O objetivo deste trabalho foi avaliar a incorporação de funções geoestatísticas na matriz de variâncias e covariâncias residual no estudo de modelos lineares mistos a partir de um grupo de quatro experimentos de cana-de-açúcar, conduzidos na Guatemala nos seguintes locais: fazenda Limones - usina açucareira Pantaleón (LP), fazenda Bálsamo - usina açucareira Pantaleón (BP), área 1 da fazenda Limones - usina Madre Tierra (MT1) e área 2 da fazenda Limones - usina Madre Tierra (MT2). A variável resposta de interesse foi a produção de cana-de-açúcar por hectare, o delineamento utilizado nos quatro locais foi o casualizado em blocos, com cinco repetições e os mesmos seis tratamentos referentes a diferentes dosagens de um biorregulador (estimulante de crescimento). Em princípio, foram ajustados e comparados diversos modelos alternando-se o efeito de blocos, ora considerado fixo, ora aleatório, e a estrutura da matriz de variâncias e covariâncias (R), segundo os modelos exponencial, gaussiano e esférico. Estes modelos foram comparados, e os que admitem estruturas de dependência espacial se destacaram estatisticamente como os melhores, a partir do critério de Akaike (AIC), sendo então selecionados os modelos BFExp (blocos de efeito fixo e função exponencial na matriz R) e BAExpH (blocos de efeito aleatório, função exponencial para R e variâncias diferentes entre os locais). A seguir, foi realizada a estimação dos efeitos fixos e a predição dos efeitos aleatórios por meio do método da máxima verossimilhança restrita (REML) pois esta metodologia proporciona um menor viés para suas estimativas. As análises conjuntas nos dois modelos selecionados não apresentaram interação tratamentos versus locais, nem mesmo efeito de tratamentos significativos, não sendo aconselhado o desdobramento desta interação. O efeito de locais por sua vez, foi significativo apenas no modelo BAExpH, e detectou-se neste caso a superioridade do local BP em relação aos demais. Adicionalmente, os locais foram analisados individualmente, focando a comparação dos modelos e as análises de variâncias, contudo, assim como na análise conjunta, nos modelos escolhidos para cada local, os efeitos de tratamentos também não foram significativos. Gráficos de resíduos foram construídos e representaram bons ajustes para os modelos BFExp e BAExpH para descrever os dados deste grupo de experimentos. Por fim, foi realizado um estudo de simulação cujos resultados deram mais credibilidade e suporte para a importância e relevância de se verificar, por meio de comparações, a necessidade de uso de um modelo mais elaborado, que considere a possível existência de dependência espacial entre as observações. / The aim of this research was to evaluate the incorporation of geostatistical functions in the residual variances and covariances matrix in linear mixed models in a group of four experiments cane sugar conducted in four sites of Guatemala: farm Limones - Pantaleon sugar mill (LP), farm Bálsamo - Pantaleon sugar mill (BP), area 1 of the farm Limones - sugar mill Madre Tierra (MT1) and area 2 of the farm Limones - sugar mill Madre Tierra (MT2). Production of sugar cane was the interest variable analyzed at all locations, using the randomized block design with five replications and the same six treatments related to different doses of a plant growth regulator. Initially the models were adjusted and compared with alternating the blocks effect, sometimes considered fixed, sometimes random, and the structure of the variance and covariance matrix (R) according to the exponential, gaussian and spherical models. The models were compared, and, among them, those with spatial dependence structures stood out as the best statistically from the Akaike information criterion (AIC), and the selected modelos were the BFExp model (block as fixed effect and exponential function to R) and the BAExpH model (block as random effect, exponential function to R and different variances among the sites). After that, the estimation of fixed effects and prediction of random effects using the restricted maximum likelihood method (REML) were done, since this methodology provides a lower bias to their estimates. The joint analysis of both selected models showed no interaction between treatments and locals, even significant effect of treatments, not being advised the unfolding of this interaction. The effect of local was significant only in the BAExpH model, and detected in this case the superiority of the local BP in relation to the others. Additionally, individual sites were examined similarly to the previous case, through comparison of models and analysis of variance, however, treatment effects weren\'t significant too. Residual plots were constructed and represented satisfactory fit of the models to describe the data in all cases studied. Finally, a simulation study showed results with more credibility and support for the importance and relevance of verifying, through comparisons, the need to use a more structured model that considers the possible existence of spatial dependence among observations.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-05-20T15:59:30Z No. of bitstreams: 1 Antonio Lopes Pesoa.pdf: 686455 bytes, checksum: 89c64469a23f829cb322108723a916c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T15:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Lopes Pesoa.pdf: 686455 bytes, checksum: 89c64469a23f829cb322108723a916c9 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / This study analyzed the existing relationship among measurements of soil apparent electrical conductivity in an alluvial valley in the Agreste region of Pernambuco State and its spatial variability in the subsurface. The soil apparent electric conductivity was investigated through an electromagnetic induction EM 38 equipment. The readings have been carried out both in the vertical and horizontal modes. The measurements have been analyzed through the classic descriptive statistics as well as geostatistics and bayesian approach. The statistical analyses had shown that the data of apparent electric conductivity had adjusted to a normal distribution, presenting a high space variability for the horizontal mode and an average space variability for the way of vertical operation. In order to allow the use of the geostatistical methodology, the experimental semivariogram was constructed, and fitted to a theoretical model. Considering the spatial dependence mapping of the salinized areas have been performed. The best theoretical models for the vertical mode and for the horizontal operation were the gaussian model and the exponential model, through the crossed validation and using the Akaike’s Information Criterion .The bayesian approach focused the spatial predictionrelating the method of the maximum likelihood with the functions of prioris distributions for each parameter, considering the uncertainty associated to each one of these distributions. It was verified that the adjusted semivariograms had not presented significant differences in the validation of the geostatistics methodology and in the bayesian approach. / Esta dissertação analisou a relação existente entre medidas de condutividade elétrica aparente de um solo aluvial da região Agreste do Estado de Pernambuco,e a sua variabilidade espacial na camada subsuperficial. A condutividade elétrica aparente do solo foi investigada através de equipamento de indução eletromagnética EM 38. As leituras efetuadas com o EM 38 foram tanto no modo vertical como no modo horizontal. As medidas obtidas em campo foram analisadas através da estatística descritiva clássica, bem como através das metodologias geoestatística e abordagem bayesiana. As análises estatísticas mostraram que os dados de condutividade elétrica aparente se ajustaram a uma distribuição normal a apresentaram uma alta variabilidade espacial para o modo de operação horizontal e uma média variabilidade espacial para o modo de operação vertical. Através da metodologia geoestatística foi construído o semivariograma experimental que, posteriormente, foi ajustado a um modelo teórico. O melhor ajuste de modelo teórico foi obtido, tanto para o modo de operação vertical como para o modo de operação horizontal, para o modelo gaussiano e para o modelo exponencial, efetuada através da validação cruzada edo Critério de Informação de Akaike. A partir da dependência espacial, foi elaborado o mapeamento das áreas salinizadas. A abordagem bayesiana focalizou a predição espacial, relacionando o método da máxima verossimilhança com as funções de distribuições prioris de cada parâmetro, considerando o grau de incerteza associado a cada uma dessas distribuições. Verificou-se que os semivariogramas ajustados não apresentaram diferenças significativas na validação da metodologia geoestatística e na abordagem bayesiana.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2006. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-12-16T02:44:18Z No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-12-18T18:16:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-18T18:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho objetiva avaliar a estrutura e dinâmica da associação de macroinvertebrados bentônicos da zona entremarés de dois locais com distintas características ambientais da praia do Cassino, RS, Brasil. O local 1 possui características de praia dissipativa extrema, sedimentos finos e baixa hidrodinâmica, enquanto que o local 2 características dissipativas/intermediárias, sedimento mais grosseiros e maior hidrodinâmica. Eventos esporádicos de deposição de lama são observados no local 1. Foi realizado um acompanhamento durante 14 meses (abril/04 até maio/05) com amostragens mensais. Os 2 primeiros meses foram considerados como piloto, sendo seus dados abordados no capítulo III. Em cada local, foram demarcadas três transversais (separadas por 50m) perpendicular a linha d’água, nas quais amostras foram coletadas em triplicata em 4 níveis (separados por 10 m). As transversais se estenderam desde 10m acima do varrido superior, até cerca de 1m de profundidade. No capítulo I, foi considerada a variabilidade temporal da associação. Esta apresentou uma marcada dinâmica, sendo as principais variações ligadas às dinâmicas populacionais e perturbações físicas. Durante o inverno foram observadas baixas densidades, as quais foram relacionadas à ausência de recrutamentos, deposição de lama em abril e embancamentos de baixas intensidades. Na primavera ocorreu explosão populacional de Scolelepis gaucha, migração de adultos de Mesodesma mactroides do infralitoral para a zona entremarés e um evento de embancamento. Durante o verão foram observados recrutamentos de M. mactroides, Donax hanleyanus e Emerita brasiliensis. O outono foi caracterizado por baixas densidades, exceto pelo recrutamento de D. hanleyanus. O capítulo II abordou a distribuição perpendicular à linha d’água e paralela à linha d’água da fauna em diferentes escalas. O local 2 apresentou maior diversidade do que o local 1. A diversidade foi maior provavelmente devido a presença dos anfípodes Phoxocephalopsis sp. e Plastyschnopidae, os quais estiveram praticamente ausentes no local 1. Verificou-se que praias dissipativas/intermediárias podem suportar maior diversidade da macrofauna bentônica do que as dissipativas extremas, possivelmente, pela capacidade da associação macrozoobentônica de se beneficiar da maior hidrodinâmica na zona de varrido. As diversidades menores no local 1, podem ainda, ser atribuídas as perturbações causadas pelas deposições esporádicas de lama. Através de análises multivariadas foram identificadas 3 zonas: o mesolitoral médio, o superior do varrido e o inferior do varrido juntamente com a arrebentação interna. As espécies características de cada zona variaram com a estação do ano. Foram observadas densidades decrescentes do mesolitoral em direção ao infralitoral. Não foram evidentes padrões de distribuição paralela à linha d’água na escala de dezenas de metros, devido a grande homogeneidade sedimentar registrada nesta escala. No capítulo III foram analisados com maiores detalhes dois eventos: mortalidade pós deposição de lama em abril/04 e embancamento em outubro/05. A recomposição da fauna mostrou-se bastante rápida, em ambos eventos, registrou-se a mesma composição após 3 meses, entretanto as populações foram caracterizadas por organismos juvenis e recém assentados. Sendo que a manutenção de estoques adultos foi afetada. A deposição de lama ocasionou a mortalidade de toda a associação. O evento de embancamento afetou, principalmente, os juvenis+adultos do bivalvo M. mactroides. É provável que esses eventos sejam o principal fator estruturador de longo prazo das associações destes locais. / The present study aims to analyze the structure and dynamics of the intertidal macrobenthic assemblages in two sites with distinct environmental characteristics of Cassino beach, RS, Brazil. Site 1 can be characterized as an extreme dissipative beach, with fine sediments and low hydrodynamics and site 2 is a dissipative/intermediate beach, with coarser sands and high hydrodynamics. Sporadic muddy deposition events occur in site 1. Sampling was conduct monthly from april/2004 to may/2005. Data from the fist two months was considered as a pilot study and was included just in chapter III. In each site, three transect lines, spaced 50 m apart, were defined perpendicular to the shore line, samples were collect in triplicate in 4 levels (10 m apart). Each transect was extend from 10 above de swash limit to 1m deep in the inner surf zone. Chapter I aimed to describe the temporal variability of the intertidal assemblages. A striking dynamics was recognized through samplings times. The mains temporal changes were influenced by the population dynamics of numerically dominants species and physical disturbances. In winter was found a low density and diversity of the assemblages, with were related to absence of recruitments, an event of muddy deposition and stranding events of low effects. In spring was observed a population explosion of the polychaeta Scolelepis gaucha, migration of Mesodesma mactroides adults from the subtidal to the intertidal and a strand event. During summer was observed recruitments of tidal migrant species as M. mactoides, Donax hanleyanus and Emerita brasiliensis. Fall was characterized by low densities, except for an expressive recruitment of D. hanleyanus. Chapter 2 aimed to describe the spatial distribution across shore and along shore in distinct scales. Site 2 showed a higher diversity than site 1. The higher diversity were probably due the presence of amphipods Phoxocephalopsis sp. and Plastyschnopidae in site 2, which were absent in site 1. The results showed that dissipative/intermediate can support higher diversities than extreme dissipative conditions, probably because the assemblage can be beneficiated by the higher hydrodynamics of swash. The low diversities found in site 1, may be also related to sporadic muddy deposition events. The multivariate analyses showed three macrofaunal zones: mesolitoral; the higher swash; the lower swash together with the inner surf zone. The characteristics species of each zone varied according to the season. A decrease of density was verified from mesolitoral zone to the lower levels. No patterns were identified in a smaller scale (50m) of the along shore distribution, probably due the high homogeneity of the morpho-dynamics and sediments in this scale. In Chapter III, the period that occurred two mortality events were analyzed with more detail: muddy deposition in april/2004 and stranding in october/2004. The recuperation of the macrofauna assemblages was extremely fast, in three months they showed the same composition, although the populations were characterized by high densities of recruitments and juvenis. The adult stokes may be heavily impacted by this events. The muddy deposition caused a mortality of all population of the intertidal assemblages. The bivalve M. mactroides juvenis+adults was the organism most affected by the strand event. It’s likely that these events are the main long term factors structuring this assemblage.

O presente trabalho teve como objetivo principal a aplicação de uma metodologia, empregando técnicas de estatística clássica, geoestatística e geoprocessamento, para o mapeamento da variabilidade espacial do potencial produtivo em um talhão com clones de Eucalypt us grandis, aos 6,3 anos de idade, e analisar sua relação com atributos do solo e do relevo, dentro de uma abordagem denominada Silvicultura de Precisão. A investigação foi conduzida numa área de 8,4 ha, com relevo acidentado, pertencente à Suzano Bahia Sul Celulose, em Paraibuna, SP. Foi instalada, na área experimental, uma grade irregular totalizando 41 pontos amostrais, nos quais foram coletados dados referentes às suas coordenadas planas, para georreferenciamento da área de estudo; cotas altimétricas; atributos da planta, mais especificamente DAP e altura total; e amostras de solo na profundidade de 0-20cm, para análises químicas, físicas e de umidade. Inicialmente foram realizados o resumo estatístico e a análise exploratória do conjunto de dados de cada variável, utilizando-se os pacotes estatísticos Excel, SAS e Statistica. Posteriormente foram ajustados, no GS+ e no Geoeas, semivariogramas para as variáveis, definindo-se os parâmetros necessários para a krigagem. Após isso, foi avaliado o número ideal de vizinhos para a krigagem e o erro da estimativa por meio da validação cruzada, utilizando-se as funções disponíveis no Geoeas. Por fim, foram gerados, no Surfer, os mapas de contorno e de superfície contínua (MDT e MDE) das variáveis em estudo. De posse dos modelos digitais das variáveis, foram determinadas estatisticamente, no SIG Idrisi, por meio de análise de correlação e regressão espacial entre mapas (regressão pixel-a-pixel), as correlações e relações entre potencial produtivo (IS) e atributos do solo e do relevo, assim como o ajuste de modelos estatísticos capazes de predizer o valor do índice de sítio por meio dos valores dos atributos do solo e do relevo. Os resultados mostraram que o melhor modelo de regressão linear múltipla espacial ajustado explicou 79% das variações do IS. Todas as variáveis apresentaram dependência espacial, exceto B e MO, sendo que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste para os semivariogramas. Também foram determinadas estatisticamente, no Statistica e SAS, por meio de análise de correlação e regressão linear simples, que não leva em consideração a posição espacial dos dados, as correlações e relações entre IS e atributos do solo e do relevo. A partir da análise de regressão linear múltipla (métodos "todas as regressões possíveis" e "passo-a-passo") foram ajustados modelos estatísticos capazes de predizer o valor de IS por meio dos valores dos atributos do solo e relevo. O melhor modelo de regressão linear múltipla ajustado explicou 65% das variações do IS. Os resultados obtidos permitiram identificar os atributos que influenciam no potencial produtivo do talhão, com destaque para: cotas e alumínio, de forma indireta; e umidade, argila total, areia total, areia muito grossa, manganês e soma de bases, de forma direta. Foram identificadas relações entre a variabilidade dos atributos estudados na área experimental, com destaque para a relação entre a distribuição de cotas, areia total, argila total e alumínio com a do Índice de Sítio; e entre a de cotas, areia total, argila total, areia muito grossa e umidade. No geral as áreas de maior potencial produtivo apresentaram menores teores de alumínio, argila total e umidade; maiores teores de manganês, soma de bases, areia total e areia muito grossa; além de ocuparem posição menos elevada no relevo, ou seja, cotas mais baixas. Este cenário determina maior porosidade e permeabilidade ao solo, beneficiando a aeração, penetração e crescimento do sistema radicular, favorecendo a absorção de nutrientes e água pelas raízes, assim como a exploração de reservas hídricas e de nutrientes das camadas subsuperfíciais do solo. / The main purpose of this work was the application of a methodology, using classic statistics, geostatistics and geoprocessing techniques, to the mapping of the spatial variability of productive potential in a stand with clones of 6.3 year-old Eucalyptus grandis, and to analyze its relationship with attributes of soil and relief, by an approach denominated Precision Forestry. The investigation was carried out in an area of 8.4 ha, with hilly topography, belonging to the Suzano Bahia Sul Celulose, in Paraibuna, SP. It was installed, in the experimental area, an irregular grid totaling 41 sampling points, where data were collected related to their plane coordinates, for georreferencing of the study area; as well as altimetric data; attributes of plant, more specifically DBH and total height; and soil samples at the depht of 0-20cm, for chemical, physical and moisture analysis. Initially the statistical summary and the exploratory analysis of the data of each variable were accomplished, being used the statistical packages Excel, SAS and Statistica. Afterwards, the semivariograms for the variables were adjusted, in GS+ and in Geoeas, being defined the parameters needed for the kriging. After that, the ideal number of neighbors was evaluated for the kriging and the error of estimate by cross validation, being used the available functions in Geoeas. Finally, the contour maps and the continuous surfaces (DTM and DEM) of the studied variables were generated, in the software Surfer. With the digital models of the variables, were determined, in the GIS Idrisi, by correlation analysis and spatial regression among maps (regression pixel-by-pixel), the correlations and relationships among productive potential (SI) and attributes of soil and relief, as well as the adjustment of statistical models capable to predict the value of the site index by values of the attributes of soil and relief. The results showed that the best model of adjusted spatial multiple linear regression explained 79% of the variations in the SI. All the variables presented spatial dependence, except B and OM, and the spherical model presented the best adjustment for the semivariograms. Also, the correlations and relationships between SI and attributes of soil and relief were statistically determined, in Statistica and SAS, by correlation analysis and simple linear regression, that do not take into consideration the spatial location of the data. Starting from the analysis of multiple linear regression (methods "all possible regressions" and "stepwise"), statistical models were adjusted, being capable to predict the value of SI by values of the attributes of soil and relief. The best model of adjusted multiple linear regression explained 65% of the variations in the SI. The obtained results allowed identifying the attributes that influence the productive potential of the stand, mainly: altimetric levels and aluminum, in an indirect way; and moisture, total clay, total sand, very coarse sand, manganese and sum of bases, in a direct way. Relationships were identified among the variability of the studied attributes in the experimental area, mainly the relationship among the distribution of altimetric levels, total sand, total clay and aluminum with the Site Index; and among the altimetric levels, total sand, total clay, very coarse sand and moisture. In general, areas with a higher productive potential presented lower contents of aluminum, total clay and moisture; higher contents of manganese, sum of bases, total sand and very coarse sand. They are at the lowest locations in the relief, in other words, lower altimetric levels. This scenery determines higher porosity and permeability to the soil, allowing better aeration, penetration and growth of the root system, favoring the absorption of nutrients and water by the roots, as well as the exploration of water and nutrients reserves in the subsuperficial soil layer.

Tradicionalmente o manejo das plantas daninhas é realizado levando-se em consideração a infestação média destas plantas nas áreas agrícolas; sendo então adotadas estratégias de manejo de forma homogênea em toda a área. Porém, as plantas daninhas não se distribuem uniformemente, sendo comum o comportamento contagioso, formando manchas ou “reboleiras”. No entanto, a localização e mapeamento de diferentes infestações são tarefas difíceis de serem executadas em larga escala e requerem metodologias adequadas. Desta forma, métodos de determinação dessa variabilidade espacial necessitam de melhores esclarecimentos e estudos científicos. Com o objetivo de estudar o comportamento da variabilidade espacial das plantas daninhas e seu respectivo banco de sementes com a utilização de ferramentas da agricultura de precisão, foram realizados quatro experimentos para avaliar esta variabilidade espacial e temporal e analisar a potencialidade que a mesma pode proporcionar para o manejo racional das plantas daninhas, principalmente a possibilidade da aplicação localizada de herbicidas. O primeiro experimento consistiu do mapeamento do banco de sementes ao longo de dois anos consecutivos no intuito de comparar sua variabilidade espacial com a flora emergente. Concluiu-se que existe uma correlação entre o banco de sementes e a flora emergente e entre bancos de sementes de anos consecutivos, principalmente para as plantas daninhas Ageratum conyzoides L. e Commelina benghalensis L.. Analisando a dependência espacial, foi detectada uma dependência entre 7 e 15 m para o banco de sementes e a flora emergente. Os mapas gerados mostraram uma grande variabilidade espacial das plantas daninhas, sendo observadas algumas tendências de estabilidade ao longo do tempo. No segundo experimento foram feitos dois mapeamentos da infestação da planta Panicum maximum Jacq., um durante a colheita da cultura de milho e outro após a colheita, para fins de aferição do método de mapeamento realizado durante a colheita. Foi constatada uma subestimação de 6% da área infestada pelo método de mapeamento durante a colheita, quando este foi comparado com o caminhamento numa grade regular após a colheita. Os dois métodos foram coincidentes em 45% das áreas marcadas. O terceiro experimento consistiu de uma avaliação da eficácia da aplicação localizada de herbicidas pós-emergentes na cultura da soja, baseada em mapas de infestação das plantas daninhas. Para isto foi feito uma amostragem numa grade de 6 x 6 m e, baseado na infestação em cada célula, foi pulverizado duas doses de herbicidas pós-emergentes dependendo da infestação de cada local. Foi obtida uma economia de produto da ordem de 18 e 44%, sendo a eficácia similar à aplicação convencional utilizando dose única e pulverização uniforme em área total. No quarto experimento foi realizada uma pulverização localizada de herbicida pré-emergente baseada no mapeamento prévio do banco de sementes das plantas daninhas; sendo verificado uma eficácia igual à convencional e uma economia de 22% de produto herbicida. Portanto, técnicas de mapeamento da variabilidade espacial das plantas daninhas são importantes ferramentas para que melhores decisões sejam tomadas dentro dos sistemas de produção agrícola, sendo de extrema urgência um maior conhecimento e embasamento técnico-científico de técnicas agronômicas que considerem esta variabilidade espacial. / Traditionally the weed management has been done considering the overall weed infestation in the whole field and then herbicides are sprayed according to a single weed control recommendation for the field. But weeds are not uniformly distributed and normally have clumped populations showing weed patches presenting high spatial variability. This nature of the weed populations can be mapped, and so it can help the decisions associated with weed management on agricultural systems. However, localization and mapping of the weed clusters are very difficult tasks in large areas, and require adequate methodology. Therefore, determination method of this weed infestation variability in space must be scientifically studied. With the objective of studying the weed spatial variability and temporal behavior of weed seedlings infestations and their respective seed banks, four experiments were conducted to evaluate the spatial temporal behavior of the weeds and the potential of weed mapping technology could bring to the rational weed management. The aim of the first experiment was to evaluate the spatial temporal behavior of the weed seedlings and their respective seed banks using the mapping technology. A grid sampling was used to understand the seedling and seed bank behavior in the space and time. Correlations using “Spearman rank” test were observed, mainly in Ageratum conyzoides L. and Commelina benghalensis L. The spatial dependence was noted between 7 and 15 m for the weed seedlings and seed banks. The weed maps showed that the weeds have a high spatial variability making patches with some temporal stability. In the second experiment two weed surveys were done with the objective of mapping Panicum maximum Jacq. during and after corn harvest. The grid sampling method after harvest corn was used to evaluate the harvest mapping method. It was underestimated about 6% of the weed infestation using the harvest mapping method when it was compared with the grid sampling method after corn harvest. In this experiment the harvest mapping method had just 45% of efficiency in recording weed infestation areas. The third experiment was done in order to analyzed the post emergence herbicide efficacy in soybeans based on weed maps constructed with grid sampling mapping. The weed seedling was counted in a 6 by 6 m grid and, based on weed infestation of each grid, it was sprayed two post emergence herbicide rates according to the weed infestation. It was saved 18 to 44% of herbicides compared to broadcast application with the same herbicide efficacy. In the fourth experiment a pre emergence herbicide application was carried out in soybeans crop based on weed seed bank map and, it was observed that the site-specific application had similar efficacy saving 22% of herbicides. So, the weed mapping technology is an important tool to bear on decisions associated with crop production, and it is a priority for the implementation of this technology multiple sources of scientific knowledge in weed biology and management regarding to the weed spatial variability.

Les budgets alloués aux réparations des ouvrages et du patrimoine bâti ont atteint un niveau important. Une démarche scientifique est donc réfléchie pour réduire ces budgets par la mise en place d’outils visant à optimiser et fiabiliser le diagnostic structural des ouvrages. Les méthodes de contrôle non destructif (CND) constituent l’une des voies adaptées. Ces techniques reposent sur des principes physiques bien connus et les sociétés de service en proposent aujourd’hui un emploi courant, mais de nombreux verrous subsistent. Les deux besoins majeurs des gestionnaires d’ouvrages sont celui de l’optimisation de la stratégie de reconnaissance (où mesurer ? en combien de points ? avec quelle(s) techniques(s) et quelle précision ?) et celui de la quantification des propriétés mécaniques des matériaux ou des indicateurs de durabilité telles que la résistance à la compression, l’épaisseur carbonatée, le taux d’humidité. La question est comment déduire ces propriétés et ces indicateurs des mesures faites ? Et quelles sont la précision et la fiabilité de l’évaluation ?Cette thèse s’inscrit dans le cadre de deux projets nationaux de recherche : le projet ACDC-C2D2 et le projet ANR EvaDéOS. L’objectif principal est d’analyser la variabilité issue du CND pour ensuite remonter à la variabilité spatiale des bétons en conditions réelles. Les techniques de CND considérées sont choisies parmi les plus complémentaires : radar, résistivité électrique, ultrasons et rebond (scléromètre). Les résultats sont obtenus à partir d’une large campagne expérimentale effectuée sur des dalles d’un site test et sur deux ouvrages. L’analyse de la variabilité des CND a permis d’évaluer le nombre minimal de mesures nécessaire pour un niveau de confiance souhaité. D’autre part, la corrélation spatiale des données a été modélisée par l’analyse variographique. Les résultats montrent que, dans certain cas, les mesures de CND ne sont pas spatialement indépendantes. Les longueurs de corrélation identifiées dépendent de la propriété mesurée ainsi que du béton de l’ouvrage ausculté. La connaissance de ces longueurs de corrélation est un résultat nouveau qui permettra d’une part de mieux estimer la variabilité spatiale des bétons et d’autre part d’alimenter de manière plus réaliste les calculs fiabilistes des ouvrages. Elle permet également d’identifier un pas d’échantillonnage optimal sur ouvrage dans le cadre du suivi temporel ou pour effectuer des analyses complémentaires (ex. carottage, CND complémentaire ou plus fiable) et de représenter au mieux la cartographie spatiale des propriétés du béton.Dans le cadre du projet de recherche ANR EvaDéOS, les effets de la carbonatation et des gradients de teneur en eau (gradient d’humidité) sur les techniques CND ont été étudiés. Ce travail a pour objectifs d’étudier la sensibilité des techniques de CND à évaluer ces deux indicateurs de durabilité ainsi que leur impact sur la variabilité des mesures de CND. En laboratoire, des campagnes expérimentales ont été réalisées sur corps d’épreuve ayant différentes profondeurs de carbonatation ou des gradients d’humidité. L’effet de la carbonatation a été quantifié pour certains observables : résistivité électrique, vitesse ultrasonore et rebond. En ce qui concerne la variabilité des mesures de CND, l’effet de la carbonatation est seulement notable dans le cas du béton saturé, en particulier pour la variabilité locale de la résistivité électrique et du rebond. Cet effet reste faible par rapport à l’effet du degré de saturation. Les premiers résultats montrent également que les mesures de la résistivité électrique permettraient de suivre des gradients d’humidité dans le béton. / The budgets assigned to the repair of structures and built heritage have reached an alarming level. A scientific approach is needed to reduce these budgets by implementing tools for a more reliable and optimal assessment of existing structures. Non-destructive testing (NDT) techniques constitute one of approaches adapted to real conditions. These techniques are based on well-known physical principles. Many companies offer their services in NDT domain today but many challenges remain. The two particular needs of structure managers are the optimization of the assessment strategy (where to measure? how many testing points? what technique(s) and what precision?) and the quantification of mechanical properties of materials or durability indicators such as the compressive strength, the carbonation depth, the moisture content. The questions are how to estimate these properties from measurements performed, and what are the accuracy and reliability of the evaluation?This thesis is part of two French research projects: ACDC-C2D2 and ANR EVaDéOS. The main objective is to analyze the variability of non-destructive testing (NDT) measurements for assessing the spatial variability of concrete in real conditions. NDT techniques considered are chosen as being complementary: radar, electrical resistivity, ultrasonic, rebound hammer. The results are obtained from a wide campaign of measurements, which was performed on concrete slabs of a testing site and on two existing structures. The analysis of the NDT variability makes it possible to assess the necessary minimum number of measurements for a desired level of confidence. Furthermore, the spatial correlation of the data was modeled using the variogram analysis. In some cases, the results show that NDT measurements are not spatially independent. The correlation lengths identified depend on the measured property and the concrete of the structure inspected. They are a new result, which will provide on one hand a better evaluation of spatial variability of concrete and on the other hand a more realistic input of reliability calculations of structures. The correlation length allows also the identification of an optimal sampling distance on existing structure within the monitoring time or the implementation of additional analyses (eg. core, complementary or more reliable NDT) and a better representation of the spatial mapping of concrete properties.Within the framework of the ANR EvaDéOS research project, the effects of carbonation and of moisture gradients on NDT measurements were studied. This work aims to study the sensitivity of NDT techniques for assessing these two durability indicators and their impact on the variability of NDT measurements. In laboratory, the experimental surveys were carried out on testing specimens having different depths of carbonation or moisture gradients. The effect of carbonation was quantified for several parameters: electrical resistivity, ultrasonic pulse velocity and rebound hammer. With respect to the variability of NDT measurements, the effect of carbonation is only significant in the case of saturated concrete, in particular for the local variability of electrical resistivity and rebound hammer. This effect is weak in comparison with the effect of saturation degree. The first results show also that the measurements of electrical resistivity would follow moisture gradients in concrete.

The adoption of precision agriculture techniques finds great limitation because of the high cost, not always guaranteeing the expected economic return. Among the consequence of this elevated cost it is the restriction use of this technology in small farmers, characterized by the family farm. The present work approaches a bibliographical study about the situation of the family farm in Brazil, pointing to regional focuses. In order to complement this study was made a diagnosis on the existing agricultural machines park and the mechanization used intensity in the state of Rio Grande do Sul, aiming a reflection about the role of the agricultural machine industries for small farmers. This work was dedicated to apply precision agriculture techniques in a small farmer where an area of 10,9 hectares was managed with precision agriculture tools and appropriate information technology to the socioeconomic farmer profile. In order to reach this general objective it was proposed the following specific objectives: a) to identify the horizontal spatial variability of the soil attributes through fertility maps; b) to apply fertilizers in different doses for each handling zones; c) to measure soil resistance to penetration and wheat leaf chlorophyll; d) to make yield map; e) to take note of production costs and to elaborate liquid revenue map for wheat culture; f) to evaluate performance of agricultural machines using GPS tracker. As some results, it was found horizontal spatial variability in soil for phosphorus and potassium and chlorophyll in wheat leaf; it was possible to apply different quantities of fertilizer using seeding and centrifugal broadcaster spreaders without automatic variable rate. In this area, the average of wheat yield was 2427 kg.ha-1, changing from 1915 to 3151 kg.ha-1. Considering the relationship between productivity and production costs, the liquid revenue varied from R$ 14,00 to 358,00 per hectare and had average of R$ 183,48 per ha. The individual crossing among digital models evidenced correlation of 48,6% between productivity and liquid revenue. In general way, precision agriculture tools can help the farmer to know better and more precisely each part of area destined to agricultural activity. It allows to increase the production efficiency through a better soil handling and rational use of the inputs, reducing costs, and other times, increasing productivity. / A adoção de técnicas associadas à agricultura de precisão encontra grande limitação devido ao seu elevado custo implantação, nem sempre garantindo o retorno esperado. Entre as conseqüências deste elevado custo está a restrição do uso dessa tecnologia em pequenas propriedades, caracterizadas pela agricultura familiar. O presente trabalho inicialmente aborda um estudo bibliográfico sobre o retrato da situação da agricultura familiar no Brasil e apontando para enfoques regionais. Complementam este estudo um diagnóstico sobre a frota de máquinas agrícolas existente e os índices de mecanização nas diversas regiões do Rio Grande do Sul, levando à reflexão sobre o papel da indústria de máquinas agrícolas para pequenas propriedades. O trabalho foi dedicado à aplicação de técnicas de agricultura de precisão em uma pequena propriedade, onde se preocupou em gerenciar uma área de 10,9 hectares com ferramentas e tecnologia de informação mais adequada ao perfil agrosocioeconômico do produtor. Para atender este proposto, os objetivos específicos foram: a) identificar a variabilidade espacial horizontal dos atributos de solo através de mapas de fertilidade; b) aplicar fertilizantes em diferentes doses por zonas de manejo; c) medir resistência à penetração do solo e clorofila na folha de trigo; d) confeccionar mapa de produtividade; e) apontar os custos de produção e elaborar mapa de receita líquida da cultura do trigo; e f) avaliar o desempenho operacional das máquinas agrícolas através de rastreamento por GPS. Entre os principais resultados, encontrou-se variabilidade horizontal dos teores de fósforo e potássio no solo e de clorofila no trigo; foi possível aplicar diferentes doses de fertilizantes utilizando semeadora e distribuidor centrífugo de taxa fixa. A produtividade média de trigo na área foi de 2427 kg.ha-1, oscilando entre 1915 e 3151 kg.ha-1. Considerando a relação produtividade e custo, a receita líquida variou de R$ 14,00 a 358,00 por hectare e em média R$ 183,48 por ha. O cruzamento individual entre modelos digitais evidenciou correlação de 48,6% entre produtividade e receita líquida. De uma forma geral, as ferramentas de agricultura de precisão podem ajudar ao produtor a conhecer melhor e mais detalhadamente cada parcela de sua área destinada à atividade agrícola, permitindo aumentar a eficiência produtiva através do manejo e do uso racional dos insumos, diminuindo custos, e por vezes, aumentando a produtividade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the advance the adoption of precision agriculture in Brazil, growing use the technological tools georeferenced soil sampling and crop yield. Relations and crossing data information between these two tools can assist in improving the management of crops through specific recommendations of each element with reduced costs, efficient use of inputs, increasing productivity and profitability of crops. The objective of this study was to evaluate the influence of soil chemical properties on grain yield of soybean and corn in two experimental fields southern Brazil through principal component analysis and hierarchical cluster. The research happened in two experimental areas of 132 and 124 hectares in typical Oxisol. The soil samples were taken with a grid sampling of one hectare in the 0-0.10 m layer. The yields of the cultures were related at the same point each soil analysis using the annual average productivity at a radius of 25 m around each sampling point. At the first experimental area of 132 hectares, were investigated yield maps soybean harvest crop 2008/09; soybean crop 2009/10; soybean crop 2010/11 and corn crop 2011/12. In the second study area of 124 hectares, were investigated yield maps soybean harvest crop 2009/10, corn harvest 2010/11 and soybean crop 2011/12. The selection of yield maps followed the criterion to evaluate crops with less than two years of the completion of soil sampling, where only occurred fertilization of crop maintenance. Both areas had high fertility, the first area to saturation (V) average 65.16% and 83.03% in the second area. At the first experimental area the increase in productivity is being explained by the increase of the attributes: saturation of calcium and magnesium in the cation exchange capacity (Sat Ca, Mg Sat), V, and the calcium: magnesium (Ca: Mg). In the second experimental area the increase attribute chemical Sat Mg committed crop yields. In both experiments the elevation of attributes Sat Ca, V and Ca: Mg contributed to raising crop yields. The balance of cations in the exchange complex was the chemical attributes that best explained the variability in crop investigated. / Com o avanço da adoção da agricultura de precisão no Brasil, cresce a utilização de ferramentas tecnológicas de amostragem de solo georreferenciadas e mapas de produtividade das culturas. As relações e o cruzamento de dados entre as informações destas duas ferramentas podem auxiliar no aprimoramento do manejo das lavouras através de indicações específicas de cada elemento com redução de custos, uso eficiente de insumos, aumento da produtividade e rentabilidade das culturas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de atributos químicos do solo na produtividade das culturas de soja e milho em duas áreas comerciais no planalto do RS, através da análise de componentes principais e o agrupamento hierárquico - cluster. A investigação ocorreu em duas áreas experimentais de 132 e 124 ha em Latossolo Vermelho distrófico típico. As amostragens de solo foram realizadas baseadas em uma malha regular de 100 metros por 100 metros na camada de 0-0,10 m. As produtividades das culturas foram relacionadas no mesmo ponto de cada análise de solo utilizando-se a média de produtividade anual em um raio de 25 m ao redor de cada ponto amostral. Na primeira área experimental de 132 ha, foram investigados os mapas de colheita de soja-safra 2008/09; soja-safra 2009/10; soja-safra 2010/11 e milho-safra 2011/12. Na segunda área investigada, de 124 ha, foram estudados os mapas de colheita de soja-safra 2009/10; milho-safra 2010/11 e soja-safra 2011/12. A escolha dos eventos de colheita analisados seguiu o critério de avaliar safras com período inferior a dois anos da realização da amostragem de solo, em que apenas ocorreram as adubações de manutenção das culturas. Ambas as áreas apresentavam fertilidade elevada, sendo a primeira com a saturação de bases (V) média de 65,16% e a segunda com 83,03%. Na primeira área experimental, o acréscimo de produtividade está sendo explicado pela elevação dos atributos: saturação de cálcio e de magnésio na capacidade de troca de cátions (Sat Ca; Sat Mg), V e relação cálcio: magnésio (Ca:Mg). Na segunda área experimental, a elevação do atributo químico Sat Mg comprometeu a produtividade das culturas. Em ambos os experimentos a elevação dos atributos Sat Ca, V e Ca: Mg contribuíram para elevar a produtividade das culturas. O equilíbrio de cátions no complexo de troca foi o atributo químico que melhor explicou a variabilidade da produtividade das culturas investigadas.

This work aimed to apply geostatistical analysis to verify the existence of spatial dependence in the distribution of arboreal species, and variables related on parcels installed in the National Forest of São Francisco de Paula, RS, in the Rio Grande do Sul Continuous Forest Inventory, in 2000. For this research, the plots 1537, 1538, 1539 and 1540 were select. To analyze the existence of spatial dependence of arboreal species and related variables, the "adjustment to feeling" semivariograms were conducted, obtaining the parameters of nugget effect (C0), level (C0 + C), range (a), coefficient of determination (R ²), Degree of spatial dependence (C/C0 + C) and sum of squared residuals (SSR). To check the quality of the adjustments, the cross-validation has been used. The geostatistical software GS + was used to select the models, describe the spatial dependence and timely realization of ordinary kriging interpolation of arboreal species and other variables. The results showed an elevated degree of spatial dependence on the species Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl (1538); Vernonia discolor (Spreng.) Less (plot 1538); Cryptocarya moschata Nees (1539); Matayba elaeagnoides Radlk (plot 1539); Shannon index - Weaner; and moderate to Myrciaria floribunda (West ex Willd.) (1537); Number of individuals from the plot 1540 (plot 1540). The other variables had no structured variance, indicating that the variables have a fully random distribution and it is not possible to obtain surfaces interpolated by kriging. This event is probably bound to the spatial dependence break, resulting from the distortion of the original forest formation due to the history of forest exploitation process. / Este trabalho teve como objetivo aplicar análise geoestatística para verificar a existência de dependência espacial na distribuição de espécies arbóreas, e de varáveis relacionadas, nas parcelas instaladas na Floresta Nacional de São Francisco de Paula, RS, na ocasião da realização do Inventário Florestal Contínuo do Rio Grande do Sul, no ano de 2000. Para este trabalho, foram selecionadas as parcelas 1537, 1538, 1539 e 1540. Para análise da existência de dependência espacial das espécies arbóreas e variáveis relacionadas, foram realizados ajuste à sentimento de semivariogramas, obtendo-se os parâmetros efeito pepita (C0), patamar (C0 + C), alcance(a), coeficiente de determinação (R²), Grau de dependência espacial (C/C0 + C) e soma dos quadrados dos resíduos (SQR). Para verificar a qualidade dos ajustes foi utilizada a validação cruzada. O programa geoestatístico GS+, foi utilizado para seleção dos modelos, descrição da dependência espacial e realização da interpolação por krigagem ordinária pontual das espécies arbóreas e demais variáveis. Os resultados obtidos apresentaram grau de dependência espacial forte para espécie Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl (1538); Vernonia discolor (Spreng.) Less (parcela 1538); Cryptocarya aschersoniana Mez (1539); Matayba elaeagnoides Radlk (parcela 1539); índice de Shannon Weaner; e moderada para a Myrciaria floribunda (West ex Willd.) (1537); Número de indivíduos da parcela 1540 (parcela 1540). As demais variáveis apresentaram ausência de variância estruturada, indicando que as variáveis apresentam uma distribuição totalmente aleatória, não sendo possível obter superfícies interpoladas por krigagem. Este acontecimento provavelmente está vinculado a quebra de dependência espacial, resultante do processo de descaracterização da formação florestal original, em consequência do histórico de exploração da floresta.

Precision agriculture applied to vitiviniculture can bring several advantages to vitis crop production with positive effects on grape and wine quality. This study s objective was to put into practice precision vtiticulture, aiming to improve the administration and management of vinifera grapes. This research was carried out in a commercial vitis cropland with 2.4 ha located in Encruzilhada do Sul (RS) close to RS/BR km 471. In this area, sandy clay loam Palleudult soil prevails. Sampling for the purposes for soil characterisation was carried out in 0-0,2 m depth. The soil attributes determined were: pH, SOM, texture, Ca, Mg, Al, N, MO, K and P, and the plant attributes were: productivity, alcoholic potential and tartaric acid, using a 35 X 35m grid. Data were analyzed through geostatistics by interpolation technique of kriging. The data of yield and enological parameters were obtained by manual harvest in georeferenced points. Grape data were collected during the harvest in 2007 and 2008 seasons. Soil and plant data were submitted to statistical analysis and basic geostatistic. Spatial variability of soil chemical attributes in the area behaved in accordance with the nutrient evaluated. pH showed low variability, clay, Ca, Mg, and N, showed median variability while MO, P and K , a high variability was found, and for Al, very high. In 2007 harvest, tartaric acid and alcoholic potential showed low variability, number of bunches per plant and weight per bunch presented median variability while weight per plant showed high variability. In 2008 harvest, alcoholic potential showed low variability, while tartaric acid, number of bunches per plant, weight per plant, weight per bunch and number of gems showed median variability. The 35 X 35 m sampling grid has shown itself adequate for soil attributes excepting clay, which obtained a 30.06 m distance reach. In 2007 harvest, the alcoholic potential was the plant attribute that showed smaller reach n the area, 18.42 m. In 2008 harvest, all the plant attributes studied showed a below 35 m reach. The correlation analysis has revealed itself significant among nitrogen and alcoholic potential in 2007 harvest. In 2008 harvest, phosphorus and potassium showed significant correlation with alcoholic potential. The comparison of the demand for the application of fertilizer at varied rate, with application at steady rate of lime, phosphorus and potassium was based on the soil sampling. In the case of lime, there was a 700 kg saving of it with varied rate application, the same was not observed with phosphorus and potassium, which would increase the product quantity if implemented this way, this happens because the levels of them in the soil are appropriate. The adoption of precision viticulture can help the wine grower to know better and further the productive area, allowing to improve the quality and quantity of the vineyard. / O uso da agricultura de precisão aplicada à vitivinicultura pode trazer benefícios à cultura da vitis e à cadeia produtiva, com reflexos na qualidade da uva e do vinho. O objetivo deste estudo foi aplicar a vitivinicultura de precisão, visando aprimorar a gestão e o manejo de áreas produtivas de uvas viníferas. O estudo foi conduzido em um vinhedo comercial, numa área de 2,4 ha, destinado à fabricação de espumantes situada às margens da RS/BR km 471, em Encruzilhada do Sul-RS. Na área predominam solos classificados como Argissolo Vermelho distrófico. A amostragem para fins de caracterização do solo foram realizadas na profundidade de 0-0,2m. Os atributos de solo determinados foram: pH, SMP, Argila, Ca, Mg, Al, N, MO, K e P, e os atributos de planta foram produtividade, ácido tartárico e potencial alcoólico usando uma malha de amostragem de 35 X 35 m. Os dados foram analisados através da técnica de interpolação geoestatística por krigagem. Os dados de rendimento e parâmetros enológicos foram obtidos por colheita manual em pontos georreferenciados. Os dados de uva foram coletados durante a colheita nas safras 2007 e 2008. Os dados de solo e de planta foram submetidos à analise estatística básica e geoestatistica. A variabilidade espacial dos atributos químicos do solo na área comportou-se de forma distinta de acordo com o nutriente avaliado. O pH apresentou variabilidade baixa, a Argila, o Ca, o Mg, e o N, o apresentaram variabilidade média enquanto que a MO, o K e o P, a variabilidade encontrada foi alta, e para o Al muito alta. Na safra 2007, o ácido tartárico e o potencial alcoólico apresentaram variabilidade baixa, o número de cachos por planta e o peso por cacho apresentaram variabilidade média enquanto que o peso por planta apresentou variabilidade alta. Na safra 2008, o potencial alcoólico apresentou variabilidade baixa, enquanto que o ácido tartárico, o número de cachos por planta, o peso por planta, o peso por cacho e o número de gemas apresentaram variabilidade média. A malha de amostragem de 35X35m se mostrou adequado para os atributos de solo com exceção da argila, que obteve uma distância de alcance de 30,06m. Na safra 2007 o potencial alcoólico foi o atributo de planta que apresentou menor alcance na área, de 18,42 m. Na safra 2008, todos os atributos de planta estudados apresentaram alcance inferior a 35 m. A analise da correlação se revelou significativa entre o nitrogênio e o potencial alcoólico na safra 2007. Na safra 2008, o fósforo e o potássio mostraram correlação significativa com o potencial alcoólico. A comparação da demanda de aplicação de fertilizantes a taxa variada, com a aplicação à taxa fixa de calcário, fósforo e potássio foi feita com base na amostragem de solo. No caso do calcário observou-se uma economia de 700 kg do mesmo com aplicação a taxa variada, o mesmo não foi observado com o fósforo e com o potássio, que aumentaria a quantidade do produto caso fosse aplicado desta forma, isso se dá pelo fato dos teores dos mesmos no solo serem adequados. A adoção da vitivinicultura de precisão pode auxiliar o viticultor a conhecer melhor e mais detalhadamente a área produtiva, permitindo aprimorar a qualidade e quantidade do vinhedo.