Os sistemas de Informações Geográficas foram desenvolvidos com os avanços das Ciências da Computação, com base nos conceitos das Ciências Geodésicas, para serem aplicados em áreas onde os dados espaciais são utilizados. Procura-se obter uma otimização desta tecnologia, possibilitando o desenvolvimento de sistemas aplicativos interativos. Abordam-se conceitos relativos a modelagem de dados espaciais. Analisam-se a aplicação no mundo real e no modelo conceitual decorrentes. Formula-se um modelo físico com base na Emergência Médica, obtendo-se um sistema que integra programas de saúde para localização de pacientes. / The Geographic Information Systems has been developed based on the progress of the computer sciences, using concepts of the geodesic sciences, to by applied where spatial data are need. This technology is optimized and interactive systems are made. Concepts relative to spatial data modeling are discussed. The application on the real world and the conceptual model is analyzed. The physical model is formulated based on the medical emergency, to obtain a system that integrates health programs to find patients.

O sistema de varredura a LASER aerotransportado é uma tecnologia competitiva para levantamentos que visam à geração de modelos digitais de superfície (MDS) e modelos digitais de terreno (MDT). Esta tecnologia sofreu certa resistência por parte das empresas de aerolevantamento e de alguns usuários, porém vem conquistando o mercado, graças à grande quantidade de trabalhos recentemente publicados. Uma das limitações associadas ao levantamento a LASER é a correta detecção de objetos não pertencentes ao terreno como árvores e edificações. Esses objetos, quando devidamente identificados, são essenciais para várias aplicações como cadastro e avaliação da qualidade cartográfica. Este trabalho propõe uma metodologia de identificação de edificações através da detecção de suas bordas, em uma rede triangular (TIN) construída sobre a nuvem de pontos. A utilização da TIN preserva os valores originais da amostra e, representa o universo real com melhor fidelidade que os modelos matriciais. A detecção é realizada calculando-se as declividades para todos os triângulos da TIN. Após esta etapa, são segmentados todos os triângulos que possuem valor de declividade acima de um limiar, pois representam variações abruptas no terreno, condizentes com edificações. A definição do limiar depende da resolução da nuvem de pontos, padrão de varredura e natureza do terreno. O trabalho apresenta ferramentas preliminares para automatizar a vetorização das bordas detectadas. As edificações extraídas pela metodologia e ferramentas apresentadas, podem ser utilizadas para avaliação da qualidade cartográfica do MDS/MDT. Para isso, compara-se o MDS a um documento cartográfico de referência, e realizam-se testes para: detecção e eliminação de erros grosseiros, detecção de tendências e minimização de erros sistemáticos, testes de precisão e de atendimento ao Padrão de Exatidão Cartográfico (PEC). Após análises, conclui-se que a metodologia de detecção de bordas propostas é eficiente, porém as ferramentas de automatização precisam ser aperfeiçoadas. Conclui-se também que o MDS oriundo do levantamento a LASER tem qualidade cartográfica compatível com o produto cartográfico de referência. Recomenda-se aplicação das metodologias propostas em outros conjuntos de dados. / The airborne LASER scanner is competitive technology for surveys that generates digital surface models (DSM) and Digital Terrain Models (DTM). This technology suffered some resistance by the aerosurvey enterprise (and some users), but is conquering its market share due the amount of papers recently published in this field. A limitation associated with this technique is the correct detection of the offterrain objects, like trees and buildings. These objects, when well identified, are essential to a sort of applications like cadastre e map quality evaluation. This dissertation proposes a methodology to identify buildings by the edge detection of a triangular irregular net (TIN) built over the point cloud. The utilization of TIN preserves the original values, representing the real 3D universe with fidelity despite the raster models. The detection is done calculating the slopes for all triangles of the TIN. After that, the triangles with slope values above a threshold are segmented. The Threshold definition depends on resolution of the point cloud, scan pattern and target behavior. Triangles with high slope values represent hard variation and may mean buildings. This work shows preliminary tools to automate the vectorization of the detected edges. The extracted buildings may be used for map quality evaluation of the DSM/DTM, by comparing it with a reference map. This means: test for detection e elimination of bundles, test for detection and minimization of systematic errors, precision tests and evaluate the meeting the Brazilian cartographic accuracy standard (PEC). Theses analysis concludes that the proposed methodology of edge detection is efficient but the developed tools of automation may be sharpened. Also, concludes that the DSM built with LASER scanner survey is compatible with reference map. Its recommended the application of the methodology on other collections of data.

A cana-de-açúcar é uma realidade no papel de rentabilidade global e recurso energético capaz de auxiliar a economia de combustíveis fósseis, e nas novas diretrizes do desenvolvimento sócio-econômico com maior sustentabilidade. O Estado de São Paulo se apresenta como região de grande potencial para atender a demanda de canade- açúcar no que tange a produção de açúcar, etanol e energia, dada sua tradição no setor sucroalcooleiro, sua estrutura econômica, as tecnologias disponíveis e a infraestrutura adequada. O objetivo do presente trabalho foi mapear a eficiência produtiva ao longo de 16 safras agrícolas, analisando a importância relativa do clima e do solo e inferindo sobre os aspectos socioeconômicos e conjunturais que interferem na composição da eficiência de produção de cana-de-açúcar e na sua variabilidade espaço-temporal. O conceito de eficiência de produção agrícola foi derivado a partir da termodinâmica para gerar um indicador para a avaliação do desempenho de sistemas de produção agrícola em escala local ou regional e quantificar como fatores determinantes interferem no sistema de produção. Em termodinâmica, eficiência de um processo é dada pela razão entre a energia obtida e o total utilizado para consecução do processo. Para estabelecer a relação com sistemas agrícolas, admitiu-se que a energia disponível pode ser dada pela produtividade atingível estimada por modelos de simulação, enquanto que a produtividade observada representaria a energia efetivamente utilizada no processo. Utilizou-se o Método das Zonas Agroecológicas da FAO para se determinar a produtividade potencial, ajustando-a em função do estresse hídrico pelo método de Jensen e do tipo de solo em função do conceito de ambiente de produção proposto por Prado. Antes da sua aplicação, o modelo foi parametrizado e validado em comparação com dados de campo. Os dados do IBGE foram tomados como produtividade observada, para avaliar a eficiência da produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, analisando a sua correlação como alguns fatores do meio físico podem influenciar sobre ela. Foi possível observar que os elementos climáticos explicaram 43% da variabilidade da eficiência da produção agrícola de cana-de-açúcar. Analisando os valores médios das 16 safras, obteve-se que os seguintes elementos climáticos afetam a eficiência de produção agrícola, em ordem de importância: radiação solar, deficiência hídrica, temperatura máxima, precipitação e temperatura mínima. Com relação ao solo observou-se que explica 15% da variabilidade da eficiência de produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, na média de todas as safras. Analisando a variação temporal dessa correlação, notou-se uma alteração no padrão de correlação a partir da safra 2001/2002, provavelmente por causa da expansão da cultura para a região oeste do Estado no período subseqüente. O consumo de fertilizantes foi utilizado para subsidiar algumas inferências feitas nesse contexto. Em média, 42% da variabilidade da eficiência da produção de cana-de-açúcar foram explicadas por outros fatores, além do clima e do solo, inferindo-se a partir disso que aspectos socioeconômicos e conjunturais têm grande influência sobre a composição da eficiência 10 de produção de cana-de-açúcar, notadamente os preços pagos pelos derivados da cana-de-açúcar e a demanda pelo etanol no mercado interno. / The sugarcane is an important resource for food and energy production with scale to help the economy of fossil fuels and the development of new guidelines for socio-economic development in sustainable basis. The State of São Paulo is a region of great potential to meet the sugarcane demand in terms of sugar, ethanol and energy, since it has a long tradition related to this sector, its economic structure, the available technology and enough infrastructures. The objective of this study was mapping crop efficiency over 16 growing seasons, examining the relative importance of climate and soil and inferring on the socio-economic aspects interfering in the composition of the sugarcane crop efficiency and its spatial and temporal variability. The concept of crop efficiency was derived from the thermodynamics to generate an indicator for evaluating the performance of agricultural production systems in local or regional scale, and measure how factors affect the production system. In thermodynamics, efficiency of a process is given by the ratio between the total energy available and the amount of energy effectively used to achieve the process. To establish the relationship with agricultural systems, acknowledged that the available energy could be estimated by the attainable yield given by simulation models based on environmental variables, while the observed yield could represent the energy effectively used in the process. The method of Agroecological Zones of the FAO was applied to determine the potential yield, adjusting it according to water stress by the Jensen method and the soil constraints according to the concept of the production environment proposed by Prado. Before its implementation, the model was parameterized and validated by comparison with field data. Here, the IBGE\'s data were taken as observed yield, so then to assess the crop efficiency of sugarcane in the State of São Paulo, analyzing the factors influencing on it. It was observed that the climatic factors explained 43% of the variability of crop efficiency of sugarcane, based on the analysis of the average values from 16 growing seasons. Regarding this point, it was obtained that the following weather elements affect the efficiency of agricultural production, in order of importance: solar radiation, water deficit, maximum temperature, precipitation, and minimum temperature. Regarding the soil, it explained 15% of the variability of the sugarcane crop efficiency, also considering the average of all seasons. Analyzing the temporal variation of this correlation, it was noticed a change in the pattern of correlation from the 2001/2002 season, probably because of the crop expansion to the west of the state during the subsequent period. The consumption of fertilizer was used to support some inferences made in this context. On average, 42% of the variability of efficiency of production of sugarcane in the State of São Paulo was explained by other factors, besides the climate and soil. It was inferred that social and economic aspects have great influence on the composition of the crop efficiency of sugarcane, markedly the prices paid for sugarcane product and the ethanol demand in the internal market.

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar no mundo, e a cultura possui grande importância para o agronegócio nacional. A área plantada é de aproximadamente 8,4 milhões de hectares e a recente demanda por etanol tem contribuído por novas áreas de expansão, além da particularidade do canavial ser renovado periodicamente. O plantio é uma das primeiras operações no sistema de produção agrícola e afeta as operações subseqüentes, bem como a produtividade da cultura. Embora o sistema de produção agrícola da cana-de-açúcar seja altamente mecanizado, a operação de plantio foi praticamente a última em ter a opção da mecanização total. No Brasil o plantio é predominantemente semi-mecanizado, mas recentemente tem ocorrido a mudança para o mecanizado. Entretanto, a operação é influenciada por diversas variáveis, tais como as características técnicas e econômicas das máquinas utilizadas na operação, as particularidades de cada propriedade agrícola como o tamanho da área, a jornada de trabalho, o espaçamento, a velocidade operacional, a distância do talhão de plantio, dentre outros, que afetam o desempenho econômico e o dimensionamento do número de conjuntos necessários na operação, tanto para o transporte de mudas quanto para o plantio. Dessa forma, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar o desempenho operacional e econômico do sistema de plantio mecanizado de cana-de-açúcar, e o objetivo específico analisar o comportamento das variáveis e as suas relações e interrelações no custo operacional do sistema. Para análise do comportamento dessas variáveis, e seus respectivos efeitos nos custos, foi criado um modelo, em planilha eletrônica, Excel®, que se baseou no ciclo operacional entre o transporte de mudas e o plantio no talhão, limitando-se assim o grau de abrangência do estudo. O modelo foi verificado, validado, e utilizado na análise das variáveis por meio da construção de cenários. Conclui-se, que o modelo permitiu avaliar o desempenho operacional e econômico do sistema de plantio mecanizado de cana-deaçúcar. Com base nos resultados, a capacidade de carga da plantadora é a variável de maior impacto no custo operacional do plantio e existe uma área máxima que uma plantadora pode atender conforme o ritmo operacional, em que a área depende das características do sistema proposto. / Brazil is the largest producer of sugarcane in the world, the crop has great importance for the country\'s agribusiness. The planted area is approximately 8.4 million hectares, and the recent demand for ethanol has contributed to an expansion into new areas, in addition to the sugarcane crop being renewed periodically. Planting is one of the first operations in any agricultural production system and thus affects subsequent operations, as well as the yield. Although the agricultural system of sugarcane production is highly mechanized, the planting operation was virtually the last to have the option of total mechanization. In Brazil the planting is predominantly semi-mechanized, but recently there has been a shift to a fully mechanized planting. However, the operation is influenced by several variables, such as technical and economic characteristics of the machines used in the operation, the particularities of each agricultural property such as the size of the area, the work day, the spacing, the operation speed, the distance of plot planting, among others, that affect economic performance such as scale and the number of sets required in the operation, both for the transport of seedlings and the planting. This way, the general objective of this study was to evaluate the operational performance and economic system of mechanized planting of sugar cane, and the specific objective analyze the behavior of the variables and their relations and inter-relations in operational cost of the system. For analysis of the behavior of these variables, and their respective effects on costs, was created a model in an electronic spreadsheet, Excel®, which was based on operational cycle time between the transport of seedling and planting the grove, limiting the degree of coverage of the study. The model was verified, validated, and used in the analysis of variables through scenario building. The model allowed to evaluate the operational and economic performance of the system of mechanized planting of sugarcane. Based on the results, the load capacity of the planter is the variable of greatest impact on the operational cost of planting and there is a maximum area that a planter can attend, as the operational rate, in that area depend on the characteristics of the proposed system.

A pós-genômica surgiu como um próspero campo para que as infinidades de seqüências provenientes dos projetos genoma tenham os seus significados biológicos elucidados. Um dos mecanismos descritos na literatura capaz de gerar surpreendente diversidade protéica é o splicing alternativo (AS). Próximo de 22% das proteínas com estruturas tridimensionais resolvidas por difração de raios-X ou ressonância magnética nuclear (RMN) são humanas e pouco se sabe dos efeitos de eventos de splicing alternativo em suas funções. Uma vez que estas estruturas tridimensionais (3D) protéicas humanas são de alguma forma redundantes, o conjunto de genes humanos únicos que as correspondem é muito reduzido, em torno de 1%. Hoje em dia ainda são escassos os exemplos de duas isoformas de splicing alternativo de um mesmo gene com estruturas tridimensionais experimentais disponíveis. A variedade de proteínas que este evento pode potencialmente produzir é demasiado grande para que projetos de genômica estrutural em andamento consigam determinar suas estruturas. Isto tem inviabilizado, ainda que temporariamente, estudos sobre implicações funcionais de splicing alternativo no proteoma quando se utilizando dados estruturais experimentais. Entretanto, a bioinformática possibilita estudos deste porte com base nos dados de mapeamento no genoma, tanto de transcritos como de proteínas com estrutura tridimensional (3D) determinada. Torna-se possível, então, a prospecção de genes com isoformas de AS com estruturas 3D contendo informação adicional quando comparada à isoforma de AS. Produzimos para tal finalidade uma nova metodologia para detecção de eventos de AS no transcriptoma humano utilizando matrizes binárias para cada transcrito e estrutura de proteína 3D. Selecionadas as isoformas protéicas putativas, foram construídas 73 estruturas 3D utilizando conceitos de modelagem molecular por homologia. Foram escolhidas aleatoriamente 21 isoformas de AS para simulações por dinâmicas moleculares (SDM), e que cerca de 80% destes modelos se apresentaram estruturalmente estáveis. A anotação biológica relativa a cada fragmento não inserido na seqüência da proteína devido à sua remoção no mRNA resultante do evento de AS foi obtida e mostrou que mais de 80% delas possuem algum tipo de relevância funcional para a proteína. Concluímos que, para o nosso conjunto de dados, os eventos de splicing alternativo produzem isoformas que podem atuar como dominantes negativas, antagonistas ou atenuadoras da sua atividade biológica. / The post-genomic era has emerged as one prosper field to deal with the huge amount of sequences produced by genome projects and increase the understanding of its biological meaning. One of the most surprising mechanisms capable to generate a lot of protein diversity is alternative splicing in immature mRNAs. No more than 22% of the known protein structures elucidated by X-ray diffraction or nuclear magnetic resonance (NMR) were made using human proteins and the knowledge about alternative splicing functional implications is weak. Since those human protein three-dimensional structures (3D) are redundant, the unique number of human genes represented by them is estimated around 1%. Nowadays there are only a few cases describing two isoforms that have their own protein 3D structures done experimentally. The variety that alternative splicing can produce is large enough to structural genome projects undergoing could determinate its structures, fact that have negating, at least for a while, large-scale studies about functional implications of alternative splicing using experimental data. However, bioinformatics turn possible this kind of projects using the mapping onto the genome of transcripts and the sequence of the known protein 3D structures. Using this approach we searched for alternative splicing isoforms which have at least one known protein structure with additional biological information when compared against the isoform. We have produced a new methodology for detecting alternative splicing in the human transcriptoma using binary matrices for each transcript and known 3D protein structure. After the selection of putative isoforms, there were constructed 73 3D protein using concepts of molecular modelling by homology. There were randomly selected 21 of them to the submitted to molecular dynamics simulations and 80% of them showed that they were structurally stable. The biological annotation of each non-inserted fragment due to alternative splicing shows that 80% of them have in some degree functional importance. Then, we conclude that, for our dataset, the alternative splicing events produce isoforms that can act as negative dominants, antagonists or even regulators of their biological activity.

A estimativa antecipada da produção de café das diversas regiões produtoras é muito importante para o estabelecimento da política cafeeira do país. Apesar disso, não existe no Brasil uma metodologia adequada para previsão antecipada da safra de café que permita uma avaliação segura e precisa. As poucas informações para o estabelecimento de modelos para previsão de safra de café são em conseqüência da complexidade metodológica, ocasionada pela diversidade dos fatores ambientais, culturais e econômicos, envolvidos na produtividade dessa cultura, que devem ser levados em consideração nos modelos de previsão como, por exemplo: cultivares, densidade de plantio, idade da planta, tecnologia empregada, condições edafoclimáticas, etc. Para isso a avaliação das características fenológicas determinantes do desenvolvimento e da produção do cafeeiro é uma ferramenta fundamental no estabelecimento de modelos de previsão de safra. Atualmente as previsões baseiam-se em levantamentos empíricos efetuados visualmente, requerendo, para atingir razoável precisão, técnico ou produtores altamente especializados na cultura. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver uma metodologia para estimar a produtividade do cafeeiro sem utilizar a contagem total de frutos na planta, com base no uso de índices fenológicos de produtividade, os quais são determinados a partir de quantificações não destrutivas, em uma secção reduzida da planta, e em diferentes épocas e locais de avaliação. A metodologia de previsão de safra, fundamentada em índices fenológicos, foi desenvolvida utilizando dados de duas regiões produtoras de café do Estado de São Paulo: Garça/Marília e Campinas, no período de 1999 a 2006. Os índices fenológicos de produtividades \'IFP1\' e \'IFP2\' foram determinados pela contagem de frutos, internódios produtivos, altura de planta e espaçamento da lavoura. O trabalho foi subdivido em dois níveis hierárquicos, \"talhão\" e \"propriedade\". A metodologia proposta apresentou facilidade de aplicação em ambas as regiões avaliadas. O número de internódios produtivos \'NIP\', considerado como característica fisiológica de produção, avaliado para determinação do \'IFP2\' apresentou influência negativa para o desempenho do modelo. O desempenho apresentado pelos modelos baseados no \'IFP1\' foi classificado como bom ao nível hierárquico \"talhão\", nas épocas de avaliação de dezembro, janeiro e março e apresentando melhores desempenhos que os modelos baseados no \'IFP2\', apesar de uma tendência de subestimar a produtividade. Foi encontrada uma relação linear e uma boa correlação entre os \'IFPs\' e a produtividade observada, sendo considerado para o nível hierárquico \"talhão\" menor do que o apresentado para o nível hierárquico \"propriedade rural\". Foi comprovado que é possível estimar a produtividade utilizando o \'IFP\' com até seis meses de antecedência (dezembro) da colheita, com a mesma precisão. A variação da estimativa de produtividade baseada no \'IFP1\' ao nível de \"propriedade rural\" foi menor do que a apresentada na estimativa da produtividade visual \'EPVIS\', variando de 0,4 a 20% e 0,5 a 18% nos meses de dezembro e março, respectivamente comparado ao de 3% a 41% para a estimativa visual. Os modelos baseados no \'IFP1\' ao nível hierárquico \"propriedade rural\" apresentaram desempenho classificado com excelente, para a estimativa de produtividade do cafeeiro. / The early estimate of the production of coffee of the various producing regions is of fundamental importance for the establishment of the coffee policy of the country. Although this, does not exist in Brazil a methodology adjusted for anticipated forecast of the coffee harvest that allows an accurate and precise evaluation. The few information for the establishment of models for forecasting of coffee harvest are consequence of the methodology complexity, caused by the diversity of environmental factors, cultural and economic which should be considered and to be taken into account in model forecasting such as: cultivars , density of planting, age of the plant, technology applied, edafoclimatics conditions, etc.. Therefore the evaluation of the determinative phenological characteristics of the development and the production of the coffee tree is a basic tool in the establishment of models of harvest forecast. Currently the harvest forecast is based on empirical surveys, done visually; requiring people (producers and technical) very well qualified and specialized in the crop to achieve reasonable accuracy. The objective of this study was to develop an objective method to estimate the productivity of coffee without using the total counting fruit in the plant, being based on the use of phenogical indexes of productivity, which are determined from not destructive quantifications, in a reduced section of the plant, and at different times and places of evaluation. The methodology of forecasting the harvest, based on phonological indexes, was developed using data from two different producing regions of coffee of the São Paulo State: Garça/Marília and Campinas regions, in the period of 1999 to 2006. The indexes of phenological productivity \'IFP1\' and \'IFP2\' were determined by counting the fruit, productive internodes, plant height and row spacing of the crop. The study was divided in two hierarchical levels: \"plot and farm\". The obtained results showed that the proposed methodology provided good usage methodology and application in both assessed regions. The number of productive internodes \' NIP \', considering the physiological characteristic of production, used for estimation and determination of the \"IFP2\", presented negative influence for the performance of the model. The performance presented by the models based on \'IFP1\' has been classified as good hierarchical level of \"plot\", in the following periods of evaluation: December, January and March and showed that the best performing models is based on \'IFP2\', although a trend of a tendency to underestimate the productivity. It was found a linear relationship and a good correlation between \'IFPs\' and the observed productivity, being considered for the level of \"plot\", a lower level when compared to \"farm\". It has been proven that it is possible to estimate the productivity of coffee, using \'IFP\' with up to six months in advance of normal period of harvest (December), with the same level of precision. The variation of the estimated productivity based on \'IFP1\' to the level of \"farm\" was lower than that presented in the visual estimated productivity - \'EPVIS\', ranging from 0,4 to 20% and 0,5 to 18% during the months of December and March, respectively, and ranged from 3% to 41% for the visual estimation on March. The models based on \'IFP1\' at hierarchical level of \"farm\" have been classified with an optimum performance in order to estimate the coffee productivity.

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar no mundo, e a cultura possui grande importância para o agronegócio nacional. A área plantada é de aproximadamente 8,4 milhões de hectares e a recente demanda por etanol tem contribuído por novas áreas de expansão, além da particularidade do canavial ser renovado periodicamente. O plantio é uma das primeiras operações no sistema de produção agrícola e afeta as operações subseqüentes, bem como a produtividade da cultura. Embora o sistema de produção agrícola da cana-de-açúcar seja altamente mecanizado, a operação de plantio foi praticamente a última em ter a opção da mecanização total. No Brasil o plantio é predominantemente semi-mecanizado, mas recentemente tem ocorrido a mudança para o mecanizado. Entretanto, a operação é influenciada por diversas variáveis, tais como as características técnicas e econômicas das máquinas utilizadas na operação, as particularidades de cada propriedade agrícola como o tamanho da área, a jornada de trabalho, o espaçamento, a velocidade operacional, a distância do talhão de plantio, dentre outros, que afetam o desempenho econômico e o dimensionamento do número de conjuntos necessários na operação, tanto para o transporte de mudas quanto para o plantio. Dessa forma, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar o desempenho operacional e econômico do sistema de plantio mecanizado de cana-de-açúcar, e o objetivo específico analisar o comportamento das variáveis e as suas relações e interrelações no custo operacional do sistema. Para análise do comportamento dessas variáveis, e seus respectivos efeitos nos custos, foi criado um modelo, em planilha eletrônica, Excel®, que se baseou no ciclo operacional entre o transporte de mudas e o plantio no talhão, limitando-se assim o grau de abrangência do estudo. O modelo foi verificado, validado, e utilizado na análise das variáveis por meio da construção de cenários. Conclui-se, que o modelo permitiu avaliar o desempenho operacional e econômico do sistema de plantio mecanizado de cana-deaçúcar. Com base nos resultados, a capacidade de carga da plantadora é a variável de maior impacto no custo operacional do plantio e existe uma área máxima que uma plantadora pode atender conforme o ritmo operacional, em que a área depende das características do sistema proposto. / Brazil is the largest producer of sugarcane in the world, the crop has great importance for the country\'s agribusiness. The planted area is approximately 8.4 million hectares, and the recent demand for ethanol has contributed to an expansion into new areas, in addition to the sugarcane crop being renewed periodically. Planting is one of the first operations in any agricultural production system and thus affects subsequent operations, as well as the yield. Although the agricultural system of sugarcane production is highly mechanized, the planting operation was virtually the last to have the option of total mechanization. In Brazil the planting is predominantly semi-mechanized, but recently there has been a shift to a fully mechanized planting. However, the operation is influenced by several variables, such as technical and economic characteristics of the machines used in the operation, the particularities of each agricultural property such as the size of the area, the work day, the spacing, the operation speed, the distance of plot planting, among others, that affect economic performance such as scale and the number of sets required in the operation, both for the transport of seedlings and the planting. This way, the general objective of this study was to evaluate the operational performance and economic system of mechanized planting of sugar cane, and the specific objective analyze the behavior of the variables and their relations and inter-relations in operational cost of the system. For analysis of the behavior of these variables, and their respective effects on costs, was created a model in an electronic spreadsheet, Excel®, which was based on operational cycle time between the transport of seedling and planting the grove, limiting the degree of coverage of the study. The model was verified, validated, and used in the analysis of variables through scenario building. The model allowed to evaluate the operational and economic performance of the system of mechanized planting of sugarcane. Based on the results, the load capacity of the planter is the variable of greatest impact on the operational cost of planting and there is a maximum area that a planter can attend, as the operational rate, in that area depend on the characteristics of the proposed system.

A cana-de-açúcar é uma realidade no papel de rentabilidade global e recurso energético capaz de auxiliar a economia de combustíveis fósseis, e nas novas diretrizes do desenvolvimento sócio-econômico com maior sustentabilidade. O Estado de São Paulo se apresenta como região de grande potencial para atender a demanda de canade- açúcar no que tange a produção de açúcar, etanol e energia, dada sua tradição no setor sucroalcooleiro, sua estrutura econômica, as tecnologias disponíveis e a infraestrutura adequada. O objetivo do presente trabalho foi mapear a eficiência produtiva ao longo de 16 safras agrícolas, analisando a importância relativa do clima e do solo e inferindo sobre os aspectos socioeconômicos e conjunturais que interferem na composição da eficiência de produção de cana-de-açúcar e na sua variabilidade espaço-temporal. O conceito de eficiência de produção agrícola foi derivado a partir da termodinâmica para gerar um indicador para a avaliação do desempenho de sistemas de produção agrícola em escala local ou regional e quantificar como fatores determinantes interferem no sistema de produção. Em termodinâmica, eficiência de um processo é dada pela razão entre a energia obtida e o total utilizado para consecução do processo. Para estabelecer a relação com sistemas agrícolas, admitiu-se que a energia disponível pode ser dada pela produtividade atingível estimada por modelos de simulação, enquanto que a produtividade observada representaria a energia efetivamente utilizada no processo. Utilizou-se o Método das Zonas Agroecológicas da FAO para se determinar a produtividade potencial, ajustando-a em função do estresse hídrico pelo método de Jensen e do tipo de solo em função do conceito de ambiente de produção proposto por Prado. Antes da sua aplicação, o modelo foi parametrizado e validado em comparação com dados de campo. Os dados do IBGE foram tomados como produtividade observada, para avaliar a eficiência da produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, analisando a sua correlação como alguns fatores do meio físico podem influenciar sobre ela. Foi possível observar que os elementos climáticos explicaram 43% da variabilidade da eficiência da produção agrícola de cana-de-açúcar. Analisando os valores médios das 16 safras, obteve-se que os seguintes elementos climáticos afetam a eficiência de produção agrícola, em ordem de importância: radiação solar, deficiência hídrica, temperatura máxima, precipitação e temperatura mínima. Com relação ao solo observou-se que explica 15% da variabilidade da eficiência de produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, na média de todas as safras. Analisando a variação temporal dessa correlação, notou-se uma alteração no padrão de correlação a partir da safra 2001/2002, provavelmente por causa da expansão da cultura para a região oeste do Estado no período subseqüente. O consumo de fertilizantes foi utilizado para subsidiar algumas inferências feitas nesse contexto. Em média, 42% da variabilidade da eficiência da produção de cana-de-açúcar foram explicadas por outros fatores, além do clima e do solo, inferindo-se a partir disso que aspectos socioeconômicos e conjunturais têm grande influência sobre a composição da eficiência 10 de produção de cana-de-açúcar, notadamente os preços pagos pelos derivados da cana-de-açúcar e a demanda pelo etanol no mercado interno. / The sugarcane is an important resource for food and energy production with scale to help the economy of fossil fuels and the development of new guidelines for socio-economic development in sustainable basis. The State of São Paulo is a region of great potential to meet the sugarcane demand in terms of sugar, ethanol and energy, since it has a long tradition related to this sector, its economic structure, the available technology and enough infrastructures. The objective of this study was mapping crop efficiency over 16 growing seasons, examining the relative importance of climate and soil and inferring on the socio-economic aspects interfering in the composition of the sugarcane crop efficiency and its spatial and temporal variability. The concept of crop efficiency was derived from the thermodynamics to generate an indicator for evaluating the performance of agricultural production systems in local or regional scale, and measure how factors affect the production system. In thermodynamics, efficiency of a process is given by the ratio between the total energy available and the amount of energy effectively used to achieve the process. To establish the relationship with agricultural systems, acknowledged that the available energy could be estimated by the attainable yield given by simulation models based on environmental variables, while the observed yield could represent the energy effectively used in the process. The method of Agroecological Zones of the FAO was applied to determine the potential yield, adjusting it according to water stress by the Jensen method and the soil constraints according to the concept of the production environment proposed by Prado. Before its implementation, the model was parameterized and validated by comparison with field data. Here, the IBGE\'s data were taken as observed yield, so then to assess the crop efficiency of sugarcane in the State of São Paulo, analyzing the factors influencing on it. It was observed that the climatic factors explained 43% of the variability of crop efficiency of sugarcane, based on the analysis of the average values from 16 growing seasons. Regarding this point, it was obtained that the following weather elements affect the efficiency of agricultural production, in order of importance: solar radiation, water deficit, maximum temperature, precipitation, and minimum temperature. Regarding the soil, it explained 15% of the variability of the sugarcane crop efficiency, also considering the average of all seasons. Analyzing the temporal variation of this correlation, it was noticed a change in the pattern of correlation from the 2001/2002 season, probably because of the crop expansion to the west of the state during the subsequent period. The consumption of fertilizer was used to support some inferences made in this context. On average, 42% of the variability of efficiency of production of sugarcane in the State of São Paulo was explained by other factors, besides the climate and soil. It was inferred that social and economic aspects have great influence on the composition of the crop efficiency of sugarcane, markedly the prices paid for sugarcane product and the ethanol demand in the internal market.

Na última década, observaram-se substanciais mudanças nos tipos de dados processados, quando comparados à definição convencional de dados estruturados. Neste contexto, sistemas computacionais que em sua maioria acessam bases de dados convencionais, centralizadas, que armazenam dados estruturados, necessitam cada vez mais acessarem e processarem também dados não estruturados, distribuídos e em grandes quantidades. Fatores tais como versatilidade em abrigar dados não estruturados, coexistência, integração e difusão de dados complexos a velocidades superiores as velocidades até então observadas, restringem, em determinadas situações, o uso dos modelos de dados convencionais. Dessa forma, nesta Tese é proposto e formalizado um modelo de dados pós relacional, baseado nos conceitos de grafos complexos, também denominados, Redes Complexas. Por intermédio da utilização do modelo de grafos, define-se uma forma de se implementar uma integração inter-estrutural de dados, ou seja, os tradicionais dados estruturados, com os mais recentemente utilizados dados não estruturados, tais como os dados multimídia. Tal integração envolve todas as transações presentes em um banco de dados, ou seja, consulta, inserção, atualização e exclusão de dados. A denominação dada a tal forma de trabalho e implementação foi Modelo Navegacional Dinâmico - MND. Esse modelo representa diferentes estruturas de dados e sobretudo, permite que essas diferentes estruturas coexistam de forma integrada, agregando à informação resultante maior completeza e abrangência. Portanto, o MND associa os benefícios da junção da estrutura das Redes Complexas ao contexto de dados não estruturados, sobretudo no que tange à integração resultante de dados com estruturas distintas, conferindo assim às aplicações que necessitam desta integração, melhoria no aproveitamento dos recursos. / Over the last decade several changes in data processing have been observed when compared to the conventional structured data definition. In such context, computational systems accessing centralized databases need to process large, distributed, non-structured data as well. Factors like versatility in hosting data, coexistence, integration and diffusion of such complex data at high speeds can be, in some cases, troublesome when using conventional data models. In this work a post-relational, graph-based (also known as Complex Network) model, is presented. Such model enables the integration of both structured data and non-structured data, such as multimedia, allowing such structures to coexist. This integration involves all transactions found in a database, such as select, insert, delete and update data. The name given to this form of work and implementation was Navigational Model Dynamic - MND. This model represents different data structures and above all, allows these different structures to coexist in an integrated way, adding to the resulting information greater completeness and comprehensiveness. Hence, MND harnesses the benefits of Complex Network and non-structured data providing all relational data handling already available in other databases but also integration and better use of resources.

O solo é um importante sumidouro de carbono (C) atmosférico, uma vez que concentrações de CO2 da atmosfera podem ser atenuadas através de mecanismos de sequestro de C no solo. Nesse contexto, solos sob clima semi-árido estão sendo atualmente avaliados como potenciais sequestradores de C, sobretudo no processo de recuperação de áreas degradadas. No entanto, ainda há carência de informações referentes aos mecanismos envolvidos no sequestro de C. Adicionalmente, há incertezas nas estimativas dos estoques de C pela falta de conhecimento sobre sua variabilidade espacial devido à complexidade dos processos físicos, químicos e biológicos que influenciam o ciclo do referido elemento. As variações espaciais do C no solo estão relacionadas a fatores naturais e induzidos pelo homem e essas variações apresentam-se em diferentes escalas espaciais. Por tais motivos a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial do C e de outros atributos físicos, químicos e biológicos do solo numa área de 100 ha destinada ao reflorestamento na região semi-árida do Rio Grande do Norte. Para tanto, foi estabelecida uma grade regular de 644 pontos amostrais espaçados de 40 m numa área localizada no município de Angicos (RN), pertencente à Universidade Federal Rural do SemiÁrido. Foram coletadas 1932 amostras de solo nas profundidades 0-0,1; 0,1-0,2; e 0,2-0,3 m para determinações de C, areia, silte, argila, pH, Na, P, Ca, Mg e K. Para determinar o C da biomassa microbiana (Cmic) foram utilizadas 156 amostras referentes à camada 0-0,1m. Com relação à densidade do solo (Ds) foram coletadas 246 amostras nas três profundidades mencionadas anteriormente. Adicionalmente, foram efetuados os seguintes cálculos: estoques de C, saturação por bases (V %), CTC (CTC(T)), saturação por Al (m) e soma de bases (SB). Os resultados foram submetidos à análise estatística descritiva clássica, seguida de análise geoestatística. O solo da área apresenta predominância de textura muito arenosa, baixa CTC e teores de C e Cmic; altos valores de Ds, acidez elevada e médios teores P e bases disponíveis. Estes resultados são comuns em solos de região semi-árida sob Caatinga em decorrência das condições climáticas desfavoráveis. Na análise descritiva a maioria dos atributos avaliados apresentou normalidade na sua distribuição. Os coeficientes de variação (CV) foram classificados como médios para a maioria dos atributos, a dependência espacial foi moderada com média geral dos alcances de 135 m. A maioria dos atributos ajustou-se ao modelo esférico. Na avaliação da eficiência dos modelos ajustados, tanto a validação interna como a externa apresentaram comportamentos semelhantes. A modelagem aplicada permitiu estimar o alcance e a magnitude das dependências espaciais. Por meio da krigagem foi efetuada a interpolação dos dados e gerados os mapas de variabilidade espacial para os atributos físicos, químicos e biológicos estudados. Os resultados obtidos nesta pesquisa ressaltam a importância do entendimento da variabilidade espacial do C e outras propriedades do solo, informações que servem como ponto de referência inicial (linha de base) e tem implicações importantes para futuras avaliações do impacto no sequestro de C e do potencial produtivo de Jatrofa na região semi-árida do Nordeste Brasileiro. / Soil is an important carbon (C) sink, since atmospheric CO2 concentrations can be attenuated by soil C sequestration. In this context, soils under semi-arid conditions are being evaluated as potential soil C sinks, mainly considering the process of rehabilitation of degraded areas. However, little information is available on the mechanisms associated with soil C sequestration. Moreover, there are uncertainties on soil C stocks estimates because of the lack of knowledge about its spatial variability due to the complexity of physical, chemical and biological processes that directly influence soil C cycle. Soil C spatial variability is associated with a series of natural and human-induced factors and those variations can be expressed in different spatial scales. Therefore, the main objective of the present study was to evaluate the spatial variability of C and soil physical, chemical and biological attributes in a 100 ha area destined to reforestation in the semi-arid region of Rio Grande do Norte (RN), Brazil. In order to do that, a regular grid (40 x 40 m) of 644 sampling points was defined in an area located in the city of Angicos (RN) that belongs to the Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Samples from the 0-0,1; 0,1-0,2; e 0,2- 0,3 m soil layers were collected in each sampling point totalizing 1932 soil cores that were used for the following analyses: C, sand, silt, clay, pH, Na, P, Ca, Mg and K. For microbial biomass C, 156 samples were used from the 0-0,1 m soil depth. Samples for soil bulk density (total of 246 samples) were collected in the three mentioned soil layers. Additionally, the following calculations were performed: soil C stocks, base saturations, cation exchange capacity and aluminum saturation. The results were analyzed using classical descriptive statistics and geostatistics. The soil at the studied area is very sandy and presented low values of cation exchange capacity, C content and microbial biomass; high values of bulk density and soil acidity and medium values of P content and available bases. Those results are typical for soils under native vegetation at the semi-arid region due to unfavorable climatic conditions. From the descriptive analyses, the majority of the studied attributes presented normal distribution. The coefficients of variation (CV) for the majority of the studied attributes presented medium values; the spatial dependence was moderated with mean range value of 135 m. The majority of the attributes were fitted by the spherical model. Assessment of model adjustment efficiency was performed through internal and external validations and both presented similar trends. The application of modeling technique provides estimations of the range and the spatial dependence magnitude of the evaluated soil attributes. Using kriging techniques, analytical results were interpolated and maps were generated to show the spatial variability of the soil physical, chemical and biological properties. The results from the present study stressed the importance of adequately understand C and other soil properties spatial variability. Such information has important implications for future assessments of soil C sequestration and is useful for potential production of Jatropha in the semi-arid condition of the Brazilian northeast region.