Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonder_BrunnoHenrique_M.pdf: 2047878 bytes, checksum: f980b746a4148ebf1cf393fb9e4a010a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Como ponto de partida, concentra-se esta pesquisa em determinar as relações de teor de umidade (ou grau de saturação) versus o valor da sucção matricial, conhecidas por curvas características de sucção ou curvas de retenção, para o solo da camada superficial do Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da UNICAMP. Esta camada é constituída de uma argila siltoarenosa, porosa, em condição não saturada, laterítica, colapsível e coluvionar de espessura em torno de 6,5m; resultante do alto grau de intemperismo. Na determinação das curvas utilizou-se a técnica do papel filtro, complementando a técnica de translação de eixos, já utilizada para o solo, através do Aparelho de Richards. Os procedimentos foram de secagem e de umedecimento das amostras, permitindo o estudo do fenômeno de histerese, à luz da estrutura e da composição químico-mineralógica do solo. Também foi realizado um monitoramento em campo da variação da sucção matricial ao longo de um ano, para confirmar o fenômeno da histerese que ocorre in situo As curvas de retenção de água forneceram valores de pressão de entrada de ar que variam de 1 à 5 kPa, dependendo da técnica utilizada, lembrando o comportamento de areias, e mostraram que o fenômeno da histerese ocorre de maneira mais acentuada, em solos com poros maiores. Confrontaram-se os resultados obtidos com as diferentes técnicas de realização dos ensaios e analisaram-se as diferenças entre elas. / Abstract: This research focuses in to determine the relationship of moisture content (or degree of saturation) versus the value of the suction matrix, known as soil water characteristic curve (SWCC), to the soil surface layer of the Field Experimental of Soil Mechanics and Foundation of UNICAMP. This profile consists of colluvial, lateritic, porous, on condition unsaturated and collapsible silty clay, with thickness around 6,5m and present on a clayed silt soil, residual of diabase; resulting from the high degree of weathering. To determine the curves, the techniques of filter paper and axis-translation were used, with a Richards equipment, this already used to the soil. The procedures were wetting and drying of the samples, allowing the study of the phenomenon of hysteresis, in the light of the structure and chemical and mineralogical composition of the soil. It was carried out in the field of "tracking a variation of suction matrix over a year, to confirm the phenomenon of hysteresis that occurs in situo The SWCCs supplied values of enter air ranging from 1 to 5 kPa, depending on the technique used, reminding the behaviour of sand, and showed that the phenomenon of hysteresis occurs in a manner more pronounced in soils with pores greater.' Compared the achievements of ,lhe different techniques for conducting the tests and analyzed the differences between them. / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Texto em inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T11:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_PedroCarvalhaes_M.pdf: 7362254 bytes, checksum: dd839cf652cbbda17a2a5d9b6cecbdc3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A constante preocupação em aumentar a produtividade das plantações de uma forma sustentável e otimizando o uso dos insumos agrícolas (água, fertilizantes, pesticidas e produtos para correção do PH) levou ao desenvolvimento da agricultura de precisão, que permite determinar a quantidade correta de insumos para cada região do solo (tipicamente um hectare), evitando o desperdício. Sensores de umidade de solo de baixo custo e fácil aplicação no campo são fundamentais para permitir um controle preciso da atividade de irrigação, sendo que os sensores que melhor atendem estes requisitos são os chamados sensores de dissipação de calor ou sensores de transferência de calor. Estes sensores, entretanto, apresentam um problema de baixa sensibilidade na faixa de umidade mais importante para as plantas (umidade de solo 'teta'v variando entre 5% e 35%), pois, para cobrir esta variação de 30% em 'teta'v com resolução de 1%, é necessário medir variações de temperatura de aproximadamente 0,026 ºC nos sensores de pulso de calor a duas pontas e 0,05 ºC para os sensores de pulso de calor de ponta simples. Neste trabalho foi desenvolvido um novo sensor de umidade de solo do tipo pulso de calor de ponta simples, baseado em um único elemento: um transistor bipolar de junção npn, que é usado tanto como aquecedor e como sensor de temperatura de alta precisão. Resultados experimentais, obtidos em medidas realizadas através de uma técnica de interrogação especialmente desenvolvida para este novo sensor mostram que neste trabalho foi possível obter uma sensibilidade cerca de uma ordem de grandeza maior do que nos sensores de pulso de calor com uma ponta e cerca de 20 vezes maior do que nos sensores de pulso de calor de duas pontas. Outra vantagem da técnica desenvolvida é que o aumento da sensibilidade não é obtido às custas do aumento da corrente drenada da bateria para aquecer o sensor. No sensor desenvolvido é utilizada uma corrente de apenas 6 mA para gerar o aquecimento (com energia dissipada de 1,5 J), enquanto que que os sensores de pulso de calor com ponta simples requerem cerca de 50 mA (com 2,4 J de energia dissipada) para operar. Os sensores de pulso de calor de ponta dupla também são fabricados com resistores que requerem cerca de 50 mA para o aquecimento (0.8 J de energia dissipada) para operar corretamente / Abstract: The concern regarding sustainable development and crop inputs optimization (such as water, fertilizers, pesticides and soil PH correction products) has led to the development of the precision agriculture concept, that allows to determine the exact amount of each input required on each ground section (typically one hectare), avoiding waste of inputs. Low-cost and easily handled soil moisture sensors are very important for allowing a precise irrigation control. The class of sensors which fulfill those requirements are the heat transfer sensors, where there are basically two types of devices: dual (or multi) probe heat pulse sensors and single probe heat pulse sensors. However, these sensors have a low sensitivity in the most important range of soil humidity 'teta'v for plants (usually from 5% ? 'teta'v ? 35%). To cover this 30% soil humidity range with 1% resolution it is necessary to measure temperature with a resolution of 0,026 ºC in the dual/multi probe heat pulse sensors and 0,05 ºC in the single probe heat pulse sensor. In this work it was developed a new type of single probe heat pulse sensor, comprised of a single element: an npn junction bipolar transistor, that plays the role of both the heating element and a high accuracy temperature sensor. Experimental results, obtained through an interrogation technique especially developed for this sensor, show sensitivity about one order of magnitude greater than the typical sensitivity of the single probe heat pulse sensors and 20 times greater than dual probe heat pulse sensors. Another great advantage of the developed interrogation technique is that the increase in sensibility is not obtained through a higher current being drained from the batteries that power the sensor. The developed sensor operates at a much lower current level than the other sensors, draining only 6 mA from the battery (with an energy of 150 mW). The single probe heat pulse sensor requires 50 mA and 1.5 J of energy to operate, whilst the dual probe heat pulse sensors are manufactured with resistors which also drain 50 mA from the battery with 0.8 J of dissipated energy / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Banca: Marcos Roberto Bormio / Banca: Gastão Moraes da Silveira / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido nas dependências das Fazendas Lageado e Edgárdia, pertencentes à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP de Botucatu-SP, no município de Pratânia e no distrito de Vitoriana, município de Botucatu-SP, com o objetivo de avaliar 2 técnicas de obtenção do teor de água no solo. A primeira delas é conhecida como moderação de nêutrons, que consiste na emissão de nêutrons rápidos e contagem de nêutrons moderados retornados após colisão, com moléculas de hidrogênio encontradas no solo. A partir da contagem obtida, estabeleceu-se uma correlação entre essa contagem e o teor de água no solo obtido pelo método gravimétrico, tomado como padrão. Outra técnica é a do TDR (Time Domain Reflectometry) ou Reflectometria no Domínio de Tempo, onde se determina a constante dielétrica relativa do solo e, por correlação, obtém-se o teor de água correspondente. Esta técnica foi desenvolvida de 2 maneiras: na primeira, manteve-se a calibração geral conhecida como Equação de Topp, que consiste numa Equação polinomial cúbica, obtida de forma empírica. E, na segunda, desenvolveu-se uma calibração específica para cada solo analisado. Foram avaliados 7 tipos de solos às profundidades de 15 e 30cm respectivamente com 3 variações de textura: arenosa, média e argilosa. Também, determinou-se variáveis físicas, como densidade de partículas e análises químicas, dando ênfase no teor de matéria orgânica. O trabalho de campo consistiu no levantamento de dados (contagens) com a sonda de nêutrons "in situ" e na obtenção de amostras de solo, nas respectivas profundidades, para análise em laboratório pelas técnicas TDR e gravimétrica. Como referencial ou padrão, utilizou-se o método direto ou gravimétrico para a determinação do teor de água no solo...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work was developed at Fazenda Lageado and Edgárdia areas, belonging to the Agronomics Science School - UNESP Botucatu-SP, in Pratânia borough and in Vitoriana district, both in the Botucatu borough. The main objective was to study and evaluate two techniques to obtain the water content in the soil. The first technique evaluated is known as neutron moderation which consists in the emission of fast neutrons and in the counting of moderate neutrons which came back after a collision with hydrogen molecules found in the soil. From the coint obtained, it was settled the correlation between the count and the water content value in the soil, obtained througth the gravimetric method. Another technique is the TDR (Time Domain Reflectometry). In this, it can be determined the apparent relative constant dielectric in the soil and by the correlation, to reach the correspondent value of water content. This technique was developed in two ways: in the first one, it was kept the general calibration known as Topp's equation which consists in a cubic polynomial equation obtained in an empiric form. The second one, it was developed a specific calibration to each kind of soil analysed. It was evaluated seven kinds of soils to the depths of 15cm and 30cm, respectively. As an initial criterion to the choice of soils, we tried to obtain three texture variations: gritty sandy, mean and mudoy. It was also observed the physical variables such as: particles density and chemical analyses, giving a special emphasis on the drift of organic matter. Basically, the fieldwork consited in data surveys (count) with the neutron probe "in situ" and in the...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-25Bitstream added on 2014-06-13T18:55:09Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_so_me_botfca.pdf: 916822 bytes, checksum: f8258c8814082977f7cdaee1b95e55ef (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A irrigação é uma prática importante no cultivo de espécies frutíferas no Semiárido brasileiro, devido à precipitação pluvial com baixa magnitude, distribuição temporal irregular e insuficiente para atender a demanda hídrica das culturas agrícolas. Assim, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes manejos de irrigação na videira de vinho cv. Syrah/1103P, no comportamento ecofisiológico da cultura e em seus aspectos quantitativos e qualitativos da produção de uvas. O experimento foi conduzido na Embrapa Semiárido, em Petrolina – PE, durante o primeiro ciclo de produção da cultura (13 de abril a 6 de agosto de 2010). O espaçamento da cultura foi de 3m entre linhas de plantas e 1 m entre plantas. O sistema de irrigação utilizado foi o de gotejamento, com emissores espaçados a 0,5 m na linha de plantio com vazão de 2,5 Lh-1. O delineamento estatístico foi o de blocos casualizados, com 4 repetições e 3 tratamentos: irrigação plena (IP) – irrigação durante todo o ciclo da cultura; irrigação deficitária (ID) – interrupção da irrigação a partir dos 45 dias após a poda de produção (dapp) até a colheita; e irrigação com déficit controlado (IDC) – interrupção da irrigação aos 45 dapp e irrigações eventuais para o aumento da umidade do solo na profundidade efetiva do sistema radicular (0,6 m). O manejo da irrigação foi baseado na evapotranspiração da cultura (ETc) estimada pela relação entre a evapotranspiração de referência (ETo) e coeficientes da cultura (Kc). A partir de 45 dapp e até a colheita (115 dapp), a umidade do solo até a profundidade de 1,20 m foi menor nos tratamentos IDC e ID em relação ao tratamento IP / Irrigation is important practice in the fruit crop growing in the Brazilian Semiarid region, due to low magnitude raintall, with irregular time distribuition, which is not enough to supply water demand by plants. Hence, a research work was designed to evoluate the effects of different irrigation schedulings on wine grapevine, particularly on plant ecophysiological behavior and yield. The experiment was carried out at Embrapa Tropical Semi-Arid, in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil, during the first crop growing season (April 13 to August 6, 2010) of grapevine cv. Syrah grafted on Paulsen 1103 rootstock, planted on grid spacing of 3 m between rows and 1m between plants. Drip irrigation system was used with 2.5 L.h-1 flow emitter spaced in 0.5 m. The experiment was designed in randomized blocks, with 4 replications and 3 irrigation treatments: full irrigation (FI) - irrigation throuhgtout the entire growing season; deficit irrigation (DI) - water application interrupted since 45 days after pruning (dap) until harvest; e regulated deficit irrigation (RDI) - irrigation interrupted since 45 dapp but occasionally performed to increase soil water storage in the effective root zone (0,6 m depth). Irrigation scheduling was performed based on crop evapotranspiration (ETc), which was estinated by the relationship between reference evapotranspiration (ETo) and crop coefficients (Kc). Soil water content at 1.2 m depth from 45 dap to 115 dap (harvest), was lower in DI and RDI treatments, when compared with FI treatment. Higher pre-daw leaf water potential values were found in RDI treatment at 56 dap (-4.2 MPa), and in DI treatment at 99 dap (-5 MPa)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-09-12Bitstream added on 2014-06-13T20:50:12Z : No. of bitstreams: 1 panosso_ar_me_jabo.pdf: 2194382 bytes, checksum: c6f96722456045aaddb9ac21be01b595 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A caracterizacao da variabilidade espacial de atributos do solo de areas agricolas e uma tarefa importante, pois somada a influencia dos aspectos pedologicos temos uma grande contribuicao do manejo. Neste trabalho foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissao de CO2, temperatura e umidade em Latossolo Vermelho eutroferrico em tres localidades sob cultivo da cana-de-acucar em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de Sao Paulo. As maiores emissoes foram observadas no local sob manejo de cana queimada, num valor medio de 2,05 Êmol m-2 s-1, porem dependencia espacial na emissao de CO2 foi encontrada somente nas areas sob manejo de cana crua. Os modelos de semivariancia foram exponenciais, esfericos e gaussianos sendo a dependencia espacial classificada como forte ou moderada em todos os casos. Os mapas de krigagem da emissao de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondencia a declividade do terreno, com as maiores emissoes e temperaturas e menores umidades localizadas na parte mais alta do local estudado. Os resultados indicaram correlacao linear entre a emissao de CO2 com a temperatura e com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e nao no sistema de cana crua, onde a presenca de palhada na superficie certamente impede a acao direta da radiacao solar e o escoamento de chuvas. / The characterization of spatial variability in agricultural soils is an important task, because added to the pedological aspects the soil management also influences such variability. In this work the spatial variability structure of a bare Dark Red Latosol CO2 emission, temperature and moisture were determined in three locations used with sugar cane crop culture, submitted to slash and burn or no till management systems in northeastern of Sao Paulo State. The highest emissions were observed in the slash and burn plot, with mean value of 2,05 Êmol m-2 s-1, but no spatial variability structure was seen for the CO2 emission in this plot. The variability models were exponential, spherical and gaussian, being the spatial dependence classified as strong and moderate in all the cases. In the slash and burn system, the kriging maps of soil CO2 emission, temperature and moisture had shown similarities to the land declivity, with the higher emissions and temperatures and the lower moisture values located in the highest parts of the studied place. The results indicated linear correlation between soil emission with temperature and moisture only in the slash and burn plot, and not in the no-till plots where crop residues were left in soil surface and certainly modified the direct action of the solar radiation and the rain draining.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-15Bitstream added on 2014-06-13T20:52:24Z : No. of bitstreams: 1 batista_wr_me_botfca.pdf: 1130016 bytes, checksum: ddfc9e578c4ebe8b97f552280ad25c83 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este trabalho foi desenvolvido nas dependências das Fazendas Lageado e Edgárdia, pertencentes à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP de Botucatu-SP, no município de Pratânia e no distrito de Vitoriana, município de Botucatu-SP, com o objetivo de avaliar 2 técnicas de obtenção do teor de água no solo. A primeira delas é conhecida como moderação de nêutrons, que consiste na emissão de nêutrons rápidos e contagem de nêutrons moderados retornados após colisão, com moléculas de hidrogênio encontradas no solo. A partir da contagem obtida, estabeleceu-se uma correlação entre essa contagem e o teor de água no solo obtido pelo método gravimétrico, tomado como padrão. Outra técnica é a do TDR (Time Domain Reflectometry) ou Reflectometria no Domínio de Tempo, onde se determina a constante dielétrica relativa do solo e, por correlação, obtém-se o teor de água correspondente. Esta técnica foi desenvolvida de 2 maneiras: na primeira, manteve-se a calibração geral conhecida como Equação de Topp, que consiste numa Equação polinomial cúbica, obtida de forma empírica. E, na segunda, desenvolveu-se uma calibração específica para cada solo analisado. Foram avaliados 7 tipos de solos às profundidades de 15 e 30cm respectivamente com 3 variações de textura: arenosa, média e argilosa. Também, determinou-se variáveis físicas, como densidade de partículas e análises químicas, dando ênfase no teor de matéria orgânica. O trabalho de campo consistiu no levantamento de dados (contagens) com a sonda de nêutrons in situ e na obtenção de amostras de solo, nas respectivas profundidades, para análise em laboratório pelas técnicas TDR e gravimétrica. Como referencial ou padrão, utilizou-se o método direto ou gravimétrico para a determinação do teor de água no solo... / This work was developed at Fazenda Lageado and Edgárdia areas, belonging to the Agronomics Science School - UNESP Botucatu-SP, in Pratânia borough and in Vitoriana district, both in the Botucatu borough. The main objective was to study and evaluate two techniques to obtain the water content in the soil. The first technique evaluated is known as neutron moderation which consists in the emission of fast neutrons and in the counting of moderate neutrons which came back after a collision with hydrogen molecules found in the soil. From the coint obtained, it was settled the correlation between the count and the water content value in the soil, obtained througth the gravimetric method. Another technique is the TDR (Time Domain Reflectometry). In this, it can be determined the apparent relative constant dielectric in the soil and by the correlation, to reach the correspondent value of water content. This technique was developed in two ways: in the first one, it was kept the general calibration known as Topp's equation which consists in a cubic polynomial equation obtained in an empiric form. The second one, it was developed a specific calibration to each kind of soil analysed. It was evaluated seven kinds of soils to the depths of 15cm and 30cm, respectively. As an initial criterion to the choice of soils, we tried to obtain three texture variations: gritty sandy, mean and mudoy. It was also observed the physical variables such as: particles density and chemical analyses, giving a special emphasis on the drift of organic matter. Basically, the fieldwork consited in data surveys (count) with the neutron probe in situ and in the...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Sergio Valiengo Valeri / Banca: Rinaldo César de Paula / Banca: Vitor Corrêa de Mattos Barretto / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de doses de potássio e níveis de umidade do solo no crescimento de plantas de Corymbia citriodora. Foram aplicadas quatro doses de potássio (0, 40, 80 e 120 mg dm-3) e três níveis de umidade do solo (50-80%, 65-80% e 80% do volume máximo de água retido pelo solo em vaso), combinados em um esquema fatorial 4 x 3. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis repetições, e cada parcela foi composta por um vaso contendo duas plantas. Aos 94 dias após o plantio, foram avaliados: porcentagem de sobrevivência, altura, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, massa de matéria seca de folhas, de caule e ramos, da parte aérea, de raízes e total das plantas da parcela, comprimento e diâmetro das raízes, índice de conteúdo de clorofila, concentração de clorofilas, concentração e acúmulo foliar de macronutrientes e eficiência de utilização de potássio nas folhas. O aumento do nível de umidade do solo favoreceu o crescimento das plantas de Corymbia citriodora e a absorção de fósforo, potássio, enxofre e magnésio. A aplicação de potássio não promoveu a amenização dos efeitos negativos da redução da disponibilidade de água no crescimento das plantas / Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of potassium and soil moisture levels on the growth of Corymbia citriodora plants. Four doses of potassium were applied (0, 40, 80 and 120 mg dm-3) and three soil moisture levels were established (50-80%, 65-80% and 80% of maximum soil field capacity). The experiment was a 4 x 3 factorial arrangement of treatments within a randomized complete design with six replications for each treatment and one pot with two plants for each plot. At 94 days after planting, the plant growth parameters: survival percentage, height, stem diameter, leaf number and area, leaf dry mass, stem and branches dry mass, shoot dry mass, root dry mass, total dry mass, length and diameter of roots, chlorophyll content index, chlorophylls concentrations, leaf macronutrient contents and amounts, and efficiency of potassium utilization by leaves were measured. The increase of soil moisture level benefited the growth of Corymbia citriodora plants and phosphorus, sulfur and magnesium uptake. The potassium application did not promote alleviation of negative effects caused by low water availability on plant growth / Mestre

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Jarbas Honorio de Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_D.pdf: 4529373 bytes, checksum: 402972ab3e735c73df6c25a04dbbd1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Conhecer a dinâmica da água e de solutos no solo é condição imprescindível para a produção agrícola sustentável. O sucesso destes modelos numéricos em descrever a dinâmica da água e de solutos no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros físicohídricos, envolvidos nestes processos são determinados. De uma maneira geral, a determinação dos parâmetros de transporte de íons no solo esta associado ao ajuste de modelos teóricos a dados associados a ensaios experimentais de deslocamento miscível. Tal procedimento além dos erros numéricos associados ao ajuste destes parâmetros, também é susceptível a erros experimentais. Sendo assim, mostra-se necessário a proposição de técnicas de modelagem que incorporem, de maneira apropriada as imprecisões intrínsecas ao estudo experimental da dinâmica da água e de soluto no solo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do uso da lógica fuzzy, sobretudo de um modelo baseado em regras fuzzy (MBRF), na simulação numérica destes processos. A utilização da teoria dos conjuntos fuzzy é vantajosa à medida que permite que as incertezas envolvidas na dinâmica da água e de solutos no solo sejam absorvidas pela utilização de conjuntos de regras. A base de regras foi construída a partir de um conjunto de dados teóricos, denominado conjunto de treinamento, obtido a partir da simulação numérica das Equações Diferenciais Parciais que regem as dinâmicas da água no solo. O conjunto de treinamento foi obtido utilizando-se o modelo computacional Hydrus-2D. A construção do MBRF, utilizado para descrever a dinâmica da água no solo na direção vertical foi feita utilizando-se o ambiente computacional MATLAB 6.5. Paralelamente a modelagem da dinâmica da água, o estudo do transporte de potássio no solo foi feito considerando-se apenas o fluxo de massa. Os resultados obtidos pelo MBRF foram comparados com resultados obtidos no estudo experimental da dinâmica da água e de solutos em colunas verticais de solo equipadas com sondas de TDR e extratores de solução. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que, neste trabalho, muito embora os resultados apresentados pelo MBRF na simulação da dinâmica de água e de solutos no solo tenham sido apenas razoáveis, o uso da teoria de conjuntos fuzzy aplicada ao estudo destes processos, devido a sua simplicidade de formulação e interpretação, apresentou-se como uma importante ferramenta para auxiliar na tomada de decisão de processos que busquem o uso racional da água e do solo nas atividades agrícolas / Abstract: To know the water and solute dynamics is a indispensable condition for the sustainable agricultural production. The numeric models success in escribe those processes is intimately linked to the precision with the physical- hydric arameters involved in these processes are determineted. In a general way, the determination of the ions transport parameters are obtained by the adjustment of theoretical models to experimental data of miscible displacement studies. Such procedure, besides numerical mistakes, associated to the adjustment of these parameters, is also associated to experimental errors. In this way, the proposition of modeling techniques that incorporate, in an appropriate way, those intrinsic imprecisions are necessary. For this reason, this work¿s goal is evaluate the rule based fuzzy model¿s (RBFM) potential in the numeric simulation of these processes. The use of the fuzzy theory is advantageous once it allows to incorporate the uncertainties involved in the soil water and solutes dynamics using a set of rules. The base of rules was built using a set of theoretical data, denominated training set, obtained by the numeric simulation of the Equations that govern the water dynamics in the soil profile. The training set was obtained using the computational model Hydrus-2D. The construction of the RBFM, used to describe the vertical water dynamics, was done the computational software MATLAB 6.5. Parallel to the water dynamics modeling, a potassium transport study was made considering just the mass flow process. The results obtained with RBFM were compared with experimental data obtained in study of the water and solute dynamics in a vertical soil column, equipped with TDR probes and solution extractors. Face to the obtained results, it can be concluded that, in this work, the presented RBFM wasn¿t very efficient in describe water and solute dynamics the dynamics. In the other hands, apart of those results, the development of this modeling technique showed a great potential in the soils water and solute dynamics, reinforcing the importance of more investigations in this way / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

nÃo hà / A observaÃÃo da superfÃcie terrestre por meio de satÃlites em Ãrbita de nosso planeta tornou-se corriqueira no mundo contemporÃneo. As inferÃncias de variÃveis ambientais diversas feitas a partir de imagens e dados fornecidos por satÃlites cada vez mais aumentam em qualidade e aplicabilidade de maneira que um nÃmero crescente de hidrologistas, meteorologistas, climatologistas e outros profissionais e leigos em geral fazem uso intensivo delas em estudos e pesquisas, em polÃticas governamentais ou na tomada de decisÃo. Uma dessas variÃveis à a umidade superficial do solo, que representa uma importante componente do ciclo hidrolÃgico terrestre, essencial em vÃrios processos naturais ambientais e cujo conhecimento à importante no gerenciamento dos recursos hÃdricos e terrestres, gerenciamento agrÃcola e na modelagem do meio ambiente e agrÃcola. As informaÃÃes derivadas de satÃlites, apesar de ainda apresentarem algumas limitaÃÃes tÃcnicas, podem facilitar bastante o monitoramento ambiental ao se tornarem, muitas vezes, mais Ãgeis e mais econÃmicas do que mediÃÃes locais in situ. Em paÃses em desenvolvimento e de limitados recursos financeiros, tais como o nosso, a informaÃÃo por satÃlites cresce em valor. No Estado do CearÃ, isso desponta ainda mais em virtude das suas dificuldades econÃmicas e sociais. Em vista disso, à proposta, neste trabalho, a aplicaÃÃo nesse estado do Nordeste de um mÃtodo de inferÃncia, por satÃlite, do estado geral da umidade superficial do solo expresso pelo Ãndice de Seca Temperatura-VegetaÃÃo (ISTV), que à indicativo do grau da umidade, estando a ela relacionado. Esse Ãndice à obtido a partir da combinaÃÃo de informaÃÃes da Temperatura da SuperfÃcie Continental (TSC) e do Ãndice de VegetaÃÃo por DiferenÃa Normalizada (IVDN), inferidos por meio de imagens no visÃvel e no infravermelho que podem ser fornecidas por satÃlites meteorolÃgicos operacionais, de Ãrbita polar, tais como os da sÃrie NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, EUA). No mÃtodo, foi escolhido, da literatura cientÃfica, um algoritmo de cÃlculo da TSC que apresenta certa facilidade de uso, sendo diretamente dependente da FraÃÃo de Cobertura de VegetaÃÃo (FCV) e que pode fornecer boas inferÃncias dessa temperatura. Nesse algoritmo, foram testadas, de forma inÃdita, algumas diferentes formulaÃÃes da FCV encontradas na literatura especializada, representando uma delas o estado da arte no assunto. Foram usadas imagens provenientes do satÃlite NOAA-17, recepcionadas na FUNCEME, e um software especÃfico, dessa FundaÃÃo, para se processar as imagens e implementar a metodologia abordada. Alguns testes foram feitos para duas regiÃes relativamente pequenas do semiÃrido cearense, com destaque para uma delas englobando a Bacia Experimental de Aiuaba (BEA), comparando-se as informaÃÃes do satÃlite NOAA-17 com dados in situ (provenientes de sondas no solo) e com dados advindos dos satÃlites ambientais Terra (dados de TSC, disponÃveis na Internet) e Aqua (dados de umidade superficial do solo). Procurou-se mostrar as diferenÃas qualitativas entre os mapeamentos obtidos, de umidade superficial do solo, e entre estes e os oferecidos pela modelagem em geral. Os resultados encontrados mostraram-se promissores para a utilizaÃÃo no territÃrio cearense do ISTV (no modelo trapezoidal) por meio de satÃlites NOAA, com o algoritmo de Kerr para o cÃlculo da TSC e com a FCV dada pelo Scaled Difference Vegetation Index (SDVI), com o fim de se estimar o estado geral da umidade superficial do solo sobre grandes Ãreas. Entretanto, recomenda-se mais validaÃÃo local posterior do mÃtodo usado, para detecÃÃo de possÃveis erros ou limitaÃÃes nÃo vislumbradas nestes primeiros testes, visando sua definitiva aplicaÃÃo operacional no Cearà e mesmo no semiÃrido do Nordeste.

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_Wellington_D.pdf: 36135434 bytes, checksum: 2e9ca0be59b1286da36d45ebc67dfd0d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A aplicação de sensores de umidade do solo vem aumentando devido à necessidade do uso eficiente da água para irrigação. Uma das técnicas amplamente utilizadas para o desenvolvimento desses sensores é a de dissipação de calor. Nesta técnica, um elemento aquecedor é usado para aplicar um pulso de calor no solo, gerando um aumento de temperatura, o qual é mensurado e relacionado com a umidade do solo. Porém, um dos principais problemas desse tipo de sensor é sua baixa sensibilidade. Buscando resolver esse problema, foi desenvolvido um sensor que utiliza um transistor bipolar como único elemento aquecedor e transdutor de temperatura. Uma energia aplicada causa aquecimento no transistor e consequentemente provoca uma variação na tensão da junção base-emissor. Com isso, realizamos um estudo, a fim de determinar qual o valor ideal de energia aplicada que proporcionaria a máxima sensibilidade na medida da variação da temperatura. Para isso foram utilizados para fabricação dos sensores 16 transistores com encapsulamento metálico (TO - 18). Os sensores foram inseridos em amostras de solo deformadas, que foram saturadas para realização da medida da umidade do solo, através do método gravimétrico. Foram realizados com cada sensor curvas de calibração relacionando a umidade do solo com a com o valor de ?T, para os diferentes valores de energias fornecidos no sensor. Após análise dos dados, foram escolhidos dois sensores que apresentaram maior variação entre suas curvas de calibração para serem inseridos em uma solução de Agar Agar e no Ar, realizando várias medidas nos sensores, sempre com os mesmos valores de energia, para verificar a repetibilidade dos mesmos. Os resultados mostraram que, em relação à energia aplicada no sensor, àquela que proporcionou uma maior sensibilidade em função da umidade do solo foi de 1:5J (25 V, 6,3 mA, 10 s). Foi constatado que a sensibilidade do sensor melhora com o aumento da potência, sendo que esta melhora é relativamente independente da energia fornecida. Em relação às medidas realizadas no Agar Agar, observamos uma melhora considerável do erro em função das medidas realizadas no solo, de 10% para o solo, para 4% no Agar Agar. Para as medidas realizadas no Ar, o valor do erro diminui para 1%. Para as medidas realizadas no solo, na solução de Agar Agar e no Ar, chegamos à conclusão que a diminuição do erro das medidas realizadas em cada um deles, ocorre devido à mudança do contato do sensor com o solo durante as medidas, visto que o solo, quando começa perder umidade ele altera o seu volume, levando a uma diminuição da superfície de contato do mesmo com o sensor. Esse erro pode ser também em função da variação da densidade do solo que ocorre durante a realização dos ensaios, causando uma diferença no valor das medidas, já citadas em outras literaturas. Observamos também que para a melhor utilização do sensor em diferentes faixas de umidade do solo, há a necessidade de alterar a energia aplicada, devido à sensibilidade de o sensor ser maior para umidades mais baixas (abaixo de 30%), necessitando de um acréscimo do valor da energia aplicada para se obter uma melhor sensibilidade para umidades altas (acima de 30%) / Abstract: The use of soil moisture sensors is increasing due to the need for efficient use of water for irrigation. One technique widely used for the development of these sensors is the heat dissipation. In this technique, a heater element is used for applying a pulse of heat into the soil, causing a rise in temperature, which is measured and related to the soil moisture. However, a major problem of this type of sensor is its low sensitivity. To solve this problem, we developed a sensor that uses a bipolar transistor as a single element heater and temperature transducer. Energy applied to the transistor causes its heating, which in turn causes a variation on the voltage of the base-emitter junction. So we conducted a study to determine the optimal value of energy applied to provide maximum sensitivity in the measurement of temperature variation. To do this, 16 metal case TO-18 package transistors were used in the fabrication of the sensors. The sensors were inserted in deformed soil samples, which were water-saturated to perform the measurement of soil moisture using the gravimetric method. With each sensor we obtained calibration curves relating the soil moisture to the value of temperature for the different values of energy supplied to the sensor. After analyzing the data, two sensors that showed greater temperature variation in their calibration curves were chosen to be inserted into a solution of Agar Agar and in the air, in order to perform multiple measurements with the sensors at the same energy values to check their repeatability. The results showed that the energy which provided a greater sensitivity as a function of soil moisture was 1,5 J (25 V, 6,3 mA 10 s). We have found that the sensor sensitivity improves with increasing dissipated power and this improvement is relatively independent of the energy supplied. Regarding the measurements performed in Agar Agar, we observed a significantly lower error compared to the measurements taken in the soil: from 10% for the soil measurements to 4% in the Agar Agar. For the measurements made in air, the error decreased to 1%. For the measurements made in soil, in solution of Agar Agar and in air, we concluded that the decrease of the measurements errors performed in each of them occurs due to a changing in the contact between the sensor and the media during the measurements, because the soil changes its volume when it begins to lose moisture, leading to a decreased surface contact with the sensor. This error can also be due to the variation of soil density that occurs during the tests. We also observed that for the best use of this sensor in different ranges of soil moisture there is a need to change the applied power due to the higher sensitivity of the sensor for moisture content below 30%, needing an increase in the amount of this power to obtain a better sensitivity to humidity above 30% / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica