous issue date: 2011-01-27 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / In this work two techniques are described for post-processing photonic crystal fibers (PCFs), which were developed to change their guidance properties. The first technique consists of selectively closing holes of the PCF microstructure, thus allowing, among other things, to fill in some holes with materials such as liquids, polymers and nanoparticles. The other technique consists of selectively collapsing holes in the PCF cross-section using differential pressure and an optical fiber fusion splicer, and is based on techniques previously demonstrated for PCF tapering. With the first technique a simple and effective way of sealing liquid core fibers is demonstrated, which avoids evaporation. The study of PCFs with complex cores formed by the original core of a solid-core fiber and an oil-filled hole adjacent to the core was also undertaken with this technique and provided a strong interaction between light and the filled channel, as well as a high sensitivity to temperature (displacement of 5.35 nm/°C in the observed spectral structures). With the use of the second technique, the collapse of a hole adjacent to the solid core of a PCF allowed the development of a modal Mach-Zehnder allfiber interferometer, with a spectral modulation depth of 9.5 dB, which is similar to that of other PCF modal interferometers reported in the literature, and a sensitivity to temperature of -54 pm/°C, which is about 4 times higher than that of Bragg gratings in conventional optical fibers. The same technique was used to obtain optical coupling between two cores of a photonic crystal fiber with 3 initially uncoupled cores. / Nesse trabalho são descritas duas técnicas de pós-processamento em fibras de cristal fotônico (PCFs, do inglês Photonic Crystal Fibers) desenvolvidas para alterar suas propriedades de guiamento. A primeira consiste em fechar seletivamente buracos da microestrutura das PCF possibilitando assim, entre outras coisas, o preenchimento de alguns buracos com materiais como líquidos, polímeros e nanopartículas. A outra técnica consiste em se colapsar seletivamente buracos da seção transversal da microestrutura de uma PCF utilizando pressão diferencial e uma máquina de emendas para fibras ópticas, sendo baseada em técnicas previamente demonstradas para o afilamento (tapering) de PCFs. Com a utilização da primeira dessas técnicas é apresentada uma maneira simples e eficiente de se vedar fibras com núcleo líquido, evitando-se assim a evaporação. O estudo de PCFs com núcleos complexos, formados pelo núcleo original de uma fibra de núcleo sólido e um buraco adjacente ao núcleo preenchido por óleo foi também realizado com essa técnica, proporcionando uma grande interação da luz com o canal preenchido e uma alta sensibilidade a temperatura (deslocamento de 5,35 nm/°C nas estruturas espectrais observadas). Utilizado-se a segunda técnica, o colapso de um buraco adjacente ao núcleo sólido de uma PCF permitiu o desenvolvimento de um interferômetro modal de Mach-Zehnder totalmente a fibra, apresentando uma profundidade de modulação espectral de 9,5 dB, semelhante à de outros interferômetros modais em PCFs reportados na literatura, e uma sensibilidade a temperatura de -54 pm/°C, cerca de 4 vezes maior do que a de redes de Bragg em fibras ópticas convencionais. A mesma técnica foi utilizada para se obter o acoplamento óptico entre 2 núcleos de uma fibra de cristal fotônico com 3 núcleos inicialmente desacoplados.