Orientador: Irenilza de Alencar Nääs / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordeiro_AlexandraFerreiradaSilva_M.pdf: 2367138 bytes, checksum: 6f75c3d8e468c0ebd6f7bceda2a2889b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Entre os desafios da suinocultura no atual mercado competitivo destaca-se a rastreabilidade do produto que garante entre muitos pontos a questão do bem estar animal. O objetivo dessa pesquisa é estimar o gasto energético da vocalização de leitões em situação de dor e identificar suínos e sua condição de estresse pela sua vocalização. A primeira hipótese é que é possível estimar a energia gasta na vocalização. A segunda é que é possível identificar suínos pela sua vocalização e a terceira é que é possível identificar o estado de bem- estar ou estresse de suínos pela sua vocalização. Para tanto foram realizados três experimentos em granja comercial da cidade de Holambra- SP. No primeiro experimento foi analisada a vocalização de dois grupos de leitões durante a castração, um grupo com anestesia local e outro sem anestesia. A energia emitida no sinal vocal foi processada no software Matlab®. No segundo foi realizado a gravação da vocalização dos animais durante a caudectomia, marcação e castração. No terceiro experimento foi realizada a gravação da vocalização de leitões nas fases de maternidade, creche, crescimento e terminação em diferentes situações de estresse: sem estresse e com estresse térmico, fome, sede e dor. Para análises dos sinais de sons foi utilizado o software Praat®. Foi possível estimar a energia gasta na vocalização dos suínos e identificar condições de estresse pela sua vocalização. Porém, não foi possível identificar os animais pela sua vocalização / Abstract: Among the challenges in today's competitive market hog stands out for the product traceability, that ensures many points between the issue of animal welfare. The objective of this research is to estimate the energy expenditure of the vocalization of piglets in a situation of pain and identify pigs and their stress condition for their vocalization. The first hypothesis is that it is possible to estimate the energy expended in vocalization. The second is that pigs can be identified by their vocalizations, and the third is that it is possible to identify the state of well-being or stress of pigs by their vocalization. For this purpose, two experiments were conducted in commercial farm, in the city of Holambra-SP. In the first experiment, we analyzed the vocalizations of two groups of piglets during castration, one group with local anesthesia and the other without anesthesia. The energy emitted in the voice signal was obtained in Matlab ®. In the second experiment we analyzed the vocalizations of piglets during caudectomia, marking and castration. In the third experiment, it was performed recording of the vocalization of piglets in the stages of farrowing, nursery, growing and finishing in different situations of stress: no stress and thermal stress, hunger, thirst and pain. The software Praat® was used for analyzing of sound signals. It was possible to estimate the energy expended in the vocalization of pigs, and identify the stress conditions by using their vocalization as input variable. However, it was not possible to identify animals by their vocalization / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutora em Engenharia Agrícola

Orientador: Yuzo Iano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:16:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvestreBezerra_ManoelIvanildo_D.pdf: 5165235 bytes, checksum: 93259721102d21ca5d681ec6df5622e0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho é proposto um novo método de estimação separada (sub-ótimo) para o processo (modelo) espectral ARMA. Os métodos sub-ótimos utilizam-se das equações de Yule-Walker e do método de mínimos quadrados para as estimativas AR, e geralmente do método de Durbin para as estimativas MA. Dado que os parâmetros AR e MA já foram estimados, no método proposto é feita uma nova filtragem AR do sinal de interesse utilizando-se as estimativas da parte MA. A partir deste novo sinal estimado, determinam-se as novas estimativas das partes AR e MA do processo ARMA, e em seguida obtém-se a estimativa da densidade espectral de potência. Os resultados dependem muito do espectro de interesse, e da parametrização que foi utilizada, mas de um modo geral os resultados fornecidos foram muito bons. Um estudo descrevendo os principais métodos de estimação espectral paramétrica dos processos ARMA também é realizado neste trabalho. Esses métodos são comparados medindo a precisão através do erro relativo e do coeficiente de variação médio das estimativas dos parâmetros / Abstract: This work proposes a new method of estimating separate (sub-optimal) for the spectrum ARMA process (model). The sub-optimal methods use the Yule-Walker equations and the method of least squares estimates for the AR, and usually the method of Durbin estimates for MA. Since AR and MA parameters have been estimated, in the method it is made a new AR filtering of the signal of interest using the estimates of the MA. From this new estimated signal, the new AR and MA estimates of parts from the ARMA process are obtained, and then the power spectral density is estimated. The results depend so much on the spectrum of interest and the parameterization used in the process, but generally the final results were very good. A study describing the main methods of parametric spectral estimation of ARMA processes is also performed in this work. These methods are compared by measuring their accuracy through the relative error and the average coefficient of variation of the parameter estimates / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Sandra Lucia da Cruz, João A. F. R. Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T22:23:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_ArlanLucasde_D.pdf: 3739716 bytes, checksum: 40314e4f8359d3c06b6df822abda9f09 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Uma nova técnica de detecção de vazamentos em tubulação é apresenta­da. A técnica é baseada na análise espectral de sinais de pressão medidos em trechos da tubulação que favorecem a formação de ondas estacionárias. Sendo baseada no espectro do sinal, e não na sua representação temporal, a análise possibilita a identificação do vazamento mesmo quando este ocorre durante a realização de operações que naturalmente encobririam o transiente de pressão gerado pelo vazamento. Testes experimentais foram realizados numa tubulação de 1250 m de comprimento em várias condições de fluxo e configurações de vazamento durante a partida e a parada de uma bomba centrífuga. Transientes de pressão foram obtidos por quatro transdutores conectados a um computador padrão PC comandado por um software de aquisição de dados e controle desenvolvido. Os testes mostraram que a análise espectral dos transientes de pressão, juntamente com o conhecimento dos pontos de reflexão na tubulação, consiste em um método simples e eficiente de se detectar vazamentos / Abstract: The development and test of a technique for leak detection in pipelines is presented. The technique is based on the spectral analysis of pressure signals measured in pipeline sections where the formation of stationary waves is favoured, allowing leakage detection during the start stop of pumps. Experimental tests were performed in a 1250 m long pipeline for various operational conditions of the pipeline (liquid flow rate and leakage configuration). Pressure transients were obtained by four transducers connected to a PC compute. The obtained results show that the spectral analysis of pressure transients, together with the knowledge of reflection points provide a simple and efficient way of identifying leaks during the start stop of pumps in pipelines / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T00:40:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CarlosAlexandreMoreirada_D.pdf: 33350422 bytes, checksum: 046e0a2c090474593621166c81042136 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As indústrias química, alimentícia e farmacêutica têm empregado extensivamente a operação de fluidização em inúmeros processos, devido às suas características bastante atrativas, que possibilitam um contato efetivo entre a fase sólida e fluida, o que reflete na geração de altas taxas de transferência de calor e de massa. No entanto, o regime de fluidização borbulhante, o qual é condição de partida dos processos que envolvem esta operação, frequentemente é afetado pelas condições operacionais. As temperaturas elevadas, o conteúdo de umidade excessivo das partículas e a introdução de líquidos no leito fluidizado podem conduzir a instabilidades no regime fluidodinâmico e provocar o colapso parcial ou total do leito, reduzindo a eficiência do processo. A manutenção de condições estáveis do regime de fluidização durante processos de recobrimento de partículas em leitos fluidizados é de fundamental importância para garantir uma eficiência de recobrimento favorável e evitar a formação de zonas sem movimentação e aglomeração das partículas no leito, pois estes fatores indesejáveis comprometem a mistura entre as fases e conseqüentemente a qualidade do produto final. Dentro deste contexto, a utilização de um sistema de monitoramento e controle em tempo real de processos de recobrimento de partículas é extremamente desejável para permitir a operação de regimes de fluidização estáveis e garantir um filme de recobrimento uniforme e boas condições de escoabilidade dos sólidos. A presente proposta de tese de doutorado tem por objetivo aplicar a metodologia de análise espectral Gaussiana dos sinais de flutuação de pressão (Parise et al. (2008)), para o desenvolvimento de sistemas de controle baseados em inteligência artificial (Lógica Fuzzy), visando monitorar a estabilidade do regime de fluidização em processo de recobrimento de partículas. Comparações entre as condições fluidodinâmicas dos processos com e sem controle foram analisadas para operações em leito fluidizado em escala de laboratorio. Para avaliar a qualidade das partículas foi utilizada uma sonda de monitoramento in-line (Parsum IPP70), onde se pôde verificar os instantes iniciais da aglomeração indesejada. Com a aplicação desde sistema automatizado foi possível associar a estabilidade da fluidização em função do elevado grau de aglomeração. O ponto de parada do processo pôde ser definido em 420 µm (inicial em 360 µm) e a partir deste o mecanismo de recobrimento acontece simultaneamente com o de aglomeração. Os parâmetros de monitoramento do regime conseguiram não somente identificar a fase inicial da defluidização, como também foi possível a partir deles, controlar o processo por Lógica Fuzzy-PI e estabilizar a operação para altas taxas de suspensão atomizadas / Abstract: The chemical, food and pharmaceutical industries have extensively used fluidization operation in many cases, due to its very attractive features that enable effective contact between the solid and fluid phase, which reflects the generation of high heat and mass transfer rates. However, the bubbling fluidization regime, which is the starting condition of the processes involved in this operation is often affected by operating conditions. Elevated temperatures, excessive moisture content of the particles and introduction of liquid into the fluidized bed may lead to instabilities in the fluid-dynamic regime and cause partial or total collapse of the bed, reducing the process efficiency. The maintenance of stable conditions of the fluidization regime for particle coating processes in fluidized beds is of fundamental importance to ensure a favorable coating efficiency and to avoid zones without movement and agglomeration of particles in the bed, because these undesirable factors compromise the mixing between the phases and therefore the quality of the final product. Within this context, the use of a monitoring system and real-time control of particle coating processes is highly desirable to allow operation in stable fluidization regimes and to ensure a uniform coating film and good condition of flowability of the solids. This doctoral thesis aims to apply the Gaussian spectral analysis methodology of the pressure fluctuation signals (Parise et al. (2008)) , for the development of control systems based on artificial intelligence (Fuzzy Logic), to monitor the stability of fluidization regime particle coating process. Comparisons between the fluid dynamic conditions of the processes with and without control were analyzed for operations in fluidized bed laboratory scale. To assess early stages of unwanted agglomeration, a monitoring in-line probe (Parsum IPP70) was used. With the application of this automated system, it was possible to associate the stability of fluidization with a high degree of agglomeration. The process stopping point could be set at 420 µm (initial in 360 µm) and after, the coating mechanism takes place simultaneously with the agglomeration one. The monitoring parameters of the system were able to identify the initial phase of defluidization, as well as it was possible to control the process by using Fuzzy Logic and to stabilize the operation for high rates of the coating suspension atomized onto the bed / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: José Maria Campos dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_ElsonCesar_D.pdf: 11465202 bytes, checksum: 1ad71136d449760c1a551cda489beaca (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho, estudam-se fenômenos de propagação de ondas acústicas em cavidades unidimensionais e bidimensionais e se propõe uma metodologia para a análise do comportamento acústico com o objetivo de identificar a propagação de onda nessas estruturas em médias e altas frequências. Para isso se utilizou os métodos originados da Análise de Fluxo de Energia (EFA) que têm como variáveis primárias a densidade de energia e fluxo de energia. Duas formulações foram usadas para resolver as equações diferenciais de energia aproximada derivada do EFA: o Método dos Elementos Finitos de Energia (EFEM) e o Método do Elemento Espectral de Energia (ESEM). O Método do Elemento Espectral (SEM) foi outra formulação estudada para resolver as equações diferenciais de propagações de ondas em cavidades acústicas unidimensionais, bem como para validar a metodologia proposta. Diferentes tipos de cavidades acústicas unidimensionais foram investigadas e implementas tais como: guia de onda simples, guia de onda com descontinuidade geométrica e guia de onda com descontinuidade das propriedades médias. Para isso, desenvolveu-se relações de acoplamento que descrevem essas descontinuidades acústicas. Um exemplo simulado envolvendo uma cavidade acústica retangular fechada é analisado com ESEM e os resultados são comparados com aqueles obtidos pelo EFA, EFEM e a Solução Analítica Acústica (SAA) da equação forçada de Helmholtz para cavidades retangulares bidimensionais fechadas. Uma investigação experimental do comportamento acústico de uma cavidade acústica bidimensional fechada foi realizada para verificar e validar os resultados do ESEM. De maneira geral, se observou que os resultados obtidos pelos modelos simulados apresentaram um comportamento semelhante ao resultado encontrado experimentalmente / Abstract: In this research, propagation phenomena of acoustic waves in one-dimensional and two-dimensional cavities is investigated and a methodology, based on energy methods, is proposed to predict acoustic response of these structures, at mid and high frequencies. These methods, originated from Energy Flow Analysis, use as primary variables the energy density and the energy flow. Two methodologies are used to solve approximated energy differential equations derived from EFA: Energy Finite Element Method (EFEM) and Energy Spectral Element Method (ESEM). The Spectral Element Method (SEM), is used to solve the wave propagation differential equations of acoustic in one-dimensional cavities, moreover this method is applied to validate the proposed methodology. Different acoustics cavities were investigated, such as simple waveguide, waveguide with geometric discontinuity and waveguide with discontinuity of the average properties. To this purpose, coupling relationships that represent those discontinuities are developed. A simulated example involving a closed rectangular acoustic cavity is analyzed with ESEM and the results are compared with those obtained by EFA, the Energy Finite Element Method (EFEM) and the acoustic analytical solution (SAA) of forced Helmholtz equation for rectangular two-dimensional closed cavities. An experimental investigation of acoustic response of a closed two-dimensional acoustic cavity was performed to verify the results of ESEM. The simulated models results, calculated in terms of energy variables, to analyze cavity, showed a good agreement with the experimental result / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

O músculo reto do abdome é um importante músculo da parede abdominal, responsável pela estabilização e função da coluna, tanto em atividades atléticas quanto em atividades cotidianas. Entretanto, pouco se conhece sobre o controle neuromotor de tal estrutura em atividades voluntárias, como os exercícios abdominais, e como as diferentes tarefas agem na ativação segmentada das porções musculares do músculo reto do abdome. Em geral, a presente dissertação teve como objetivo investigar o controle neuromotor do músculo reto do abdome em diferentes tarefas voluntárias através de quatro experimentos. O primeiro experimento teve como objetivo descrever as características morfológicas do músculo reto do abdome, em particular sua área de secção transversa, ao longo do comprimento longitudinal do músculo, utilizando as imagens do projeto homem visível (NLM). O segundo experimento objetivou o mapeamento dos pontos motores para cada porção muscular. O terceiro experimento investigou o controle neuromotor das diversas porções musculares em tarefas isométricas de baixa intensidade. E por fim, o quarto experimento investigou o comportamento das porções musculares em diferentes tarefas isométricas em condição de fadiga neuromuscular. Baseado nos experimentos apresentados neste estudo pode-se concluir que o músculo reto do abdome é uma estrutura extremamente complexa em sua arquitetura, sendo caracterizada por diversas porções musculares que se interconectam através de aponeuroses tendíneas, onde, possivelmente nenhuma fibra muscular atravesse seus ventres. Devido a tal consideração, supõe-se que o controle das diversas porções, por sua independência anatômica, dependa de um aporte nervoso diferenciado para o controle motor. Assim, podem-se definir pelo menos um nervo para cada porção em ambos os ventres. Devido a tais considerações, se torna plausível considerar um controle neuromotor diferenciado de cada porção muscular, mas os experimentos relacionados à ativação muscular de baixa intensidade mostram um controle central compartilhado por todos os ventres e um ganho associado à tarefa para cada porção de forma distinta. Os resultados do experimento de indução de fadiga demonstraram diferenças no espectro, mostrando diferenças no controle neuromuscular em função das tarefas, mas não apresentou diferenças na análise temporal. Conclui-se, então, que existe uma ativação seletiva para cada porção muscular, embora não se consiga ativar apenas uma região do ventre muscular, em função do controle central associado. Deste modo, parece que a alteração da tarefa possui valor na alteração da ênfase para cada porção muscular, mas questiona-se o valor deste ganho para objetivos relacionados à força ou hipertrofia muscular. / The rectus abdominis is an important muscle of the abdominal wall; it is responsible for the stabilization and function of the spine, as to athletic activity as daily activity. However, we do not have enough knowledge about the neuromotor control of this structure in voluntary activities, like abdominal exercises and how different tasks alter the segmental activation of the different parts of the abdomen. The aims of the present dissertation were to investigate the neuromotor control of the rectus abdominis in different voluntary tasks by four experiments. The aim of the first experiment was to describe morphologic characteristics of the rectus abdominis, in particular its transverse cross section, using the visible human project (NLM). The aim of the second experiment was to define motor points to each portion of the rectus abdominis. The aim of the third experiment was to investigate the neuromotor control of the each portion of the rectus abdominis in isometric low intensity tasks. And, the fourth experiment investigated the behavior of the different portions of the rectus abdominis in different isometric tasks on neuromuscular fatigue. The present experiments showed that the rectus abdominis muscle has an extremely complex structure in its architecture, defined by different portions without connection one each other and it is defined by a lot of portions that connect by tendinius aponeuroses. It could be considered that the control of the different portions, by your anatomic characteristics, have different nerves to each portion that facilitates the motor control. We found at least one nerve to each portion. But it is possible that exist different neuromotor control to each portion, so the next experiments related to low intensity of the muscular activation showed a central control shared by all portions and the gain associated to each task. The result of the fatigue experiment showed differences on spectral analysis and changes in neuromuscular control by the tasks, but did not present differences on temporal analysis. In conclusion, there is selective activation to each muscular portion; however, it could not be activated only one portion of the rectus abdominis to a specific task. Therefore, it can be that the alteration of the task has an important value on each muscular portion, but it does not know if this gain has any value to strength and hypertrophy.

A dificuldade que se tem em promover uma adequada gestão da qualidade dos recursos hídricos tem como uma das causas a escassez de dados, seja espacial ou temporalmente. Os programas de monitoramento da qualidade da água convencionais possuem uma taxa de amostragem baixa, que em muitos casos se resume a algumas amostras por ano. Na busca por tornar as séries históricas de qualidade da água mais densas e representativas, desenvolvem-se técnicas de monitoramento automatizado, com equipamentos fixos em campo, coleta de dados automática e envio em tempo real. Embora estas técnicas tornem as séries históricas muito mais representativas e possibilitem uma tomada de decisão em tempo hábil para o gestor, elas ainda não estão consolidadas e possuem uma série de obstáculos na sua utilização, como o alto custo, as dificuldades de instalação dos equipamentos em campo, e a manutenção e calibração dispendiosas. Uma alternativa seria o chamado monitoramento da qualidade da água em tempo quase real (MQATQR), no qual um operador vai até o curso d’água portando o sensor, que pode ser uma sonda multiparamétrica, faz as leituras com uma frequência maior que o monitoramento convencional, e vai até uma base onde possa enviar esta informação. Com um mesmo aparelho pode ser feita a cobertura de um grande número de pontos e o equipamento pode ter sua calibração controlada em laboratório. Nesse contexto, o objetivo desta tese é avaliar a efetividade e o impacto econômico da utilização de uma estratégia de MQATQR como ferramenta de geração de dados de qualidade da água em um cenário de escassez de dados. Para isso foram utilizadas séries históricas de pontos de monitoramento da qualidade da água em tempo real no Brasil, Canadá e EUA. Estas séries foram submetidas à análise espectral para identificação das frequências mais densas e da representatividade delas dentro das séries. Os valores das frequências obtidos foram relacionados com atributos físicos e hidrológicos das bacias hidrográficas dos pontos de monitoramento. Para obtenção dos intervalos de amostragem foi aplicado o teorema de Nyquist-Shannon. A avaliação da viabilidade econômica da estratégia foi feita com dois estudos de caso, um é a aplicação na Rede Hidrometeorológica Nacional de Referência e o outro a aplicação no âmbito dos empreendimentos hidrelétricos sujeitos à resolução conjunta ANA/ANEEL nº 03/2010. Foi possível observar uma boa relação entre as frequências de amostragem e a área das bacias, possibilitando a prescrição de diferentes tipos de MQATQR para diferentes tipos de bacia. Os intervalos de amostragem obtidos por meio das frequências características em geral se mostraram executáveis nos moldes do MQATQR até a permanência de frequência de 90%. Para as permanências maiores que 90% os intervalos se aproximam do diário, sendo mais aconselhável a utilização de estratégias em tempo real. A estratégia de MQATQR se mostrou com melhor custo-efetividade para a maioria dos programas de monitoramento quando se utilizam permanências de frequências inferiores a 65%. Para permanências maiores que 65% a estratégia se mostrou economicamente viável para programas de monitoramento cujos pontos de amostragem estão próximos à base de operação. A estratégia de MQATQR se mostra como alternativa efetiva para o aumento da densidade temporal dos dados para diversos tipos de programas de monitoramento, com exceção daqueles que exigem o acompanhamento das variações bruscas na qualidade da água, como sistemas de alerta de qualidade da água. / The difficulty in promoting an adequate water quality management is mainly because data scarcity, either spatially or temporally. Conventional water quality monitoring programs have a low sampling rate, in many cases only few samples per year. By using appropriated equipment in field for data collection and real time sending, it is possible to develop some automated monitoring techniques to make the water quality series denser and representative. Although these techniques make the series more representative and allow a time decision-making for the manager, there are some barriers in their application such as higher costs, difficulties of installing the equipment and expensive maintenance and calibration. An alternative is the near-real-time water quality monitoring (NRTWQM), in which an operator goes to the river carrying the sensor, as a multi-parametric probe for example, to obtain a higher sampling frequency than monitoring conventional. In sequence the operator goes to a base where the information can be sent. By using the same sensor, it is possible to cover a large number of points. The equipment can also be calibrated in the laboratory. In this context, the objective of this work is to evaluate the effectiveness and economic impact in using a NRTWQM strategy as a tool to generate water quality data in a data scarcity scenario. For this purpose, water quality series are considered in real time at monitoring points in Brazil, Canada and the USA. The series were submitted to the spectral analysis to identify dense frequencies and their representativeness within the series. The frequencies values were related to the physical and hydrological attributes of the hydrographic basins. The Nyquist-Shannon theorem was applied to obtain the sampling intervals. The economic viability of the strategy is evaluated in two study cases. The National Hydrometeorological Reference Network is applied in the first, whilst the second is based on the application in the scope of hydroelectric projects subject to ANA / ANEEL nº 03/2010 normative resolution. It is observed a good relationship between the sampling frequencies and the basin area, which makes possible to prescribe different types of NRTWQM for different types of basin. In general, the sampling intervals obtained by means of the characteristic frequencies were shown to be executable in the NRTWQM models up to the 90% of cumulative frequency. For cumulative frequency higher than 90% the intervals approach the diary, consequently it is more advisable to use real-time strategies. The NRTWQM strategy proved to be the most cost-effective for mainly monitoring programs when using cumulative frequencies less than 65%. For cumulative frequency higher than 65%, the strategy proved to be economically viable for monitoring programs where sampling points are close to the base of operation. The NRTWQM strategy is an effective alternative to increase the temporal density of data for several types of monitoring programs, except for those that require the monitoring, of sudden changes in water quality, such as water quality warning systems.

Este estudo explora a obtenção da altura da camada limite planetária a partir de diferentes métodos e equipamentos, com foco na análise espectral do campo de vento do lidar Doppler. Realizou-se uma campanha de medição por 80 dias com dois lidars Dopplers comerciais com diferentes alcances verticais. Para o lidar com maior alcance vertical e consequetemente uma medida direta da altura da camada limite planetária, foi aplicado o método da variância da razão sinal-ruído e os resultados foram comparados aos valores de altura estimados a partir de dados de radiossondagem através de dois métodos distintos, o método da parcela e o método do número de Richardson bulk, o qual apresentou melhores resultados. Para o lidar com menor alcance vertical, aplicou-se a análise espectral que forneceu valores de comprimento de onda dos picos espectrais, proporcionais à altura da camada limite planetária. A constante de proporcionalidade para obtenção dos valores da altura da camada foi calculada comparando-se os resultados aos valores de altura estimados pela radiossondagem através do método do número de Richardson bulk, obtendo-se um valor de constante de proporcionalidade próximo ao sugerido na literatura. Entretanto, o conjunto de dados que mostrou boas estimativas dos picos espectrais foi bastante restrito, limitando a comparação ao longo do período entre os lidars. / This study explores the obtaining of the planetary boundary layer height through different methods and equipment, focusing on the spectral analysis of the wind field from Doppler lidar. An 80-day measurement campaign was conducted with two commercial Doppler lidars with different vertical ranges. For the lidar with greater vertical range and consequently a direct measurement of the planetary boundary layer heigth, the method of signal-to-noise ratio variance was applied and the results were compared to the height values estimated from radiosonding data using two different methods, the parcel method and the bulk Richardson number method, which presented better results. For the lidar with a lower vertical range, spectral analysis was applied, which provided wavelength values of the spectral peak, proportional to the planetary boundary layer height. The proportionality constant, in order to obtain the boundary height values, were calculated by comparing the height values estimated from the radiosonding data, using the bulk Richardson number method. Proportionality constant value close to the one found in the literature were obtained. However, the set of data that showed good estimates of the spectral peaks was very restricted, limiting the comparison over the period between the lidars.

O presente texto descreve a tese de doutorado intitulada Análise de Formas usando Wavelets em Grafos. O tema está relacionado à área de Visão Computacional, particularmente aos tópicos de Caracterização, Descrição e Classificação de Formas. Dentre os métodos da extensa literatura em Análise de Formas 2D, percebe-se uma presença menor daqueles baseados em grafos com topologia arbitrária e irregular. As contribuições desta tese procuram preencher esta lacuna. É proposta uma metodologia baseada no seguinte pipeline : (i) Amostragem da forma, (ii) Estruturação das amostras em grafos, (iii) Função-base definida nos vértices, (iv) Análise multiescala de grafos por meio da Transformada Wavelet Espectral em grafos, (v) Extração de Características da Transformada Wavelet e (vi) Discriminação. Para cada uma das etapas (i), (ii), (iii), (v) e (vi), são inúmeras as abordagens possíveis. Um dos desafios é encontrar uma combinação de abordagens, dentre as muitas alternativas, que resulte em um pipeline eficaz para nossos propósitos. Em particular, para a etapa (iii), dado um grafo que representa uma forma, o desafio é identificar uma característica associada às amostras que possa ser definida sobre os vértices do grafo. Esta característica deve capturar a influência subjacente da estrutura combinatória de toda a rede sobre cada vértice, em diversas escalas. A Transformada Wavelet Espectral sobre os Grafos revelará esta influência subjacente em cada vértice. São apresentados resultados obtidos de experimentos usando formas 2D de benchmarks conhecidos na literatura, bem como de experimentos de aplicações em astronomia para análise de formas de galáxias do Sloan Digital Sky Survey não-rotuladas e rotuladas pelo projeto Galaxy Zoo 2 , demonstrando o sucesso da técnica proposta, comparada a abordagens clássicas como Transformada de Fourier e Transformada Wavelet Contínua 2D. / This document describes the PhD thesis entitled Shape Analysis by using Wavelets on Graphs. The addressed theme is related to Computer Vision, particularly to the Characterization, Description and Classication topics. Amongst the methods presented in an extensive literature on Shape Analysis 2D, it is perceived a smaller presence of graph-based methods with arbitrary and irregular topologies. The contributions of this thesis aim at fullling this gap. A methodology based on the following pipeline is proposed: (i) Shape sampling, (ii) Samples structuring in graphs, (iii) Function dened on vertices, (iv) Multiscale analysis of graphs through the Spectral Wavelet Transform, (v) Features extraction from the Wavelet Transforms and (vi) Classication. For the stages (i), (ii), (iii), (v) and (vi), there are numerous possible approaches. One great challenge is to nd a proper combination of approaches from the several available alternatives, which may be able to yield an eective pipeline for our purposes. In particular, for the stage (iii), given a graph representing a shape, the challenge is to identify a feature, which may be dened over the graph vertices. This feature should capture the underlying inuence from the combinatorial structure of the entire network over each vertex, in multiple scales. The Spectral Graph Wavelet Transform will reveal such an underpining inuence over each vertex. Yielded results from experiments on 2D benchmarks shapes widely known in literature, as well as results from astronomy applications to the analysis of unlabeled galaxies shapes from the Sloan Digital Sky Survey and labeled galaxies shapes by the Galaxy Zoo 2 Project are presented, demonstrating the achievements of the proposed technique, in comparison to classic approaches such as the 2D Fourier Transform and the 2D Continuous Wavelet Transform.

O presente texto descreve a tese de doutorado intitulada Análise de Formas usando Wavelets em Grafos. O tema está relacionado à área de Visão Computacional, particularmente aos tópicos de Caracterização, Descrição e Classificação de Formas. Dentre os métodos da extensa literatura em Análise de Formas 2D, percebe-se uma presença menor daqueles baseados em grafos com topologia arbitrária e irregular. As contribuições desta tese procuram preencher esta lacuna. É proposta uma metodologia baseada no seguinte pipeline : (i) Amostragem da forma, (ii) Estruturação das amostras em grafos, (iii) Função-base definida nos vértices, (iv) Análise multiescala de grafos por meio da Transformada Wavelet Espectral em grafos, (v) Extração de Características da Transformada Wavelet e (vi) Discriminação. Para cada uma das etapas (i), (ii), (iii), (v) e (vi), são inúmeras as abordagens possíveis. Um dos desafios é encontrar uma combinação de abordagens, dentre as muitas alternativas, que resulte em um pipeline eficaz para nossos propósitos. Em particular, para a etapa (iii), dado um grafo que representa uma forma, o desafio é identificar uma característica associada às amostras que possa ser definida sobre os vértices do grafo. Esta característica deve capturar a influência subjacente da estrutura combinatória de toda a rede sobre cada vértice, em diversas escalas. A Transformada Wavelet Espectral sobre os Grafos revelará esta influência subjacente em cada vértice. São apresentados resultados obtidos de experimentos usando formas 2D de benchmarks conhecidos na literatura, bem como de experimentos de aplicações em astronomia para análise de formas de galáxias do Sloan Digital Sky Survey não-rotuladas e rotuladas pelo projeto Galaxy Zoo 2 , demonstrando o sucesso da técnica proposta, comparada a abordagens clássicas como Transformada de Fourier e Transformada Wavelet Contínua 2D. / This document describes the PhD thesis entitled Shape Analysis by using Wavelets on Graphs. The addressed theme is related to Computer Vision, particularly to the Characterization, Description and Classication topics. Amongst the methods presented in an extensive literature on Shape Analysis 2D, it is perceived a smaller presence of graph-based methods with arbitrary and irregular topologies. The contributions of this thesis aim at fullling this gap. A methodology based on the following pipeline is proposed: (i) Shape sampling, (ii) Samples structuring in graphs, (iii) Function dened on vertices, (iv) Multiscale analysis of graphs through the Spectral Wavelet Transform, (v) Features extraction from the Wavelet Transforms and (vi) Classication. For the stages (i), (ii), (iii), (v) and (vi), there are numerous possible approaches. One great challenge is to nd a proper combination of approaches from the several available alternatives, which may be able to yield an eective pipeline for our purposes. In particular, for the stage (iii), given a graph representing a shape, the challenge is to identify a feature, which may be dened over the graph vertices. This feature should capture the underlying inuence from the combinatorial structure of the entire network over each vertex, in multiple scales. The Spectral Graph Wavelet Transform will reveal such an underpining inuence over each vertex. Yielded results from experiments on 2D benchmarks shapes widely known in literature, as well as results from astronomy applications to the analysis of unlabeled galaxies shapes from the Sloan Digital Sky Survey and labeled galaxies shapes by the Galaxy Zoo 2 Project are presented, demonstrating the achievements of the proposed technique, in comparison to classic approaches such as the 2D Fourier Transform and the 2D Continuous Wavelet Transform.