A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, rios a significativas mudanças nos padrões de qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Neste trabalho, a qualidade da água na bacia do rio Doce foi avaliada através de um modelo hidrológico integrado a um SIG, denominado SGAG (Sistema Georeferenciado de Apoio ao Gerenciamento). O sistema foi capaz de analisar o efeito de lançamentos múltiplos de efluentes na qualidade da água do rio Doce no período de estiagem. O modelo foi calibrado satisfatoriamente utilizando os dados de monitoramento ao longo do curso do rio Doce. Cenários de planejamento também foram estabelecidos, simulados e avaliados. As simulações mostraram que as medidas propostas para os cenários de planejamento promovem uma significativa redução das concentrações dos poluentes em comparação com o cenário atual, principalmente no cenário de tratamento universal. O modelo hidrológico em ambiente SIG proposto mostrou ser uma ferramenta promissora e simples para investigação da qualidade da água de bacias hidrográficas sujeitas a lançamentos pontuais de efluentes. / The increase of organic and nutrient loading in watersheds have led to significant changes in water quality patterns in rivers. In this work we evaluated the water quality of the Basin of River Doce basin through an hydrologic model integrated with GIS, called SGAG (Georeferencing Management Support System). The model was calibrated using water quality monitoring data throughout River Doce extension. Moreover planning scenarios were established, simulated and evaluated. The simulations indicated that the corrective measures in the planning scenarios promoted a significant decrease of the pollutant concentrations in comparison with the current situation. The hydrological model coupled with GIS environment have shown to be a simple and a promising tool to investigating water quality in basins subject to point sources of pollution.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-12-12T10:14:40Z No. of bitstreams: 2 Tese - Lauro Cássio Martins de Paula - 2018.pdf: 7484273 bytes, checksum: a3c47ef9c05d03a8dce4dce89a2df34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-12-12T10:36:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Lauro Cássio Martins de Paula - 2018.pdf: 7484273 bytes, checksum: a3c47ef9c05d03a8dce4dce89a2df34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T10:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Lauro Cássio Martins de Paula - 2018.pdf: 7484273 bytes, checksum: a3c47ef9c05d03a8dce4dce89a2df34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-12-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The procedure used to select a subset of suitable features in a given data set consists in variable selection, which is important when the dataset contains large number of variables and many of them are redundant. Multivariate calibration combines variable selection with statistical techniques to build mathematical models which relate the data to a given property of interest in order to predict this property by selecting informative variables. In this context, variable selection techniques have been widely applied to the solution of several optimization problems. For instance, Genetic Algorithms (GAs) are easy to implement and consist in a population-based model that uses selection and recombination operators to generate new solutions. However, usually in multivariate calibration the dataset present a considerable correlation degree among variables and this provides an evidence about the problem not being properly decomposed. Moreover, some studies in literature have claimed genetic operators used by GAs can cause the building blocks (BBs) disruption of viable solutions. Therefore, this work aims to claim that selecting variables in multivariate calibration is a non-completely decomposable problem (hypothesis 1) as well as that recombination operators affects the non-decomposability assumption (hypothesis 2). Additionally, we are proposing two heuristics, one local search-based operator and two versions of an Epistasis-based Feature Selection Algorithm (EbFSA) to improve model prediction performance and avoid BBs disruption. Based on the performed inquiry and experimental results, we are able to endorse the viability of our hypotheses and demonstrate EbFSA can overcome some traditional algorithms. / Seleção de variáveis é um procedimento para selecionar um subconjunto de características viáveis em um conjunto de dados, o qual se torna importante quando esse conjunto contém muitas variáveis redundantes. A calibração multivariada combina seleção de variáveis com técnicas estatísticas para construir modelos matemáticos com o intuito de predizer uma propriedade de interesse. Nesse contexto, técnicas de seleção têm sido aplicadas na solução de diversos problemas. Por exemplo, Algoritmos Genéticos (AGs) são fáceis de implementar e consistem em um modelo baseado em população, o qual utiliza operadores de seleção e recombinação para gerar novos indivíduos. No entanto, geralmente em calibração multivariada, o conjunto de dados apresenta um grau de correlação considerável entre as variáveis e isso nos fornece uma evidência de que tal problema não pode ser decomposto adequadamente. Além disso, alguns estudos da literatura têm afirmado que os operadores genéticos utilizados pelos AGs podem causar o rompimento dos Blocos Construtores (Building Blocks - BBs) das soluções viáveis. Portanto, este trabalho objetiva demonstrar que a seleção de variáveis em calibração multivariada é um problema não-completamente decomponível (hipótese 1), assim como que operadores de recombinação afetam a presunção de não-decomponibilidade (hipótese 2). Adicionalmente, este trabalho propõe duas heurísticas, um operador de busca local e duas versões de um Algoritmo para Seleção de Variáveis baseado em Epistasia (EbFSA) para aprimorar a capacidade de predição do modelo e evitar o rompimento de BBs. Baseando-se na pesquisa realizada e nos resultados obtidos, torna-se possível confirmar a viabilidade de nossas hipóteses e demonstrar que o EbFSA consegue superar alguns algoritmos tradicionais.

Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

A determinação da quantidade ideal de palha sobre o solo é uma das questões mais discutidas pelo setor sucroenergético, visto que este resíduo vegetal pode ser considerado um subproduto da cana-de-açúcar destinado à produção de etanol celulósico e cogeração de energia elétrica. Para estabelecer estes valores é necessário considerar as necessidades da cultura, juntamente com características físico-químicas e biológicas do solo. Os modelos de culturas baseados em processos (MCPs), especificamente o APSIM-Sugar, capaz de simular a matéria orgânica sobre o solo, pode ser utilizado em conjunto com experimentos de campo, para auxiliar as tomadas de decisão sobre quais as quantidades ideais de palha em cada sistema de produção de cana-de-açúcar no Brasil. Os MCPs devem ser utilizados para simular o desenvolvimento e o crescimento da cultura, além do balanço de água, nitrogênio e carbono no solo, o que possibilitaria a aplicação dos resultados experimentais em outras regiões de interesse, permitindo visão e compreensão mais amplas das principais questões do setor. Neste contexto, este estudo comparou dois tratamentos: manutenção de 100% da palha (CP) e remoção de 100% da palha (SP) em um experimento irrigado conduzido com a primeira soca da cultivar RB867515, cultivada na região meridional do Brasil, no município de Piracicaba, Estado de São Paulo, Lat. 22,67° S and Long. 47,64° W. Foram realizadas avaliações biométricas mensais, referentes as variáveis, perfilhamento, altura e diâmetro de colmos, índice de área foliar (IAF) e número de folhas verdes, assim como avaliações sobre as massas frescas e secas de folhas, colmos e palmitos. A evapotranspiração da cultura (ETc), foi obtida pelo método da razão de Bowen (MRB) e a partir da reflectometria no domínio da frequência (FDR). O fluxo de seiva pelo método do balanço de calor foi assumido como a transpiração (Tp). Comparando os tratamentos, observou-se diferenças significativas apenas para no IAF e na massa seca de folhas (MSF). A ETc mostrou valores entre 3 e 8 mm dia-1, dependendo das condições climáticas e do estágio da cultura. O coeficiente de cultivo (Kc) apresentou relação inversa com a evapotranspiração de referência (ETo), de tal forma que quando ETo < 2 mm, o Kc(SP) = 1,8 e o Kc(CP) = 1,5, e para situações com ETo > 6mm foram observados Kc(CP) = 1,3 e Kc(SP) = 1,2. O modelo de cultura APSIM-Sugar foi aplicado para diferentes regiões brasileiras, visando a determinação das melhores estratégias de manejo, tanto de água, quanto de solo. As simulações mostraram que, para todas as regiões, a manutenção de no mínimo 50% da palha e a reposição de 25% do total de irrigação, resultou nas maiores taxas de incremento da produtividade da cana-de-açúcar. / Determining the optimal amount of trash blankets above ground is one of the most discussed issues by the sugarcane industry, since this residue can be considered a byproduct of sugarcane due to cellulosic ethanol and electricity cogeneration. To establish these values, it is necessary to consider the crop needs together with physical, chemical and biological soil characteristics. The process based crop models (PBCMs), specifically APSIM-Sugar, able to simulate the soil organic matter, can be used in conjunction with field experiments to support the decision making about the optimum amounts of trash blanket for Brazilian sugarcane farming systems. PBCMs might be used to simulate the crop development and growth, water, nitrogen and carbon soil balances, and make the experiment data applicable for other regions allowing for a broader view and understanding on the key questions. In this context, this study compared two treatments: maintenance of 100% of the trash (CP) and removal of 100% of the trash (SP) in an experiment carried out with an irrigated first ratoon of RB867515 cultivar in Southern Brazil, at city of Piracicaba, State of São Paulo, Lat. 22,67° S and Long. 47,64° W. Monthly biometric evaluations were performed regarding the variables, tillering, stalk\'s height and diameter, leaf area index (LAI) and number of green leaves, as well as fresh and dry mass of leaves, cabbages and stalks. Crop evapotranspiration (ETc) were assessed by Bowen ratio method (MRB) and frequency domain reflectometry (FDR). Sap flow measured by heat balance method was assumed to be the crop transpiration (Tp). APSIM-Sugar crop model was calibrated based on these experimental data, and such model was applied for different Brazilian regions for evaluating the best water-trash management strategies for each region. Comparing both treatments there were just significant differences for leaf area index (LAI) and leaves dry mass (MSF). ETc was ranged from 3 to 8 mm day-1, depending on the weather conditions and crop stage. Crop coefficient (Kc) showed an inverse linear relationship with reference evapotranspiration (ETo), in such way that when ETo < 2 mm, the Kc(SP) = 1,8 and Kc(CP) = 1,5, and for ETo > 6mm it was observed Kc(CP) = 1,3 and Kc(SP) = 1,2. APSIM-Sugar simulations showed that, in the most part of cases, the keeping at least 50% of trash blanket and 25% of total irrigation requirement, resulted on the highest yield rates.

A economia mundial, cada vez mais competitiva, impulsiona o acelerado desenvolvimento tecnológico e conseqüentemente promove o crescente uso de Máquinas de Medir a Três Coordenadas (MM3Cs). A preferência por essas máquinas pode ser justificada pela sua grande flexibiÍidade e produtividade e é uma tentativa de melhorar a área de inspeção dimensional do processo produtivo. Um grande esforço no desenvolvimento de novas metodologias se realiza para se obter e modelar os erros de MM3Cs. Padrões para calibração de MM3Cs foram sugeridos e colocados em uso através dos diferentes anos, com a finalidade de utilizá-los em testes de aceitação e verificação periódica da incerteza de medição de MM3Cs. Novos artefatos para a calibração indireta de MM3Cs visam melhorar os procedimentos de calibração para uso em sistemas de compensação de erros. Diante do exposto acima, este trabalho tem como objetivo desenvolver um Procedimento de Calibração Indireta de MM3Cs com o Esquadro Mecânico de Esferas aliado a um Modelo Reduzido de Sintetização de Erros (MRSE) para uso em um Sistema de Compensação de Erros. O procedimento possibilita maior rapidez na obtenção dos valores e comportamentos dos erros quando comparado com outros procedimentos de calibração indireta. Aliado a um MRSE, o procedimento proposto tem como vantagem o uso de um único artefato para medir todos os termos das componentes do erro volumétrico, nas direções X, Y e Z de uma MM3C. / The increasingly competitive world economy promotes the technological development and, as a consequence, the growing use of Coordinate Measuring Machines (CMMs). The predilection for CMMs can be justified by their great flexibility and productivity and is also an attempt to improve the dimerisional inspection quality of the productive process. Considerable effort was made on the development of new methodologies to obtain and model CMMs errors. Calibration standards were suggested and employed for years aiming at acceptance tests and periodic verification of measurement uncertainty of CMMs. The development of new artefacts for CMM indirect calibration seeks to enhance calibration procedures for error compensation systems. Therefore, this work aims at the development of an indirect CMM calibration procedure using a mechanical ball square and the Error Synthesization Reduced Model (ESRM) for an error compensation system. The procedure allows faster obtaining of error values and behaviour if compared with other indirect calibration procedures. The proposed procedure, along with the ESRM, is advantageous since only one artefact is employed to measure all the terms of the volumetric error components m directions X, Y and Z of the CMM.

Neste trabalho é realizado o estudo dos coeficientes parciais de segurança utilizados em normas de projeto estrutural. O trabalho é fundamentado na teoria de confiabilidade estrutural, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em resistências e ações, e resulta em uma estimativa quantitativa da segurança estrutural: o índice de confiabilidade. O trabalho aborda uma metodologia de calibração de norma que permite obter o conjunto de coeficientes parciais de segurança que minimiza as variações dos índices de confiabilidade das mais diversas estruturas projetadas segundo uma norma de projeto, em relação ao índice de confiabilidade alvo utilizado na calibração. Uma calibração inicial é feita utilizando um índice de confiabilidade alvo igual a 3,0, mas diferentes índices de confiabilidade também são considerados. A análise é feita para elementos estruturais de aço. A calibração é feita para dois formatos de norma distintos. No formato das normas americanas (ANSI/AISC), um conjunto de coeficientes parciais de segurança é obtido para cada expressão de combinação de ações. No formato da norma Brasileira e Européia, um único conjunto de coeficientes parciais (e de coeficientes de combinação) é obtido, para uma única expressão de dimensionamento. Os coeficientes parciais de segurança obtidos para os dois formatos são comparados com os coeficientes utilizados atualmente na norma brasileira ABNT NBR8800:2008. Os índices de confiabilidade resultantes também são comparados, para as diferentes combinações de ações, em função da razão de proporcionalidade entre as diferentes ações. Os resultados obtidos mostram que os coeficientes parciais de segurança utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 levam a uma variação significativa dos índices de confiabilidade. No trabalho, é obtido um conjunto de coeficientes que reduz esta variação, proporcionando maior uniformidade dos índices de confiabilidade. Estes resultados sugerem que uma revisão dos coeficientes parciais utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 pode ser recomendável. Esta recomendação, no entanto, depende de um aprofundamento da investigação iniciada neste trabalho, uma vez que os resultados obtidos não refletem todas as situações de projeto cobertas por esta norma. / This study addresses the partial safety factors used in structural design codes. The study is based on the theory of structural reliability, which allows an explicit consideration of the uncertainties in material strengths and load actions, and results in a quantitative measure of structural safety: the reliability index. A calibration methodology is considered, which allows one to find a set of partial safety factors that minimizes the variations on reliability indexes, for all structures designed within a code, with respect to a pre-selected target reliability. An initial calibration is performed for a target reliability index 3,0, but other target reliabilities are also considered. The analysis is limited to steel structural members. The calibration is made for two distinct code formats. In the ANSI/AISC code format, a set of partial factors is obtained for each load combination expression. In the Brazilian and European code formats, one single set of partial (and load combination) factors is obtained, for a single load combination expression. Partial safety factors obtained for both code formats are compared with partial factors used in National Brazilian code ABNT NBR8800:2008. The resulting reliability indexes are also compared, for the distinct load combination expressions, in terms of the proportionality ratios between the distinct actions. Results obtained in the study show that the partial safety factors used in ABNT NBR8800:2008 lead to significant variation on reliability indexes. Another set of partial safety factors is obtained in the study, which provides greater uniformity of reliability indexes. These results suggest that a revision of partial safety factors adopted in ABNT NBR8800:2008 might be recommended. This recommendation, however, is dependent on a deepening of the investigation started in this study, which does not reflect all design situations covered by the design code.

Este projeto de mestrado visa a pesquisa e o desenvolvimento de métodos e algoritmos, relacionados ao uso de radares, visão computacional, calibração e fusão de sensores em veículos autônomos/inteligentes para fazer a detecção de obstáculos. O processo de detecção de obstáculos se divide em três etapas, a primeira é a leitura de sinais de Radar, do LiDAR e a captura de dados da câmera estéreo devidamente calibrados, a segunda etapa é a fusão de dados obtidos na etapa anterior (Radar+câmera, Radar+LIDAR 3D), a terceira etapa é a extração de características das informações obtidas, identificando e diferenciando o plano de suporte (chão) dos obstáculos, e finalmente realizando a detecção dos obstáculos resultantes da fusão dos dados. Assim é possível diferenciar os diversos tipos de elementos identificados pelo Radar e que são confirmados e unidos aos dados obtidos por visão computacional ou LIDAR (nuvens de pontos), obtendo uma descrição mais precisa do contorno, formato, tamanho e posicionamento destes. Na tarefa de detecção é importante localizar e segmentar os obstáculos para posteriormente tomar decisões referentes ao controle do veículo autônomo/inteligente. É importante destacar que o Radar opera em condições adversas (pouca ou nenhuma iluminação, com poeira ou neblina), porém permite obter apenas pontos isolados representando os obstáculos (esparsos). Por outro lado, a câmera estéreo e o LIDAR 3D permitem definir os contornos dos objetos representando mais adequadamente seu volume, porém no caso da câmera esta é mais suscetível a variações na iluminação e a condições restritas ambientais e de visibilidade (p.ex. poeira, neblina, chuva). Também devemos destacar que antes do processo de fusão é importante alinhar espacialmente os dados dos sensores, isto e calibrar adequadamente os sensores para poder transladar dados fornecidos por um sensor referenciado no próprio sistema de coordenadas para um outro sistema de coordenadas de outro sensor ou para um sistema de coordenadas global. Este projeto foi desenvolvido usando a plataforma CaRINA II desenvolvida junto ao Laboratório LRM do ICMC/USP São Carlos. Por fim, o projeto foi implementado usando o ambiente ROS, OpenCV e PCL, permitindo a realização de experimentos com dados reais de Radar, LIDAR e câmera estéreo, bem como realizando uma avaliação da qualidade da fusão dos dados e detecção de obstáculos comestes sensores. / This masters project aims to research and develop methods and algorithms related to the use of radars, computer vision, calibration and sensor data fusion in autonomous / intelligent vehicles to detect obstacles. The obstacle detection process is divided into three stages, the first one is the reading of Radar, LiDAR signals and the data capture of the stereo camera properly calibrated, the second stage is the fusion of data obtained in the previous stage(Radar + Camera, Radar + 3D LIDAR), the third step is the extraction of characteristics of the information obtained, identifying and differentiating the support plane(ground) of the obstacles, and finally realizing the detection of the obstacles resulting from the fusion of the data. Thus it is possible to differentiate types of elements identified by the Radar and that are confirmed and united to the data obtained by computational vision or LIDAR (point cloud), obtaining amore precise description of the contour, format, size and positioning of these. During the detection task it is important to locate and segment the obstacles to later make decisions regarding the control of the autonomous / intelligent vehicle. It is important to note that Radar operates in adverse conditions (little or no light, with dust or fog), but allows only isolated points representing obstacles (sparse), where on the other hand, the stereo camera and LIDAR 3D allow to define the shapeand size of objects. As for the camera, this is more susceptible to variations in lighting and to environmental and visibility restricted conditions (eg dust, haze, rain). It is important to spatially align the sensor data, calibrating the sensors appropriately, to be able to translate data provided by a sensor referenced in the coordinate system itself to another coordinate system of another sensor or to a global coordinate system. This project was developed using the CaRINA II platform developed by the LRM Laboratory ICMC / USP São Carlos. Finally, the project was implemented using the ROS, OpenCV and PCL environments, allowing experiments with real data from Radar, LIDAR and stereo camera, as well as performing an evaluation of the quality of the data fusion and detection of obstacles with these sensors .

A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, rios a significativas mudanças nos padrões de qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Neste trabalho, a qualidade da água na bacia do rio Doce foi avaliada através de um modelo hidrológico integrado a um SIG, denominado SGAG (Sistema Georeferenciado de Apoio ao Gerenciamento). O sistema foi capaz de analisar o efeito de lançamentos múltiplos de efluentes na qualidade da água do rio Doce no período de estiagem. O modelo foi calibrado satisfatoriamente utilizando os dados de monitoramento ao longo do curso do rio Doce. Cenários de planejamento também foram estabelecidos, simulados e avaliados. As simulações mostraram que as medidas propostas para os cenários de planejamento promovem uma significativa redução das concentrações dos poluentes em comparação com o cenário atual, principalmente no cenário de tratamento universal. O modelo hidrológico em ambiente SIG proposto mostrou ser uma ferramenta promissora e simples para investigação da qualidade da água de bacias hidrográficas sujeitas a lançamentos pontuais de efluentes. / The increase of organic and nutrient loading in watersheds have led to significant changes in water quality patterns in rivers. In this work we evaluated the water quality of the Basin of River Doce basin through an hydrologic model integrated with GIS, called SGAG (Georeferencing Management Support System). The model was calibrated using water quality monitoring data throughout River Doce extension. Moreover planning scenarios were established, simulated and evaluated. The simulations indicated that the corrective measures in the planning scenarios promoted a significant decrease of the pollutant concentrations in comparison with the current situation. The hydrological model coupled with GIS environment have shown to be a simple and a promising tool to investigating water quality in basins subject to point sources of pollution.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO ROBERTO FILGUEIRAS.pdf: 3169918 bytes, checksum: 48cbcda80c2b29c10aaabd66b509f472 (MD5) Previous issue date: 2011-07-08 / A exploração de petróleos nas diversas bacias sedimentares dá origem a óleos com composições químicas variáveis no qual exibe grandes diferenças de em suas propriedades físico-químicas, podendo estas características individuais serem mantidas mesmo após a formação das misturas (Blends). O conhecimento da composição do petróleo é uma necessidade imprescindível numa refinaria para o ajuste das condições do processo, pois definem a quantidade e a qualidades das diversas frações que podem ser obtidas. Neste contexto, métodos de espectroscopia no infravermelho médio, com reflectância total atenuada (FTIR-ATR) podem ser uma alternativa eficaz para fornecer metodologias analíticas rápidas, práticas, não destrutiva e de fácil amostragem para monitorar a composição do petróleo. Desta forma, é proposta deste trabalho estudar e desenvolver modelos de calibração multivariados, capazes de determinar a composição de blends de petróleo, formado por óleos de quatro Campos produtores, utilizando como descritores as absorções obtidas por medidas de FTIR-ATR. A metodologia é baseada na modelagem por mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS) e sinergismos de intervalos (siPLS), avaliados pelos erros gerados na previsão de novas amostras. Os resultados são promissores e indicam que os modelos se ajustam melhor a óleos com menor densidade. A absorção da molécula de água no infravermelho faz com que a água emulsionada seja um interferente no processo de modelagem. Os melhores resultados foram apresentados pelo algoritmo siPLS com erros de previsão entre 1,5 a 1,6 % e valores de correção em torno de 0,99 para óleos dos dois Campos com menor densidade. A partir dos resultados obtidos é possível elaborar um modelo estatístico para ser utilizado no processo de mistura de petróleos com objetivo de prever ou determinar a real composição do Blend / The exploitation of oil in various sedimentary basins gives rise to oils with variable chemical compositions in which displays great differences in their physical-chemistry properties, these individual characteristics can be maintained even after the blend. The composition of the oil is an indispensable necessity in a refinery for the adjustment of process conditions, because they define the amount of various fractions that can be obtained. In this context, methods of spectroscopy mid-infrared with attenuated total reflectance (FTIR-ATR) can be an effective alternative analytical methodologies to provide rapid, practical, not destructive sampling and easy to monitor the composition of oil. This way, this work is proposed to determine the composition of blends of oil, formed by four fields of oil producers by FTIR-ATR measurements. The modeling methodology is based on partial least squares interval (iPLS) and synergisms intervals (siPLS) assessed the errors generated in prediction of new samples. The results are promising indicating that the models best fits the oils with lower density. The absorption of water molecule in IR causes the emulsified water is interfering in a process modeling. The best results were presented by the algorithm with errors siPLS forecast of 1.5 to 1.6% and offset values around 0.99% for oils two fields with lower density. From the results, we develop a statistical model to be used in the mixing process oil in order to predict or determine the actual composition of Blend

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-31T10:58:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aldrei Marucci Veiga - 2014.pdf: 5268745 bytes, checksum: 0e3ad5ec1cc47d54396dd6386dfc2034 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-31T13:53:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aldrei Marucci Veiga - 2014.pdf: 5268745 bytes, checksum: 0e3ad5ec1cc47d54396dd6386dfc2034 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T13:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aldrei Marucci Veiga - 2014.pdf: 5268745 bytes, checksum: 0e3ad5ec1cc47d54396dd6386dfc2034 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-08-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This research paper focus on the analysis of SWAT model calibration in terms of flow and sediment in Samambaia River Basin, a small watershed (32.78 km2) located at Goiânia, Brazil. Streamflow and suspended sediment daily measurements have been carried out by February to December 2013 and climatic data were obtained form a weather station located inside the basin. Terrain data such as Digital Elevation Model (DEM), soil types, and land use were on the SWAT autocalibration too as well as on SWAT-CUP software, which is a specific too for automatic calibration. Initially, the simulation run in SWAT overestimated values of runoff peak and underestimated minimum discharges. However, the peaks were minimized and minimum discharges were adjusted to the observed flows after sensitivity analysis. By using different optimization schemes (GLUE, PARASOL and SUFI-2) in SWAT-CUP, an automatic calibration analysis has been done, which presented a better fit to the observed values (start with streamflow, than move to sediment). Statistical analysis using the coefficient of Nash-Sutcliff efficiency (COE) resulted in 0.80 and 0.88 for runoff and suspended sediment, respectively, which are considered good fits between simulated and observed values. The CN parameter, which is related to soil type, land use, and infiltration, showed the highest sensitivity in the calibration. After that, the alpha factor of base flow was another which showed higher sensitivity. The higher value obtained for the Manning roughness coefficient allows runoff to be damped. With regard to sediment calibration, parameters of sediment from landscape (USLE_P and USLE_C) as well as parameters of sediment from channel (SPCON and SPEXP) have been used in the calibration, once that they have shown higher sensibility. / O objetivo desta pesquisa é fazer a análise da calibração do modelo SWAT em termos de fluxo e sedimentos na bacia do Córrego Samambaia, uma microbacia (32,78km2), localizada em Goiânia, Brasil. Medições diárias de vazões e sedimentos foram realizadas em Fevereiro a Dezembro de 2013, e os dados climáticos foram obtidos a partir de uma estação meteorológica localizada no interior da bacia. Dados do terreno, tais como Elevação Digital do Terreno (MDT), tipos de solos e usos da terra foram obtidos do Sistema de Informação e Estatística de Goiás (SIEG). Análises foram realizadas na ferramenta autocalibração do SWAT, bem como no software SWAT-CUP, que é uma ferramenta específica para a calibração automática. Inicialmente, a execução da simulação no SWAT superestimou os valores de pico do escoamento e subestimou as vazões mínimas. No entanto, os picos foram minimizados e as vazões mínimas foram ajustadas para os fluxos observados após análise de sensibilidade. Ao utilizar diferentes esquemas de otimização (GLUE, ParaSol e Sufi-2) no SWAT-CUP, uma análise de calibração automática foi feito, que apresentou um melhor ajuste aos valores observados (começando pela vazão a qual altera o sedimento). A análise estatística do coeficiente de eficiência de Nach-Sutcliffe (COE) resultou em 0,80 e 0,88 para o escoamento superficial e sedimentos em suspensão, respectivamente, que são considerados bons ajustes entre os valores simulados e observados. O parâmetro CN, que está relacionado com o tipo de solo, uso da terra e infiltração, apresentou maior sensibilidade na calibração. Depois disso, o fator alfa de fluxo de base foi outra que mostrou maior sensibilidade. Quanto maior for o valor obtido para o coeficiente de rugosidade de Manning permite que o escoamento seja amortecido. No que diz respeito a calibração dos sedimentos, os parâmetros de sedimentos de paisagem (USLE_P e USLE_C), bem como os parâmetros de sedimentos a partir do canal (SPCON e SPEXP) tem sido utilizados na calibração, uma vez que eles mostraram maior sensibilidade.