O objetivo do presente trabalho é a modelagem de um sistema de informação destinado ao registro de dados de rastreabilidade aplicado à indústria do vinho, segundo os conceitos de uma arquitetura computacional orientada a serviços. A importância da pesquisa decorre do fato de ser obrigatória, desde 2005, a manutenção de tais registros por parte de todos os produtores que pretendem exportar seus produtos para países da Comunidade Européia. Além desta exigência legal, os consumidores finais, inclusive brasileiros, têm apresentado uma demanda crescente sobre informações acerca dos produtos alimentícios por eles consumidos. No software modelado, buscou-se uma solução que contemple a indústria coletivamente, através de consórcios ou associações de produtores, visando a diluição de custos e compartilhamento dos benefícios auferidos. A partir do levantamento bibliográfico realizado, efetuaram-se contatos com o setor produtivo vinícola brasileiro, na cidade de Bento Gonçalves, RS, e pesquisaram-se tópicos de tecnologia da informação ligados ao tema. O software foi modelado através da Unified Modeling Language, UML, a partir de modelo de caracterização do processo produtivo do vinho utilizado pelo autor. Criou-se um protótipo funcional. Através de sua utilização, constatou-se que o modelo adotado é viável para atender as necessidades da indústria vinícola, individual ou coletivamente. A continuidade do trabalho poderá transformar o protótipo construído em um produto para utilização comercial. Finalmente, observou-se que a mesma estrutura de modelagem poderá ser utilizada em outros domínios. / The purpose of this project is the modeling of an information system aimed at the maintenance of traceability data in the wine industry, according to the principles of a service oriented architecture. The importance of this issue is due to the fact that, since 2005, traceability data maintenance is mandatory for all food and feed producers intending to export their products to any European Union country. Besides that, final consumers, Brazilians included, have more and more been demanding for information about their food products consumed. In the project, a collective solution intended to be used by producer consortiums or associations, was attempted. The aim was sharing the costs and benefits of such a solution. Starting with an extensive bibliographic review, Brazilian wine industries at Bento Gonçalves, RS, Brazil, were visited and information technology issues related with the theme were researched. The software was modeled with the Unified Modeling Language, UML, through a representation of the wine production process used by the author. A functional prototype was built. Through its utilization, it was possible to perceive that the model adopted is able to fulfill the demands of wine producers considered both individually and collectively. Future development of this work, could transform the built prototype into a full featured product. As a final point, another interesting possibility to be considered is the use of this model in other domains.

Orientador: José Carlos Rossi / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Marco Aparecido Queiroz Duarte / Resumo: Antigamente, eram utilizados para o ensino à distância apenas os meios de comunicação tradicionais (revistas, livros, TV e rádio) para passar informações e conteúdos. Com o surgimento de novos meios de comunicação, surgiu a necessidade de desenvolver novos métodos de ensino para integrar pessoas de diversas áreas e regiões. Com isso, faz-se necessário o estudo de metodologias e desenvolvimento de novas tecnologias de comunicação. O presente trabalho tem como objetivo apresentar a modelagem para o desenvolvimento de uma ferramenta de Ensino à Distância. Apresentou-se também a Metodologia OOHDM - Object Oriented Hypermedia Design Method, na qual foi utilizada o Modelo Navegacional onde apresenta o mapeamento do caminho que o usuário deverá fazer na navegação do sistema. A UML - Unified Modeling Language com o uso dos diagramas de casos de uso, apresentou as opções que podem ser realizadas na manipulação da interface. A camada de regra de negócio ofereceu o funcionamento do sistema através do DFD Diagrama de Fluxo de Dados. A camada de dados proporcionou a estrutura conceitual e lógica do banco de dados através do Modelo E-R (Entidade - Relacionamento) e do Modelo relacional, para que, através da análise dos diagramas e modelos obtidos, consiga-se compreender o sistema como um todo e possibilite a tomada de decisões mais precisas e em menor tempo, caso seja necessário efetuar alterações nesta aplicação. / Abstract: The old traditional medias (magazines, books, TV and radio) were used for education at distance only to pass information and contends. With the creating of new medias, appeared the necessity to develop new methods of education to integrate people of different areas and regions. Therefore, study of methodologies and development of new technologies of communication becomes necessary. The present work had as objective to present a modeling for the development of an Education at Distance tool. Methodology OOHDM - Object Oriented Hypermedia Design Method was also presented, in which was used the Navigational Model where it presents the mapping of the way that the user will have to make in the navigation system. The UML, United Modeling Language with the use of the diagrams of use cases, presented the options that can be realized through the manipulation of the interface. The business service offered the functioning of the system through the DFD (Diagram of Data Flow). The data service provided the conceptual structure and logical of data base through model E-R (entity - Relationship) and relation Model, so that, through the gotten analysis of diagrams and models, it's possible to understand the system as a whole and make it possible to take more precise decisions in less time, if it is necessary to provide alterations in this application. / Mestre

Atualmente a água é o recurso mais limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e principalmente agrícola devido à constante contaminação em função da falta de planejamento e uso inadequado dos recursos hídricos pela humanidade. Assim o presente trabalho teve o objetivo de estudar o impacto ambiental da irrigação nos recursos hídricos da microbacia hidrográfica do ribeirão dos Marins e testar a capacidade do modelo hidrológico MIKE SHE em pequenas áreas irrigadas da microbacia e conseqüentemente detectar problemas relacionados à irrigação e a falta de manejo da água nessas áreas. Avaliou-se a qualidade da água de irrigação utilizada na produção de hortaliças; a qualidade da irrigação praticada pelos produtores, a quantidade de água na microbacia hidrográfica e simulou-se a área irrigada da microbacia. Os parâmetros de qualidade de água analisados foram: sedimentos em suspensão, pH, condutividade elétrica, alcalinidade, turbidez, potássio, cálcio, magnésio, cobre, ferro, manganês, zinco, sódio, fósforo, sulfato, cloreto, nitrogênio amoniacal e nitrato, durante 10 meses. A qualidade da irrigação foi avaliada através do manejo da irrigação via tensiômetros, instalados em duas propriedades agrícolas e em duas profundidades, e avaliação do coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) foi feito em quatro propriedades agrícolas. A avaliação do impacto ambiental foi feito por meio dos indicadores de qualidade da água e do CUC. Os dados coletados e avaliados permitiram concluir que a agricultura irrigada provoca pouco impacto na microbacia hidrográfica. De acordo com as classificações de Ayers e Westcot e USDA a água pode ser considerada boa para ser utilizada na agricultura. Observou-se que a umidade do solo no período amostrado ficou próxima da saturação. O uso do modelo para a simulação da área irrigada permitiu economia de água quando o manejo da irrigação foi utilizado. / Nowadays the water is the most limiting resource to the urban, industrial and agricultural development due to constant contamination and inadequate water use by the mankind. Then this work aimed to study the environmental impact of irrigation at the Marins stream watershed and to check the ability of the model MIKE SHE in small irrigated area, consequently, to detect problems related with irrigation operations at the small watershed. It were evaluated the water quality used in the horticultural production, the irrigation quality practiced by the farmers, water quantity in the watershed and simulation was done for the irrigated area. The parameters analyzed were physicals and chemicals: suspense sediments, pH, electric conductivity, alkalinity, turbidity, potassium, calcium, magnesium, cupper, iron, manganese, zinc, sodium, phosphorus, sulfate, chlorine, ammonia nitrogen, and nitrate, during 10 months. The irrigation quality was evaluated through the irrigation management by tensiometers installed in two properties and two depths and by the Christiansen uniformity coefficient (CUC) measured in four properties. The environmental impact of irrigation was made by the water quality indicators and the CUC. The results permitted to conclude that irrigated agricultural causes few impact at the Marins stream watershed. The water showed a acceptable quality when compared with the classification proposed by Ayers & Westcot and USDA to irrigation. It was observed that the soil wet was near the saturation. The model allowed to save water when water management was used.

O perigo geológico de escorregamentos é a probabilidade da ocorrência de eventos ou fenômenos desta natureza, induzidos ou não pela atividade humana que podem causar danos humanos, socioeconômicos e ambientais. A cartografia de perigos geológicos de escorregamentos é um importante instrumento para gestão dos territórios para Estados Nacionais, setor privado, ONGs, comunidades locais, organizações científicas, etc. O desenvolvimento da ciência e das técnicas fez surgir diversos métodos de avaliação de perigos de escorregamento. No presente trabalho, o método sintético e o método analítico foram comparados com base em Sistemas de Informação Geográfica (SIG), técnicas de geoprocessamento e modelagem de dados cartográficos. Os atributos utilizados, na forma de matrizes numéricas foram declividade do terreno, densidade de drenagem e de lineamentos, excedente hídrico e cobertura vegetal e uso da terra (índice NDVI). Por meio de procedimentos de álgebra de mapas foi obtido o índice de perigo e elaborados os mapas de perigo de escorregamento. No método analítico o mapa de perigo ficou com uma textura mais granulada e no método sintético aparentou uma textura mais homogênea. A comparação da medida de classes em m² dos métodos coincidiu em 92% na classe muito alto, 90% na classe alto, 89% na classe médio e 90% na classe baixo. Já na tabulação cruzada a porcentagem de intersecção foi de 50% para a classe muito alto, 41% para a classe alto, 52% para a classe médio e 68% para a classe baixo. Concluiu-se que ao invés de opostos, os métodos se mostram adequados para um uso complementar. / Geological hazard due landslides is the likelihood of occurrence of such events or phenomena, either induced or not by human activities that can cause human, social-economic or environmental loss. Landslide hazard maps are important tools for territory management among government, private sector, Non-Governmental Organizations (NGO), local communities and academy. The development of science and techniques brought about many methods for landslide assessment. This work aims to compare two approaches: the syntethic and analytical methods based on Geographical Information Systems (GIS), geoprocessing and cartographic data modeling. The used attributes, organised in numeric rasters were declivity, drainage and lineaments density, water excess and vegetation cover and land use (NDVI). Procedures of map algebra resulted in the Landslide Hazard Indexes, from which the hazard maps were generated. The maps were compared and validated across previous risk and suscetibility maps with high correlation results. It was concluded that rather than opposites both methods are suitable for an complementary use.

O aumento da importância da cultura da cana-de-açúcar nos últimos anos atraiu de investimentos ao setor sucro-alcooleiro, tornando o planejamento estratégico uma ferramenta essencial na orientação para expansão da cultura em novas áreas e otimização da produção nas áreas tradicionais de cultivo. A modelagem agrícola, por isso, ganhou importância por contribuir neste sentido. Existem diversos modelos de simulação de cana-de-açúcar sendo utilizados em todo o mundo, sendo o DSSAT/CANEGRO um dos mais utilizados. O modelo DSSAT/CANEGRO foi baseado no modelo CERES-MAIZE e desenvolvido na África do Sul. Incluído no conjunto de modelos Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT versão 3.1), e atualizado na versão 4.5 do DSSAT, vem sendo aplicado em diversas regiões do mundo para análise e avanço no conhecimento dos sistemas de produção de cana-deaçúcar. O objetivo do trabalho foi a parametrização e avaliação do modelo calibrado para 5 variedades brasileiras de cana-de-açúcar: CTC 4, CTC 7, CTC 20, RB 86 7515 e RB 83 5486. Foram realizadas medidas em campo experimental em duas localidades para as variedades CTC 4, CTC 7, CTC 20 e obtenção de dados bibliográficos para as variedades RB 86-7515 e RB 83-5486. Uma análise de sensibilidade local, utilizando dados climáticos e pedológicos de Piracicaba foi realizada para determinar a dependência das variáveis simuladas em relação às variações nos parâmetros do modelo. Em seguida, realizou-se a parametrização do modelo utilizando a técnica GLUE (do ingles, generalized likelihood uncertainity estimation). A avaliação das cinco variedades estudadas foi feita utilizando o R²; índice D de Willmott e quadrado médio dos desvios como indicadores estatísticos. Para a variável de índice de área foliar, as variedades CTC 4, CTC 7, CTC 20 apresentaram índice D variando entre 0,870 e 0,944, sendo com indicadores estatísticos similares para as variáveis altura de colmo (D=0,80), perfilhamento (D=0,90) e teor de sacarose (D=0,50). A variedade RB 83-5486 apresentou resultados próximos aos observados para as variáveis de teor de sacarose e massa fresca do colmo. Os piores resultados foram obtidos para a variedade RB 86- 7515, com D=0,743 para massa fresca do colmo, D=0,821 para altura de colmo, D=0,873 para perfilhamento e D=0,665 para massa seca de colmo. O modelo teve melhor desempenho para as condições de Piracicaba, Pradópolis, Guariba e Porto Feliz, no Estado de Sao Paulo, em comparação com as condições de solo e clima de Couripe, Estado de Alagoas. / The importance of sugarcane crop has increasing during the last years, attracting more investments to the sugarcane sector. Thus, the strategic planning has becoming an essential tool to guide the sugarcane expansion to new areas, as well as to help optimize the traditional production systems. To do so, crop modelling has a great usefulness. There are several models for sugarcane crop simulation around the world, and DSSAT/CANEGRO is one of the most used. DSSAT/CANEGRO model was based in the CERES-MAIZE model and developed in South Africa. It was included in Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT 3.1), and updated in DSSAT 4.5 version. It has been applied in many sites around the world to analyze sugarcane productions systems and advance the knowledge regarding the crop. This research aimed to parameterize and evaluation DSSAT/CANEGRO for 5 Brazilian sugarcane varieties: CTC 4, CTC 7, CTC 20, RB 86 7515 e RB 83 5486. CTC 4, CTC 7 and CTC 20 experimental data came from two experimental fields in the State of Sao Paulo and RB 86-7515 and RB 83-5486 varieties data came from bibliographic references. A local sensibility analysis was performed using weather and soil data from Piracicaba to determine the dependency of simulated variables on changes in key parameters. The model was parameterized using the GLUE (generalized likelihood uncertainity estimation) method. The evaluation of five varieties was done using R², Willmott´s index (D) and root mean square error as statistical indicators. D index ranged from 0,870 and 0,944 for green leaf area index for CTC 4, CTC 7 and CTC 20 varieties. The model evaluation was also conducted for the following variables: stalk height (D=0,80), tillering (D=0,90) and sucrose content (D=0,50). The same was done for RB 83-5486 variety using the following variables: sucrose content and stalk fresh mass. The worst results were obtained for variety RB 86-7515, with the following statistics in the validation procedure: (stalk fresh mass D=0,743; stalk height, D=0,821; tillering, D=0,873; stalk dry mass, D=0,665). DSSAT/CANEGRO performed better for Piracicaba, Pradópolis, Guariba and Porto Feliz (State of Sao Paulo) in comparison to the weather and soil conditions of Couripe (State of Alagoas).

O presente trabalho apresenta a utilização do modelo CIM – Common Information Model com uma abordagem ODP – Open and Distributed Processing na definição de uma arquitetura distribuída. A modelagem ODP-CIM efetuada busca validar formalmente a escolha da WBEM – Web Based Enterprise Management como arquitetura distribuída responsável pela interoperabilidade entre sistemas heterogêneos de uma empresa de energia elétrica. O contexto WBEM adicionalmente inclui a modelagem CIM das informações, de modo que o ambiente resultante pode ser visto como uma coleção distribuída de sistemas inter-relacionados. De modo a se verificar a adequação da WBEM como provedora de interoperabilidade e distribuição, será implementado um protótipo; o SISDEC - Sistema Distribuído de Estudo de Carga, responsável pela previsão, através de técnicas de inteligência artificial, da carga nodal de curto prazo do sistema elétrico de potência. A implementação dos modelos resultantes é apresentada assim como os resultados dos testes. Enfocando a disponibilidade aos vários domínios de gestão, das informações modeladas, validando a eficácia da modelagem e a adequação da arquitetura distribuída proposta. Não se visa aqui a apresentação ou definição de métricas específicas, sendo os resultados apresentados do tipo qualitativo. O SISDEC se insere em uma arquitetura de informação corporativa e utilizará um middleware, originário de um projeto de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento), como acesso à massa de dados históricos da carga nodal do sistema elétrico de potência, obtidos a partir de um sistema SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition. O acesso corporativo às informações processadas pelo SISDEC é efetuado através da intranet da empresa. / The work presents the use of model CIM - Common Information Model with a boarding ODP - Open and distributed Processing in the definition of a distributed architecture. Effected modeling ODP-CIM search to validate formally the choice of the WBEM - Web Based Enterprise Management as architecture distributed responsible for the interoperation between heterogeneous systems in a company of electric energy. The contest of WBEM additionally includes modeling CIM of the information, in way that the resultant environment can be seen as a distributed collection of interrelated systems. In order to verify the adequacy of the WBEM as supplier of the interoperation and distribution, an archetype will be implemented; the SISDEC - Distributed System of Load Study, responsible for the forecast through techniques of artificial intelligence, of the nodal load of short term of the electrical system of power. The implementation of the resultant models is presented, as well as the results of the tests focusing the availability to the some management dominion, of the shaped information, validating the effectiveness of the modeling and the adequacy of the proposed distributed architecture. The metric presentation or definition specific is not aimed here, as the presented results qualitative type. The SISDEC inserts in an architecture of corporative information and it will use one middleware, originated of a R&D project (Research and Development), as access to a mass of nodal load historical data of the electrical system of power, gotten from a system SCADA - Supervisory Control and Date Acquisition. The corporative access to processed information from SISDEC is effected through the Intranet of the company.

As análises de grupos de experimentos, de grande importância em melhoramento genético, são indispensáveis quando se pretende investigar o comportamento de alguns tratamentos em diversos locais de interesse do pesquisador. Nestes casos, parte-se das analises de variância individuais em cada local, para o agrupamento de todos os ensaios em uma única analise. Verifica-se então a veracidade da significância da interação tratamentos versus locais - TL, sendo esta não-significativa, pode-se obter conclusões generalizados a respeito do comportamento dos tratamentos. No entanto, o grande interesse esta nos casos de interação significativa, em que dois caminhos de destaque surgem para que se conclua a analise, o primeiro, permite que se considerem os resultados e conclusões das analises individuais, com o resíduo específico de cada local, enquanto o segundo aconselha que se desdobrem os graus de liberdade relativos a tratamentos + interação significativa, visando a interpretação dos tratamentos em estudo dentro de cada um dos locais, utilizando o resíduo médio como testador. Partindo do fato de que componentes de variância são variâncias associadas aos efeitos aleatórios de um modelo matemático, que permitem quantificar a variabilidade de tais efeitos, tem-se por objetivo neste trabalho, em grupos de experimentos reais com interação TL significativa, comparar os componentes de variância obtidos nas analises individuais utilizando os quadrados médios residuais - QMRes de cada ensaio versus os obtidos pós-desdobramento da interação em questão utilizando o quadrado médio do resíduo médio - QMRM. Tal confronto será fundamentado nas estimativas de variâncias das estimativas destes componentes. Finalmente, em grupos de ensaios reais e simulados, o objetivo será voltado para a comparação de rols classificatórios de tratamentos nas analises individuais versus os rols classificatórios de tratamentos obtidos pós-desdobramento da interação em questão. A montagem destes rols será possível a partir do uso do teste de Tukey, ao nível de 5% de significância, para os cálculos das diferenças mínimas significativas - dms ora com resíduos de analises individuais, ora de conjunta. Todos os cálculos deste trabalho serão realizados no software estatístico R. / The experimental groups analysis, of great importance in genetic improvement, are essential when intends to investigate the treatments behaviour in many places from researcher interest. In these cases, starts by the individual variance analysis in each place, to the grouping of all experiments in a single analysis. Examine the truth of the signicant treatments vs. places interaction - TL, being this no-signicant, is possible to obtain generalized conclusions about the treatments behaviour. However, the interest is in the cases when signi cant interaction is found, because two eminence ways appear for the analysis conclusions, the rst one allow that the individual analysis results and conclusions be considered, with the specic residue from each place, while the second one advise, that the degrees of freedom relative to treatments + signicant interaction be unfound, looking at the interpretation of the treatments in study inside each place, using the mean residue how testator. Starting with the fact that variance components are variances associated to the aleatory eects of a mathematical model, that allow the quantifying of such eects, this work objective, in real experimental groups, with signicant interaction TL, is to compare the variance components obtained in individual analysis using the residual mean square - QMRes from each experiment against the obtained after unfolding the interaction in question using the mean residual mean square - QMRM. This confrontation will be based in variance estimations of these components estimations. Finally, in real and simulate experimental groups, the objective will be directed to the comparison of treatments classicatory rankings in individual analysis vs. the treatments classi catory rankings obtained after unfolding of the interaction in question. The construction of these rankings will be possible using the Tukey test, with 5% of signicance, for the calculation of the signicants minimum dierences - dms, a time with individual analysis residual, othertime, conjunct. All the calculations from this work will be realized in the R statistical software.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Bacia do Rio Iguaçu-Sarapuí integra a região hidrográfica da Baía de Guanabara. Sua área de drenagem, com cerca de 726 km2, corresponde a aproximadamente 20% do total da área de contribuição à Baía, da ordem de 4600 km2 . Os municípios abrangidos pela bacia do Rio Iguaçu são: Nova Iguaçu, Duque de Caxias, Belford Roxo, São João de Meriti, Nilópolis, Mesquita e uma pequena parte do município do Rio de Janeiro. O presente trabalho tem como objetivo utilizar metodologias destinadas à identificação das unidades de paisagem na Bacia Hidrográfica do Rio Iguaçu, baseado nos conceitos de Paisagem Integrada e utilizando como suporte tecnologias digitais de geoprocessamento. Para o desenvolvimento desta pesquisa foram utilizados dados de diferentes fontes e órgãos governamentais de planejamento que trate desta temática. Os dados ao qual o texto se refere são: bases cartográficas em diferentes escalas de abordagem, Imagens Sensoriais Landsat 7, relatórios e diagnóstico da área em estudo. A identificação das unidades de paisagem na bacia do Rio Iguaçu-Sarapuí é feita a partir da delimitação das unidades de relevo e informações sobre o uso do solo, aspectos geológicos e pedológicos. O trabalho foi baseado no apoio das tecnologias digitais de geoprocessamento que permite uma melhor correlação entre diferentes tipos de informações tanto dos aspectos físicos, geológicos como também das ações antrópicas, classificando-as quanto ao grau de intervenção. O resultado do trabalho nesta região foi a elaboração de um diagnóstico ambiental das limitações e susceptibilidade ao desenvolvimento de determinadas atividades distribuindo-as espacialmente na bacia. A utilização de um Sistema de Informação Geográfica, em especial o Arc Gis 9.2 teve uma importância relevante na elaboração da pesquisa. Uma vez que este sistema trabalha com grandes volumes de informações e na análise integrada de objetos complexos, além de permitir a elaboração de um banco de dados espacial no próprio projeto. O que o diferencia dos demais Sistema de Informação Geográfica, tornando-o uma ferramenta eficiente na gestão integrada dos recursos naturais. / The Iguaçu River Falls is part of the river basin of Guanabara Bay. Its drainage area, with about 726 km2, corresponds to approximately 20% of the total area of contribution to the Bay, the order of 4600 km2. The municipalities covered by the Iguaçu River basin are: Nova Iguaçu, Duque de Caxias, Belford Roxo, São João de Meriti, Nilópolis, mosque and a small part of the city of Rio de Janeiro. This study aims to develop and present methodologies for the identification of landscape units in the RiverBasinFalls. For the development of this research used data from different sources and government planning addressing this issue. The data to which this text refers are in different cartographic scales approach, Sensory Landsat 7 Images, reports and diagnosis of the study area. The identification of landscape units in the Iguaçu River basin is made from the division of relief units and information on land use, geological and soil. The work will be based on support of digital technologies of GIS allows a better correlation between different types of information both from physical, geological as well as from human activity, classifying them as to the degree of intervention. The expected outcome of work in this region is a diagnosis of the limitations and susceptibility to development of certain activities spatially distributing them in the basin.By analysis of the statement of Geomorphology and identifying the main relief units between them we can highlight: the escarpment of the sea, hills and massive coastal and finally the unit talus / colluvial and alluvial plain. These compartments correlated with the predominant use of land, allowed the generation of seven landscape units: 1 - floodplain with sprawl; 2 - Lowland river floodplains with a predominance of mangroves and Environmental Protection Area; 3 - Hills of occupation and livestock farming; 4 - Massive Coastal Living with a predominance of rain forest, 5 - massively intrusive fragments of Atlantic Forest 6 - Talus / Colluviums with occupation and livestock farming; 7 - sheer cliffs with forest.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henery Ferreira Garcao.pdf: 1679065 bytes, checksum: 8e3210947a7d17cb14363973810da116 (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / A modelagem computacional é uma importante ferramenta para estimar a trajetória e destino final de manchas de óleo em diferentes condições ambientais, visto a complexidade dos processos que atuam nesse poluente. O presente trabalho concentrou os esforços no desenvolvimento de um modelo lagrangiano de trajetória de partículas que simule o movimento de manchas de óleo em ambiente marinho. O modelo utilizado é o Modelo Lagrangiano de Partículas com Deslocamento Aleatório (MLPDA), que é baseado na equação de Langevin. Em princípio, o algoritmo da advecção da mancha de óleo devido ao vento é implementado no MLPDA, visto sua importância ao deslocamento das partículas. É considerado que 3% da velocidade do vento a 10 metros de altura permite uma boa representação da deriva de manchas de óleo em ambiente marinho. Os testes para este algoritmo apresentaram resultados satisfatórios. Posteriormente, é implementado um algoritmo que representa o processo físico de espalhamento do óleo, conhecido também por espalhamento mecânico, que é definido como o movimento horizontal devido às forças gravitacionais, viscosas e inerciais. No presente estudo, esse processo é fundamentando nas equações definidas por Lehr et al. (1984), onde os resultados dos testes mostraram que as partículas espalham conforme exposto por esse mesmo autor e são influenciadas até cerca de 100 h de simulação. Ainda neste estudo, é avaliado o módulo de cálculo de área implementado no MLPDA. É advertido que malhas grosseiras podem resultar em áreas superestimadas, sendo aconselhável o uso de malhas mais refinadas para o cálculo dessas áreas. Por fim, três cenários de simulação de um derrame hipotético de óleo na Baía do Espírito Santo, no interior do Porto de Tubarão, são conduzidos para ilustrar uma aplicação do modelo desenvolvido. As simulações expõem que há grandes diferenças entre os resultados obtidos, principalmente entre o cenário que desconsidera o vento e os outros dois com a consideração desta forçante. O primeiro cenário, as partículas tenderam a permanecer na Baía do Espírito Santo, enquanto para os demais cenários as partículas caminharam para os canais do sistema estuarino da Grande Vitória (Canal da Passagem e Canal de Acesso aos Portos). / The computational modeling is an important tool to predict the trajectory and fate of the slick oil in different environmental conditions, since the complexity of processes involving oil spill. Thus, the present study has concentrated efforts on developing of a particle tracking lagrangian model that simulate the oil slick movement in the marine environment. The model used is Lagrangian Particles Random Walk Model (MLPDA), that it is based on the Langevin equation. First, the algorithm of the advection of the oil slick due to wind is implemented in the Random Walk Particle Lagrangian Model (MLPDA), seen its importance to the displacement of particles. It is considered that 3% of the wind velocity at 10 meters height allows a good representation of the drift of the slicks. The tests for this algorithm presented satisfactory results. Posteriorly, is implemented an algorithm that represents the physical process of spreading, also known as mechanic spreading, that is defined as the horizontal movement due to gravitational, viscous and inertial forces. In the present study, this process is based on the equations defined by Lehr et al. (1984), where the results of the tests showed that the particles spread as shown by this author and they are influenced up to 100 hours of simulation. In addition, it is evaluate the module for calculation the area implemented in MLPDA. It is adverted that very coarse grid may result in overrated areas, being advisable to use fine grid for calculation of these areas. Finally, three scenarios of simulation of a hypothetic oil spill at the Espírito Santo Bay, in the Tubarão Port, are conducted to illustrate an application of the model development. The simulations show large differences among the results obtained, mainly among the scenario that neglect the wind and the other two with the consideration of this forcing. The first scenario, the particles tended to remain at the Espírito Santo Bay, while other scenarios the particles walked to the channels of the Great Vitória estuarine system (Passage Channel and Access Channel to Ports).

O aumento da importância da cultura da cana-de-açúcar nos últimos anos atraiu de investimentos ao setor sucro-alcooleiro, tornando o planejamento estratégico uma ferramenta essencial na orientação para expansão da cultura em novas áreas e otimização da produção nas áreas tradicionais de cultivo. A modelagem agrícola, por isso, ganhou importância por contribuir neste sentido. Existem diversos modelos de simulação de cana-de-açúcar sendo utilizados em todo o mundo, sendo o DSSAT/CANEGRO um dos mais utilizados. O modelo DSSAT/CANEGRO foi baseado no modelo CERES-MAIZE e desenvolvido na África do Sul. Incluído no conjunto de modelos Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT versão 3.1), e atualizado na versão 4.5 do DSSAT, vem sendo aplicado em diversas regiões do mundo para análise e avanço no conhecimento dos sistemas de produção de cana-deaçúcar. O objetivo do trabalho foi a parametrização e avaliação do modelo calibrado para 5 variedades brasileiras de cana-de-açúcar: CTC 4, CTC 7, CTC 20, RB 86 7515 e RB 83 5486. Foram realizadas medidas em campo experimental em duas localidades para as variedades CTC 4, CTC 7, CTC 20 e obtenção de dados bibliográficos para as variedades RB 86-7515 e RB 83-5486. Uma análise de sensibilidade local, utilizando dados climáticos e pedológicos de Piracicaba foi realizada para determinar a dependência das variáveis simuladas em relação às variações nos parâmetros do modelo. Em seguida, realizou-se a parametrização do modelo utilizando a técnica GLUE (do ingles, generalized likelihood uncertainity estimation). A avaliação das cinco variedades estudadas foi feita utilizando o R²; índice D de Willmott e quadrado médio dos desvios como indicadores estatísticos. Para a variável de índice de área foliar, as variedades CTC 4, CTC 7, CTC 20 apresentaram índice D variando entre 0,870 e 0,944, sendo com indicadores estatísticos similares para as variáveis altura de colmo (D=0,80), perfilhamento (D=0,90) e teor de sacarose (D=0,50). A variedade RB 83-5486 apresentou resultados próximos aos observados para as variáveis de teor de sacarose e massa fresca do colmo. Os piores resultados foram obtidos para a variedade RB 86- 7515, com D=0,743 para massa fresca do colmo, D=0,821 para altura de colmo, D=0,873 para perfilhamento e D=0,665 para massa seca de colmo. O modelo teve melhor desempenho para as condições de Piracicaba, Pradópolis, Guariba e Porto Feliz, no Estado de Sao Paulo, em comparação com as condições de solo e clima de Couripe, Estado de Alagoas. / The importance of sugarcane crop has increasing during the last years, attracting more investments to the sugarcane sector. Thus, the strategic planning has becoming an essential tool to guide the sugarcane expansion to new areas, as well as to help optimize the traditional production systems. To do so, crop modelling has a great usefulness. There are several models for sugarcane crop simulation around the world, and DSSAT/CANEGRO is one of the most used. DSSAT/CANEGRO model was based in the CERES-MAIZE model and developed in South Africa. It was included in Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT 3.1), and updated in DSSAT 4.5 version. It has been applied in many sites around the world to analyze sugarcane productions systems and advance the knowledge regarding the crop. This research aimed to parameterize and evaluation DSSAT/CANEGRO for 5 Brazilian sugarcane varieties: CTC 4, CTC 7, CTC 20, RB 86 7515 e RB 83 5486. CTC 4, CTC 7 and CTC 20 experimental data came from two experimental fields in the State of Sao Paulo and RB 86-7515 and RB 83-5486 varieties data came from bibliographic references. A local sensibility analysis was performed using weather and soil data from Piracicaba to determine the dependency of simulated variables on changes in key parameters. The model was parameterized using the GLUE (generalized likelihood uncertainity estimation) method. The evaluation of five varieties was done using R², Willmott´s index (D) and root mean square error as statistical indicators. D index ranged from 0,870 and 0,944 for green leaf area index for CTC 4, CTC 7 and CTC 20 varieties. The model evaluation was also conducted for the following variables: stalk height (D=0,80), tillering (D=0,90) and sucrose content (D=0,50). The same was done for RB 83-5486 variety using the following variables: sucrose content and stalk fresh mass. The worst results were obtained for variety RB 86-7515, with the following statistics in the validation procedure: (stalk fresh mass D=0,743; stalk height, D=0,821; tillering, D=0,873; stalk dry mass, D=0,665). DSSAT/CANEGRO performed better for Piracicaba, Pradópolis, Guariba and Porto Feliz (State of Sao Paulo) in comparison to the weather and soil conditions of Couripe (State of Alagoas).