Resumo: O lodo de esgoto tem sido utilizado na agricultura com bons resultados, no entanto existe a tendência de utilização de altas doses de lodo de esgoto, que podem contaminar o solo com metais pesados tanto em superfície como em profundidade. Assim mapas de distribuição espacial de metais pesados no solo são fundamentais para o controle de riscos ambientais. Este trabalho teve como objetivos: estudar a variabilidade espacial de metais pesados em múltiplas escalas espaciais, para produzir mapas de interpolação por "krigagem" com melhor qualidade; avaliar a variabilidade espacial de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn verificando a melhor performance dos resultados em função do número de amostras pela estatística clássica e pela geoestatística; determinar a variabilidade dos teores de Cu e Zn em amostras de solo coletadas em diferentes profundidades afim de verificar a mobilidade destes elementos num solo tratado com lodo de esgoto por treze anos. Foram avaliados 4 tratamentos com aplicação de 0, 5, 10 e 20 t ha-1 de lodo de esgoto e retiradas amostras de solo em 18, 33 e 66 pontos nas profundidades de 0 - 20 cm, 20 - 40 cm, 40 - 60 cm, 60 - 80 cm e 80 - 100 cm e determinou-se os teores totais de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn. Todos os elementos estudados apresentaram mapas de isolinhas satisfatórios com 33 pontos de amostragens. As variáveis estudadas apresentaram estrutura de dependência espacial, o que permitiu o seu mapeamento, utilizando-se técnicas geoestatísticas. Os tratamentos que receberam lodo de esgoto apresentaram maior variabilidade espacial que a testemunha. O uso da geoestatística necessitou menor número de sub amostras quando comparado a estática clássica para obtenção de médias representativas. A aplicação de lodo de esgoto proporcionou movimentação de Zn do solo para camada sub superficial de 20 - 40 cm de profundidade e variabilidade espacial / Abstract: Sewage sludge has been used with good results in agriculture, however there is a tendency to use high doses of sewage sludge, which can contaminate the soil with heavy metals in both surface and depth. Thus maps of spatial distribution of heavy metals in soil are essential for the control of environmental risks. This study aimed to: study the spatial variability of heavy metals at multiple spatial scales to produce maps of kriging interpolation with better quality, assess the spatial variability of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn by checking the results in better performance the number of samples by classical statistics and geostatistics, the variability of Cu and Zn in soil samples collected at different depths in order to verify the mobility of these elements in soil treated with sewage sludge for thirteen years. We evaluated four treatments with application of 0, 5, 10 and 20 t ha1 of sewage sludge and soil samples taken at 18, 33 and 66 points in depths from 0 - 20 cm, 20 - 40 cm, 40 - 60 cm, 60 - 80 and 80 - 100 cm and it was determined the total contents of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn. All the elements studied showed satisfactory contour maps with 33 sampling points. The variables showed spatial dependence structure, which allowed its mapping, using geostatistical techniques. The treatments that received sewage sludge had a higher spatial variability than the control. The use of geostatistics required less number of sub samples when compared to classical static to obtain representative averages. The application of sewage sludge provided movements of soil Zn for subsurface layer from 20 - 40 cm depth and spatial variability / Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: José Marques Júnior / Banca: Ademir Sérgio Ferreira de Araújo / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Banca: Renato de Mello Prado / Banca: Gener Tadeu Pereira / Doutor

Orientador: Vilma Mayumi Tachibana / Coorientador: Edilson Ferreira Flores / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Nilton Nobuhiro Imai / Resumo: O regime pluviométrico pode ser compreendido pelos modelos espaço-temporal. A busca, cada vez mais crescente, por modelos espaço-temporal se deve a abundância de dados armazenados pelo tempo e espaço disponibilizados por muitos institutos e órgãos governamentais e o conhecimento desse fenômeno pode ser importante para os planejamentos agrícolas, urbanos e ambientas. Este trabalho teve por objetivo estudar o comportamento espaço-temporal do regime pluviométrico do oeste do Estado de São Paulo por meios de modelos que descrevem o fenômeno no espaço, tempo e espaço-tempo. Inicialmente foi criado um banco de dados referente à precipitação pluviométrica no período de janeiro de 1970 a dezembro de 2000. Com este conjunto, fez-se uma análise de agrupamento, utilizando-se a técnica proposta por Ward para formação de grupos de estações similares e formação de anos similares. Com as estações formouse 7 grupos homogêneos e para os anos, 3 grupos homogêneos. Nessa análise foi possível localizar grupos com o mesmo comportamento, como a região mais seca e região mais chuvosa, e os anos mais secos e chuvosos. Os resultados apresentados através do método de Ward foram semelhantes aos resultados publicados por outros autore, mesmo considerando somente a variável precipitação mensal. Dentre os modelos espaço-tempo estudados, o modelo geoestatístico espaço-tempo apresentou as melhores estimativas. As superfícies espaço-tempo geradas a partir das estimativas desse modelo descreveram o comportamento do regime pluviométrico ao longo do espaço e do tempo. Essas superfícies mostram as menores e maiores concentrações de chuva e tanto no eixo temporal quanto no... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Rainfall can be understood by using space-time models. The increasing search for space-time models is due to the large amount of data, stored by time and space, offered by many institutes and government agencies. Knowledge of this phenomenon may be important for agricultural, urban, and environmental planning. This work aimed to study the behavior of the space-time rainfall in western São Paulo state by means of models that describe the phenomenon in space, time, and space-time. Initially, a database was created of rainfall from January, 1970 to December, 2000. With this set, we carried out a cluster analysis using the technique proposed by Ward for the formation of similar groups of stations and the formation of similar years. It was possible to form seven homogeneous groups for the stations, and three homogeneous groups for the years. In this analysis, it was possible to find groups with the same behavior as the driest and wettest regions, and the dry and wet years. The results presented by Ward's method were similar to those published by other authors, even considering only variable monthly precipitation. Among... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Eduardo Corá / Banca: Ednaldo Carvalho Guimarães / Banca: Sidney Rosa Vieira / Banca: Célia Regina Paes Bueno / Banca: Marcílio Vieira Martins Filho / Resumo: O objetivo deste trabalho é avaliar a distribuição espacial de atributos do solo e produtividade da cultura do café em áreas com diferentes sistemas de manejo: sistema convencional e sistema orgânico, visando à definição de zonas específicas de manejo. Foram feitas amostragens de solos em espaçamento regulares de 15m na transeção e 16m entre transeções em profundidade de 0-20cm. Determinaram-se matéria orgânica, fósforo, potássio, soma de base, capacidade de troca de cátions, saturação por bases, boro, cobre, ferro, manganês, zinco e produção da cultura nas safras 2003/2004 e 2004/2005. Para cada um dos atributos do solo estudados e produtividade da cultura, foi obtido os parâmetros da estatística descritiva, os semivariogramas e mapas de isovalores. Os valores médios, para a maioria dos atributos analisados, foram encontrados no sistema orgânico. O sistema convencional apresentou as maiores variabilidades dos dados expressas pelos maiores valores de coeficiente de variação. Os menores alcances, para a maioria dos atributos, foram observados no sistema convencional. A partir dos mapas de isovalores foi possível visualizar a distribuição espacial dos níveis de fertilidades do solo, sugerindo manejo diferenciado para cada área. Portanto, o estudo da variabilidade espacial dos atributos do solo e produção da cultura associado aos mapas de isovalores, auxiliam na caracterização e diferenciação de zonas específicas de manejo. / Abstract: The objective of this work is to evaluate the space distribution of attributes of the soil and productivity of coffee in areas with different systems of handling: conventional system transistion and organic system. Ground samplings had been made in 25m in the transect and 16m between transect in the depth of 020cm. Determined organic substance, match, potassium, addition of base, capacity of exchange of cátions, saturation for bases, boron, has covered, iron, manganese, zinc and production in harvests 2003/2004 and 2004/2005. For each one of the attributes of the soil studied and productivity, had been gotten the descriptive statistics, and maps using the method of interpolation for krigagem. The average values, for the majority of the analyzed attributes, had been found in the organic system. The conventional system presented the biggest express variabilities for the biggest values of CV. The minors you reach had been observed in the conventional system indicating bigger space dependence, for ali the attributes of the soil and productivity. From the maps was possible to visualize areas with differentiated behavior, suggesting handling located for each area. Therefore, the study of the space variability of the attributes of soil and production associated with the maps, they assist in the characterization of areas that need differentiated handling. / Doutor

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Sérgio Lázaro de Lima / Banca: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Ivo Mario Mathias / Resumo: As medidas elétricas do solo têm sido utilizadas como variáveis que se correlacionam com atributos do solo. O presente trabalho teve como objetivos: desenvolver um sensor de medidas elétricas de contato e de baixo custo; avaliar seu desempenho em campo; e, verificar a correlação entre as leituras de resistência e capacitância elétrica com propriedades físicas (areia, silte e argila), propriedades químicas do solo (pH, M.O., Presina, H+Al, K, Ca, Mg, SB, CTC e V%) e o teor de água. A coleta dos dados foi realizada na Fazenda Capão da Onça, pertencente à Universidade Estadual de Ponta Grossa, em uma área com aproximadamente 13 hectares, totalizando 81 amostras. A distância entre os pontos de coleta das amostras não foi igual, mas a posição relativa de cada amostra foi georreferenciada. Em cada ponto amostral foi medida a resistência e a capacitância elétrica do solo. Após as leituras e a retirada do sensor, foram coletadas amostras do solo, enviadas e analisadas no laboratório da Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista. O instrumento de medida utilizado para a coleta dos dados de resistência elétrica do solo foi um multímetro analógico e, para coleta dos dados de capacitância elétrica do solo, foi um multímetro digital. Os dados foram submetidos às análises estatísticas exploratórias, assim como, às análises de correlação, regressão e geoestatística. Por meio de um programa geoestatístico foi realizado o estudo da variabilidade e da estrutura de dependência espacial, pelas funções do variograma para cada atributo do solo estudado. A partir desta análise, foram gerados os mapas de superfície de cada parâmetro do solo por meio da técnica de krigagem.2 finalidade dos mapas foi a de auxiliar na análise das correlações entre as variáveis. O sistema desenvolvido apresentou um baixo custo e foi capaz de medir as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electrical measures of the soil have been used as variables that correlate with its characteristics. This study aimed at developing an electrical measure sensor of low cost, to evaluate its performance on the field and verify the correlation between the measurements of electrical resistance and capacitance with physical properties (sand, silt and clay) and chemical properties of soil (pH, MO, P resin, H + Al, K, Ca, Mg, SB, CTC and V%) and the moisture content. The data sampling was performed at the farm named "Capão da Onça" which belongs to the State University of Ponta Grossa. The samples collection was conducted in an area of approximately 13 hectares, totalizing 81 samples. The distance between the samples was not exactly the same, but the relative position of each sample was georreferenced. In each sampling the electrical resistance and capacitance of the soil was measured. After the sensor withdrawal, soil samples were collected and were sent to be analysed in the laboratory of the College of Agronomics Science of the Paulista State University. The measuring instrument used to collect data on electric resistance of the soil was an analog multimeter and to collect data on electric capacitance of the soil a digital multimeter was used. The data were submitted to an exploratory statistical analysis and to the analysis of correlation, regression and geostatistics. By means of geostatistics software a study of the variability and the structure of spatial dependence was done through the functions of the variogram for each soil attribute studied. From the analysis maps were generated for each parameter of the soil surface through the kriging technique. The purpose of the maps was assisting in the analysis of the correlation between the data. The developed system presented a low cost and it was capable to measuring variation of the electrical resistance and capacitance of the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:59:40Z : No. of bitstreams: 1 bezerra_crf_me_ilha.pdf: 4718193 bytes, checksum: 4d7b1aedef38861f4f56220a90ed06a4 (MD5) / A fertilidade do solo é um dos principais fatores relacionados à baixa produtividade das áreas destinadas tanto para a produção de grãos como de forragem de milho. O adequado fornecimento de nutrientes para o milho é de grande importância, pois, plantas bem nutridas apresentam maior potencial de produção. Assim sendo, os atributos químicos do solo são de extrema importância à sua produtividade. O objetivo foi estudar a variabilidade e as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta e do solo, visando selecionar um indicador da qualidade química do solo de boa representatividade para estimar a produtividade da forragem. Foi instalada a malha geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, contendo 125 pontos amostrais, numa área de 2500 m2. No ano de 2005, na Fazenda Bonança (Agropecuária Dahma), município de Pereira Barreto (SP), Brasil (20o40’12’’ latitude S; 51o01’50’’ longitude W), foi instalado o presente ensaio em uma área irrigada por pivô central e manejada no sistema de integração agricultura-pecuária, com plantio direto de milho sobre brachiária. Os atributos analisados foram: produtividade de forragem do milho (MSF), fósforo (P), matéria orgânica (MO), pH, potássio (K), acidez potencial (H+Al), alumínio (Al), soma de bases (SB), capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por base (V%) e a necessidade de calagem para elevação da saturação por bases a 70% (NC), nas profundidades 1 (0-0,20 m) e 2 (0,20-0,40 m). No geral, os atributos estudados, além de não terem revelado distribuição aleatória, apresentaram variabilidade entre baixa e muito alta. Seguiram padrões espaciais claramente definidos, com alcances da dependência espacial entre 7,6 e 42,0 metros. Assim, o maior alcance que poderá assegurar extrema... / The soil fertility is one of the most important factors which are linked to low yields of the areas for growing grains or corn forage. The appropriate nutrient supply for corn is of great importance as plants with the right nutrient content show better yields. Therefore, the soil chemical features are extremely important for good yields. The objective of this experiment was to study the variability and the linear and spatial correlations between plant and soil features, aiming at selecting an indicator which appropriately represents the soil chemical quality for forage yield. A geostatistical mesh was installed to collect the soil and plants data; there were 125 sampling stations in an area of 2500 m2. This experiment was established in 2005, on Bonança Farm (Agropecuária Dahma), in Pereira Barreto (SP), Brazil (20°40’12’’ latitude S; 51°01’50’’ longitude W); the area was irrigated by center pivot and under crop-livestock integration, no-tillage system for growing corn after Brachiaria. The analyzed features were: corn forage yield (CFY), phosphorus (P), organic matter (OM), pH, potassium (K), potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CEC), base saturation (V%) and liming need in order to increase the base saturation up to 70% (LN), in two different depths: 1 (0-0.20 m) and 2 (0.20-0.40 m). Overall, the studied features, besides not revealing random distribution, showed variability between low and very high. They showed clearly defined spatial patterns which range between 7.6 and 42.0 meters. Thus, the greatest range which can ensure extreme magnitude similarity with any of the studied features and feed the precision farming software must be of 42.0 meters. Although the linear correlation between CFY and K1 and K2 was low, it was extremely significant. However, from the spatial point of view, there was an...(Complete abstract click electronic access below)

Dans cette thèse, on s’intéresse à un problème inverse classique en ingénierie pétrolière, àsavoir le calage d’historique. Plus précisément, une nouvelle méthode de paramétrisation géostatistiqueainsi qu’un nouvel algorithme d’optimisation sans dérivées adaptés aux particularitésdu problème sont présentés ici. La nouvelle méthode de paramétrisation repose sur les principes des méthodes de déformation graduelle et de déformation de domaines. Comme la déformation graduelle locale, elle consiste àcombiner à l’intérieur de zones préalablement définies deux réalisations ou plus de modèle avec lapossibilité supplémentaire de modifier dynamiquement la forme des zones choisies. La flexibilitéapportée par cette méthode dans le choix des zones a ainsi permis de garantir l’obtention d’unbon point initial pour l’optimisation. Concernant l’optimisation, l’hypothèse que les paramètres locaux dans le modèle de réservoir n’influent que faiblement sur les données de puits distants conduit à considérer que la fonction àoptimiser est à variables partiellement séparables. La nouvelle méthode d’optimisation développée,nommée DFO-PSOF, de type région de confiance avec modèle quadratique d’interpolation,exploite alors au maximum cette propriété de séparabilité partielle. Les résultats numériquesobtenus sur plusieurs cas de réservoir valident à la fois l’hypothèse effectuée ainsi que la qualitéde l’algorithme pour le problème de calage d’historique. En complément de cette validation numérique,un résultat théorique de convergence vers un point critique est prouvé pour la méthoded’optimisation construite / We worked in this thesis on a classical inverse problem in the petroleum industry, historymatching. We proposed a new geostatistical parameterization technique as well as a new derivativefree optimization algorithm adapted to the problem specificities. The parameterization method is based on two approaches found in the literature, the local gradual deformation method and the domain deformation method. Similarly to the local gradual deformation method, our method combines two or more model realizations inside previouslydefined zones. Moreover, our method adds the possibility to dynamically update the shape ofthe zones during the optimization process. This property substantially improves its robustnesswith regard to the initial choice of the zones. Thus, the greater flexibility brought by our methodallowed us to develop an initialization methodology which garantees a good initial point for theoptimization. To reduce the number of evaluations needed to minimize the objective function, we madethe assumption that a local parameter does not influence the production data of a distantwell. With this hypothesis, the objective function is then considered partially separable. Theoptimization algorithm we developped, called DFO-PSOF, is a trust region algorithm basedon quadratic interpolation models which exploits this partial separability property. Numericalresults obtained on some reservoir test cases validate both the hypothesis and the quality of ouralgorithm for the history matching problem. Moreover, a theoretical convergence result towardsa first order critical point, is proved for this new optimization method

Modelos de simulação de culturas são ferramentas usuais na literatura científica para representar o desempenho de uma cultura agrícola. Por representar os processos biofísicos, contém equações matemáticas e por operar em escala local, demandam investimento em equipamento e tempo computacional relativamente grande para sua execução. Ademais, nem sempre é possível obter dados climáticos e de solos cobrindo todo território brasileiro. Uma forma de representar regiões em escalas maiores é através da extrapolação das zonas edafoclimáticas homogêneas (ZEH). Portanto, objetivou-se no presente trabalho definir ZEH para as principais regiões de cana-de-açúcar do Brasil com base em dados de clima e de solo através de técnicas de geoestatística em um sistema de informação geográfica, afim de limitar ao máximo o número de pontos de simulação, sem prejudicar a representação espacial. Foram utilizadas 2.018 estações tanto meteorológicas quanto pluviométricas, além de 1.984 pontos de análises de perfis de solos espalhadas pelas principais regiões de cana-de-açúcar do Brasil. Os mapas das zonas climáticas e edáficas foram realizados através de técnicas de geoestatística e análises de indicadores estatísticos das variáveis espacializadas (VE). As escolhas das VE foram baseadas na literatura sobre zoneamento em escala global, dos quais foram selecionados para o presente trabalho, referente ao aspecto climático: graus-dias de crescimento (representando as condições térmicas do ambiente) e índice de evapotranspiração relativa (representando as condições hídricas no ambiente); referente ao aspecto edáfico, capacidade de troca de cátions (representando as características químicas) e água disponível no solo (representando as características físico-hídricas dos solos). Os mapas foram trabalhados em uma resolução de 10 quilômetros x 10 quilômetros. Numa primeira abordagem, obteve-se nove classes de zonas climáticas homogêneas e resultaram em dez classes de zonas edáficas homogêneas, totalizando 50 ZEH nas principais regiões canavieiras do Brasil, oriundas da combinação entre as classes de solo e clima. Uma segunda abordagem foi utilizada no sentido de se reduzir o número de classes finais, obtendo-se cinco classes de clima, oito classes de solo, o que resultou em 21 classes de ZEH ao final. / Crop simulation models are useful tools in the scientific literature to represent the performance of a crop in a given field. Because they are process-based and contain a number of algorithms and operate on a local scale, these models require investments in hardware and are usually time consuming. Furthermore, sometimes it is not possible to obtain climate and soil data covering the whole country. One way to represent regions at larger scales is by upscaling on homogeneous edaphoclimatic zones (HEZ). Therefore, the goal of the present study is define HEZ to the main sugarcane regions in Brazil based on weather and soil data through geostatistical techniques in a geographic information system, in order to limit number simulation points without harming the spatial representation. 2,018 weather stations in addition to 1,984 points of soil profile analyzes spread in the main sugarcane regions in Brazil were used. The maps of climate and edaphic zones were made through geostatistical techniques and statistical indicators analysis of spatialized variables (SV). The SV selected were based on homogeneous zone methods performed in global scale, from which were selected for climatic zones, thermal conditions (degree-days growth) and water conditions (relative evapotranspiration index); and edaphic zones, conditions chemical (cation exchange capacity) and water conditions (available soil water). The maps were made at a resolution of 10 km x 10 km. In the first approach, homogeneous climate zones resulted in nine classes and homogeneous edaphic zones resulted in ten classes, totaling 50 HEZ in the main sugarcane regions of Brazil, derived from the combination of the soil and climate classes. In a second approach were used in order to reduce the number of final classes, obtaining in climatic zones five classes, and in edaphic zones eight classes, in which resulted in 21 HEZ classes.

A Floresta Amazônica é palco de um grande número de atividades de desflorestamento, como a mineração artesanal, agropecuária e comércio de madeira. A fim de se ter uma diminuição dos impactos ambientais, os órgãos fiscalizadores têm tentado regular estas atividades e orientá-las para métodos de operação mais responsável. Este trabalho descreve a iniciativa por meio do monitoramento dessas áreas de floresta localizadas perto dessas regiões de desmatamento, porque os elementos fundamentais, tais como a biomassa e acúmulo de carbono das árvores podem ser adequadamente monitorados contra distúrbios ocasionais trazidos por essas atividades. A atual abordagem padrão na Amazônia é monitorar todas as árvores da floresta dentro de uma área chamada de transecto, também designado como inventário florestal, mantendo um registro rigoroso de seu comportamento e crescimento. No entanto, essas atividades são restritas às áreas de controle que estão localizados em regiões estratégicas e não representam toda a área a ser monitorada. Esta pesquisa explora uma nova metodologia baseada na geoestatística e destinada a otimização da amostragem, estendendo-se para o estudo de áreas florestais muito maiores, mantendo a utilização dos recursos humanos unitária inalterada, e, ao mesmo tempo, aumentar a superfície das áreas de estudo e a manter a confiança nos resultados. A metodologia proposta permite a seleção da Reserva Legal - RL, a ser feita de acordo com a distribuição real de acumulação de carbono da floresta, em vez de confiar na utilização de área percentual proposta por lei e no senso comum de proprietários / órgãos fiscalizadores. Esta metodologia foi aplicada na Floresta Nacional de Tapajós (FLONA Tapajós), no Estado do Pará, Brasil, utilizou-se de conjunto de dados disponíveis, para otimizar as amostras e monitorar a capacidade da floresta de armazenar carbono. A presente metodologia pretende contribuir para uma diminuição do custo das atividades de monitoramento por unidade de área, aumento da precisão para localização RL, e simplificação dos procedimentos através da aplicação de um conjunto de ferramentas de fácil utilização. Os resultados mostraram que a aplicação de estudos geoestatísticos para determinação de RL é um procedimento viável, pois a estrutura do variograma se mantém mesmo com a amostragem sofrendo uma diminuição randômica de até 50% da área de cobertura vegetal, conseguindo manter o mesmo resultado da amostragem na totalidade da cobertura vegetal. / The Amazon Rainforest is the scene of a large number of deforestation activities such as artisanal mining, agriculture and timber trade. For the purpose of have reduced environmental impacts, regulatory agencies have attempted to regulate these activities and direct them towards more responsible methods of operation. This paper describes the initiative by monitoring these forest areas located near these regions of deforestation, because the core elements, such as biomass and carbon accumulation of the trees can be adequately monitored against occasional disturbances brought by these activities. The current standard approach in the Amazon is to monitor all the trees of the forest within an area called the transect, also designated as forest inventory, keeping a strict record of their behavior and growth. However, these activities are restricted to control areas that are located in strategic regions and do not represent the whole area to be monitored. This research explores a new methodology based on geostatistics and designed to optimize the sampling, extending the study of much larger forest areas, keeping unchanged the use of human resources unit, and at the same time increase the surface areas of study and to maintain confidence in the results. The proposed methodology allows the selection of the Legal Reserve - RL, to be made according to the actual distribution of carbon accumulation in the forest, instead relying in using area percentage proposed by law and common sense of proprietary / regulatory agencies. This methodology was applied in the Tapajós National Forest (FLONA Tapajós), State of Pará, Brazil, we used the data set available, to optimize the sample and monitor the forest\'s ability to store carbon. This methodology intends to contribute to reducing the cost of monitoring activities per unit area, increased precision for location RL, and simplifying procedures by applying a set of easy to use tools. The results showed that application of geostatistical studies for determination of RL is a viable procedure, because the structure of the variogram is maintained even with a random sampling suffering decreased to 50% of the area of vegetation, even managing to keep the sampling result the total vegetation cover.

Dados de captura e esforço estão entre as informações mais importantes a serem obtidas na pesca. Muitas vezes, ao se fazer a avaliação de um estoque pesqueiro, são utilizados índices de abundância baseados na captura por unidade de esforço. Como esses índices são utilizados para a tomada de decisão sobre a regulamentação e distribuição da atividade pesqueira, é importante conhecer quais índices se aplicam melhor em diferentes cenários, bem como a melhor maneira de estimá-los. Na literatura, alguns trabalhos tratam as diferentes localizações geográficas onde ocorrem as pescarias como covariável, considerando que esse é todo o efeito espacial presente nos dados. Entretanto, é possível que ainda haja efeitos remanescentes de segunda ordem. Assim, seria importante utilizar modelos que permitam capturar essa estrutura de correlação espacial. Outros trabalhos, que utilizam métodos geoestatísticos, consideram a razão entre a captura e o esforço como sendo a única variável resposta. Nesse tipo de abordagem, não se considera a relação que pode existir entre a variável esforço em uma localização s qualquer e a captura em outra localização s0 e vice-versa (a covariância cruzada). Esses fatos motivaram a elaboração dos dois artigos apresentados nesta tese. No primeiro artigo foram comparadas estimativas de três índices de abundância relativa, considerando-se dois métodos distintos: 1. usando apenas dados observados nos locais de ocorrência de pesca; 2. usando o método proposto neste artigo, que consiste em se obter estimativas após a interpolação da captura e do esforço nos locais não observados, através de um modelo ajustado aos dados. Para a comparação dos métodos de estimação e das estimativas dos três índices, foram simulados dados de esforço e captura em diferentes cenários. O estudo de simulação realizado mostrou que o segundo método de estimação melhora as estimativas dos índices, principalmente quando se tem correlação entre esforço e captura e correlação espacial. Mostrou ainda, que as estimativas do índice CPUE1, apresentam, em geral, melhores resultados para os diferentes cenários analisados. No segundo artigo, foi realizado um estudo de simulação para comparar estimativas de um índice de abundância relativa, baseado na captura por unidade de esforço considerando-se o ajuste de um modelo geoestatístico univariado para a razão entre captura e esforço, e um bivariado, em que são modelados conjuntamente a captura e o esforço. As estimativas obtidas após o ajuste dos dois modelos apresentaram resultados muito próximos, indicando que não há vantagem em usar o modelo bivariado na estimação do índice, para os cenários analisados. / Catch and effort data are among the most important information to be obtained in fishing. Often when making an assessment of fish stocks, are used indices of abundance based on catch per unit effort. Because these indices are used for decision on regulation and distribution of fishing activity, it is important to know which indices are better applied in different sceneries and the best way to estimate them. Some studies in the literature deal with different geographical locations where occur the fisheries as a covariate, considering that this is the whole spacial effect in the data. However, it is possible that there are still remaining second-round effects. It would be important use models that allow to capture spatial structure of correlation. Other works, using geostatistical methods, consider the ratio between catch and effort as the only response variable. In this approach, it is not considered the relationship that exist between the variable effort in a location s and the catch in any other location s0 and vice versa (the cross-covariance). These facts motivated the development of the two articles in this thesis. In the first article we compared estimates of three indices of relative abundance, considering two distinct methods: 1. using only data observed in places where the fishing occurr, 2. using the proposed method in this article that is to get estimates after the capture and interpolation efforts in places not observed, through a model fitted to data. To compare the estimation methods and the estimates of the three indices were simulated data of effort and catch on different scenarios. The simulation study showed that the second estimation method improves the estimates of the indices, especially when there is correlation between effort and catch and spatial correlation, and that estimates of the indice CPUE1, present, in general, better results for different scenarios analyzed. In the second article was done a simulation study to compare estimates of an indice of abundance based on the catch per unit effort considering the fit of a geostatistical univariate model for the ratio between catch and effort and a bivariate model, where the catch and effort are modeled together. The estimates obtained after the two fitted models showed very similar results, indicating that there is no advantage in using the bivariate model in the estimation of the indice to analyzed scenarios.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-07-05T11:23:22Z No. of bitstreams: 1 Edivan Rodrigues de Souza.pdf: 1105357 bytes, checksum: 872b1146ec684bad63978227ceff129f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T11:23:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edivan Rodrigues de Souza.pdf: 1105357 bytes, checksum: 872b1146ec684bad63978227ceff129f (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / An experiment has been performed aiming to evaluate the spatial-time variation patterns of soil humidity in an irrigated area in Pesqueira – PE. The experiment has been carried out in an irrigated plot with carrot, with duration of 96 days. Two irrigated sectors (1 and 2) with 900 m2 each (30 m x 30 m) have been monitored in the experiment, using microsprinklers. Dead cover has been used to cover the soil surface after 23 days of sowing, in sector 2. The irrigation water was derived from a nearby Amazon well. The applied irrigation has been estimated considered the crop demand and a leaching fraction of 20%. Neutron probe access tubes have been installed to measure soil moisture at 20 and 40 cm depths, in 49 points in sector 1 and 52 points in sector 2, in a 5 x 5 m grid. The neutron probe readings were performed one hour after irrigation, twice a week, with a total of 20 monitoring days.Data has been analysed using descriptive statistics, geostatistics and temporal stability, based on relative difference and the Spearman correlation. The soil moisture in sector 2, for the two depths, was higher than in sector 1 for the whole cropping period. Temporal dependence for the whole period has been found through high values of the Spearman correlation test thoughout the sampling times. It has been possible to identify points in the sampling space representing the average soil moisture content, using the relative difference technique. The spatial dependence of the soil moisture content has been inferred through semi-variograms and contouring maps for the two sectors, at the two different depths. / Com o objetivo de avaliar o comportamento da umidade do solo, espacial e temporalmente, foi realizado um experimento em Pesqueira – PE, durante um cultivo de cenoura (Daucus carota L.) com duração de 96 dias. Dois setores de irrigação (1 e 2), cada um com 900 m2 (30 x 30 m) foram instalados, adotando um sistema de irrigação por microaspersão,utilizando água oriunda de poço Amazonas. Aos 23 dias após a semeadura foi adicionada cobertura morta no setor 2. O suprimento de água foi baseado na necessidade da cultura acrescida de uma fração de lixiviação de 20%. Foram instalados tubos de acesso para sonda de nêutrons para medição de umidade do solo, nas profundidades de 20 e 40 cm, em 49 pontos no setor 1, e 52 pontos no setor 2, em nós de uma malha de 5 x 5 m. As leituras com a sonda de nêutrons foram realizadas uma hora após o término da irrigação, com freqüência de duas vezes por semana, totalizando durante o ciclo da cultura 20 dias de monitoramento. Os dados foram avaliados adotando-se métodos de estatística descritiva, geoestatística e estabilidade temporal utilizando a diferença relativa e a correlação de Spearman. O setor 2, para as duas profundidades, apresentou umidade média maior que o setor 1 durante quase todo o ciclo da cultura. Os valores do teste de correlação de Spearman apresentaram-se altos entre as épocas de amostragens, indicando dependência temporal ao longo de todo o ciclo. Através da técnica da diferença relativa foi possível identificar pontos no espaço amostral que representam a média da umidade do solo. A dependência espacial da umidade foi inferida através dos semivariogramas e dos mapas de isolinhas para os dois setores em suas diferentes profundidades.