The present work proposes methods to calculate street-level exposures to solar radiation. The methods comprise a combination of different software algorithms, online databases and real-time standard measurements of solar radiation. Firstly, the use of the free access image database “Google Street View” to reconstruct urban geometries is illustrated. Google Street View represents an enormous source of information readily available for its general use in the field of urban atmospheric studies. With the aid of existing software packages, it was possible to reconstruct urban geometries as projected fisheye images of the canyon upper-hemispheric view, and to model total-shortwave solar irradiance within an urban canyon. The models allowed the calculation of relative street-canyon irradiance as a fraction of that received under a full-sky view, depending on the visibility of the solar disc and the reduced sky view factor. The combined use of the ideal models with real-time data allows for the calculation of street-canyon irradiance under any cloud conditions. Validation of these techniques was obtained by comparing the calculations against in situ measurements of irradiance from a local street canyon. The existing software, however, does not allow the calculation of spectral irradiance, required for inferring, for example, the biological effects of solar radiation. The use of spectral radiative transfer software was explored to provide spectral irradiance, but commonly available models do not include the effects of horizon obstructions. The approach presented here followed the same general guidelines used to calculate total-shortwave irradiance. The spectral models required a spectral partitioning of global irradiance into direct and diffuse components, allowing the independent analysis of horizon obstruction effects on these components at each wavelength. To partition global irradiance, two equations were developed for the calculation of the diffuse-to-global irradiance ratio (DGR) under cloudless conditions: one based on simplified radiative transfer theory, and an empirical fit for local conditions. Afterwards, the effects of horizon obstructions were evaluated in combination with real-time measurements of unobstructed global spectral irradiance. A set of simulated obstructions were used to validate the models. Finally, it was observed that neglecting the anisotropic distribution of the diffuse component of solar radiation in these simple models could produce large uncertainties in some situations. A practical solution for including the anisotropy of diffuse radiation was proposed, requiring images from an unobstructed digital sky camera. The combination of tools described here will allow calculation of total and spectral global irradiance upon a flat horizontal surface whatever the local field of view. This is possible at any geographical location were the urban geometries can be described, either by manually obtaining digital photographs, or through the Google Street View database, and where there is a reasonably local standard measurement of radiation.

The development of cities and population growth have led, among other urban problems, the increase in sound pressure levels of environmental noise. With the overcrowding of cities, the roads start to host large flows of vehicles, among other sound sources. These factors, coupled with the layout and massing of buildings, make the road a polluter responsible for sound pressure levels highly detrimental to health. In Brazil, noise has not been considered by urban planning policies. This study aims to assess the current conditions of urban noise pollution due to vehicular traffic on the downtown of Chapecó - SC. To this end, we sought to map the sound pressure levels, compare them to the municipal and federal laws relating to urban noise, to relate the sound descriptors of the traffic noise with the volume of traffic, to relate the geometry of the built environment with levels of sound pressure and compare the results with the rates proposed by the urban plan of the municipality. To conduct the survey data, was defined a mesh grid from which were located 14 measuring points. Data collection was performed at peak times and these data have been divided into acoustic quantities, geometrical quantities, quantities of traffic and meteorological quantities. The sound pressure levels collected from the study area had higher than those recommended by national standards at all times and points of measurement. From the linear regression analysis between the sound descriptors and flow of vehicular traffic, it was realized that the LAeq is not sufficient to explain the vehicular noise, because the variation of the LAeq is influenced not only by the variation in the number of vehicles, but also by the features the built environment of the road. The variation of LA90 and LA50 sound descriptors showed better correlation with the variation of the flow of vehicular traffic. The urbanistic indices proposed by the plan of the municipality stimulate the future shape of urban canyons, which can aggravate the problems related to noise from vehicular traffic in the local community. / O desenvolvimento das cidades e o crescimento demográfico têm acarretado, entre outros problemas urbanos, o aumento dos níveis de pressão sonora do ruído ambiental. Com a aglomeração dos centros urbanos, as vias passam a abrigar grandes fluxos de veículos, entre outras fontes sonoras. Esses fatores, aliados à disposição e à volumetria das edificações, tornam o tráfego rodoviário um poluidor acústico responsável por níveis de pressão sonora altamente prejudiciais à saúde. No Brasil, o ruído não tem sido considerado pelas políticas de planejamento urbano. O presente estudo tem por objetivo avaliar as condições atuais de poluição sonora urbana devido ao tráfego veicular em área central do município de Chapecó SC. Para tanto, buscou-se mapear os níveis de pressão sonora, comparar os mesmos à legislação municipal e federal referente ao ruído urbano, relacionar os descritores sonoros do ruído de tráfego com o volume de tráfego, relacionar a geometria do ambiente construído com os níveis de pressão sonora e comparar os resultados com os índices urbanísticos propostos pelo plano diretor do município. Para realização do levantamento de dados, foi definida uma malha quadriculada a partir da qual foram localizados 14 pontos de medição. O estudo delimitou a coleta de dados aos horários de pico e estes dados apresentam-se divididos em grandezas acústicas, grandezas geométricas, grandezas de tráfego e grandezas meteorológicas. Os níveis de pressão sonora coletados da área de estudo se apresentaram superiores aos preconizados pelas normativas nacionais em todos os horários e pontos de medição. A partir das análises de regressão linear entre os descritores sonoros e o fluxo de tráfego de veículos, percebeu-se que o LAeq não é suficiente para explicar o ruído veicular, uma vez que a variação do LAeq sofre influência não só da variação no número de veículos, como também das características do ambiente construído da via. A variação dos descritores sonoros LA90 e LA50 demonstraram melhor correlação com a variação do fluxo de tráfego veicular. Os índices urbanísticos propostos pelo plano diretor do município estimulam a configuração futura de cânions urbanos, o que pode agravar os problemas relacionados ao ruído de tráfego veicular enfrentados pela comunidade local.

Positioning is recognized as an important feature of fifth generation (\abbrFiveG) cellular networks due to the massive number of commercial use cases that would benefit from access to position information. Radio based positioning has always been a challenging task in urban canyons where buildings block and reflect the radio signal, causing multipath propagation and non-line-of-sight (NLOS) signal conditions. One approach to handle NLOS is to use data-driven methods such as machine learning algorithms on beam-based data, where a training data set with positioned measurements are used to train a model that transforms measurements to position estimates.  The work is based on position and radio measurement data from a 5G testbed. The transmission point (TP) in the testbed has an antenna that have beams in both horizontal and vertical layers. The measurements are the beam reference signal received power (BRSRP) from the beams and the direction of departure (DOD) from the set of beams with the highest received signal strength (RSS). For modelling of the relation between measurements and positions, two non-linear models has been considered, these are neural network and random forest models. These non-linear models will be referred to as machine learning algorithms.  The machine learning algorithms are able to position the user equipment (UE) in NLOS regions with a horizontal positioning error of less than 10 meters in 80 percent of the test cases. The results also show that it is essential to combine information from beams from the different vertical antenna layers to be able to perform positioning with high accuracy during NLOS conditions. Further, the tests show that the data must be separated into line-of-sight (LOS) and NLOS data before the training of the machine learning algorithms to achieve good positioning performance under both LOS and NLOS conditions. Therefore, a generalized likelihood ratio test (GLRT) to classify data originating from LOS or NLOS conditions, has been developed. The probability of detection of the algorithms is about 90\% when the probability of false alarm is only 5%.  To boost the position accuracy of from the machine learning algorithms, a Kalman filter have been developed with the output from the machine learning algorithms as input. Results show that this can improve the position accuracy in NLOS scenarios significantly. / Radiobasserad positionering av användarenheter är en viktig applikation i femte generationens (5G) radionätverk, som mycket tid och pengar läggs på för att utveckla och förbättra. Ett exempel på tillämpningsområde är positionering av nödsamtal, där ska användarenheten kunna positioneras med en noggrannhet på ett tiotal meter. Radio basserad positionering har alltid varit utmanande i stadsmiljöer där höga hus skymmer och reflekterar signalen mellan användarenheten och basstationen. En ide att positionera i dessa utmanande stadsmiljöer är att använda datadrivna modeller tränade av algoritmer baserat på positionerat testdata – så kallade maskininlärningsalgoritmer. I detta arbete har två icke-linjära modeller - neurala nätverk och random forest – bli implementerade och utvärderade för positionering av användarenheter där signalen från basstationen är skymd.% Dessa modeller refereras som maskininlärningsalgoritmer. Utvärderingen har gjorts på data insamlad av Ericsson från ett 5G-prototypnätverk lokaliserat i Kista, Stockholm. Antennen i den basstation som används har 48 lober vilka ligger i fem olika vertikala lager. Insignal och målvärdena till maskininlärningsalgoritmerna är signals styrkan för varje stråle (BRSRP), respektive givna GPS-positioner för användarenheten. Resultatet visar att med dessa maskininlärningsalgoritmer positioneras användarenheten med en osäkerhet mindre än tio meter i 80 procent av försöksfallen. För att kunna uppnå dessa resultat är viktigt att kunna detektera om signalen mellan användarenheten och basstationen är skymd eller ej. För att göra det har ett statistiskt test blivit implementerat. Detektionssannolikhet för testet är över 90 procent, samtidigt som sannolikhet att få falskt alarm endast är ett fåtal procent.\newline \newline%För att minska osäkerheten i positioneringen har undersökningar gjorts där utsignalen från maskininlärningsalgoritmerna filtreras med ett Kalman-filter. Resultat från dessa undersökningar visar att Kalman-filtret kan förbättra presitionen för positioneringen märkvärt.

A evolução da forma urbana adequada ao seu contexto climático é determinante para a qualidade ambiental dos espaços abertos. Porém, em diversas cidades o crescimento urbano acelerado ocorre quase sem nenhum controle ou planejamento. Esse descontrole é apontado como causa de prejuízos ao ambiente natural e construído, entre eles, o desconforto térmico nos espaços abertos. No Brasil, o Plano Diretor é o instrumento dos governos municipais que regula o desenho urbano; no entanto, nota-se um distanciamento entre os aspectos ambientais e a formulação dos planos e leis municipais. A cidade de Umuarama, no noroeste do Paraná, tem assistido a um intenso crescimento urbano, porém, ainda há na cidade uma flexibilidade para a gestão da forma urbana. Atualmente, está em fase de aprovação o novo Plano Diretor Municipal, que propõe a ampliação da área urbana onde é permitida a verticalização, e o Plano Municipal de Arborização Urbana, que busca promover o controle e o aumento da arborização urbana. Face ao proposto pelos planos, essa pesquisa tem como objetivo principal verificar as tendências de estresse térmico no nível do pedestre em futuros cenários de cânions urbanos na área central de Umuarama. O cânion urbano, referente ao espaço conformado pela via e edifícios adjacentes, foi adotado como objeto de estudo por se constituir na menor unidade microclimática urbana e no principal espaço aberto de uso público. A metodologia aplicada se baseia em levantamento de dados em campo; simulação de diferentes cenários de configuração urbana através de modelagem microclimática com o programa ENVI-met, para situação de verão e inverno; e aplicação do índice de conforto térmico Temperatura Fisiológica Equivalente - PET. Os resultados demonstraram que diferentes combinações dos parâmetros da forma urbana, especificamente, da geometria do cânion urbano e arborização presente no seu interior, resultam em tendências diversas de estresse térmico para o pedestre. Os maiores níveis de estresse térmico no nível do pedestre foram observados no período diurno, em situação de verão; esses níveis tendem a ser menores com o aumento da relação H/W e da arborização no interior dos cânions urbanos. Além disso, verificou-se menor amplitude térmica em cânions com maior cobertura verde. Em cânions urbanos com orientação N-S, o aumento da cobertura verde no interior do cânion urbano foi mais importante para a redução do índice PET do que em cânions com orientação L-O; por outro lado, nesses cânions com orientação L-O, o aumento da relação H/W foi mais representativo para minimizar o PET. A compreensão do comportamento do PET nos diversos cenários demonstrou que novas configurações da forma urbana são compatíveis com a qualidade ambiental dos espaços abertos desde que aplicadas estratégias do desenho urbano climaticamente orientado. Ao final, com base nos resultados, foram traçadas recomendações relacionadas à geometria e cobertura verde das vias urbanas a favor do conforto térmico dos usuários desses espaços. / The appropriate evolution of urban form for your climate context is determinant to open spaces environmental quality. However, it is observed that in several cities the accelerated urban growth occurs almost without any control or planning. This lack of control is pointed as the cause of damage to the built and natural environment, including the thermal discomfort in open spaces. In Brazil, the Master Plan is the instrument of the municipal governments that regulates the urban design; however, there is a gap between environmental aspects and the formulation of plans and municipal laws. The city of Umuarama in the Northwest of Paraná, has seen an intense urban growth, however, there is still a flexibility to the management of urban form. Actually, the new municipal Master Plan is in the aproval phase, it proposes the expansion of the urban area where verticalization is permitted, and the municipal urban afforestation plan, that seeks to promote and control the increase of urban afforestation. In view of proposed plans, this research has as main objective to verify the trends of thermal stress in the pedestrian\'s level in future scenarios of urban canyons in the central area of Umuarama. The urban canyon, referring to the space formed by the via and adjacent buildings, was adopted as object of study because it is the smallest unit microclimatic and the main urban open space for public use. The methodology applied is based on in loco data collection; simulation of different scenarios of urban setting through microclimatic modeling with the ENVI-met program, for summer and winter condition; and application of thermal comfort index Physiological Equivalent Temperature - PET. The results showed that different combinations of the urban form parameters, specifically, the urban canyon geometry and afforestation present in your interior, result in various trends of thermal stress to the pedestrian. The highest levels of thermal stress in the pedestrian level were observed during the day, in summer; these levels trend to be smaller with increasing H/W ratio and afforestation in urban canyons. In addition, there has been less thermal amplitude in canyons with more green coverage. In urban canyons with N-S orientation, increasing the green coverage inside the urban canyon was more important for the reduction of the PET index than in the canyons with L-O orientation; on the other hand, in those canyons with L-O orientation, increasing the H/W ratio was more representative to minimize the PET. Understanding PET behavior in different scenarios demonstrated that new urban form settings are compatible with the open spaces environmental quality since applied urban design strategies climatically guided. In the end, based on the results, were delineated recommendations related urban streets geometry and green coverage in favour of thermal comfort of the users of these spaces.

A evolução da forma urbana adequada ao seu contexto climático é determinante para a qualidade ambiental dos espaços abertos. Porém, em diversas cidades o crescimento urbano acelerado ocorre quase sem nenhum controle ou planejamento. Esse descontrole é apontado como causa de prejuízos ao ambiente natural e construído, entre eles, o desconforto térmico nos espaços abertos. No Brasil, o Plano Diretor é o instrumento dos governos municipais que regula o desenho urbano; no entanto, nota-se um distanciamento entre os aspectos ambientais e a formulação dos planos e leis municipais. A cidade de Umuarama, no noroeste do Paraná, tem assistido a um intenso crescimento urbano, porém, ainda há na cidade uma flexibilidade para a gestão da forma urbana. Atualmente, está em fase de aprovação o novo Plano Diretor Municipal, que propõe a ampliação da área urbana onde é permitida a verticalização, e o Plano Municipal de Arborização Urbana, que busca promover o controle e o aumento da arborização urbana. Face ao proposto pelos planos, essa pesquisa tem como objetivo principal verificar as tendências de estresse térmico no nível do pedestre em futuros cenários de cânions urbanos na área central de Umuarama. O cânion urbano, referente ao espaço conformado pela via e edifícios adjacentes, foi adotado como objeto de estudo por se constituir na menor unidade microclimática urbana e no principal espaço aberto de uso público. A metodologia aplicada se baseia em levantamento de dados em campo; simulação de diferentes cenários de configuração urbana através de modelagem microclimática com o programa ENVI-met, para situação de verão e inverno; e aplicação do índice de conforto térmico Temperatura Fisiológica Equivalente - PET. Os resultados demonstraram que diferentes combinações dos parâmetros da forma urbana, especificamente, da geometria do cânion urbano e arborização presente no seu interior, resultam em tendências diversas de estresse térmico para o pedestre. Os maiores níveis de estresse térmico no nível do pedestre foram observados no período diurno, em situação de verão; esses níveis tendem a ser menores com o aumento da relação H/W e da arborização no interior dos cânions urbanos. Além disso, verificou-se menor amplitude térmica em cânions com maior cobertura verde. Em cânions urbanos com orientação N-S, o aumento da cobertura verde no interior do cânion urbano foi mais importante para a redução do índice PET do que em cânions com orientação L-O; por outro lado, nesses cânions com orientação L-O, o aumento da relação H/W foi mais representativo para minimizar o PET. A compreensão do comportamento do PET nos diversos cenários demonstrou que novas configurações da forma urbana são compatíveis com a qualidade ambiental dos espaços abertos desde que aplicadas estratégias do desenho urbano climaticamente orientado. Ao final, com base nos resultados, foram traçadas recomendações relacionadas à geometria e cobertura verde das vias urbanas a favor do conforto térmico dos usuários desses espaços. / The appropriate evolution of urban form for your climate context is determinant to open spaces environmental quality. However, it is observed that in several cities the accelerated urban growth occurs almost without any control or planning. This lack of control is pointed as the cause of damage to the built and natural environment, including the thermal discomfort in open spaces. In Brazil, the Master Plan is the instrument of the municipal governments that regulates the urban design; however, there is a gap between environmental aspects and the formulation of plans and municipal laws. The city of Umuarama in the Northwest of Paraná, has seen an intense urban growth, however, there is still a flexibility to the management of urban form. Actually, the new municipal Master Plan is in the aproval phase, it proposes the expansion of the urban area where verticalization is permitted, and the municipal urban afforestation plan, that seeks to promote and control the increase of urban afforestation. In view of proposed plans, this research has as main objective to verify the trends of thermal stress in the pedestrian\'s level in future scenarios of urban canyons in the central area of Umuarama. The urban canyon, referring to the space formed by the via and adjacent buildings, was adopted as object of study because it is the smallest unit microclimatic and the main urban open space for public use. The methodology applied is based on in loco data collection; simulation of different scenarios of urban setting through microclimatic modeling with the ENVI-met program, for summer and winter condition; and application of thermal comfort index Physiological Equivalent Temperature - PET. The results showed that different combinations of the urban form parameters, specifically, the urban canyon geometry and afforestation present in your interior, result in various trends of thermal stress to the pedestrian. The highest levels of thermal stress in the pedestrian level were observed during the day, in summer; these levels trend to be smaller with increasing H/W ratio and afforestation in urban canyons. In addition, there has been less thermal amplitude in canyons with more green coverage. In urban canyons with N-S orientation, increasing the green coverage inside the urban canyon was more important for the reduction of the PET index than in the canyons with L-O orientation; on the other hand, in those canyons with L-O orientation, increasing the H/W ratio was more representative to minimize the PET. Understanding PET behavior in different scenarios demonstrated that new urban form settings are compatible with the open spaces environmental quality since applied urban design strategies climatically guided. In the end, based on the results, were delineated recommendations related urban streets geometry and green coverage in favour of thermal comfort of the users of these spaces.