Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-31Bitstream added on 2014-06-13T20:18:54Z : No. of bitstreams: 1 gigante_ac_me_araiq.pdf: 810984 bytes, checksum: d628a07a7c532c812f60d96301f7afff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método limpo para determinação de ureia em amostras comerciais de fertilizantes utilizando a Espectroscopia de Reflectância Difusa combinada com spot test. O método desenvolvido é baseado na reação entre a ureia e o reagente cromogênico p-dimetilaminocinamaldeído (p-DAC) em meio de ácido clorídrico diluído, que resulta em um produto de coloração rósea cujo valor máximo de reflectância ocorre no comprimento de onda de 535 nm. Os parâmetros experimentais foram otimizados através dos planejamentos fatorial e composto central para a obtenção da superfície de resposta, os quais indicaram uma maior sensibilidade para o método quando se utiliza o reagente p-DAC na concentração de 0,196% (m/v) em meio de ácido clorídrico de concentração 0,0549 mol L-1, empregando etanol como solvente para as soluções. O suporte sólido para a reação é um papel de filtro qualitativo onde são colocados 20,0μL de solução de ureia seguidos de secagem com ar frio de um secador de cabelos e 20,0μL de solução de reagente p-DAC 0,196% (m/v) em meio de HCl 0,0549 mol L-1 e secagem ao ar livre, submetendo-se então o spot à leitura reflectométrica em máx. = 535 nm. Uma relação linear (R = 0,996) foi estabelecida na faixa de concentração de ureia compreendida entre 50,0 – 300 mg L-1. Os limites de detecção e de quantificação foram determinados em 5,13 mg L-1 e 17,10 mg L-1, respectivamente. O método limpo desenvolvido foi aplicado na determinação de ureia em amostras comerciais de fertilizantes onde demonstrou apresentar ótima precisão e exatidão, evidenciadas pela boa recuperação (94,2 – 107,4%), além de oferecer vantagens como simplicidade de execução e baixo consumo de reagentes, geração de mínima quantidade de resíduos, rapidez e segurança... / This work proposes the development of a clean method for determination of urea in commercial samples of fertilizers using the Diffuse Reflectance Spectroscopy combined with spot test. The method is based on the reaction between urea and the chromogenic reagent p-dimethylaminocinnamaldehyde (p-DAC) in diluted hydrochloric acid medium, which results in a pink colored product whose maximum value of reflectance occurs at a wavelength of 535 nm. The experimental parameters were optimized through a factorial and a central composite experimental design to obtain the response surface, which indicated a higher sensitivity for the method when using the reagent p-DAC in the concentration of 0.196% (w/v) in a hydrochloric acid 0.0549 mol L-1 medium, using ethanol as a solvent for the solutions. The solid support for the reaction is a qualitative filter paper where they are placed 20.0μL of urea solution followed by drying with cold air from a hair dryer and 20.0μL of reagent solution p-DAC 0.196% (w/v) in the HCl 0.0549 mol L-1 medium and drying in the air, then submitting the spot to the reflectometric reading at max = 535 nm. A linear relationship (R = 0.996) was established in the range of urea concentration between 50.0 to 300 mg L-1. The limits of detection and quantification were determined at 5.13 mg L-1 and 17.10 mg L-1, respectively. The method was applied to the clean determination of urea in commercial samples of fertilizers, which has shown to present great precision and accuracy as evidenced by the good recovery (94.2 to 107.4%) and also offers advantages such as simplicity of implementation and low consumption of reagents, generation of minimum quantity of wastes, rapidity and security, producing reliable results. As shown, the method is designed as environmentally friendly for determination of urea, as it is consistent with the Principles advocated by the Green Chemistry.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-19Bitstream added on 2014-06-13T18:58:35Z : No. of bitstreams: 1 lemos_sc_me_araiq.pdf: 395464 bytes, checksum: 23acac48929d9e7d20cb1a7e40d2a3ea (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho propõe um novo método para análise de nitrito em amostras de águas naturais e alimentos, por espectroscopia de reflectância difusa combinada com spot test. Neste método, a reação de interesse é procedida em papel de filtro, por meio da adição de 30 μL da solução do reagente cromogênico, seguida da adição de 30 μL da solução de analito. A intensidade da coloração do produto é medida por reflectância difusa, em 532 nm. O desenvolvimento do método passou por uma etapa de planejamento experimental, que permitiu encontrar as concentrações ótimas dos reagentes, para as quais a sensibilidade do método é maior (9,60 × 10-3 mol L-1 para o dicloridrato de naftiletilenodiamina e 5,90 × 10-2 mol L-1 para o ácido sulfanílico). O reagente cromogênico foi preparado misturando-se os dois compostos em uma mesma solução, juntamente com ácido clorídrico, na concentração de 6,00 x 10-2 mol L-1. Uma relação linear (r = 0,997) foi observada na faixa entre 2,90 × 10-4 e 1,74 × 10-3 mol L-1 de ânions nitrito, representando os valores de reflectância obtidos versus o logaritmo da concentração de nitrito. Com o objetivo de trabalhar com quantidades ainda menores do analito, as concentrações dos reagentes cromogênicos foram reduzidas pela metade, exceto a do ácido clorídrico, que permaneceu constante, e uma segunda curva analítica (r = 0,997) foi construída na faixa entre 7,17 x 10-6 e 4,35 x 10-4 mol L-1 de íons nitrito, representando-se graficamente os valores de reflectância obtidos versus a concentração de analito presente nas soluções. O produto colorido mostrou uma estabilidade óptica de pelo menos 50 minutos em atmosfera ambiente e de três dias, se mantido em dessecador com atmosfera de nitrogênio. O método apresentou bons valores de precisão intradia e interdia, com RSD iguais... / This work proposes a new method for nitrite determination in natural waters and foodstuff samples by diffuse reflectance spectroscopy combined with spot tests. In this method, the reaction occurs on the surface of a filter paper. Firstly 30 μL of the cromogenic reagent solution were added to the paper, followed by 30 μL of sample solution. The intensity of the color of the reaction product is measured by diffuse reflectance, at 532 nm. Experimental design was employed for the development of this method and the optimized reagent concentrations found were 9.60 × 10-3 mol L-1 for N-(1-naphtil)ethylenediamine hydrochloride and 5.90 × 10-2 mol L-1 for sulfanilic acid. The cromogenic solution was composed by the mixture of both reagents with HCl 6.00 x 10-2 mol L-1, in deionized water. A linear relationship (r = 0.997) was observed in the concentration range of 2.90 × 10-4 to 1.74 × 10-3 mol L-1 of nitrite, by plotting reflectance values versus the logarithm of nitrite concentration in the standard solutions. In order to work with lower quantities of nitrite, the concentrations of sulfanilic acid and N-(1-naphtil)ethylenediamine hydrochloride were diluted to a half of the concentrations proposed by the experimental design. The calibration curve constructed under these conditions showed a linear relationship (r = 0.997) ranging from 7.17 x 10-6 to 4.35 x 10-4 mol L-1 of nitrite ions, by plotting reflectance values versus the concentration of nitrite standard solutions. The colored product had an optical stability of at least 50 minutes in ambient conditions and of three days when kept under nitrogen atmosphere. In the investigation of intraday and iterday precision, the RSD values obtained were 1.51% and 2.01%, respectively. The new method was applied to the analysis of two samples of natural waters and one sausage sample. The results obtained 9 by the proposed method were compared with... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-02Bitstream added on 2014-06-13T19:58:57Z : No. of bitstreams: 1 pollo_f_me_araiq.pdf: 1087954 bytes, checksum: 776ba6eca2d4135de3d73ba6774b93ab (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram desenvolvidos três métodos ambientalmente amigáveis para quantificar bumetanida. O primeiro método desenvolvido foi o de espectroscopia de reflectância difusa utilizando spot test. O método é baseado na reação entre bumetanida e o reagente cromogênico p-dimetilaminocinamaldeído (p-DAC - 3,4 x 10-2 mol L-1) em meio ácido (HCl - 2,1 x 10-1 mol L-1) sobre a superfície de um papel de filtro, produzindo um complexo colorido (?máx = 525 nm) estável. Para a reação apenas 20 æL de cada solução foi utilizada, sendo um procedimento limpo, pois gera pouco resíduo ao meio ambiente. A faixa de trabalho estudada variou entre 1,37 x 10-4 a 1,37 x 10-3 mol L-1 (50-500 ppm). Os limites de detecção (LOD) e de quantificação (LOQ) calculados foram 3,98 x 10-5 e 1,33 x 10-4 mol L-1 respectivamente. O segundo método foi o de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica utilizando o sistema de adição de reagente por confluência. O método também se baseia na reação entre bumetanida e p-DAC supracitada, com o diferencial de usar de meio micelar (Dodecil Sulfato de Sódio (SDS)), o que acarretou um aumento na sensibilidade de cerca de 4,75 vezes. O reagente (p-DAC 5,6 x 10-3 mol L-1 preparado em HCl 6,2 x 10-2 mol L-1) é adicionado no percurso analítico através de uma confluência, onde reage com 918 æL de solução contendo o analito em uma bobina reacionária de 163 cm . Ambas as soluções foram transportadas por uma solução de SDS 8,0 x 10-3 mol L-1. A faixa de trabalho foi de 1,37 x 10-6 a 2,77 x 10-5 mol L-1 (0,5-10 ppm). Os limites de detecção (LOD) e de quantificação (LOQ) calculados foram 3,07 x 10-7 e 1,03 x 10-6 mol L-1 respectivamente. A freqüência analítica obtida foi de 69 análises por hora. O terceiro e último método desenvolvido foi o de análise por injeção... / In this work were developed three environmentally friendly analytical methods for quantification of bumetanide. The first method developed was diffuse reflectance spectroscopy using spot test analysis. The method is based on the reaction between bumetanide and colored reagent p-dimethylaminocinnamaldeyde (p-DAC - 3.4 x 10-2 mol L-1) in acid medium (HCl - 2.1 x 10-1 mol L-1) on the surface of filter paper, yielding a stable colored product (? = 525 nm). For the reaction only 20 æL of reagent was applied, it's a clear procedure, yielding a little quantity of residues. The linear range was 1.37 x 10-4 to 1.37 x 10-3 mol L-1 (50 - 500 æg mL-1). The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) estimated were 3.98 x 10-5 and 1.33 x 10-4 mol L-1 respectively. The second method was flow injection analysis using spectrophotometric determination using the system with continuous reagent addition. The method is based on the reaction between bumetanide and p-DAC above mentionated, but using a micellar medium (Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)), allowing up to 4.75 fold increase in sensitivity. The reagent (p-DAC 5.6 x 10-3 mol L-1 in HCl 6.2 x 10-2 mol L-1) is added on the analytical course using a confluence, where it reacts with 918 æL of sample solution in reaction coil of 163 cm. The solutions were carried by a SDS solution 8.0 x 10-3 mol L-1 The linear range was 1.37 x 10-6 to 2.77 x 10-5 mol L-1 (0.5 -10 æg mL-1). The limits of detection LOD) and quantification (LOQ) estimated were 3.07 x 10-7 e 1.03 x 10-6 mol L-1 respectively. The average sample rate of 69 determinations per hour. The last method developed was flow injection analysis exploiting merging zones. In this case the reagent isn't added continously it has fixed volume on the reaction... (Complete abstract, click electronic access below)

Orientador: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Resumo: O presente trabalho explora duas diferentes sínteses de polímeros impressos para o corante alimentício Tartrazina: pelo método em bulk e por precipitação. Para isso, foram avaliadas sínteses com diferentes monômeros funcionais e proporções molares entre os reagentes empregados para a polimerização. O MIP que apresentou melhor desempenho foi sintetizado pelo método de precipitação e na proporção 1:2:10 de molécula molde (Tartrazina), monômero funcional (acrilamida) e monômero estrutural (N-N'-metileno-bis-acrilamida), respectivamente. Este MIP-Tartrazina apresentou uma boa porcentagem de religação, em torno de 97%. Em seguida, foi avaliado seu desempenho na adsorção do analito por meio de isotermas de adsorção no intervalo de concentração de 0 a 300 µmol L-1 e os resultados foram satisfatórios, pois a curva obtida para o MIP apresenta um formato de "one site binding", permitindo obter o valor de constante de associação aparente de 1,6 x 104 L µmol-1. Já com os dados obtidos, incluindo também o NIP, foi calculado o valor do fator de impressão para a concentração de 50 µmol L-1, sendo de 2,67. Todos estes resultados são atribuídos às cavidades formadas no MIP, que conferem uma alta afinidade e um reconhecimento especifico do analito. Comumente a quantidade de analito adsorvido é determinada a partir de análises indiretas da solução remanescente após a ligação do analito ao material adsorvente. Entretanto, podem induzir a erros experimentais e algumas vezes a valores de Q (adsor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work investigates two different syntheses of imprinted polymers for the food dye Tartrazine: by bulk and by precipitation methods. For this, syntheses with different functional monomers and molar ratios among the reagents used for the polymerization were evaluated. The MIP presented better performance by precipitation method and the ratio 1:2:10 of template (Tartrazine), functional monomer (acrylamide) and structural monomer (N-N'-methylene-bis-acrylamide), respectively. This MIP-Tartrazine presented a good percentage of rebinding, around 97%. Then, adsorption performance of the analyte was evaluated by adsorption isotherms in the concentration range from 0 to 300 μmol L-1 and results were satisfactory, since the obtained curve for the MIP presents a "one site binding" form, allowing to obtain the value of apparent association constant of 1.6 x 104 L µmol-1 . With the obtained data, including also the NIP, the imprinted factor value was 2.67 for the concentration of 50 μmol L-1 . All these results can be attributed to the cavities that were formed in the MIP, which provide a high affinity and specific recognition of the analyte. Commonly, the analyte amount which was adsorbed is determined using indirect analysis of the remaining solution after the analyte binding to the adsorbent material. However, experimental errors can be induced and sometime to obtain negative values of Q (adsorption of the analyte). Thus, in this work is presented, for the first time, the re... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Radiative transfer models (RTM) have been successfully used to simulate the effect of forest structural and biochemical characteristics, such as tree sizes and shapes, leaf area index (LAI), leaf angle distribution (LAD), on the canopy radiative budget. One particular use of RTM is the analysis of the reflected light by the canopy, which can be measured by remote sensing techniques. RTM allows a physically based interpretation of the reflectance quantity measured by satellite and can help disentangling the multiple source of variation of the reflectance signal. The DART model - Discrete Anisotropic Radiative Transfer - is one of the most complex three-dimensional RTM, since it uses an accurate mathematical approach of physical processes and a great realism of the landscapes under simulation. Its main simulation outputs are the reflectance of the scene (e.g. a forest stand) at particular spectral wavelength from bottom and top of the atmosphere, the simulation of satellite images, and the simulation of localized radiative budget. Despite the DART potential in analyzing biophysical parameters from remote sensing data, few studies report its application in forest plantations in Brazil, which can have a large number of important field measurements to parameterize the model. The main objective of this project is to evaluate if the DART RTM can help understand the satellite-measured canopy reflectance of Eucalyptus plantations and in particular if DART RTM can improve LAI estimation rather than use only empirical models, as spectral vegetation indices. DART model was parameterized using extensive in situ data obtained from a clonal test, part of the EucFlux project. The specific objectives were: i) parameterize the DART model at different growth stages and for different clonal materials of Eucalyptus plantations and compare simulated reflectance with high resolution satellite images acquired on the same site; ii) analyze the relationship between the Leaf Area Index (LAI) and Spectral Vegetation Indices (SVI) based on empirical relationships, and then use the DART model; iii) analyze the advantage and drawbacks of using a generic relationship or a clone-specific relationship between LAI and SVI, and find other criteria for grouping the genotypes in the same. In Chapter 2, we demonstrated the good performance of DART to simulate canopy reflectance of Eucalyptus forest plantations. The simulated reflectance was similar to those measured by very high resolution images from satellite, despite some discrepancies found in the near infrared region. Then, in Chapter 3, we showed that empirical relationships between LAI and SVI were able to give a reasonable precision for generic relationships; however, genotype-scale relationships gave even better results. The same methodology applied on a DART simulated dataset lead to the same conclusions. An intermediate possibility of grouping the genotypes regarding their litter or leaf optical properties gave intermediate performance. We finally concluded about the superiority of NDVI to estimate LAI using a genotype-specific calibration. Overall, DART simulated datasets created in this work enable to calibrate different LAI -SVI relationships in terms of genotypes, sensors and acquisition characteristics. / Modelos de transferência de radiação (MTR) têm sido utilizados com sucesso para simular o efeito das características estruturais e bioquímicas florestais, como tamanhos de árvores e formas, índice de área foliar (IAF), distribuição angular das folhas (DAF) e sobre o balanço de radiação. Um uso particular do MTR é a análise da radiação refletida pela copa, o que pode ser medido através de técnicas de sensoriamento remoto. O MTR pode permitir a interpretação física da quantidade de reflectância medido por satélite, e pode ajudar a diferenciar as múltiplas fontes de variação do sinal de reflectância. O modelo DART - Discrete Anisotropic Radiative Transfer - é um dos modelos tridimensionais de transferência de radiação mais complexos, uma vez que utiliza uma abordagem matemática precisa e um grande realismo na simulação das paisagens. Seus principais resultados de simulação são a reflectância da cena (por exemplo, um povoamento florestal) em determinado comprimento de onda espectral em relação ao topo e à base da atmosfera, a simulação de imagens de satélite e a simulação do balanço de radiação. Apesar do potencial do DART na análise de parâmetros biofísicos de paisagens florestais a partir de dados de sensoriamento remoto, existem poucos estudos sobre sua aplicação em povoamentos florestais no Brasil; que podem dispor de um elevado número de medições de campo importantes para a parametrização do modelo. O principal objetivo deste estudo foi avaliar se o DART pode ajudar a compreender o comportamento da reflectância do dossel das plantações de eucalipto oriunda de dados de imagens de satélite e, em particular, se DART pode melhorar a estimativa do IAF ao invés do uso somente de modelos empíricos como índices espectrais da vegetação. O DART foi parametrizado com extensos dados de campo adquiridos em um experimento com testes clonais do Projeto Eucflux. Os objetivos específicos foram: i) parametrizar o modelo DART em diferentes idades e com diferentes materiais genéticos de plantações de eucalipto e comparar a refletância simulada com imagens de satélite de alta resolução adquiridas no mesmo local; ii) analisar a relação entre o Índice de Área Foliar (IAF) e Índices Espectrais de Vegetação (IEV\'s) com base em relações empíricas, e, em seguida, usando o modelo DART; iii) analisar as vantagens e as limitações do uso de uma relação genérica ou uma relação específica do genótipo entre IAF e IV e encontrar outros critérios para agrupar os genótipos. No Capítulo 2 foi demonstrado bom desempenho do DART para simular a reflectância do dossel das florestas plantadas de eucalipto. As refletâncias simuladas foram semelhantes com as obtidas pelas imagens de satélite de alta resolução, apesar de algumas discrepâncias encontradas na região do infravermelho próximo. No Capítulo 3, foi mostrado que as relações empíricas entre os IEV\'s e os IAF\'s foram capazes de estimar com razoável precisão para as relações genéricas dos plantios. Contudo, as estimativas por genótipo deram resultados superiores. A mesma metodologia foi aplicada em um conjunto de dados simulados pelo DART com as mesmas conclusões. Uma possibilidade intermediária de agrupar os genótipos foi em função das propriedades ópticas da serapilheira ou das folhas, com desempenhos intermediários. Nós concluímos sobre a superioridade do NDVI para estimar o LAI usando uma calibração específica para cada genótipo. Em termos mais gerais, os dados simulados com o modelo DART utilizados neste trabalho permitiram calibrar diferentes relações IAF-IEV em função dos genótipos, sensores e características de aquisição.

A utilização de dados provenientes do sensoriamento remoto é alternativa para otimizar a utilização de insumos, dentre eles o nitrogênio. O presente trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de uso de um sensor hiperespectral em dossel na cultura da cana-de-açúcar, verificando sua capacidade em discriminar a resposta da cultura as diferentes doses de nitrogênio e estimar o teor foliar de nitrogênio, em três áreas experimentais. O trabalho foi dividido em três capítulos: O primeiro capitulo utiliza os dados hiperespectrais somente da variedade SP 81-3250, única comum em todas as áreas, de todas as datas de coleta das três áreas experimentais para verificar o potencial dos dados em diferenciar as doses de nitrogênio aplicado (0, 50, 100 e 150 kg.ha-1) e qual melhor época. Os dados espectrais foram avaliados pela estatística multivariada da análise discriminante, em que os centroides das diferentes doses foram submetidos a análise de variância. Os resultados obtidos foram que os meses de dezembro, janeiro e fevereiro discriminou todas as doses nas três áreas, o mesmo não ocorreu no mês de agosto. As bandas que apresentaram maiores significância foram na região do verde, red-edge e infravermelho próximo. No segundo capitulo foi avaliado a sensibilidade dos dados hiperespectrais em estimar a biomassa do ponteiro da cana-de-açúcar. Para isso foi utilizado somente os dados de Piracicaba. A análise espectral foi realizada aos 137, 169 e 193 Dias Após o Corte (DAC) e a avaliação biométrica foi realizada aos 345 DAC. Durante o corte de dois metros de linha, realizado manualmente. A biomassa do ponteiro foi submetida ao teste de Shapiro-Wilk, análise de variância pelo Teste F e as médias quando significativas, comparadas pelo Teste de Tukey. Posteriormente foi realizada a análise de correlação de Pearson da biomassa do ponteiro e cada comprimento de onda. Análise mostrou que existe correlação positiva entre a biomassa do ponteiro e a reflectância do dossel aos 137 DAC e 169 DAC, porém aos 193 DAC não houve nenhum comprimento de onda com correlação significativa. O comprimento de onda de 685 nm aos 137 DAC obteve a maior correlação, de 0,33. No terceiro capitulo teve por objetivo selecionar variáveis a partir de dados hiperespectrais de dossel da cana-de-açúcar para geração de modelos para predição do Teor Foliar de Nitrogênio. Para isso foi utilizado os dados das três áreas experimentais, que receberam doses de 0, 50, 100 e 150 kg.ha-1 de nitrogênio. Para redução da dimensionalidade dos dados foi utilizada a metodologia sparse Partial Least Square (sPLS), posteriormente foi feito a combinação linear das variáveis selecionadas, por meio de Regressão Linear Múltipla por Stepwise (SMLR). O modelo geral teve valores de R² ajustado e RMSE respectivamente de 0,50 e 1,67 g kg-1. Os modelos gerados para Piracicaba, Jaú e Santa Maria obtiveram R² ajustado, respectivamente, de 0,31, 0,53 e 0,54. Sensores hiperespectrais de dossel podem ser utilizados para predição do TFN e monitoramento de aplicação de nitrogênio em cana-de-açúcar. / The use of data from remote sensing is an alternative to optimize the use of agricultural inputs, including nitrogen. The present study aimed to verify the possibility of using a hyperspectral sensor in sugarcane canopy, verifying its ability to discriminate crop response to different rates of nitrogen and estimating leaf nitrogen content in three experimental areas. The work is divided in three chapters: The first chapter uses hyperspectral data of the variety SP 81-3250, which is the only one present in all the areas for all dates of collection in three of experimental areas, to check the potential of the data and the best time to differentiate between rates of nitrogen (0, 50, 100 and 150 kg.ha-1). Spectral data were evaluated by multivariate discriminant analysis, wherein the centroids of the rates were submitted to an Analysis of Variance. The results showed that the all doses in three areas of study were discriminated for the months of December, January and February, but the same thing hasn\'t happened in the month of August. The bands that showed statistically significant power difference were found in the green, red, and near-infrared edge spectral regions. In the second chapter, the sensitivity of hyperspectral data was evaluated to estimate the sugarcane biomass (pointes) for the data from Piracicaba. Spectral analysis was performed at 137, 169 and 193 Days After Harvest (DAH) and evaluation of sugarcane yield was performed 345 DAH. Biomass was analyzed using The Shapiro-Wilk test of normality, F test (analysis of variance), respectively, and when significant, compared by the Tukey test. Biomass (pointer) and each wavelength were analyzed by Pearson\'s correlation analysis. The results showed that there is a positive correlation between biomass (pointer) and the canopy reflectance to 137 DAH and 169 DAH, however there was no wavelength with a significant correlation to 193 DAH. The best power relationship was obtained at 685 nm, at 137 days. The third chapter aimed to select variables from hyperspectral data of sugarcane canopy to generate models for prediction of Foliar Nitrogen Content, for three experimental areas that received nitrogen rates (0, 50, 100 and 150 kg.ha-1). Sparse Partial Least Square (sPLS) was used to reduce the dimensionality of the data. Subsequently, the linear combination of selected variables was done through Stepwise Multiple Linear Regression (SMLR). The RMSE and adjusted R-squared statistics were 0.50 and 1.67 g.kg-1, respectively. The models to Piracicaba, Jaú and Santa Maria presented adjusted R-squared 0.31, 0.53, and 0.54, respectively. Hyperspectral sensors for canopy can be used for prediction of the TFN and monitoring of nitrogen application in sugarcane.

O Brasil é um país expressivo na produção de alimentos, assim para melhorar a eficiência da agricultura se faz necessário seu planejamento. O solo é a base para a agricultura sendo relevante nas questões de segurança alimentar e qualidade ambiental. Dados obtidos por sensoriamento remoto podem auxiliar no levantamento, mapeamento e manejo do solo, que são estratégicos para uma agricultura planejada. As técnicas de espectroscopia de refletância são mais rápidas, menos onerosas e menos poluentes quando comparado aos métodos tradicionais de análise de solos. Um banco de dados com informações de espectros de solo é denominado Biblioteca Espectral (BE). Por meio de uma BE é possível caracterizar classes de solo e estimar atributos. As BEs além de contribuir para o levantamento, mapeamento, manejo de solos e ainda pode auxiliar na agricultura de precisão, modelagem de atributos do solo, monitoramento de solos contaminados, comunicação entre pedólogos e conservação dos solos. Existem Bibliotecas Espectrais de Solos (BES) a nível mundial com amostras de continentes, tais como a Austrália, Europa, Ásia, África e Américas, porém poucas amostras Brasileiras representativas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é elaborar uma primeira versão da BE de solos do Brasil (BESB), caracterizar os espectros das classes de solos e quantificar atributos do solo (argila e areia). O banco recebeu amostras de 17 colaboradores e instituições de diversos estados brasileiros, que incluem: Rio Grande do Sul, Santa Catarina, São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás, Maranhão, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Ceará, Paraíba, Pará, Roraima, Amazonas e Distrito Federal. No total 19.537 curvas espectrais de solo provenientes de tradagens e perfis foram caracterizados, essas amostras são de várias classes de solos do Brasil. Perfis de solo e seus horizontes representativos tiveram seus espectros caracterizados em curvas multi-espectrais em profundidade. Foi gerado um modelo de quantificação dos atributos baseado na regressão dos mínimos quadrados parciais (PLSR). Os resultados obtidos para os modelos de quantificação foram utilizados para calibração da fração argila (calibração R2 = 0,82; RMSE = 46,75 g/kg, validaçãp R2 = 0,83 ; RMSE = 46,75 g/kg; RPD = 4,57) e areia (calibração R2 = 0,81; RMSE = 60,9 g/kg, validação R2 = 0,79, RMSE = 60,85 g/kg; RPD = 4,16). Foi possível distinguir diferentes classes de solos através da Análise dos Componentes Principais (ACP), como Organossolos, Latossolos, Argissolos e Nitossolos. A elaboração da BESB permite estabelecer padrões espectrais dos solos e auxilia nos avanços das técnicas de quantificação de atributos. / Brazil is a significant country in food production and to improve efficiency of agriculture is necessary to be planned. Soil is the basis for agriculture, which is relevant for food safety and environmental issues. Mapping and soil management are strategies for planned agriculture and can be assisted by remote sensing. Spectroscopy techniques are faster, less honorable and less polluting when compared to traditional methods. Soils Spectral Library (SSL) composes a diverse and varied database with soil spectra information. Through SSL soil types can be characterize and soil attributes estimated. SSL besides contribute to the soil survey, mapping and soil management it can support precision agriculture, soil attribute modeling, soil contaminated monitoring, communication between the soil scientists and soil conservation. There are SSL worldwide with soil samples from continents, such as Australia, Europe, Asia, Africa and the Americas, but there are few Brazilian samples representative. Thus, the objectives of this study were first to create a Brazilian Soil Spectral Library (BSSB), second to characterize soil spectra of BESB soil classes and finally to quantify soil properties (clay and sand). The BSSL bank received samples from 17 collaborators and institutions from various Brazilian states, including Rio Grande do Sul, Santa Catarina, São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás, Maranhão, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Ceará, Paraíba, Pará, Roraima, Amazonas and Distrito Federal. The Spectral Library has 19,537 soil samples from auger and profiles. Spectra of several Brazilian soil classes were characterized. Soil profiles and their horizons had their representative spectra characterized with multi-depth analysis. Quantification model of soil attributes was based on partial least squares regression (PLSR). Prediction models were obtained to quantify clay (calibration R2 = 0,82; RMSE = 46,75 g/kg, validaçãp R2 = 0,83 ; RMSE = 46,75 g/kg; RPD = 4,57) and sand (calibration R2 = 0,81; RMSE = 60,9 g/kg, validação R2 = 0,79, RMSE = 60,85 g/kg; RPD = 4,16). In addition, we distinguish different soil classes by Principal Component Analysis (PCA). Organossolos, Latossolos, Argissolos and Nitossolos were well separated. BESB assembly assisted to establish spectral patterns of land and it could improve advancing attributes techniques measurement.

Os reservatórios hidrelétricos, além da geração de energia, apresentam outros benefícios socioeconômicos como a estocagem de água para usos futuros, controle de inundação, e abastecimento de água. Dentre os recursos naturais, a água é um dos que mais sofre alterações em suas características naturais, estas mudanças são devido às formas de exploração, degradação e erosão da bacia de captação. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo caracterizar a variação espaço-temporal dos constituintes opticamentes ativos, a partir da integração de dados de Sensoriamento Remoto orbital, em Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) no rio Ivaí-RS, as PCHs Ernesto Dreher, Cascata do Ivaí e Henrique Kotzian. Para a análise espaço-temporal foram utilizadas nove imagens do satélite Landsat 8-OLI. A área de estudo foi amostrada considerando o período de um ano hidrológico (junho de 2015-maio de 2016). Os dados de sólidos em suspensão foram obtidos em trabalhos de campo na mesma data de passagem do satélite. A partir das imagens Landsat obteve-se os dados de reflectância e foi aplicada a análise dos componentes principais. Dados de precipitação pluviométrica nas PCHs foram utilizados para complementar dados da área de estudo. Verificou-se que os valores de precipitação pluviométrica devem ser levados em consideração na análise dos dados de Sensoriamento Remoto e limnológicos, pois associados ao uso da terra apresentam fortes influências no transporte de material para a bacia de captação. No que se refere a análise dos componentes principais esta mostrou-se ser uma ferramenta estatística de extrema importância em estudos físico-químicos de águas, pois possibilitou a identificação de compartimentos aquáticos bem definidos. Outro item abordado foi a estimativa dos Totais de Sólidos Suspensos (TSS) em função da imagem de reflectância, sendo que nesse cenário de pequenos barramentos o modelo proposto mostrou-se indicado para a estimativa da concentração de sólidos suspensos. Desta forma, verificou-se que o estudo nos reservatórios das PCHs utilizando técnicas de Sensoriamento Remoto foi de grande importância na extração e espacialização de informações, pois facilita o armazenamento e manipulação dos dados, favorecendo as análises como a disponibilização de produtos cartográficos, tais como mapas e figuras contendo os resultados. / The hydropower plants, besides generating power, present other social-economic benefits such as the water storage for future uses, flood regulation and water supply. Amongst all the natural resources, water is one that most suffers changes on its natural characteristics. These changes are due to forms of exploitation, degradation and erosion of the river basin. Seen in these terms, the present study aims to characterize the temporal variation of the optically active constituents from the data integration of the Orbital Remote Sensing in Small Hydropower Plants (SHPs) in Ivaí River - Rio Grande do Sul: Ernesto Dreher, Cascata do Ivaí and Henrique Kotzian. For spatiotemporal analysis, 9 images from the Landsat 8-OLI satellite were used. The area of study was sampled considering the period of a hydrological year (june 2015-may 2016). The data from the suspended solids were obtained in field research on the same date of the satellite passage. From the Landsat images, the reflectance data and the Analysis of the Main Components was obtained. Rainfall data in the SHPs were used to complement field research data. The rainfall data values should be taken into consideration in the Remote Sensing and Limnological data, as those, associated to land use, present strong influence on the transportation of material for the river basin. In relation to the Analysis of the Main Components, it shows to be a statistic tool of extreme importance in physical-chemical studies of water, as it enables the identification of well-defined water compartments. Another item approached was the total suspended solids (TSS )estimation in relation to the image of reflectance being that in the scenario of small plants, the proposed model shows itself to be indicated for the concentration of Suspended Solids estimation. Thus, it was verified that the study in the reservoirs of the SHPs using techniques of Remote Sensing was of great importance in the extraction and spatialization of information as it facilitates storage and manipulation of data, promoting analysis such as the provision of map products, for example: maps and figures on the results.

Orientadora: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Denis Ricardo Martins de Godoi / Banca: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro / Resumo: Este trabalho propõe a síntese de MIP usando como molécula molde, ou template, o corante Verde Ácido 16 (AG16), um corante do grupo dos trifenilmetanos. A síntese foi feita pelo método em bulk; diretamente sobre a fibra óptica, usada como transdutor no desenvolvimento do sensor óptico; e também diretamente em placas de vidro, para fins de caracterização morfológica dos materiais impressos. O polímero sintetizado e o sensor construído foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia vibracional da região no Infravermelho (IV), Reflectância Total Atenuada (RTA) e Microscopia Confocal. Os parâmetros otimizados para o desempenho do sensor foram temperatura, tempo de adsorção/pré-concentração e pH, obtendo-se os melhores resultados a 25 ºC, 60 minutos e pH 7,0; respectivamente. Sob estas condições os limites de detecção e quantificação do MIP-sensor foram 62,2 e 188 µmol L-1 respectivamente, com valores de repetibilidade e reprodutibilidade, em termos do desvio padrão relativo (RSD) abaixo de 4%. Nos experimentos realizados usando o MIP-optodo-AG16 na presença de outros quatro corantes diferentes, os valores de obtidos para a retenção/adsorção desses corantes mostraram a excelente seletividade do tip-sensor construído. Na aplicação em amostras de rio e de efluente industrial enriquecidas com AG16, os valores de recuperação obtidos foram próximos a 100% para o MIP-optodo, mostrando a eficiência do sensor em relação ao NIP-optodo. Desta forma, este ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes the synthesis of a MIP using Acid Green 16 (AG16) dye as template molecule of the triphenylmethane group. The synthesis was made by bulk method directly on the optical fiber surface which is using as a transducer in the development of optical sensor and also synthesized directly on glass plates for morphological characterization of the printed materials. The synthesized polymer and the constructed sensor were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Infrared (IR), Attenuated Total Reflectance (ATR) and Confocal Microscopy. The optimized parameters were temperature, adsorption/pre-concentration time, pH, obtaining the best results at 25 ºC, 60 minutes and pH 7,0 respectively. Under these conditions for the MIP-sensor the limits of detection and quantification were 62.2 and 188 μmol L-1 respectively, with repeatability and reproducibility values in terms of relative standard deviation (RSD) below 4%. The experiments were performed using MIP-optode-AG16 in presence of four other different dyes and the values obtained for the retention/adsorption of those dyes showed the excellent selectivity of the constructed tip-sensor. For application the river samples and industrial effluent were enriched with AG16 and recovery values were obtained close to 100% for the MIP-optodo that showing the efficiency of the sensor in relation to the NIP-optodo. Thus this master's work shows the development of an exceptional optical sensor for the literature with excelle... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-05T20:21:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vilson Sousa Queiroz Júnior 0 2016.pdf: 9304635 bytes, checksum: 577b278694a194be0898f039d64e4c5a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-08T14:18:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vilson Sousa Queiroz Júnior 0 2016.pdf: 9304635 bytes, checksum: 577b278694a194be0898f039d64e4c5a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-08T14:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vilson Sousa Queiroz Júnior 0 2016.pdf: 9304635 bytes, checksum: 577b278694a194be0898f039d64e4c5a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The natural change of river courses for the construction and reservoir formation, represented here for power generation given the growing demand for electricity in Brazil, causes significant changes in aquatic environments and consequently in its surroundings, given the different characteristics depending, of flooded areas, the different types of water circulation, the period of residence, the flow of nutrients, in synthesis, limnological, standards setting different aquatic compartments, suggesting a certain importance for these environments. The Limnological analyses of the waters of a reservoir associated with remote sensing techniques in order to identify the aquatic compartments represents a set methodology effective for desired results. In this context, the objective of this study was to perform the characterization of aquatic compartments HPP reservoir Caçu, Goiás Brazil, limnological variables and spectral data associated with an analysis of the dynamics of land use in the catchment area of Caçu. Analyzing two distinct periods, being one with the lowest rainfall, represented by the month of August 2014 and the highest rates, the month of January 2015 as climatological average. The methodology consisted in collecting rainfall data, the concentration of suspended solids (CSS), transparency of the water through the Secchi disk (DS), chlorophyll-a (CHL-a) and land use classification. Spectral data were collected FieldSpec ® HandHeld 2. Limnological data collection and the Spectra was carried out in 35 sampling points evenly distributed by the reservoir. Limnological variables were espacializadas by the Inverse distance weighting (IDW). The use of the land was made through satellite image classification of Landsat 8 OLI, obtaining as predominant class the average value for grazing the fields of 74.11%, followed by the class of vegetation with 19.91%. The results showed that the accumulated precipitation for the period of January showed the highest field and the field of August the lowest rainfall. The CSS presented variation of 0.17 to 4.5 mg/L for the August to January to 18.83 0.5 mg/L. The transparency of the DS was, of the 2.5 m 0.9, to August and January to 1.60 0.5 m. To the CHL – in the field of August was found values of 0.0 to 6.32 μ g/L and for January to 1.26 8.84 μ g/L, with values ranging along the reservoir, going on with low values and other with high values (compared to the previous part), for both fields. For Limnological variables was executed Person correlation tests to understand the interdependencies of these, getting Strong inverse correlation to CSS and DS and Moderate correlation for CSS and CHL-a. For the spectra obtained in the field, in general all showed similar behavior, varying only the rates of between 0.5% reflectance and 2.5% for August and 0.3% and 3.4% and certain peculiarities. It was possible to observe that there are absorption features, being approximately in 610 and 675nm, the latter being for chlorophyll-a. According to the literature, the 610 nm absorption band is due to absorption by phycocyanin. Presented to the CSS, spectral response in the red and near-infrared bands. In general, the results and based on the variables of greater relevance as DS, CSS and CHL, the reservoir of Caçu presented three compartments defined Dryland, transition and Lentic stretches, A and B data peculiarities of Limnological variables patterns. / Alteração natural dos cursos de rios para a construção e formação de reservatórios, aqui representado para a geração de energia dado a crescente demanda de energia elétrica no Brasil, acarreta mudanças significativas nos ambientes aquáticos e consequentemente no seu entorno, dado as distintas características em função, das áreas inundadas, dos diversos tipos de circulação da água, do período de residência, do fluxo de nutrientes, em síntese, dos padrões limnológicos, definindo diferentes compartimentos aquáticos, sugerindo certa importância de estudos para estes ambientes. A análise limnológica das águas de um reservatório associadas a técnicas de sensoriamento remoto com o intuito de identificar os compartimentos aquáticos representa um conjunto metodológico eficaz para resultados almejados. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi realizar a caracterização dos compartimentos aquáticos do reservatório da UHE Caçu, Goiás, Brasil, por variáveis limnológicas e dados espectrais associado a uma análise da dinâmica do uso da terra da bacia hidrográfica da UHE Caçu. Analisando dois períodos distintos, sendo um com os menores índices pluviométricos, representado pelo mês de agosto de 2014 e o de maiores índices, o mês de janeiro de 2015 conforme média climatológica. A metodologia constituiu-se na coleta de dados de precipitação, Concentração de Sólidos em Suspensão (CSS), transparência da água por meio do Disco de Secchi (DS), Clorofila – a (CHL – a) e classificação do uso da terra. Os dados espectrais foram coletados FieldSpec® HandHeld 2. A coleta de dados limnológica e dos espectros foi realizada em 35 pontos amostrais distribuídas uniformemente pelo reservatório. As variáveis limnológicas foram espacializadas pelo Inverso do Quadrado da distância (IDW). O uso da terra foi confeccionado por meio de classificação de imagens de satélite do Landsat 8 OLI, obtendo-se como classe predominante a de Pastagem com valor médio para os campos de 74,11%, seguido pela classe de Vegetação com 19,91%. A partir dos resultados observou-se que a precipitação acumulada para o período do campo de janeiro apresentou maior e para o campo de agosto o menor índice pluviométrico. A CSS apresentou variação de 0,17 a 4,5 mg/L para o campo de agosto, para janeiro de 0,5 a 18,83 mg/L. A transparência do DS ficou, de 0,9 a 2,5 m, para agosto e para janeiro de 0,5 a 1,60 m. Para a CHL – a no campo de agosto foi encontrado valores de 0,0 a 6,32 μg/L e para janeiro de 1,26 a 8,84 μg/L, com padrão de valores variando ao longo do reservatório, havendo partes com valores baixos e em outras com valores altos (se comparado a parte anterior), para ambos os campos. Para as variáveis limnológicas foi executado testes de correlação de Person para compreender a interdependências destas, obtendo correlação inversa Forte para CSS e DS e correlação Moderada para CSS e CHL - a. Para os espectros obtidos em campo, no geral todos apresentaram comportamento semelhante, variando apenas as taxas de reflectância entre 0,5% e 2,5% para agosto e 0,3% e 3,4% e certas particularidades. Foi possível observar que há feições de absorção, sendo, aproximadamente em 610 e 675nm, sendo esta última para a Clorofila – a. Segundo a literatura, a banda de absorção em 610 nm é devida à absorção pela ficocianina. Apresentou resposta espectral para o CSS, nas faixas do vermelho e infravermelho próximo. De forma geral a partir dos resultados tendo-se como base as variáveis de maior relevância como DS, CSS e CHL - a, o reservatório da UHE Caçu apresentou três compartimentos definidos, Lótico, Transição e Lêntico A e B dados as suas particularidades de padrões das variáveis limnológicas.