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Interpolação de dados de campo potencial através da camada equivalente / The gridding of scattered potential field data using the equivalente layer techniqueMENDONÇA, Carlos Alberto 15 September 1992 (has links)
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Previous issue date: 1992 / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / O uso da técnica da camada equivalente na interpolação de dados de campo potencial permite levar em consideração que a anomalia, gravimétrica ou magnética, a ser interpolada é uma função harmônica. Entretanto, esta técnica tem aplicação computacional restrita aos levantamentos com pequeno número de dados, uma vez que ela exige a solução de um problema de mínimos quadrados com ordem igual a este número. Para viabilizar a aplicação da técnica da camada equivalente aos levantamentos com grande número de dados, nós desenvolvemos o conceito de observações equivalentes e o método EGTG, que, respectivamente, diminui a demanda em memória do computador e otimiza as avaliações dos produtos internos inerentes à solução dos problemas de mínimos quadrados. Basicamente, o conceito de observações equivalentes consiste em selecionar algumas observações, entre todas as observações originais, tais que o ajuste por mínimos quadrados, que ajusta as observações selecionadas, ajusta automaticamente (dentro de um critério de tolerância pré-estabelecido) todas as demais que não foram escolhidas. As observações selecionadas são denominadas observações equivalentes e as restantes são denominadas observações redundantes. Isto corresponde a partir o sistema linear original em dois sistemas lineares com ordens menores. O primeiro com apenas as observações equivalentes e o segundo apenas com as observações redundantes, de tal forma que a solução de mínimos quadrados, obtida a partir do primeiro sistema linear, é também a solução do segundo sistema. Este procedimento possibilita ajustar todos os dados amostrados usando apenas as observações equivalentes (e não todas as observações originais) o que reduz a quantidade de operações e a utilização de memória pelo computador. O método EGTG consiste, primeiramente, em identificar o produto interno como sendo uma integração discreta de uma integral analítica conhecida e, em seguida, em substituir a integração discreta pela avaliação do resultado da integral analítica. Este método deve ser aplicado quando a avaliação da integral analítica exigir menor quantidade de cálculos do que a exigida para computar a avaliação da integral discreta. Para determinar as observações equivalentes, nós desenvolvemos dois algoritmos iterativos denominados DOE e DOEg. O primeiro algoritmo identifica as observações equivalentes do sistema linear como um todo, enquanto que o segundo as identifica em subsistemas disjuntos do sistema linear original. Cada iteração do algoritmo DOEg consiste de uma aplicação do algoritmo DOE em uma partição do sistema linear original. Na interpolação, o algoritmo DOE fornece uma superfície interpoladora que ajusta todos os dados permitindo a interpolação na forma global. O algoritmo DOEg, por outro lado, otimiza a interpolação na forma local uma vez que ele emprega somente as observações equivalentes, em contraste com os algoritmos existentes para a interpolação local que empregam todas as observações. Os métodos de interpolação utilizando a técnica da camada equivalente e o método da mínima curvatura foram comparados quanto às suas capacidades de recuperar os valores verdadeiros da anomalia durante o processo de interpolação. Os testes utilizaram dados sintéticos (produzidos por modelos de fontes prismáticas) a partir dos quais os valores interpolados sobre a malha regular foram obtidos. Estes valores interpolados foram comparados com os valores teóricos, calculados a partir do modelo de fontes sobre a mesma malha, permitindo avaliar a eficiência do método de interpolação em recuperar os verdadeiros valores da anomalia. Em todos os testes realizados o método da camada equivalente recuperou mais fielmente o valor verdadeiro da anomalia do que o método da mínima curvatura. Particularmente em situações de sub-amostragem, o método da mínima curvatura se mostrou incapaz de recuperar o valor verdadeiro da anomalia nos lugares em que ela apresentou curvaturas mais pronunciadas. Para dados adquiridos em níveis diferentes o método da mínima curvatura apresentou o seu pior desempenho, ao contrário do método da camada equivalente que realizou, simultaneamente, a interpolação e o nivelamento. Utilizando o algoritmo DOE foi possível aplicar a técnica da camada equivalente na interpolação (na forma global) dos 3137 dados de anomalia ar-livre de parte do levantamento marinho Equant-2 e 4941 dados de anomalia magnética de campo total de parte do levantamento aeromagnético Carauari-Norte. Os números de observações equivalentes identificados em cada caso foram, respectivamente, iguais a 294 e 299. Utilizando o algoritmo DOEg nós otimizamos a interpolação (na forma local) da totalidade dos dados de ambos os levantamentos citados. Todas as interpolações realizadas não seriam possíveis sem a aplicação do conceito de observações equivalentes. A proporção entre o tempo de CPU (rodando os programas no mesmo espaço de memória) gasto pelo método da mínima curvatura e pela camada equivalente (interpolação global) foi de 1:31. Esta razão para a interpolação local foi praticamente de 1:1. / The equivalent layer technique is an useful tool to incorporate (in the process of interpolation of potential field data) the constraint that the anomaly is a harmonic function. However, this technique can be applied only in surveys with small number of data points because it demands the solution of a least-squares problem involving a linear system whose order is the number of data. In order to make feasible the application of the equivalent layer technique to surveys with large data sets we developed the concept of equivalent data and the EGTG method. Basically, the equivalent data principle consists in selecting a subset of the data such that the least-squares fitting obtained using only this selected subset will also fit all the remaining data within a threshold value. The selected data will be called equivalent data and the remaining data, redundant data. This is equivalent to splitting the original linear systems in two sub-systems. The first one related with the equivalent data and, the second one, with the redundant data in such way that, the least-squares solution obtained by the first one, will reproduce all the redundant data. This procedure enables fitting all the measured data using only the equivalent data (and not the entire data set) reducing, in this way, the amount of operations and the demand of computer memory. The EGTG method optimizes the evaluation of dot products in solving least-squares problems. First, the dot product is identified as being a discrete integration of a known analytic integral. Then, the evaluation of the discrete integral is approximated by the evaluation of the analytic integral. This method should be applied when the evaluation of analytic integral needs less computational efforts than the discrete integration. To determine the equivalent data we developed two algorithms namely DOE and DOEg. The first one identifies the equivalent data of the whole linear systems while the second algorithm identifies the equivalent data in sub-systems of the entire linear systems. Each DOEg's iteration consists of one application of the DOE algorithm in a given subsystem. The algorithm DOE yields an interpolating surface that fits all data points allowing a global interpolation. On the other hand, the algorithm DOEg optimizes the local interpolation because it employs only the equivalent data while the other current algorithms for local interpolation employ all data. The interpolation methods using the equivalent layer technique was comparatively tested with the minimum curvature method by using synthetic data produced by prismatic source model. The interpolated values were compared with the true values evaluated from the source model. In all tests, the equivalent layer method had a better performance than the minimum curvature method. Particularly, in the case of bad sampled anomaly, the minimum curvature method does not recover the anomalies at the points where the anomaly presents high curvature. For data acquired at different levels, the minimum curvature method presented the worse performance while the equivalent layer produced very good results. By applying the DOE algorithm, it was possible to fit, using an equivalent layer model, 3137 gravity free-air data and 4941 total field anomaly data from the marine Equant-2 Project and the aeromagnetic Carauari-Norte Project, respectively. The DOEg algorithm was also applied in the same data sets optimizing the local interpolation. It is important to stress that none of these applications would have been possible without the concept of equivalent data. The ratio between CPU times (executing the programs with the same memory allocation) required by the minimum curvature method and the equivalent layer method in global interpolation was 1:31. This ratio was 1:1 in local interpolation.
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Geração automática de modelos digitais de superfícies utilizando múltiplas imagens /Oliveira, Raquel Alves de. January 2013 (has links)
Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Maurício Galo / Banca: Daniel Carneiro da Silva / Resumo: A geração de Modelos Digitais de Superfície (MDS) é cada vez mais indispensável para todas as aplicações em que seja necessário o conhecimento das altitudes dos pontos sobre a superfície terrestre. A utilização de imagens ópticas para esta finalidade é explorada há muitos anos e a eficiência depende, além das características do projeto (resolução das imagens, tamanho da área de sobreposição entre as imagens, relação base e altura, entre outras), da capacidade computacional para o processamento das imagens. Pesquisas e desenvolvimentos recentes retomaram a atenção para a geração de MDSs utilizando imagens ópticas, visto que o avanço na tecnologia permitiu a utilização de técnicas de correspondência de imagens mais robustas. Além disso, a utilização de câmaras digitais favoreceu a aquisição de imagens com maior sobreposição lateral e longitudinal e com maior qualidade e profundidade radiométrica, o que aumenta a redundância de informações para uma mesma área. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar, desenvolver e implementar uma técnica para a geração de MDSs utilizando a correspondência simultânea entre múltiplas imagens pelo método de busca em linhas verticais (vertical line locus-VLL). A correspondência entre múltiplas imagens aumenta a confiabilidade dos resultados devido à utilização da intersecção de mais de dois raios, reduzindo os problemas causados pela oclusão, múltiplas soluções, áreas homogêneas e descontinuidades da superfície... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The generation of Digital Surface Models (DSM) is increasingly essential for all applications requiring ground elevations. The efficient generation of DSM from optical images has been explored for many years and it is dependent on the project characteristics (image resolution, size of overlap between images, base-height ratio, among others) and the computer capabilities for the image processing. The increasing potential of new matching algorithms motivated further studies about DSM generation using digital images. Additionally, digital cameras can provide highly overlapping imagery with high radiometric quality which increases the redundancy of information for the same area. In this context, the aim of this work is to study, implement and experimently assess a technique for DSM generation by matching of multiple images (two or more) simultaneously using the vertical line locus method (VLL). The multi-image matching approach allows higher measurement accuracy through the intersection of more than two image rays. It also leads to a reduction of problems caused by occlusions, multiple solutions, homogeneous areas and surface discontinuities... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Interpolação polinomial com multiextrapolação Richardson para reduzir o erro de discretização em malhas não uniformes 1DCarvalho Junior, Carlos Alberto Rezende de January 2015 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Carlos Henrique Marchi / Coorientador : Prof. Dr. Márcio André Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 30/03/2015 / Inclui referências : f. 78-80 / Resumo: Neste trabalho emprega-se a Multiextrapolação de Richardson (MER) para reduzir o erro de discretização (Eh), na área de Dinâmica dos Fluidos Computacional (em inglês Computational Fluid Dynamics (CFD)), que consiste em uma técnica de pós processamento de dados para reduzir Eh. Para atingir este objetivo utiliza-se uma nova metodologia, proposta em 2013 para malhas uniformes, em que se aplica interpolações polinomiais. Através desta metodologia, MER teve seu desempenho melhorado: a magnitude dos erros de discretização reduziu progressivamente com o refinamento da malha, com um concomitante aumento das suas ordens de acurácia, até mesmo em variáveis de interesse cuja localização não é fixa, até então na literatura, MER era considerada de baixo desempenho neste tipo de variável. Com o intuito de estender este significativo resultado de 2013, esta metodologia foi estendida para malhas não uniformes unidimensionais. Como problema-modelo é considerado a equação de Poisson 1D, utilizando dois tipos de malha inicial, e refinamento uniforme. A discretização dessa equação foi realizada com o método de Diferenças Finitas. Nas variáveis de interesse estudadas, testou-se vários graus de interpolação e foram alcançados resultados semelhantes com os apresentados para este mesmo problema utilizando malhas uniformes, com MER, isto é, o erro de discretização teve redução significativa. Palavras-chave: Erro de discretização. Multiextrapolação de Richardson (MER). Interpolação polinomial. Dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Equação de Poisson 1D. Método de Diferenças Finitas. / Abstract: This work applies the Repeated Richardson Extrapolation (RRE) to reduce the discretization error (Eh) in Computational Fluid Dynamics (CFD), consisting of a post-data processing technique to reduce Eh. Therefore, to use RRE, we use a new methodology, created in 2013 for uniform grids, which works with the use of polynomial interpolation. Using this methodology, RRE had its performance improved: the magnitude of the discretization errors was reduced progressively with mesh refinement, with a concomitant increase in its accuracy orders, even variables of interest whose location is not fixed, so far in the literature, RRE was considered underperforming in this type of variable. We adapted this methodology to non-uniform one-dimensional meshes, with intent of extending this significant recent result for non-uniform grids. As problem-model we consider the Poisson equation 1D using two types of initial mesh with uniform refinement. The discretization of equation is performed using the Finite Difference Method. In the interest variables studied in this work, it was tested various degrees of interpolation and obtained similar results to those presented to the same problem for uniform meshes with RRE, in the other words, the Eh had a significant reduction. Keywords: Discretization error, Repeated Richardson Extrapolation (RRE), Polynomial Interpolation, Computational Fluid Dynamics (CFD), 1D Poisson Equation, Finite Difference Method.
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Modelagem e otimização da localização de transmissores em ambientes internos de comunicação sem fioDalla'Rosa, Alexandre January 2007 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O foco principal desta tese está dirigido ao estudo e à aplicação do Método da Modelagem por Linhas de Transmissão (TLM) para a caracterização do canal de propagação em ambientes internos. O trabalho aborda também a localização ótima de transmissores, e para isto, é realizado o estudo de dois métodos matemáticos: o Método da Correlação Espacial (Método da Krigagem) e o Método dos Algoritmos Genéticos. São apresentados os detalhes fundamentais do TLM em sua versão bidimensional e tridimensional, para o uso em meios não-homogêneos e com perdas. São abordados os principais fenômenos da interação onda / estrutura, assim como são propostas soluções viáveis para a realização de cálculos de mapeamento eletromagnético e otimização da localização de transmissores em ambientes internos. O caráter inédito deste trabalho é centrado no desenvolvimento de uma técnica, baseada no uso do TLM e do Método da Krigagem, para o auto-planejamento de sistemas internos de radiocomunicação através de uma temática simples, prática, clara e eficiente. Nove exemplos de aplicação são apresentados para avaliação da capacidade da técnica desenvolvida, priorizando a análise de casos onde os métodos tradicionais são ineficientes. Os resultados das simulações foram altamente satisfatórios, mostrando assim a eficácia dos métodos como ferramenta de cálculo e solução destes tipos de problemas.
The main focus of this dissertation is related to the applications of the Transmission Line Modeling Method (TLM) in order to characterize indoor radio propagation channels. This work also leads with the optimal transmitters locations in indoor environments, and for these analysis, two mathematical methods were applied: the Spatial Correlation Meta-Model (Kriging) and the Genetic Algorithms Method. The main aspects of TLM are presented for bi-dimensional and tri-dimensional evaluations applied to non-homogeneous media with losses. The main phenomena about the wave / structure interactions are illustrated and after that viable solutions are proposed for the success of electromagnetic mapping and optimal transmitter's location in indoor environments. The central point of this work is concerned with the development of a technique based on the use of the TLM and the Kriging Method for the auto-planning of indoor radio communication systems. Nine examples of applications are givem to show the developed technique potentialities, specially for cases where traditional methods are inefficient. The simulations results had been highly satisfactory showing the effectiveness of the methods as tools to provide solutions for these kinds of problems.
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MODELOS DIGITAIS DE ELEVAÇÃO NA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO CORREGO HORIZONTE, ALEGRE - ESPÍRITO SANTOSAITO, N. S. 23 February 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011-02-23 / SAITO, Nathalia Suemi. Modelos digitais de elevação na sub-bacia
hidrográfica do córrego Horizonte, Alegre Espírito Santo. 2011.
Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do
Espírito Santo, Alegre-ES. Orientador: Prof. Dr. Alexandre Rosa dos Santos.
Coorientador: Profª. Drª. Maristela de Oliveira Bauer.
Esta pesquisa objetivou utilizar a geotecnologia para a obtenção de
informações da superfície terrestre, por meio de diferentes interpoladores e
base de dados para a geração do Modelo Digital de Elevação, na sub-bacia
hidrográfica do córrego Horizonte, Alegre - ES. Foram utilizadas as curvas de
nível do IBGE e a imagem do SRTM como dados altimétricos. Testaram-se os
interpoladores Inverso do quadrado da distância, Krigagem 1 e 2, Spline 1, 2 e
B, TIN 1 e 2, Topo to Raster 1 e Topo to Raster 2. Coletaram-se em campo
pontos de referência. Além disso, pontos subtraídos das curvas de nível foram
utilizados como pontos de teste. Após a geração dos modelos aplicaram-se as
técnicas de stream burnning e avaliaram-se os modelos por meio de análise de
discrepâncias entre as altitudes dos modelos e dos pontos de referências,
avaliaram-se, também, as coincidências das hidrografias e a performance dos
modelos por meio de índices estatísticos. Após a aplicação das tecnincas de
pós-processamento verificou-se que os métodos TIN 1 e 2 e Topo to Raster 1 e
2 apresentaram os menores números de depressões espúrias, sendo que
todos os modelos foram semelhantes na coincidência com a hidrografia
mapeada. Sem a técnica houve um grande número de inconsistências. O
interpolador Topo to Raster 2 foi superior em todos os índices calculados e em
todas as análises realizadas. Observou-se que é essencial a aplicação das
técnicas de stream burnning para melhoria da coincidência espacial das hidrografias (numérica e mapeada), já que os modelos gerados sem as
técnicas de pós-processamento são inadequados para análises hidrológicas,
porém as análises com os MDE gerados com os dados SRTM indicaram
melhores resultados para extração de valores altimétricos. Constatou-se pelas
diversas análises que o MDEHC (IBGE) pelo Topo to Raster 2 é o indicado
para a geração de MDE na sub-bacia hidrográfica do córrego Horizonte, Alegre ES.
PalavrasChave: Sensoriamento Remoto, Interpolação, Modelagem, Sistemas
de Informação Geográfica, Horizonte, Córrego, Sub-bacia (Alegre, ES).
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Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucaliptoPereira, Daniel Pena 05 February 2014 (has links)
Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-07-15T19:28:49Z
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Previous issue date: 2014 / Capes / Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma
metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes
métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o
mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados
apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários. / In recent years, increased adoption of precision forestry techniques in planted forests in Brazil were observed. The eucalyptus plantations occur preferentially in areas with low soil fertility and hence low productivity. Therefore, to achieve the maximum production, it is necessary to know how this culture can produce at each site. The objective was to apply a methodology that uses statistical techniques, geostatistics
and GIS, mapping of spatial and temporal variability of chemical attributes of soil under eucalyptus crop. The chemical attributes of soil studied were: phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg), in the year of the implementation of the stand of eucalyptus, in 2008, and three years later, in 2011. The soil was sampled at two depths, 0-0.2 m and 0.2-0.4 m, at 94 points of a regular grid, with a length of 33 x 33 m. Data were analyzed using descriptive statistics and then geostatistics, by fitting semivariograms. Different interpolation methods were tested to produce thematic maps more accurate and to facilitate algebraic operations used. With the aid of quantitative indices, it has been done a general analysis of soil fertility
through the algebra maps. The methodology used in this study allow to map the spatial and temporal variability of soil chemical attributes. Geostatistical analysis showed that all attributes studied presented spatially structured, except for the P attributed in Year Zero (0-0.2 m layer) and in Year Three (both layers). The best interpolation methods for each chemical attribute mapping soil were identified with the help of the Taylor’s Diagram. Was highlighted, the spherical and the exponential models in interpolations for most chemical soil attributes evaluated. Despite the spatial and temporal variation of the studied attributes presented, on average, with small negative change, the methodology used showed positive changes in soil fertility in many parts of the study area. Furthermore, the results demonstrate that the observed effects are mainly due to culture, since no soil samples were collected from fertilized sites.The forest site productivity performed with similar trends to change in soil fertility, except for magnesium, which showed good spatial trends to support high yields, up to 50 m3 ha-1 yr-1. In addition to clearly show the trends observed for
variations in soil fertility, the methodology used confirms affordable way for businesses operating and forestry producers to nutrient management in planted.
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Implementação de esquemas de interpolação para minimização da difusão numérica em simulação de reservatório de petróleo /Czesnat, Alexandre de Oliveira January 1999 (has links)
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T23:28:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:12:56Z : No. of bitstreams: 1
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Utilização da geoestatística na construção de mapas de temperatura média mensal para o Estado do ParanáMelem, Vanderli Marino [UNESP] 04 1900 (has links) (PDF)
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melem_vm_dr_botfca.pdf: 1245740 bytes, checksum: 3f397ecf49e2ff47ffb8b3e467684468 (MD5) / Sabe-se que a época de plantio de determinadas culturas é dependente da ocorrência de chuva e das condições de temperatura e, também, que estas épocas variam de região para região. Muitos estudos, utilizando procedimentos clássicos de estatística para analisar como a temperatura afeta o crescimento de plantas e a produção de grãos na agricultura, já foram realizados no Brasil. Este trabalho apresenta uma alternativa para analisar valores de temperatura média do ar envolvendo distribuição espacial dos dados. Assim, com o objetivo de construir o mapeamento climático do Estado do Paraná por meio de uma técnica eficiente, simples e acurada (Geoestatística), foram utilizados dados obtidos pelo Instituto Agronômico do Paraná – IAPAR, coletados diariamente em 33 estações agrometeorológicas. A Geoestatística considera as associações entre amostras vizinhas através de sua geometria, ou seja, da localização das amostras no campo e detecta se existe influência de uma amostra sobre a outra, de acordo com a distância entre elas. As técnicas geoestatísticas de interpolação que se baseiam nessas associações entre amostras vizinhas, podem estimar com eficiência valores em locais não amostrados. A existência de dependência espacial é detectada pelo variograma (ou pelo covariograma). As análises permitiram concluir pela existência de dependência espacial na temperatura média do ar para os meses de janeiro e julho e o modelo esférico foi o que melhor expressou esta dependência espacial. As estimativas de temperatura em pontos não amostrados (um quadriculado com 50 colunas e 35 linhas, totalizando 1750 pontos sobre o Estado) foram obtidas através da técnica de interpolação Krigagem Universal e os mapas, comparados com os existentes no IAPAR, apresentaram-se eficientes, mesmo não considerando a variável altitude como variável auxiliar. / It is well known that sowing periods for some crops depend on rain and temperature conditions, and that the harvesting period may vary from region to region. Several studies on the effect of temperature on plants and grain production have been carried out in Brazil, using classic statistical procedures. This study offers an alternative for the analysis of mean air temperature values involving spatial data distribution. Data from 33 agrometeorological stations, collected daily by IAPAR (Agronomical Institute of Paraná, Brazil), were used to generate climatic maps for the state, adopting an efficient, simple and accurate technique (Geostatistics). Geostatistics takes into consideration the associations among neighboring samples through its geometry, i.e., the location of samples in the field, and detects the influence of one sample over the other according to the distance between them. Interpolation geostatistical techniques based on these associations among neighboring samples allows to estimating values for non-sampled locations efficiently. The existence of spatial dependence is detected by the variogram or covariance function. Data from the geostatistical analysis showed spatial dependence in the atmospheric mean temperature for the months of January and July which was best expressed by the spherical model. Temperature estimates from non-sampled points (a square with 50 columns and 35 lines, totaling 1750 points around the state) were obtained by the Universal Kriging interpolation technique, and the mappings were more efficient compared to those from Caviglione et al. (2000), even when altitude was considered an auxiliary variable.
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Aplicando funções de interpolação para fluidos compressíveis com ou sem reação quimicaVergara, Gabriel January 2017 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Luciano Kiyoshi Araki / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 04/03/2016 / Inclui referências : f.91-93 / Resumo: O presente trabalho aborda um estudo de diferentes funções de interpolação numérica para escoamentos com ou sem reações químicas, onde pode se incluir casos de descontinuidades (choques) para aplicação de motor foguete utilizando o método de volumes finitos, malha estruturada não uniforme de faces centradas, arranjo co-localizado de variáveis, solução segregada, acoplamento pressão-velocidade via SIMPLEC (Semi Implicit Linked Equations Consistent) e técnicas de verificação numérica. Neste trabalho, foca-se implementar no código Mach1D diferentes funções de interpolação considerando o evento do choque, portanto, tem-se como premissa a busca por esquemas numéricos que não apresentem oscilação numérica ou que tal característica seja mínima. Deste modo, optou-se como foco de estudo a família de funções de interpolação TVD (Total Variation Diminishing) que surgiram no escopo da dinâmica dos fluidos computacional como esquemas que de um modo geral, atendem o requisito proposto. Além da aplicação de diferentes funções de interpolação, busca-se utilizar estas funções em diferentes modelos físicos (e matemáticos) como: escoamento monoespécie com propriedades constantes, escoamento congelado e escoamento em equilíbrio químico local. De modo geral, dois problemas são propostos: Euler unidimensional sem descontinuidades e com descontinuidades. Para o primeiro problema mencionado sete diferentes esquemas de interpolação foram estudados: UDS (Upstream Differencing Scheme), CDS (Central Differencing Scheme), TVD Min-Mod, TVD Superbee, TVD Chakravarthy & Osher, TVD Smart e TVD Sweby. Além de diferentes esquemas numéricos, dois modelos físicos (e matemáticos) foram testados: escoamento congelado e escoamento em equilíbrio químico local. Por sua vez, para o segundo problema trabalha-se com quatro funções de interpolação, sendo três da família TVD. Em comum a ambos os problemas, utilizou-se como malha mais grossa 50 volumes e ordem de refino igual a 2 , atingindo como malha mais fina 12800 volumes. Em linhas gerais, obtiveram-se resultados satisfatórios em relação às funções de interpolação TVD, sobretudo, o TVD Smart e o TVD Min-Mod, em se tratando de modelos com reação química. Enquanto que ao se trabalhar com o advento do choque, o TVD Sweby se destaca por sua estabilidade. Palavras-chave: TVD. Propriedades constantes. Escoamento congelado. Escoamento em equilíbrio químico local. Motor-Foguete. Funções de interpolação. / Abstract: This paper reports a study of different numerical interpolation functions for reactive flow or not, which can include cases of discontinuities (shocks) to rocket engine application using the finite volume method, non - uniform structured mesh of center faces, co-localated arrangement of variables, segregated solution, coupling pressure-velocity via SIMPLEC (Semi Implicit Linked Equations Consistent) and numerical verification techniques. In this work, the focus is put on Mach 1D code different interpolation functions considering the shock of the event, so it has been premised on the search for numerical schemes that do not show numerical oscillation or that such a characteristic is minimal. Thus, it was chosen as the focus TVD schemes (Total Variation Diminishing) that arose within the scope of computational fluid dynamics as schemes in general, meet the proposed requirement. In addition to the application of different interpolation functions, seek to use these functions on different physical models (and mathematical): constant properties, frozen flow and flow in local chemical equilibrium. In general, two problems are proposed: unidimensional Euler without discontinuities and with discontinuities. For the first problem mentioned seven different interpolation schemes were studied: UDS (Upstream Differencing Scheme), CDS (Central Differencing Scheme), TVD Min-Mod, TVD Superbee, TVD Chakravarthy & Osher, TVD Smart and TVD Sweby. In addition to different numerical schemes, two physical (and mathematical) models were tested: frozen flow and local equilibrium flow. In turn, for the second problem was worked with four interpolation functions, three of them of the TVD family. In common to both problems, 50 volumes were used as the coarsest grid and a refining order equal to 2 (q = 2) , reaching 12800 volumes as the finest grid. In general terms, satisfactory results were obtained in relation to the TVD schemes, especially the TVD Smart and the TVD Min-Mod, when dealing with models with chemical reaction. While working with the advent of shock, TVD Sweby stands out for its stability. Keywords: TVD. Constant properties. Frozen flow. Local equilibrium flow. Rocket nozzle engines. Interpolation functions.
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Geração automática de modelos digitais de superfícies utilizando múltiplas imagensOliveira, Raquel Alves de [UNESP] 22 February 2013 (has links) (PDF)
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oliveira_ra_me_prud.pdf: 3877704 bytes, checksum: 9b77d279e73cf7b62a4a5761f0b3bfa7 (MD5) / A geração de Modelos Digitais de Superfície (MDS) é cada vez mais indispensável para todas as aplicações em que seja necessário o conhecimento das altitudes dos pontos sobre a superfície terrestre. A utilização de imagens ópticas para esta finalidade é explorada há muitos anos e a eficiência depende, além das características do projeto (resolução das imagens, tamanho da área de sobreposição entre as imagens, relação base e altura, entre outras), da capacidade computacional para o processamento das imagens. Pesquisas e desenvolvimentos recentes retomaram a atenção para a geração de MDSs utilizando imagens ópticas, visto que o avanço na tecnologia permitiu a utilização de técnicas de correspondência de imagens mais robustas. Além disso, a utilização de câmaras digitais favoreceu a aquisição de imagens com maior sobreposição lateral e longitudinal e com maior qualidade e profundidade radiométrica, o que aumenta a redundância de informações para uma mesma área. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar, desenvolver e implementar uma técnica para a geração de MDSs utilizando a correspondência simultânea entre múltiplas imagens pelo método de busca em linhas verticais (vertical line locus-VLL). A correspondência entre múltiplas imagens aumenta a confiabilidade dos resultados devido à utilização da intersecção de mais de dois raios, reduzindo os problemas causados pela oclusão, múltiplas soluções, áreas homogêneas e descontinuidades da superfície... / The generation of Digital Surface Models (DSM) is increasingly essential for all applications requiring ground elevations. The efficient generation of DSM from optical images has been explored for many years and it is dependent on the project characteristics (image resolution, size of overlap between images, base-height ratio, among others) and the computer capabilities for the image processing. The increasing potential of new matching algorithms motivated further studies about DSM generation using digital images. Additionally, digital cameras can provide highly overlapping imagery with high radiometric quality which increases the redundancy of information for the same area. In this context, the aim of this work is to study, implement and experimently assess a technique for DSM generation by matching of multiple images (two or more) simultaneously using the vertical line locus method (VLL). The multi-image matching approach allows higher measurement accuracy through the intersection of more than two image rays. It also leads to a reduction of problems caused by occlusions, multiple solutions, homogeneous areas and surface discontinuities... (Complete abstract click electronic access below)
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