Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-10Bitstream added on 2014-06-13T20:02:31Z : No. of bitstreams: 1 000750810.pdf: 3034312 bytes, checksum: 64307245dedb5d2fb0c7720da3258c88 (MD5) / Neste estudo se utilizou imagens de satélites multiespectrais como fonte de dados para determinação de parâmetros estruturais de uma floresta de eucalipto. Baseando-se em procedimentos utilizados em outras áreas de florestas de monocultura, através de uma metodologia que otimiza a monitoração e controle de um povoamento. A utilização dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), já é realidade presente em vários setores das atividades e necessidades humanas, devido principalmente a capacidade de armazenamento de dados e a velocidade na apresentação deste nas tomadas de decisões. Neste contexto, a avaliação de áreas de cultura de eucalipto, por meio de imagens aéreas, pode tornar muito rápida e acertada as tomadas de decisões pelas áreas técnicas ligadas ao cultivo e também pela área econômica. Este trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de determinar parâmetros estruturais através da avaliação de uma área de povoamento de eucalipto na região do município de Botucatu/SP Brasil, utilizando-se imagens satélite LANDSAT, ferramenta SIG e técnicas de análise estatística. Para avaliações da área plantada e os cálculos necessários foram utilizados imagens digitais Landsat 5/TM adquiridas junto ao U.S. Geological Survey /Earth Resources Observation &... / This work utilized multispectral satellite images as source of data for determination of structural parameters of an eucalyptus forest, based on procedures used in other areas of monoculture forests, through a methodology that optimizes the monitoring and control of a stand. The use of Geographic Information Systems (GIS) is already a reality in many sectors of human activities and needs, mainly due to storage capacity and data speed in delivering this in decision making. This work aimed at verifying the possibility to determine structural parameters by evaluating an area of eucalyptus plantation in Botucatu / SP Brazil, using Landsat satellite images, GIS tool, and statistical analysis techniques. For reviews of the planted area and the necessary calculations Landsat 5/TM digital images acquired from the U.S. Geological Survey / Earth Resources Observation & Science Center (EROS) were used, as well as forest inventory data for analysis in the field. The verification of the developed method proceeded through the characterization of the structures of culture, from the integration Landsat 5/TM image and field data, statistical procedures were done correlating the degree of linear dependence among variables and biometric digital, obtained by Index Normalized Difference Vegetation and reflectance for determination of the basal area, volume and biomass, by multiple linear regression. Using softwares: PCI Geomatics (version 9.1), Microsoft Office Excel 2007; Idrisi Kilimanjaro; ArcGis 10 Desktop and R (version 3.0.0). Atmospheric effects and little radiometric variability of the area are presented as the main limitations of the study. After analyzing the statistical model with the best fit regression obtained from ...

Resumo: É inquestionável a degradação de mananciais devido à erosão e a poluição, decorrentes do desenvolvimento econômico. Estes fatos são caracterizados pelo mau planejamento dos recursos naturais, tanto em propriedades isoladas como nas microbacias. Como conseqüência, o impacto sócio-ambiental atraído pelos problemas de poluição e acúmulo de macrofitas e assoreamento das microbacias, leva a própria destruição da drenagem. Neste sentido este trabalho teve como objetivos caracterizar a fisiografia e alguns atributos físicos e químicos dos principais solos de uma microbacia na cidade de Ilha Solteira, São Paulo. Este estudo dará subsídios para a identificação de áreas de riscos quanto à erosão e poluição dos mananciais de água e do atual estágio de degradação dos solos que compõem a microbacia. Foram utilizadas imagens de satélite de alta resolução 0,6 m Quickbird e o programa SPRING versão 4.3 para caracterização fisiográfica da microbacia e mapeamento dos solos. Utilizando a metodologia de topossequência em relação a vertente, em 5 transetos com pontos locados no sentido do espigão até a foz, foram realizadas coletas de amostras de solo para análise granulométrica, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, pH, matéria orgânica, fósforo e cátions trocáveis, em duas profundidades (0,00-0,10 e 0,10-0,20 m). Também foi realizada a medição da taxa de infiltração de água do solo. Realizou-se a estatística descritiva para a análise dos resultados encontrados. Os solos representativos da microbacia estudada foram: Latossolo Vermelho distrófico e Argissolo Vermelho- Amarelo eutrófico; a Microbacia do Jardim Novo Horizonte apresenta relevo com cotas que variam de 280 a 370 m, rede de drenagem dendrítica e a ocupação mais representativa da área é com pastagem; o Latossolo Vermelho apresentou-se com condições físicas mais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: There is no doubt the fountain degradation of due to erosion and pollution resulting from economic development. These facts are characterized by poor planning of natural resources, both in individual properties as in watersheds. In consequence the social and environmental impact attracted the problems with pollution and accumulation of macrophytes and silting of watersheds, leads the very destruction of drainage. The work aimed to characterize the physiography, some physical and chemical attributes from the mains soils of a watershed the city of Ilha Solteira, São Paulo, Brazil. This study will provide subsidies for the identification areas of risk as to erosion and pollution of water sources and the current stage of degradation that make up the watershed. Satellite imagery was use of high-resolution 0.6 m Quickbird and the program SPRING version 4.3 for physiographic characterization of watershed mapping of soils. Using the methodology of topography regarding instance, on 5 points with transect leased to the jetty to the mouth, were made of soil samples for analysis texture, macro, micro and total porosity, pH, organic matter, P e exchangeable cations, in two depths (0.00-0.10 and 0.10-0.20 m). It was also performed to measure the soil water infiltration. There was the descriptive statistics for the analysis of findings. The representative soil were: Oxisol and Alfisol; the altitude variation was 280 to 370 m, the drainage type is dendritica and the more soil use is with pasture; the physical conditions were more deteriorated in Oxisol when use the water infiltration rate quality indicator; the physical conditions for Alfisol were better in areas planted with tree species, compared with horticulture; the physical and chemical attributes variability were higher in the Oxisol compared to Alfisol. / Orientador: Marlene Cristina Alves / Coorientador: Hélio Ricardo Silva / Banca: Elizete Aparecida Checon de Freitas Lima / Banca: Arnaldo Yoso Sakamoto / Mestre

Resumo: A cultura do café é muito sensível a fenômenos climáticos, como geada e chuvas de granizo, que podem provocar grande redução de rendimento nas safras. Quando ocorre geada, acontece muita especulação no mercado econômico, porém, a falta de dados rigorosos sobre o impacto das geadas faz com que as especulações sejam ainda maiores, superestimando os danos nas lavouras cafeeiras em função dos interesses econômicos. Procurar quantificar o impacto causado pelas geadas, com maior precisão e com menor trabalho de campo pode contribuir muito para evitar as especulações na área econômica. Existem várias maneiras para avaliar o impacto causado pelas geadas, desde o intensivo trabalho de levantamento no campo até o emprego de técnicas especializadas, como o uso do geoprocessamento. A utilização do geoprocessamento através do uso de imagens de satélites apresenta algumas vantagens em relação aos métodos convencionais quando se trata de avaliar grandes extensões de áreas atingidas por fenômenos como a geada. As imagens de satélites, além do baixo custo, possuem como características, a repetividade do satélite e a visão sinóptica. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia fundamentada no uso de imagens de satélites de média e baixa resolução temporal e técnicas de geoprocessamento para avaliar em tempo hábil o impacto de geadas em regiões cafeeiras no noroeste do estado do Paraná. No desenvolvimento do trabalho foram utilizadas imagens do satélite TERRA, sensor MODIS e do satélite Landsat 5 e 7, sensores TM e ETM+. Sendo, todos os procedimentos realizados através do aplicativo SPRING. Para analisar o potencial das imagens MODIS no monitoramento de lavouras cafeeiras atingidas pela geada utilizou-se os índices de vegetação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Coffee crop is very sensitive to climatic phenomena, such as frost and hailstorms which can reduce coffee crop yields. When frost happens, a lot of speculation happens it the economical market, however, the lack of rigorous data about the frost impact provoke more speculations, overestimating damages on coffee farming because of economical interests. Trying to quantify the impact caused by frosts, with larger precision and with smaller field work can contribute a lot to avoid speculations in the economical area. There are several ways to evaluate the impact caused by frosts, from the intensive work on the field to the use of specialized techniques, such as the use of the geoprocessing. The use of the geoprocessing through satellites images presents some advantages in relation to the conventional methods when great extensions of areas reached by phenomena are evaluated such as frosts. Satellites images, besides the low cost, have as characteristics, satellite repetitively and the synoptic vision. Thus, the present research had the objective to develop a methodology based on the use of images of average satellites and low temporary resolution and geoprocessing techniques to evaluate in skilled time, the impact of frosts on coffee areas in the Northwest of the State of Paraná. The results showed that the temporary resolution of the satellite TERRA allowed following environmental changes in skilled time. The vegetation indexes NDVI and HCVI, obtained from the images MODIS are efficient for the evaluation of the effect of the frost in State and located level, soon after the frost occurrence. Landsat satellites images are useful for the detailing of the impact effect of the frost on coffee farming, however, the temporary resolution is inadequate for this type of study, besides the images had presented many problems with clouds. / Orientador: Sérgio Campos / Coorientador: Maurício Alves Moreira / Coorientador: Rogério Teixeira de Faria / Banca: Celia Regina Lopes Zimback / Banca: Lincoln Gehring Cardoso / Banca: Sergio Pascal de Campos / Banca: Pedro Roberto de A. Madruga / Doutor

Orientador: Jurandir Zullo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramirez_GlauciaMiranda_D.pdf: 28885401 bytes, checksum: 676ec9c1c9823ae7accd5e51d3de1035 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O café sempre foi sinônimo de progresso e contribuiu de maneira decisiva para a industrialização do Brasil sendo, ainda hoje, um dos seus produtos agrícolas mais importantes. A obtenção de informações precisas, em tempo hábil e com baixo custo, sobre a extensão e o rendimento da cultura, são instrumentos valiosos para um planejamento adequado da cultura no país. Dentre as técnicas que podem ser utilizadas, neste caso, o sensoriamento remoto é uma das que possuem um grande potencial de aplicação, principalmente considerando o aumento da disponibilidade de imagens de média resolução espacial e o advento das imagens de alta resolução espacial. Sendo assim, o objetivo geral do trabalho foi compreender as interações existentes entre os parâmetros biofísicos de cafezais e a resposta espectral registrada nas bandas de imagens dos satélites TM/LANDSAT e QUICKBIRD adquiridas em 24/01/2006 e 05/02/2006, respectivamente. Foram utilizados 30 talhões pertencentes a seis propriedades agrícolas, localizadas na região da Alta Mogiana, em São Paulo, entre os municípios de Ribeirão Corrente, Franca e Cristais Paulista. Os parâmetros biofísicos da cultura determinados a partir de dados de campo foram o espaçamento entre linhas e plantas, altura, IAF, diâmetro da copa, porcentagem de cobertura vegetal, rugosidade, variedade e biomassa. Foram utilizados valores de refletância real das bandas espectrais dos dois satélites e quatro índices de vegetação (NDVI, GVI, SAVI e RVI). Foi aplicado o teste de Tukey e realizadas análises de correlação, regressão e fatorial por componentes principais, utilizando os dados biofísicos e remotos disponíveis. Alguns parâmetros biofísicos não puderam ser estimados, mesmo com a melhoria da resolução espacial. Outros foram estimados (IAF, Biomassa e Altura) mesmo utilizando dados remotos de média resolução espacial. A análise de componentes principais permitiu separar plantios em produção, de áreas em formação, para as duas imagens, sendo que a associação dos parâmetros biofísicos "porcentagem de cobertura" e "densidade populacional" foi a principal responsável por estes resultados. Estes agrupamentos podem ser de grande utilidade na classificação automática de imagens. Apesar do avanço tecnológico proporcionado pelas imagens de alta resolução espacial, elas não se mostraram superiores a ponto de substituírem, mas complementarem as informações fornecidas pelas imagens de média resolução. / Abstract: Coffee has been synonymous of progress and has strongly contributed to the industrialization of Brazil. Nowadays, the coffee is still one of the most important Brazilian agricultural products. Precise, on time and low cost information about coffee area and yield are valuable tools for the crop planning in the country. For this purpose, remote sensing techniques show a great potential to be applied, especially considering the increased availability of medium spatial resolution images and the coming of high spatial resolution imagery. Thus, the main objective of this study was to understand the interactions between the biophysical parameters of coffee crops and the spectral response measured by the TM/LANDSAT and QUICKBIRD satellites spectral bands, acquired on 24/01/2006 and 05/02/2006, respectively. We used 30 coffee areas in six farms, located in the region of Alta Mogiana, in the State of São Paulo, between the municipalities Ribeirão Corrente, Franca e Cristais Paulista. The biophysical crop parameters determined from the field survey were the row and plants spacing, height, LAI, crown diameter, percentage of vegetation cover, roughness, variety and biomass. We used real values of reflectance from the spectral bands of both satellites and four vegetation indexes (NDVI, GVI, SAVI and RVI). Tukey test was applied and it was carried out the analysis of correlation, regression and factorial analysis through principal components by using the available remote and biophysical data. Some biophysical parameters could not be estimated, even with improved spatial resolution. Others were estimated (LAI, biomass and height), even using remote data of medium spatial resolution. The analysis of the main components allowed to separate crop lands in production and in formation in the two images. The combination of biophysical parameters "percentage of coverage" and "density" was the main responsible for these results. This technique can be very useful in the automatic classification of images. Despite the technological advances provided by the images of high spatial resolution, these images may not replace, but complement the information provided by medium-resolution images. / Doutorado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Rubens Augusto Camargo Lamparelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nery_LuisAntonio_M.pdf: 111375957 bytes, checksum: 05f2b3dc3fe0dece107d3e34a24a5a3e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A importância econômica da produção brasileira de café no mercado mundial é notória e contribui com uma grande parcela na balança comercial de exportação do país. Minas Gerais se destaca como o centro da atual produção cafeeira no Brasil e tem na região sul do estado a grande concentração da lavoura de café (Coffea arabica), onde o seu cultivo é realizado em pequenas propriedades bastante dispersas pela região montanhosa. A necessidade de adequação da agricultura cafeeira por meio do planejamento, controle de custos e melhoria da produtividade, tem acelerado a procura por técnicas e ferramentas para a previsão da produção agrícola passando, necessariamente, pela localização e quantificação das áreas cultivadas. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o fornecimento de informações dos dados do sensor TM/Landsat 5 utilizando as técnicas de Análise por Principais Componentes (APC) e separação de classes de iluminação sobre as áreas de lavoura de café em região montanhosa. A área de estudo escolhida foi o município de Guaxupé/MG por conter uma forte lavoura cafeeira mantida sob um organizado sistema cooperativo. Foram utilizadas imagens dos satélites Landsat 7, Landsat 5 e do sensor MODIS para a aplicação das técnicas de processamento digital, para correção atmosférica e normalização radiométrica, visando a análise do cafeeiro nas datas de 15/08/2001, 05/12/2001 e 12/04/2002, que caracterizam os estágios fenológicos do cafeeiro como períodos de colheita (repouso e senescência dos ramos), florada e início do crescimento da gemas florais, respectivamente. Também foi utilizada uma máscara da área cafeeira obtida por método de interpretação visual extraído de imagens Ikonos. A utilização de um modelo digital de elevação gerado por imagens do sensor ASTER/TERRA possibilitou a aplicação da técnica de determinação do fator de iluminação, que consistiu na criação de classes de iluminação que contribuíram na identificação de áreas de lavoura e áreas de mata sombreadas pelo relevo. Dados de campo foram levantados para auxiliar na identificação da lavoura cafeeira, separadas pelas classes amostrais de café adensado e café adulto em função dos espaçamentos de ruas e linhas adotados no plantio. A Análise por Principais Componentes (APC) foi aplicada com o objetivo de reduzir a redundância dos dados obtidos das imagens orbitais de maneira a permitir a seleção de amostras de treinamento para a utilização em classificação supervisionada. Utilizando o método da Distância de Mahalanobis como classificador, as imagens nas datas selecionadas para a pesquisa, mostraram dados importantes quando comparados os resultados das classificações com a máscara da área de café extraída das imagens Ikonos do município. Os resultados dessas classificações foram validados por meio da determinação da Exatidão Global e coeficiente Kappa que mostraram os valores de EG= 0,78 e K= 0,40 para a imagem de 15/08/2001, EG= 0,81 e K= 0.29 para a imagem de 05/12/2001 e, EG= 0,76 e K= 0,24 para a data de 12/04/2002, confirmando que o período seco (maio até outubro) é favorável para a classificação do cafeeiro que, neste período está sob processo de colheita onde, a queda de folhas e remoção de frutos ocorre, diferenciando das outras coberturas do solo como as matas. Os maiores valores atingidos na validação dos dados ocorreram na classificação da imagem gerada pela composição dos resultados das três datas, atingindo valores de EG = 0,81 e Kappa = 0,56. O valor da área, quantificada como sendo da cultura do café, encontrado pelo método de soma dos resultados das classificações em cada data, produziu um valor 73,06 % do total de área quantificada na máscara de café, utilizada como referência. Neste sentido a metodologia se mostrou bem adequada na quantificação de áreas de café em relevo montanhoso. / Abstract: The economic importance of Brazilian coffee growing in the world market is notorious and makes up significant portion of the country's foreign trade exports. Minas Gerais stands out as the core of Brazilian coffee growing, with most of the planting areas (Coffea arabica) concentrated in the south, where it is grown in small plots widely spread throughout the hills. The need to adequate coffee agriculture by planning, cost control and productivity improvement has increased the search for techniques and tools for the prediction of agricultural production, necessarily involving the location and quantification of cultivated areas. In this context, the goal of this research has been to evaluate data from the TM/Landsat-5 remote sensor, providing information about coffee growing areas in hilly regions. The city of Guaxupé/MG/Brazil was chosen for this study due to its strong coffee growing, kept under an organized cooperate system. Images from the Landsat-7 and Landsat-5 satellites and from the MODIS sensor have been employed for the purpose of using digital processing tools for atmospheric correction and radiometric normalization, in order to analyze coffee crops in three dates: 08/15/2001, 12/05/2001 and 04/12/2002, characterizing phenological stages such as harvesting periods (rest and senescence of boughs), flowering and beginning of flower bud growing, respectively. The use of a digital elevation model generated from ASTER/TERRA sensor enabled the use of a lighting factor determination technique, consisting in the creation of lighting classes that contributed in the identification of crop areas and terrain-shadowed vegetated areas. Field data were gathered to help identifying coffee plantation separated by sample classes of dense coffee and adult coffee as a function of the spacing of the field foods and lines used in planting. PCA (Principal Component Analysis) was applied in order to reduce the redundancy of the data obtained from orbital imaging in a way that allows the selection of training samples for use in supervised classification. Using the Mahalanobis Distance as a classifier, the images in the selected dates showed highly positive result when the classification was compared to the coffee area mask extracted from Ikonos images. The results of these classifications were validated through the determination of Global Accuracy and Kappa Index, which showed values of GA= 0.78 and K= 0.40 for the 08/15/2001 image, GA= 0.81 and K= 0.29 for the 12/05/2001 image, and GA= 0.76 and K= 0.24 for 04/12/2002, confirming that the dry season (May through October) is favorable for the classification of coffee, which is under the harvesting process in this period, during which the falling of leaves and remotion of fruit separates it from other ground cover such as vegetation. The spectral data obtained from satellite imaging through digital processing have proven themselves adequate for the location of coffee-growing areas in hilly regions when aided by a digital elevation model. The value of the area as being coffee crop, calculated by sum of the areas found from each date classification, produced 73,06% of the agreement with coffee mask considered as a reference data. Due this the methodology showed very suitable to quantify coffee areas in hilly region. / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Nelson Luis Cappelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T08:17:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Russo_Edison_M.pdf: 3049546 bytes, checksum: db5a147e4c50fbd23b80474bbc4e36c9 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A agricultura moderna busca novas tecnologias para a aplicação de insumos com maior precisão e com a finalidade de; aumentar a produtividade, minimizar os impactos ambientais, reduzir custos de produção, melhorar a qualidade dos produtos, etc. Neste sentido, tem sido necessário o desenvolvimento de máquinas mais adequadas, com capacidade de operação e precisão elevadas. A tendência atual no desenvolvimento de tais máquinas aponta no sentido da automação e na introdução de sistemas eletrônicos embarcados. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um Módulo de Interface (MDI) para ser utilizado em um Sistema de Formulação e Aplicação Localizada de Nutrientes Líquidos a Taxas Variáveis, proposto pelo Laboratório de Instrumentação e Controle - LIC da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas. A função do MDI é receber as informações provenientes do módulo de controle do sistema de aplicação, efetuar as leituras dos sensores de campo, processar os dados e comandar os periféricos envolvidos na aplicação, tais como; bombas, eletro-válvulas e válvulas proporcionais para controle de fluxo. O MDI pode acionar até três grupos de válvulas, sendo que cada grupo pode operar com até quinze válvulas proporcionais para o controle de fluxo de nutrientes. Para garantir a precisão da aplicação foram utilizadas válvulas proporcionais, desenvolvidas pelo LIC, acionada por servo-motores comandados por sinais modulados por largura de pulso (Pulse Width Modulation -PWM) e com características de ciclo ativo inferiores a dez por cento do pulso, o que demanda alta velocidade de processamento. Devido às limitações de velocidade de processamento dos micro-controladores e do custo do equipamento, desenvolveu-se hardware e software visando a otimização das funções executadas pelo MDI de modo a possibilitar a operação com apenas um micro-controlador. Os resultados das avaliações realizadas demonstraram que o MDI apresentou desempenho até mesmo superior aos requeridos pelo sistema de aplicação localizada de insumos líquidos / Abstract: Modern agriculture searches for new technologies for the application of nutrients with greater precision in order to increase productivity, minimize the impact in the environment, reduce production costs, improve the quality of the products etc. In order to achieve that, it has been necessary to develop more adequate machines, with higher operation capacity and precision. Nowadays, the development of such machines tends towards automation and the introduction of embed electronic systems. The aim of this work was the development of an Interface Module (MDI) to be used in a system for application of liquid products, proposed by the Control and Instrumentation Laboratory (LIC) from the Faculty of Agricultural Engineering at Unicamp. The function of the MDI is to receive the information proceeding from the Control Module, carry out the readings of the field sensors, process all this data and command the peripherals involved in the application, like: pumps, electro-valves for flux of nutrients control. The MDI can operate up to three groups of valves, which means that each group cam operate up to fifteen proportional valves, to control the flux of the nutrients. In order to assure the precision of the application, proportional valves, which have been developed by the LIC, activated by servo-motors and controlled by modulated signals through pulse width (PWM), have been used with characteristics of active cycles inferior to ten per cent of the pulse, what demands high speed of processing. Due to the limitations of the speeding process of micro-controllers and the cost of equipment, hardware and software have been developed, aiming to optimize the functions performed by the MDI to enable the operation with only one micro-controller. The results of the valuation have shown that the MDI has surpassed the performance required by the application system of liquid nutrients / Mestrado / Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Jurandir Zullo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lazarim_CamilaGiorgi_M.pdf: 45631852 bytes, checksum: 657cbb93f5038306a09d246ea6a15804 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A obtenção de valores precisos e confiáveis, em uma quantidade adequada, e com a maior agilidade possível da temperatura da superfície terrestre é estratégica para aplicações de grande interesse como os estudos de mudanças climáticas e o monitoramento agrometeorólogico. As redes meteorológicas de superfície, automáticas e manuais, são de grande utilidade e imprescindíveis, mas, normalmente, apresentam limitações que dificultam a sua utilização efetiva e confiável em escala regional, tais como: i) Distribuição espacial inadequada; ii) Grande diversidade de equipamentos para medidas; iii) Difíceis condições de manutenção e acesso a dados. Os dados provenientes dos sensores remotos, a bordo dos satélites orbitais, representam uma alternativa que deve ser considerada visando o aumento da densidade, confiabilidade e agilidade de obtenção dos dados de temperatura da superfície terrestre em estudos regionais. A estimativa da evapotranspiração é um parâmetro de grande importância no monitoramento da irrigação, na simulação de balanços hídricos, no acompanhamento do desenvolvimento e produção de uma cultura agrícola, e em estudos climáticos. A utilização da temperatura de superfície como dado inicial simplifica os modelos de estimativa de evapotranspiração de uma determinada área de interesse. Esse é o caso do método S-SEBI (Simplified Surface Energy Balance Index), que se fundamenta no fluxo de calor entre a superfície do solo e a atmosfera. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi estimar a evapotranspiração, através do algoritmo S-SEBI, e a temperatura de superfície, utilizando um modelo adaptado dos algoritmos propostos por Sobrino et al. (1997) e Ulivieri et al. (1994) modificados por Ouaidrari et al. (2002). Isto foi feito através da avaliação do comportamento dessas equações propostas ao longo do ano, modificando constantes e dados de entrada, visando à utilização efetiva delas no monitoramento agrometeorológico. Assim, foi obtida uma equação adaptada que teve resultados significativos na estimativa da temperatura de superfície e, a partir desse dado, foi estimada a evapotranspiração que apresentou valores superestimados / Abstract: Obtaining accurate and reliable Earth's surface temperature values, adequate in quantity and with the greatest flexibility possible is of great strategic interest for applications such as studies of climate change and agrometeorological monitoring. The surface meteorological networks - both automatic and manual - are very useful and indispensable, but often have limitations that hinder their effective and reliable use in regional scale, such as: i) inadequate spatial distribution, ii) Wide range of equipment iii) Conditions of maintenance and data access. Data coming from remote sensors on board orbiting satellites represent an alternative that should be considered in order to increase the density, reliability and speed of data attainment from surface temperature in regional studies. The evapotranspiration is a parameter of great importance in monitoring the irrigation and the development and production of a crop, the water balance simulation, and climate studies. The use of surface temperature as initial data simplifies the models that estimate hourly and daily evapotranspiration for a certain area of interest. This is the case of the method SEBI S-(Simplified Surface Energy Balance Index), which is based on the heat flux between the ground surface and the atmosphere. Therefore, the objective of this work was to estimate the evapotranspiration through the S-SEBI algorithm and the surface temperature, using a model adapted from the algorithms proposed by Sobrino et al. (1997) and Ulivieri et al. (1994) modified by Ouaidrari et al. (2002). This was done by evaluating their behavior of these proposed equations over the year and modifying the constants and the input data, for their effective use in agrometeorological monitoring. Therefore, was obtained an equation adapted which had significant results in the estimated surface temperature and, from this data was estimated the evapotranspiration which presented overestimated values / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestra em Engenharia Agrícola

Orientador: Hélio Grassi Filho / Coorientador: Célia Regina Zimback / Banca: Maria Helena Moraes Spinelli / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Banca: Aline Azevedo Narario / Resumo: A atual demanda por informações precisas e de baixo custo de obtenção causa um aumento na procura por serviços remotos, como o geoprocessamento, a geoestatística e o aprendizado de máquinas. Este trabalho objetiva a obtenção de informações relacionadas a leituras de teores de clorofila, a partir de um banco de dados de campo e por imagens de satélite aplicadas a uma área de cultivo de aveia preta, com baixos custos. Com um banco de dados preciso sobre o teor de clorofila, acredita-se ser possível reduzir custos na implantação e execução de sistemas de irrigação. Diversos autores já realizaram a comparação entre o teor de clorofila e a disponibilidade de água e outros já pontuaram o grande benefício da irrigação sobre diversos cultivares. Com a hipótese de que é possível através da utilização de técnicas de baixo custo a obtenção de valores de teor de clorofila, o trabalho utilizou de técnicas de geoestatística para procurar uma correlação entre os dados físicos e os índices de vegetação gerados a partir de imagens do satélite Landsat 5. Ao encontrar resultados insatisfatórios, partiu-se para um estudo dos dados em treinamento de máquinas e mineração de dados. Após passar por vários processos, o algoritmo Gradient Boosting Machine (GBM) possibilitou a geração de uma imagem com valores estimados clorofila bastante semelhante aos reais obtidos em campo. / Abstract: The nowadays demand for accurate and low-cost obtained information has increased the demand for remote services, such as geoprocessing, geostatistics and machine learning. This work aims to increase the accuracy of information related to readings of chlorophyll content from a field database and satellite images, applied to a black oat growing area. With a precise database on chlorophyll content, it is believed that it is possible to reduce costs in the implementation and execution of irrigation systems. Several authors have already made the comparison between chlorophyll content and water availability and others have already pointed out the great benefit of irrigation on several cultivars. With the hypothesis that is possible through the use of low cost techniques the obtaining values of chlorophyll content, the work used geostatistics techniques to search for a correlation between the physical data and the vegetation indexes generated from images of Landsat 5 satellite .When finding unsatisfactory results, we started with a study of data in machine training and data mining. And after passing through several processes, the Gradient Boosting Machine (GBM) algorithm allowed the generation of an image with estimated chlorophyll values very similar to those obtained in the field. / Doutor

[pt] O compartilhamento de frequências entre sistemas de comunicações por satélite e sistemas terrestres tem sido objeto de estudos desde o aparecimento dos primeiros sistemas comerciais de comunicações por satélite. Um caso particular que tem despertado o interesse dos operadores de sistemas terrestres diz respeito à interferência produzida pelos enlaces descendentes de sistemas de satélite que utilizam orbitas elípticas altamente inclinadas (Highly Elliptical Orbit - HEO) nos receptores do Serviço Fixo Terrestre (Fixed Service - FS). Os trabalhos encontrados na literatura, envolvendo este tipo de interferência, apresentam análises que consideram a hipótese simplificadora de que todos os receptores vítima do Serviço Fixo Terrestre têm suas antenas receptoras com elevação zero graus. No presente trabalho é feita uma análise probabilística da interferência agregada produzida por satélites de múltiplos sistemas HEO sobre receptores do Serviço Fixo Terrestre na faixa de 18 GHz, na qual o ângulo de elevação da antena receptora dos sistemas FS considerados é modelado por uma variável aleatória com função densidade de probabilidade conhecida. A modelagem matemática desenvolvida é aplicada a dois cenários envolvendo múltiplos sistemas HEO interferentes. Mais especificamente, um dos cenários considera três sistemas HEO com satélites operando apenas no hemisfério norte e o outro, três sistemas HEO com satélites operando tanto no hemisfério norte quanto no sul. Os resultados obtidos são comparados àqueles que utilizam a hipótese de que as antenas receptoras de todos os sistemas FS considerados têm angulo de elevação zero. / [en] Frequency sharing between satellite systems and terrestrial fixed service (FS) systems has been object of studies since the onset of commercial satellite communication systems. A particular case of interest refers to the interference produced by the downlink of highly elliptical orbit satellite systems (HEO) into fixed service receivers. In the literature, studies involving this type of interference have presented analyzes that consider the simplifying assumption that all victim fixed service receivers have their receiving antennas with zero degree elevation angle. In this work a probabilistic analysis is used to evaluate the aggregate interference produced by the satellites of multiple highly elliptical orbit satellite systems into fixed service receivers operating in the 18 GHz frequency band. The FS receiving antenna elevation angle is modeled as a random variable with known probability density function. The proposed mathematical model is applied to two scenarios involving multiple interfering HEO systems. More specifically, the first scenario considers three interfering HEO systems having satellites that operate only in the northern hemisphere. In the second scenario, three HEO systems with satellites that operate in both the northern and southern hemisphere are considered. The obtained results are compared to those resulting from analyses that use the hypothesis that the receiving antennas of all the FS victim systems have a zero degree elevation angle.

[pt] Este trabalho está relacionado ao problema do uso eficiente da órbita de satélite geoestacionário. A utilização eficiente da órbita é obtida através de um algoritmo de otimização que permite escolher as posições orbitais para os diversos sistemas de modo a reduzir ao máximo o percentual do arco orbital utilizado. Sendo assim, desenvolvido um modelo matemático que considerou além de aspectos de interferência, detalhes da geometria envolvida no problema (posições orbitais dos satélites, posições das estações terrenas, apontamento de antenas, etc.). Este modelo foi utilizado na definição de um problema de otimização com restrição cuja função objetivo se baseia na parcela do arco orbital utilizado. Neste problema de otimização com restrição foram consideradas restrições de níveis máximos de interferência (de entrada única e agregada) além de restrições de arcos orbitais, impostas por aspecto de propagação. O algoritmo de otimização utilizado requer o cálculo do Vetor Gradiente e da Matriz Hessiana. Para evitar erros de origem numéricos essas quantidades foram calculadas utilizando expressões analíticas desenvolvidas neste trabalho. O método matemático foi aplicado a situações específicas conduzindo a resultados que mostraram um uso eficiente da órbita de satélites geoestacionários através de soluções onde a parcela utilizada do arco é minimizada. / [en] This work is related to the efficient use of the geostationary satellite orbit. It presents and describes an optimization model which chooses the best orbital position for each satellite so that the length used orbital arc is minimized. A mathematical model considering aspects such as interference, geometry details (orbital position of the systems, earth station position, boresight of the antenna, etc) is proposed. This model was used in the definition of a constrained optimization problem in which the cost function is the length of the used orbital arc. Constrained imposed by propagation aspects (minimum elevation angle) and by the maximum allowable interference levels (aggregate and single-entry) are considered. The optimization algorithm requires the evaluation of the Gradient vector and the Hessian matrix. To avoid numeric problems, analytic expressions of these quantities were derived. Results of the application of this model to specific situations involving real data were also described and conducted to solutions where the length of the orbit used was minimized