Orientador: Abel Maia Genovez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_ElaineFrancode.pdf: 1908892 bytes, checksum: a9423fde9edbc3d1ba0202ab8f3be9b6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A precipitação é um componente do ciclo hidrológico que apresenta grande variabilidade espacial. Postos pluviométricos fornecem registros válidos apenas para um pequeno entorno do instrumento. A baixa densidade e as curtas séries de dados dos postos pluviométricos em bacias brasileiras tem sido fatores determinante nas incertezas dos resultados de diversos modelos hidrológicos que têm sido aplicados no país. Nesse contexto, o estudo de estimativas espaciais de precipitação podem ser extremamente úteis na busca de hidrogramas de projeto. Essas estimativas, embora a precariedade dos dados observados, devem fornecer uma boa noção da distribuição espacial das chuvas. Assim, com este trabalho, utilizam-se as estimativas da distribuição espacial da precipitação, obtidas a partir de dados de radar meteorológico, que são comparados aos dados da rede pluviométrica. Os dados da distribuição espacial da precipitação são usados como dados de entrada do modelo hidrológico distribuído Storm Water Management Model (SWMM), o qual foi aplicado a uma pequena bacia urbana da cidade de Campinas - SP, com área de drenagem de 7,59 km2. Os resultados são analisados comparando os hidrogramas simulados com os observados. Foram realizados estudos de caso na Bacia Hidrográfica Ralph Stettinger pertencente à Bacia do Ribeirão das Anhumas, na cidade de Campinas, estado de São Paulo, Brasil, que conta com boa rede pluviométrica para aferir as estimativas da distribuição espacial da chuva e com dados fluviométricos de várias enchentes ocorridas na bacia. Os dados de radar utilizados foram os do radar meteoro lógico localizado na cidade de São Paulo. A precipitação acumulada estimada pelo radar meteorológico para os nove eventos representou satisfatoriamente a chuva, quando comparados com os valores medidos nas estações pluviográficas, na qual, as diferenças obtiveram valor médio de 28%. Os hidrogramas resultantes da aplicação dos dados de radar reproduziram resultados satisfatórios se comparados aos resultados gerados pelo uso de dados de pluviógrafos, pois o coeficiente de eficiência obtido usando dados de radar foi de 0,69, já o coeficiente de eficiência encontrado usando dados de pluviógrafos foi de 0,85. / Abstract: The precipitation is one variable of the hydrological cycle that shows a large spatial variability. Conventional rain gauges only provide valid records from the positions next to the instrument. The low density of rainfall data recording posts in Brazilian watersheds has been the determinant factor of the uncertainties on the results of various hydrological models that have been applied in this country. In this context, the study of spatial estimates of precipitation can be extremely useful to find more accurate hydrographs of projects. These estimates, despite these poor data observed, may provide a good knowledge of the spatial rain distribution at the environment. With this study, the estimates of the spatial distribution of precipitation, using a weather radar, may be compared with the rainfall data from the recording stations. The data of the spatial distribution of precipitation is used as an input at the distributed hydrological model "Storm Water Management Model (SWMM)", which was applied to a urban watershed in the city Campinas - SP, with a drainage area in about 7,59 km2. The results are analyzed by comparing , the simulated hydrographs to observed flow rates. Studies of case were made in the watershed Ralph Stettinger belonging to Ribeirão das Anhumas watershed, which has a good pluviometric record to measure the estimates of the spatial distribution of rainfall and with tluviometric data from several flooding, occurred in this watershed. The radar data used was from the weather radar located in the city of São Paulo. The accumulated precipitation that the weather radar predicted for the nine events, represented the rain as well when compared with the values already measured in the rain gauges, which the average value differences was 28%. The resultant hydrographs of the application of radar data reproduced satisfactofy results if compared to the generated results by the rain gauges, because the obtained efficiency coefficient using radar data was 0,69, otherwise, the efficiency coefficient that was found using rain gauges data was 0,85. / Universidade Estadual de Campi / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Gustavo Fraidenraich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_TarcisioAndradePires_M.pdf: 2081899 bytes, checksum: a3053bff77b641167994209d4971dc47 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho propõe um estimador ótimo de velocidade utilizando a matriz de covariância da função de máxima verossimilhança para radares de abertura sintética (SAR) com geometria circular, denominados ArcSAR, com alvos distribuídos móveis. Radares ArcSAR podem ser utilizados em aplicações meteorológicas na detecção de nuvens, que são modeladas como alvos distribuídos por refletirem diversos ecos. Este tipo de alvo apresenta algumas dificuldades na estimação de parâmetros por ter seu espectro não simétrico, fazendo o receptor ter um somatório de sinais refletidos. Além desse problema há ainda o ruído que descaracteriza o espectro do sinal recebido e outras complicações que os alvos móveis originam, como mudanças na informação de fase do sinal. Devido à forma de operação do ArcSAR, é necessário estimar a velocidade do alvo de forma precisa para saber a localização geográfica. A estimação do método proposto apresenta o menor erro e a maior precisão dentre os métodos já existentes na literatura. A sua eficiência é comprovada por meio de simulações / Abstract: This work proposes an optimal velocity estimator, using maximum likelihood covariance matrix, for synthetic aperture radars (SAR) with circular geometry, called ArcSAR, with mobiles distributed targets. ArcSAR radars can be used in meteorological applications for detecting clouds, which are modeled as distributed targets due several echo reflections. This kind of target presents some parameters estimation difficulties, because its spectrum is non symmetrical, causing a sum of reflected signals over the receptor. Besides this problem, the noise corrupts the received signal spectrum and there are other complications that mobile targets introduce, like changes at the signal phase information. Due ArcSAR operation, it is necessary a good accuracy on target velocity estimation to know its geographic location. The proposed method estimation presents the lowest error and the best accuracy among the existent methods in the literature. Its accuracy is proven by simulations / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: José Cândido Silveira Santos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T00:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_MarcoAntonioMiguel_M.pdf: 2405422 bytes, checksum: 5c4caff040f0d11939f7dc322d5df4f3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho analisa a viabilidade de uma nova proposta de radar meteorológico utilizando duas antenas fixas e idênticas, destinado a detectar e localizar fenômenos meteorológicos como chuva e nuvem. Uma das antenas transmite o sinal e recebe os ecos provenientes dos alvos de interesse, caracterizando um radar monoestático, enquanto que a segunda antena apenas recebe os ecos, caracterizando um radar biestático. Para o desenvolvimento de um modelo realístico, medidas de campo utilizando este radar são realizadas, para que o sinal recebido seja caracterizado estatisticamente. Com o modelo estabelecido, é então deduzida uma expressão analítica e geral para o coeficiente de correlação entre os sinais recebidos pelas duas antenas, em função de parâmetros físicos relevantes, tais como a distância entre as antenas (linha de base), a banda do sinal transmitido e a diretividade da antena. Essa análise serve como base para o projeto de um detector para o radar, sob o critério de razão de verossimilhança, em que se procura maximizar a probabilidade de detecção a partir de uma dada probabilidade de falso alarme. No projeto, são evidenciadas a variável e a regra de decisão em função de uma série de amostras dos sinais recebidos. Por fim, apresenta-se uma análise do desempenho do detector projetado para diferentes valores de coeficiente de correlação entre os sinais / Abstract: This work analyzes the feasibility of a new proposal for meteorological radars using two identical fixed spaced antennas, aimed at detecting and locating meteorological phenomena such as rain and clouds. One of the antennas transmits the signal and receives its echoes from the scatterers, characterizing monostatic radar, whereas the other antenna only receives these echoes, characterizing bistatic radar. In order to develop a realistic model, field measurements using this setup are carried out, so that the received signal can be statistically characterized. From this model, it is then derived a general analytical expression for the correlation coefficient of the signals received by the two antennas, as a function of relevant physical parameters, namely distance between antennas (baseline distance), signal bandwidth, and antenna directivity. This analysis is used for the design of a detector for the proposed radar, based on the likelihood ratio method, which intends to maximize the detection probability for a given false-alarm probability. In the design process, the decision variable and the decision rule are properly defined in terms of the set of signals samples. Finally, the performance analysis of the detector is presented for different values of the correlation coefficient between the signals / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica