O estudo da variação da composição atmosférica contribui para a compreensão dos efeitos das emissões antrópicas sobre a troposfera. A análise química da água de chuva assume importância neste contexto, uma vez que a precipitação úmida constitui um excelente meio de remoção de muitos poluentes da atmosfera. O aumento de acidez das chuvas, em várias partes do planeta, tem sido associado, predominantemente, à presença de ácidos fortes como o sulfúrico e nítrico, e ácidos orgânicos como acético e fórmico, originados pela oxidação de compostos de enxofre, nitrogênio e carbono, respectivamente. Dando continuidade a pesquisas anteriores sobre deposição úmida realizadas no IQ-USP, no presente trabalho buscou-se extrair mais informações de titulações potenciométricas e condutométricas de água de chuva, mediante aperfeiçoamento dos métodos de cálculo, com recursos quimiométricos modernos, de modo a complementar as medidas de pH e condutividade convencionais. As concentrações de espécies ácidas ou básicas nas amostras de água de chuva são da ordem de 10-5 mol L-1, muito abaixo das concentrações empregadas na prática cotidiana das titulações potenciométricas (tipicamente, no intervalo de 10-1 a 10-3 mol L-1). Dessa forma, propôs-se o uso de um método de regressão não linear (RNL) multiparamétrica, baseado no método de Levenberg-Marquardt, para a análise de dados potenciométricos (TP-RNL) após procedimento de transposição de coordenadas das curvas de titulação. Ao lado das determinações das concentrações dos analitos, pôde-se estimar ou refinar as constantes de protonação das bases de Brönsted presentes. Para tanto, procedeu-se ao ajuste por RNL das concentrações e/ou das constantes de protonação das bases presentes, de modo a minimizar o quadrado dos desvios entre os valores experimentais e os calculados em função do titulante adicionado, recorrendo a uma equação geral baseada no número médio de protonação de cada uma das bases. Ficou demonstrada a possibilidade de se determinar a soma de ácidos fortes completamente dissociados, soma de ácidos fracos com pK próximo a 4 (principalmente ácidos acético e fórmico), HCO3-/H2CO3 e a soma de bases fracas com pK ao redor de 9 (essencialmente NH3/NH4+). Durante as titulações, a facilidade em se coletar medidas de condutância simultaneamente às de pH levou a elaboração de um método sofisticado de análise de curvas de titulação condutométrica. Para tanto, desenvolveu-se uma equação de RNL baseada na contribuição das espécies em cada valor de pH e na condutância iônica medida (TC-RNL). A equação de TC-RNL é alimentada por dados de pH em função do titulante adicionado, oriundos de titulações potenciométricas. Dessa forma, foi possível caracterizar diretamente amônio e bicarbonato, além do conteúdo iônico total que não participa dos equilíbrios ácidos/base existentes no sistema. Adicionalmente, foi possível separar a contribuição do ácido acético da do fórmico, tarefa impossível por TP-RNL, ao menos nas baixas concentrações encontradas na chuva. Nas mesmas amostras de chuva tituladas foi procedida a análise por eletroforese capilar de zona com detecção condutométrica sem contato (CZE-CCD), conforme procedimento descrito na literatura, estimando-se os cátions e ânions majoritários. Num aperfeiçoamento do método para ânions, viabilizou-se a determinação simultânea HCO3-. Para validar os resultados obtidos por CZE-CCD, recorreu-se à cromatografia de íons. As concentrações de vários analitos, dependendo das amostras de chuva, avizinham-se do limite de quantificação das técnicas TP-RNL, TC-RNL e CZE-CCD. Mesmo assim, para as amostras de chuva analisadas, em geral, houve concordância satisfatória entre os valores estimados pelas três técnicas para espécies agrupadas da seguinte forma: ácidos fortes, ácidos fracos, amônio e bicarbonato. / Ivestigation of the variability of atmospheric chemical composition is an important tool for the evaluation and comprehension of anthropic emissions effects.Rainwater analysis has great importance in this context because wet deposition represents an efficient removal route of many atmospheric pollutants. The acidification of rainwater over wide regions of the planet is associated with the increased presence of strong acids, like sulfuric and nitric ones, and organic acids, such as acetic and formic, mainly originated from oxidative reactions od sulfur, nitrogen and carbon compounds in the atmosphere. In the context of a broad research line at IQ-USP devoted to the study of wet deposition and associated atmospheric chemistry, this dissertation advances the subject of using moderm chemometric methods to extract reliable analytical information from potentiometric and conductometric titrations of rainwater. The concentrations of acidic and alkaline species in rainwater are typically below 5 x 10-5 mol L-1, out of the reach of conventional potentiometric titrations (widely applied in the range of 10-1 and 10-3 mol L-1). Thus, multiparametric non-linear regression based on Levenberg-Marquardt method combined with coordinates transposition to reduce iterative calculation is proposed for the analysis of potentiometric data (PT-NLR). General equations based on the average protonation number of each base are used to describe the system. Bases concentrations and/or protonation constants are adjusted by NLR in order to minimize the sum-of-squares of the residuals between experimental and calculated values of the titration curves. The data analysis was tuned to provide four parameters as output: the sum of strong acids, the sum of weak acids with pK around 4.2 (mainly acetic and formic acids), the sum of HCO3-/H2co3 and the sum of weak bases with pK near 9 (essentially NH3/NH4+). To extract more analytical information from the acid/base titrations, conductance meassurements were made simultaneously with the pH readings, and a sophisticated data analysis method was envisioned. The pH data and available protonation constants for bases included in the model are used to compute the distribution of the species. The available conductivity of each species of the model is introduced in a general equation where the only unknowns are the total concentrations of the bases and of electrolyte not involved in acid/base equilibria. All these concentrations are adjusted by NLR on the conductance data, resulting in the first successful conductometric titration method with non-linear regression analysis, CT-NLR. The great advantage over PT-NLR was the capability to distinguish the contributions of acetic and formic acids in rainwater (an impossible task in PT-NLR method), but total strong acids, ammonium and bicarbonate are determined as well, beside the total ionic content of species not involved acid-base equilibria. Rainwater samples were also analysed by capillary zone electriphoresis equipment with contactless conductometric detection (CZE-CCD), as decribed in literature, regarding the major cations and anions. An improved CE method for anions was developed to afford the simultaneous determination of HCO3-. Validation of results was made with the reference method of ion chromatography. Although in many samples some analytes are low and close to the quantification limits od CZE-CCD, PT-NLR and CT-NLR, satisfactory agreement was achieved between values obtained by the three techniques for strong acids, weak acids, ammonium and bicarbonate.

As modificações impostas pela ação do homem desequilibram o complexo sistema natural, alterando os elementos e características do clima na escala local. A cidade é o exemplo mais significativo destas transformações e o campo térmico urbano é um dos elementos do sistema cidade-atmosfera mais afetados pela mudança do uso e da cobertura do solo. No Brasil, tem-se observado que a grande maioria dos estudos de clima urbano está focada nas grandes cidades, sobre as características do clima urbano para a região Centro-Oeste, especialmente nas cidades de pequeno porte, pouco se conhece. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa foi de analisar as influências das características geourbanas na configuração do clima da cidade de Iporá e identificar a variabilidade temporal e espacial das ilhas de calor urbanas. Para tanto, instalou-se oito aparelhos termo-higrômetros para a coleta de dados de temperatura do ar e umidade e duas estação meteorológicas completas, uma na área urbana e a outra na área rural, também foram utilizadas imagens multiespectrais do satélite Landsat 5 e 8. Nas análises dos dados foram utilizadas regressões lineares simples e múltiplas, modelagem, simulações e foi proposto um índice (InGe) para quantificar a influência do homem no clima da cidade. Os resultados evidenciaram que: 1 - em algumas áreas da cidade de Iporá foram observadas tendências significativas de aumento na intensidade das anomalias térmicas; 2 - as variáveis mais influentes na regressão linear múltipla da temperatura de superfície (TS) foram o NDVI que explicou 35% da variabilidade e a densidade demográfica com 25%; 3 - a equação final, proposta como modelo preditor da intensidade máxima da ilha de calor urbana de superfície para a Região do Oeste Goiano obteve r2 de 0,6; 4 - quanto maior a distância da área verde maior a temperatura de superfície, além disso, na primavera ou próximo dela, a intensidade do efeito da área verde na TS foi muito superior ao efeito em outras datas; 5 - os padrões dos desvios da umidade absoluta permitiram afirmar que a área central, mais urbanizada, teve os maiores desvios negativos e áreas com maiores valores de NDVI e próximas aos cursos d\'água apresentaram os maiores desvios positivos de umidade; 6 - as ilhas de calor urbanas em Iporá foram mais frequentes na intensidade de 0,5°C e 1°C, a intensidade máxima observada foi de 3,5°C; 7 - as áreas localizadas nos fundos de vale apresentaram os menores valores térmicos, o que sugere uma drenagem de ar frio. Contudo, constatou-se que a cidade de Iporá, mesmo se tratando de uma cidade pequena, modifica seus parâmetros atmosféricos. / The changes imposed by man unbalance the complex natural system, changing the climate elements and features at local scale. The city is the most significant example of these transformations and the urban thermal field is the element of the city-atmosphere most affected by the use and land cover change system. In Brazil, it has been observed that the vast majority of urban climate research is focused on big cities, so that little is known on urban climate characteristics for the Midwest, especially in small towns. Thus, the objective of this research was to analyze the influence of Geourban characteristics in the climate setting of the city of Iporá and to identify the temporal and spatial variability of urban heat islands. Therefore, eight Thermo-Hygrometer devices for collecting air temperature and humidity data and two complete weather stations were settled, one in the urban area and the other in the rural area; Landsat 5 and 8 multi-spectral images of were also used. In data analysis simple and multiple linear regressions, modeling and simulations were used and an index (InGe) was proposed to quantify the man influence on the city climate. The results showed that: 1 - in some areas of Iporá city significant trends of increasing intensity of thermal anomalies were observed; 2 - the most influential variables in the multiple regression of surface temperature (TS) were explained by NDVI (35% of the variability) and population density (25%); 3 - the final equation, proposed as a maximum intensity predictive model of the urban surface heat island for the West Region of Goiás, we obtained an R2 0.6; 4 - the greater the distance from the green area, the higher surface temperature; moreover, in the spring, or close to it, the intensity of the green area effect on TS was by far superior to the effect at other periods; 5 - the patterns of the absolute humidity deviations allow us to affirm that the central area, urbanized, had the highest negative variances, while the areas with higher NDVI values and nearby watercourses showed the highest positive deviations moisture; 6 - urban heat islands on Iporá were more frequent at the intensity of 0.5°C to 1°C, while the maximum intensity was observed at 3.5°C; 7 - the areas located in the valley bottoms had the lowest thermal values, suggesting a cold air drainage. However, it was found that the city of Iporá, despite being a small town, modifies its atmospheric parameters.

Introdução - A maior limitação para avaliar a dieta habitual é dada pelo erro de medida. Para minimizar os seus efeitos, tem-se proposto metodologias de calibração para correção dos dados e medidas associativas, consistindo na determinação de uma relação entre duas escalas de medida, utilizando-se regressão linear. Objetivo - Calibrar os dados obtidos por Questionário de Freqüência Alimentar para Adolescentes (QFAA), a partir do fator de calibração obtido por regressão linear. Metodologia - A amostra foi constituída por 74 adolescentes de ambos os sexos, alunos de uma escola pública de Piracicaba, com idade entre 10 e 14 anos. Foram excluídos indivíduos com idade superior ou igual a 14 anos ou com dados de consumo de energia não plausíveis. Obtiveram-se informações sobre dados socioeconômicos, antropométricos, demográficos e de maturação sexual. O consumo alimentar foi levantado por meio de Questionário de Freqüência Alimentar para Adolescentes e dois Recordatórios de 24 horas. Os dados de consumo de ambos os instrumentos foram ajustados pela energia, sendo que apenas os dados do recordatório foram ajustados pela variabilidade intrapessoal. Realizaram-se análises descritivas e de tendência central, one way ANOVA, coeficientes de correlação de Pearson e regressão linear. A média dos dois recordatórios foi utilizada como referência para a calibração dos dados. Resultados - De 74 indivíduos, 71,6% eram do sexo feminino. As médias das variáveis dietéticas foram muito semelhantes para o questionário calibrado e média dos recordatórios, com redução dos valores de desvio-padrão. Os coeficientes de calibração da regressão linear variaram de -0,05 (ferro) a 0,28 (vitamina C). Conclusão – Pelos resultados encontrados, a metodologia utilizada para a calibração dos dados dietéticos foi capaz de reduzir o erro de mensuração e, mesmo não o eliminando por completo, é uma abordagem que pode ser utilizada para obter estimativas menos enviesadas. / Background - A major limitation in usual diet assessment is the measurement error. Calibration approaches have been proposed to minimize its effects and to correct risk estimates. Calibration could be defined as a method which determines a relation between rank orders of two instruments by linear regression. Objective – to apply a calibration strategy in nutrient intake datas obtained by Adolescents Food Frequency Questionnaire (AFFQ), by using a calibration factor obtained by linear regression. Methodology – 74 boys and girls (10 to 14 years old) enrolled at a public school of Piracicaba were assessed. Values of energy intake higher than 6000Kcal and adolescents older than 14 years were excluded. Demographic and anthropometric data, sexual maturation and dietary intake (assessed by food frequency questionnaire and 24-hour recall) were examined. Dietary data intakes were adjusted by energy and, only 24-hour recall data were adjusted by within-person variance. Descriptive statistics, one way ANOVA, Pearson correlation coefficients and linear regression were performed. Results - 71,6% were girls. The calibrated values were similar to the reference data, with a reduction of standard deviation values. Linear regression coefficients (λ) ranged from -0,05 (iron) to 0,28 (vitamin C). Conclusion – The methodology used to calibrate dietary data was capable to reduce measurement error. Although it was not able to eliminate error completely, it is an approach that can be used to obtain less unbiased estimates.

A distribuição simplex, proposta por Barndor-Nielsen e Jørgensen (1991) é útil para a modelagem de dados contínuos no intervalo (0,1). Nesse trabalho, desenvolve-se o modelo de regressão simplex considerando-se ´ = h(X; ¯), sendo h(:; :) uma função arbitr ária. Denem-se os resíduos para o modelo considerado e obtêm-se correções assintóticas para resíduos do tipo Ri. A primeira correção proposta baseou-se na obtenção da expressão assintótica para a densidade dos resíduos de Pearson, corrigidos até ordem O(n¡1). Esses resíduos foram denidos de forma a terem a mesma distribuição dos resíduos verdadeiros de Pearson. Estudos de simulação mostraram que a distribuição empírica dos resíduos corrigidos pela densidade encontra-se mais próxima da distribuição dos verdadeiros resíduos de Pearson do que para o resíduo não corrigido de Pearson. A segunda correção proposta considera o método dos momentos. Geralmente, E(Ri) e Var(Ri) são diferentes de zero e um, respectivamente, por termos de ordem O(n¡1). Usando-se os resultados de Cox e Snell (1968), obtiveram-se as expressões aproximadas de ordem O(n¡1) para E(Ri) e Var(Ri). Um estudo de simulação está sendo realizado para avaliação da técnica proposta. A técnica desenvolvida no primeiro estudo, foi aplicada a dois conjuntos de dados, sendo o primeiro deles, dados sobre oxidação de amônia, considerando-se preditor linear e o outro sobre porcentagem de massa seca (MS) em grãos de milho, considerando-se preditor linear e não linear. Os resultados obtidos para os dados de oxidação de amônia, indicaram que o modelo com preditor linear está bem ajustado aos dados, considerando-se a exclusão de alguns possíveis pontos inuentes, sendo que a correção proposta, para a densidade dos resíduos, apresenta os melhores resultados. Observando-se os resultados para os dados de massa seca, os melhores resultados foram obtidos, considerando-se um dos modelos com preditor não linear. / The simplex distribution, proposed by Barndor-Nielsen e Jørgensen (1991) is useful for modeling continuous data in the (0,1) interval. In this work, we developed the simplex regression model, considering ´ = h(X; ¯), where h(:; :) is an arbitrary function. We dened the residuals to this model and obtained asymptotic corrections to residuals of the type Ri. The rst correction proposed, was based in obtaining the asymptotic expression for the density of Pearson residuals, corrected to order O(n¡1). These residuals were dened in order to have the same distribution of true Pearson residuals. Simulation studies showed that the empirical distribution of the modied residuals is closer to the distribution of the true Pearson residuals than the unmodied Pearson residuals. The second one, considers the method of moments. Generally E(Ri) and Var(Ri) are dierent from zero and one, respectively, by terms of order O(n¡1). Using the results of Cox and Snell (1968), we obtained the approximate expressions of order O(n¡1) for E(Ri) and Var(Ri). A simulation study is being conducted to evaluate the proposed technique. We applied the techniques in two data sets, the rst one, is a dataset of ammonia oxidation, considering linear predictor and the other one was the percentage of dry matter in maize, considering linear predictor and nonlinear. The results obtained for the oxidation ammonia data indicated that the model considering linear predictor, tted well to the data, if we consider the exclusion of some possible inuential points. The proposed correction for the density of Pearson residuals, showed better results. Observing the results for the dry matter data, the best results were obtained for a model with a specied nonlinear predictor.

A emergência frequente de oscilações de corrente e potencial durante a eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas tem implicações mecanísticas importantes, como por exemplo, na conversão reacional global e, portanto, no desempenho de dispositivos práticos de conversão de energia. Orientado nesse sentido, este trabalho desenvolveu-se por meio de duas frentes relacionadas: (a) utilizando-se medidas obtidas por meio do acoplamento de uma célula eletroquímica a um espectrômetro de massas, estudou-se a dinâmica da produção de espécies voláteis durante a eletro-oxidação oscilatória de ácido fórmico, metanol e etanol. Além da apresentação de resultados experimentais ainda não relatados, introduz-se o uso de regressão linear multivariada para se comparar a corrente faradaica total estimada, com a proveniente da produção de espécies voláteis detectáveis: dióxido de carbono para ácido fórmico, dióxido de carbono e metilformiato para metanol e, dióxido de carbono e acetaldeído para etanol. A análise fornece a melhor combinação das correntes iônicas detectadas para se representar a corrente global ou a máxima contribuição faradaica possível devido à produção de espécies voláteis. Os resultados foram discutidos em conexão com aspectos do mecanismo reacional de cada molécula. A incompatibilidade entre a corrente faradaica total estimada e a obtida pela melhor combinação das correntes parciais provenientes da produção de espécies voláteis foi pequena para ácido fórmico, quatro e cinco vezes maior para etanol e metanol, respectivamente, evidenciando, nestes dois últimos casos, o aumento do papel desempenhado por espécies solúveis parcialmente oxidadas; (b) investigou-se características gerais da eletro-oxidação de formaldeído, ácido fórmico e metanol sobre platina em meio ácido, com ênfase na comparação do desempenho eletrocatalítico global sob condições estacionária e oscilatória. A comparação procedeu-se por meio da interpretação de resultados tratados de diferentes formas e generalizada pela utilização das mesmas condições experimentais em todos os casos. Para todos os sistemas, o baixo potencial alcançado durante as oscilações evidenciou uma considerável diminuição do sobrepotencial associado à reação anódica, se comparado com o obtido na ausência de oscilações. Além do mais, o processo de reativação superficial do catalisador que ocorre durante as oscilações amplia o desempenho de todos os sistemas em termos de atividade eletrocatalítica. Por fim, também são discutidos alguns aspectos do mecanismo reacional das moléculas estudadas. / The frequent emergence of current/potential oscillations during the electrooxidation of small organic molecules has implications on mechanistic aspects such as, for example, on the overall reaction conversion, and thus on the performance of practical devices of energy conversion. In this direction, this work is divided in two parts: (a) by means of on line Differential Electrochemical Mass Spectrometry (DEMS) it was studied the production of volatile species during the electrooxidation of formic acid, methanol and ethanol. Besides the presentation of previously unreported DEMS results on the oscillatory dynamics of such systems, it was introduced the use of multivariate linear regression to compare the estimated total faradaic current with the one comprising the production of volatile detectable species, namely: carbon dioxide for formic acid, carbon dioxide and methylformate for methanol and, carbon dioxide and acetaldehyde for ethanol. The introduced analysis provided the best combination of the DEMS ion currents to represent the total faradaic current or the maximum possible faradaic contribution of the volatile products for the global current. The results were discussed in connection with mechanistic aspects for each system. The mismatch between estimated total current and the one obtained by the best combination of partial currents of volatile products was found to be small for formic acid, 4 and 5 times bigger for ethanol and methanol, respectively, evidencing the increasing role played by partially oxidized soluble species in each case; (b) it was investigated general features of the electro-oxidation of formaldehyde, formic acid and methanol on platinum and in acid media, with emphasis on the comparison of the performance under stationary and oscillatory regimes. The comparison is carried out by different means and generalized by the use of identical experimental conditions in all cases. In all three systems studied, the occurrence of potential oscillations is associated with excursions of the electrode potentials to lower values, which considerable decreases the overpotential of the anodic reaction, when compared to that in the absence of oscillations. In addition, the reactivation of catalyst surface benefits the performance of all systems in terms of electrocatalytic activity. Finally, some mechanistic aspects of the studied reactions are also discussed.

Neste trabalho procurou-se avaliar o processo de construção e aplicação de modelos preditivos no meio florestal. Para tanto, no primeiro artigo parte-se de uma amostra destrutiva de 200 indivíduos de dez espécies arbóreas distintas, originárias do bioma Atlântico, testando-se três modelos teóricos comumente usados na predição de volume e biomassa, sendo a esses adicionados preditores informativos da densidade básica da árvore. Para a avaliação os modelos ajustados foram simuladas três situações preditivas distintas. Os resultados demonstraram que aplicar o modelo em situações distintas a da amostra de ajuste gera viés nas predições que, no entanto, é reduzido com a entrada dos referidos preditores. O segundo artigo apresenta aplicações da calibração do modelo linear de efeito misto na predição do volume em plantios de Eucalyptus grandis em primeira e segunda rotação. Para tanto, partiu-se do modelo de Schumacher e Hall, em sua forma linearizada, para o desenvolvimento modelo de efeitos mistos, que considerou alguns de seus parâmetros como sendo aleatórios ao longo das diferentes fazendas. A calibração foi realizada em nível de fazenda partindo-se de um pequeno número de árvores-amostra. A abordagem foi desenvolvida para modelos univariados de primeira rotação, além de modelos bivariados de duas rotações. Os resultados mostraram que o procedimento de calibração fornece predições mais confiáveis que a dos modelos tradicionais de efeitos fixos em ambas as rotações. O terceiro artigo apresenta aplicações da calibração do modelo linear de efeito misto na predição da biomassa de árvores de espécies nativas numa floresta Ombrófila densa. Partiuse do modelo de potência, em sua forma linearizada, para o desenvolvimento modelo de efeitos mistos e dois níveis: parcela e espécie, O ajuste do modelo foi feito considerando esses dois níveis, mas a calibração foi realizada em cada nível ignorando o efeito do outro, nível. Os resultados mostraram que o procedimento de calibração fornece predições mais confiáveis em nível de espécie que os modelos tradicionais. Em nível de parcela, a calibração não foi efetiva. / In this study we tried to evaluate the process of construction and application of predictive models in forestry. Therefore, in the first paper we started from a destructive sample of 200 individuals from ten different tree species, originating from the Atlantic biome. We tested three theoretical models commonly used to predict volume and biomass, which was added predictors related to tree basic density. To evaluate the models were simulated three different predictive situations. The results showed that applying the model in different situations from the sample generates bias on predictions; however, it is reduced by adding the referred predictors. The second article presents applications of linear mixedeffects models and calibration to predict the volume in Eucalyptus grandis plantations in first and second rotation. Therefore, we started with the model of Schumacher and Hall, in their linearized form to develop the mixed-effects model, which considered some of its parameters as random throughout the different farms. The calibration was performed at the farm level and starting from a small number of sample trees. The approach was developed to first rotation univariate models, and a bivariate model of both rotations. The results showed that the calibration procedure provides more reliable predictions than the traditional fixed effects models in both rotations. The third article presents applications of linear mixedeffects model and calibration to predict the biomass in a rain forest. We started from the power model, in its linearized form, for developing the mixed-effects model considering two levels of grouping: plot and species, Model fitting was made considering these two levels, but the calibration was performed on each level ignoring the other level effect. The results showed that the calibration procedure provides more reliable predictions at species level than traditional models. On the plot level, the calibration was not effective.

A uniformidade de emissão ao longo de uma linha lateral de irrigação localizada em nível, está relacionada com a variação de pressão, ocasionada pela perda de carga durante o escoamento da água no tubo emissor e pela saída de água pelos emissores ao longo da linha lateral. Para calcular o comprimento máximo das linhas laterais, é necessário determinar de forma precisa essa variação de pressão para atender um critério pré-estabelecido de variação de vazão. O objetivo desse trabalho foi desenvolver metodologia para o cálculo da perda de carga em linhas laterais de gotejamento com emissores do tipo bóbi, para tal foram desenvolvidos dois modelos, um usando regressão linear múltipla e outro usando análise dimensional. Ambos tiveram como base equações de perdas de carga contínua no tubo e localizadas nos emissores disponíveis na literatura. As variáveis dessas equações ficaram definidas como variáveis de entrada para os modelos e foram determinadas em laboratório, usando 12 modelos de tubos emissores, com diferentes diâmetros, espaçamentos entre emissores e seções transversais médias dos emissores. Os dois modelos apresentaram ótimo ajuste aos dados observados, com coeficiente de determinação ajustado de 0,977 e 0,99 para os modelos obtidos a partir de regressão linear múltipla e a partir de análise dimensional, respectivamente. O modelo obtido a partir de análise dimensional considera a variação de diâmetro que o tubo sofre com a pressão da água. Ambos os modelos são de fácil uso. / The uniformity of emission along a lateral line of drip irrigation, is related of the pressure variation caused by head losses during the flow in dripline and the water outlet by emitters along the lateral line. To calculate the maximum length of lateral lines, we need to accurately determine the variation of pressure to meet a pre-established criterion of flow variation. The objective of this work was to develop methodology for calculating the head loss in driplines with emitters type \"bóbi\". For this we developed two models, one using multiple linear regression and one using dimensional analysis. Both were based on equations of continuos head losses in the tube and located in the emitters available in the literature. The equations of these variables were defined as input variables for the models and were determined in the laboratory, using 12 models driplines with different diameters, spacing between emitters and emitters of medium cross sections. Both models showed good fit to the data observados with a determination coefficient of 0.977 for the model obtained from multiple linear regression and to 0.99 obtained from dimensional analysis. The model obtained from the dimensional analysis considers the change in diameter than the tube suffers the water pressure. Both models are easy to use.

Cette thèse porte sur la conception de méthodes de surveillance de système à partir de données collectées sur des composants de conceptions identiques exploités par plusieurs processus. Nous nous sommes intéressés aux approches de diagnostic sans modèle a priori et plus particulièrement à l'élaboration des modèles de bon fonctionnement des composants à partir des données collectées sur le parc. Nous avons ainsi abordé ce problème comme un problème d'apprentissage multi-tâches qui consiste à élaborer conjointement les modèles de chaque composant, l'hypothèse sous-jacente étant que ces modèles partagent des parties communes. Dans le deuxième chapitre, on considère, dans un premier temps, des modèles linéaires de type multi-entrées/mono-sortie, ayant des structures a priori connues. Dans une première approche, après une phase d'analyse des modèles obtenus par régression linéaire pour les machines prises indépendamment les unes des autres, on identifie leurs parties communes, puis on procède à une nouvelle estimation des coefficients des modèles pour tenir compte des parties communes. Dans une seconde approche, on identifie simultanément les coefficients des modèles ainsi que leurs parties communes. Dans un deuxième temps, on cherche à obtenir directement les relations de redondance existant entre les variables mesurées par l'ACP. On s'affranchit alors des hypothèses sur la connaissance des structures des modèles et on prend en compte la présence d'erreurs sur l'ensemble des variables. Dans un troisième chapitre, une étude de la discernabilité des modèles est réalisée. Il s'agit de déterminer les domaines de variation des variables d'entrée garantissant la discernabilité des sorties des modèles. Ce problème d'inversion ensembliste est résolu soit en utilisant des pavés circonscrits aux différents domaines soit une approximation par pavage de ces domaines. Finalement, une application des approches proposées est réalisée sur des simulateurs d'échangeurs thermiques / This thesis deals with the conception of diagnosis systems using the data collected on identical machines working under different conditions. We are interested in the fault diagnosis method without a priori model and in modelling a fleet of machines using the data collected on all the machines. Hence, the problem can be formulated as a multi-task learning problem where models of the different machines are constructed simultaneously. These models are supposed to share some common parts. In the second chapter, we first consider linear models of type multiple-input/single-output. A first approach consists in analyzing the linear regression models generated using the data of each machine independently from the others in order to identify their common parts. Using this knowledge, new models for the machines are generated. The second approach consists in identifying simultaneously the coefficients of the models and their common parts. Secondly, the redundancy models are searched for using PCA. This way, no hypothesis on the knowledge of the structures of models describing the normal behavior of each machine is needed. In addition, this method allows to take into consideration the errors existing on all the variables since it does not differentiate between input or output variables. In the third chapter, a study on the discernibility of the outputs of the models is realized. The problem consists in identifying the range of variation of the input variables leading to discernible outputs of the models. This problem is solved using either the confined pavements to the different domains or a pavement method. Finally, the multi-task modelling approaches are applied on simulators of heat exchangers

Orientador: Glaucia Amorim Faria / Resumo: O eucalipto é difundido em várias regiões brasileiras e no mundo. Os Estados brasileiros com maiores áreas de plantio do eucalipto são Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Paraná. Com crescente contribuição ao longo dos anos, o seu cultivo tem gerado empregos tanto na área rural quanto na área urbana. O que torna de suma importância maiores pesquisas que visem a melhoria das áreas de plantio, maiores informações para condução e melhoria de produção, o que acarretará em maiores ofertas para o mercado nacional. Neste cenário, estudos que auxiliem o pesquisador a conhecer a variabilidade desta cultura, definir o tamanho ideal de parcela e as curvas de crescimento que melhor representem o conjunto de dados ao longo do tempo, serão essenciais para que se faça a inferência correta, se tenha maior precisão e maximização das informações, garantindo maior eficiência do procedimento experimental, como redução do tempo de espera, permitindo ao pesquisador a comparação do comportamento da planta e seus componentes mais relevantes. Para tanto, o trabalho tem por objetivo: a recomendação de uma tabela de classificação de variação (utilizando os métodos de Garcia, Pimentel-Gomes e Costa, Seraphin e Zimmermann); o tamanho ótimo de parcelas (utilizando o método da máxima curvatura modificada) em experimentos em casa de vegetação; o modelo não-linear (Logístico, Gompertz e Von Bertalanffy) que melhor se adeque ao padrão de crescimento ao longo do tempo, em experimentos com a cultura d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Eucalyptus is widespread in several Brazilian regions and in the world. The Brazilian states with the largest eucalyptus plantation areas are Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, São Paulo, and Paraná. With growing contribution over the years, its cultivation has generated jobs in both rural and urban areas. This makes more important research to improve the planting areas, greater information for conducting and improving production, which will lead to greater offers for the domestic market. In this scenario, studies that help the researcher to know the variability of this crop, to define the ideal plot size and the growth curves that best represent the data set over time, will be essential for correct inference, if greater accuracy and maximization of information, guaranteeing greater efficiency of the experimental procedure, such as reduction of waiting time, allowing the researcher to compare the behavior of the plant and its most relevant components. To do so, the objective of the study is: to recommend a variation classification table (using the methods of Garcia, Pimentel-Gomes and Costa, Seraphin and Zimmermann); the optimal size of plots (using the modified maximum curvature method) in greenhouse experiments; the non-linear model (Logistic, Gompertz and Von Bertalanffy) that best fit the pattern of growth over time, in experiments with the Eucalyptus crop. / Mestre

A determinação de dias trabalháveis para operações agrícolas de campo é de extrema importância para o dimensionamento de frotas de máquinas agrícolas. Isso é especialmente importante para a cultura da cana-de-açúcar, na qual as operações de campo se estendem por todo o ano, sendo a colheita a operação que mais danos pode trazer aos solos, quando executada sob condições inadequadas, já que essa ocorre por cerca de 8 a 10 meses. Com base nisso, o presente estudo teve como objetivos: definir os critérios para a determinação do número de dias trabalháveis (NDT) para colheita mecanizada da cana-de-açúcar no estado de São Paulo; determinar o NDT de diferentes regiões do estado de São Paulo com base em um critério geral e em critérios específicos para cada região; determinar a probabilidade de ocorrência de sequência do NDT por meio da cadeia de Markov; e elaborar uma planilha modelo para dimensionamento de frota para colheita mecanizada da cana-de-açúcar com base no NDT gerado pelo critério individual e geral. Para a definição dos critérios do NDT foram empregados dados de interrupção da moagem de 30 usinas no estado de São Paulo, para períodos variando de duas a cinco safras. Foram testados critérios de precipitação mínima (PREC), capacidade de água disponível (CAD) e limite da relação entre o armazenamento de água no solo e CAD (ARM/CAD) para se interromper a operação de colheita. De posse dos critérios de PREC, CAD e ARM/CAD para cada região e um critério geral, foram elaborados mapas do NDT para o estado de São Paulo, Posteriormente, definiu-se com base na cadeia de Markov, as probabilidades condicionais e, por meio dessas, as probabilidades de sequência de dias trabalháveis para cada decêndio do ano. Finalmente, foi elaborada uma planilha Excel® para o dimensionamento de frota de colhedoras de cana, com base no NDT. Os resultados mostraram que houve variação no critério para definição do NDT nas diferentes regiões do estado. No entanto, o uso de um critério geral para todo o estado, considerando-se a PREC de 3 mm, CAD de 40 mm e ARM/CAD de 90%, proporcionou resultados muito similares. O mapa de NDT gerado a partir do critério individual para cada região resultou em um erro médio de 24,9 dias por ano, ao passo que o mapa gerado a partir do critério geral resultou em um erro médio de 4,4 dias por ano, sendo este último mais adequado para a determinação do NDT médio para a colheita mecanizada de cana-de-açúcar. Com relação à probabilidade de sequência de dias trabalháveis, observou-se que nas regiões a oeste, noroeste e norte do estado há, em média, maiores probabilidades de ocorrência de dias trabalháveis, sendo que as maiores probabilidades ocorreram entre abril e setembro, com o primeiro decêndio de julho sendo o que tem os maiores valores. A probabilidade de o dia ser trabalhável dado que o anterior foi trabalhável manteve-se sempre com o mínimo em torno de 50% de probabilidade e com o máximo próximo de 90% em todas as regiões avaliadas. Finalmente, observou-se que a variação do NDT em função do critério usado (individual ou geral) não teve impacto expressivo nos custos de produção e totais. Com base nos resultados apresentados, conclui-se que a determinação correta do NDT é fundamental para o dimensionamento de sistemas de colheita da cana-de-açúcar. / The determination of workable days for agricultural field operations is of extreme importance for dimensioning agricultural machinery fleets. This is especially important for sugarcane cultivation, in which field operations extend throughout the year, from 8 to 10 months per year. Based on this, the present study had as objectives: to define the criteria for determining the number of workable days (NWD) for sugarcane harvest in the state of São Paulo; to determine the NWD of different regions of the state of São Paulo based on general criteria and on specific criteria to each region; to determine the probability of a given NWD sequence by means of the Markov chain; and to elaborate a spreadsheet model for sizing the fleet to harvest sugarcane based on the NWD generated by the individual and general criteria For the definition of NWD criteria, the data from harvest interruption of 30 mills in the state of São Paulo, for periods ranging from two to five harvests, were used. The following criteria were tested: minimum precipitation (PREC); soil water holding capacity (SWHC) and the limit of the relationship between soil moisture storage and SWHC (ARM/SWHC), to define the harvest interruption. Based on these criteria for each region and also a general criteria, NWD maps were prepared for the state of São Paulo.. Afterwards, the conditional probabilities were defined on the basis of the Markov chain, and based on them the probabilities of sequences of working days were defined for all year long for each 10-day periods. Finally, an Excel® spreadsheet was programmed for dimensioning sugarcane harvest machines, based on the NWD. The results showed that there was variation in the criteria for the definition of NWD in the different regions of the state. However, the use of a general criteria for the whole state, considering PREC of 3 mm, SWHC of 40 mm and ARM/SWHC of 90% provided very similar results. The NWD maps generated from the individual criteria for each region generated an average error of 24.9 days per year whereas the map generated from the general criteria resulted in an average error of 4.4 days per year, being the last map the most suitable for determining the average NWD. Regarding the probability of sequences of workable days, it was observed that in the western, northwestern and northern regions of the state there is, on average, a greater probability of workable days, with the periods of greatest probability of workable days being between April and September. The probability of the a day be workable considering that the previous one was workable, always remained between 50% and 90% probability in all regions. Finally, for dimensioning havest mechines, it was observed that the variation of NWD as a function of the criteria used (individual or general) had no significant impact on production and total costs, but affected the total investment. It was concluded that the correct determination of NWD is fundamental for the design of sugarcane harvesting systems.