La préparation d'interventions de maintenance dans les installations industrielles a dorénavant recours à des outils d'étude, de modélisation et de simulation basés sur l'exploitation de modèles virtuels 3D des installations. L'acquisition de ces modèles tridimensionnels s'effectue à partir de nuages de points mesurés, depuis plusieurs points de vue, par balayage angulaire horizontal et vertical d'un faisceau laser par scanner laser terrestre. L'expression dans un repère commun de l'ensemble des données acquises est appelée consolidation, au cours de laquelle les paramètres de changement de repères entre les stations sont calculés. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la méthode d'acquisition de données laser en environnements industriels. Celle-ci doit, au final, garantir la précision et l'exactitude nécessaires des données tout en optimisant le temps et les protocoles d'acquisition sur site, en libérant l'opérateur d'un certain nombre de contraintes inhérentes au relevé topographique classique. Nous examinons, dans un premier temps, l'état de l'art des moyens et méthodes mis en œuvre lors de l'acquisition de nuages de points denses de scènes d'intérieurs complexes (Partie I). Dans un deuxième temps, nous étudions et évaluons les données utilisables pour la consolidation: données laser terrestres, algorithmes de reconstruction de primitives et systèmes de géolocalisation d'intérieur (Partie II). Dans une troisième partie, nous formalisons et expérimentons ensuite un algorithme de recalage basé sur l'utilisation de primitives appariées, reconstruites dans les nuages de points (Partie~III). Nous proposons finalement une approche probabiliste de l'appariement de primitives permettant l'intégration des informations et incertitudes a priori dans le système de contraintes utilisé pour le calcul des poses (Partie IV).

Tesi per compendi de publicacions. La consulta íntegra de la tesi, inclosos els articles no comunicats públicament per drets d'autor, es pot realitzar prèvia petició a l'Arxiu UPC / The relationship between the railway network and the city system has been the subject of numerous studies in recent decades. The railway has assumed great importance as a key element of transport infrastructure for the both regional organisation of the cities and associated territories that it connects. It has conditioned such different phenomena as urban morphology, socio-economic development and the regional hierarchy of settlements. The proliferation of Historical Geographic Information Systems (HGIS) and the creation of territorial databases has opened the door to a series of new ways of analysing the possible effects associated with the railway. The current work proposes new methods and instruments which make it possible to model and quantify a number of new explanatory variables and to thereby provide a better understanding of the resulting correlations. Understanding that the use of macroscopic models does not always guarantee a sufficient degree of explanation, we have also proposed a series of case studies to establish the conditions under which these correlations are obtained. Models that study the correlations between railway coverage and population growth, territorial accessibility and the distribution of population, and the impact of railways and strategies for territorial expansion are just a few of the tools presented here. Morphological analyses of cities in relation to the railway, rail colonisation based on the railway network, and the relationship between rail infrastructure and regional development are just a few of the themes that we have studied in detail with the aim of improving our understanding of the specific dynamics involved. This study also demonstrates the great potential of the railway to transform the city system. However, this is a potential has not always been appropriately exploited by railway promotors nor by the inhabitants of the territories served by the railway network. It is essential to structure specific urban planning policies in order to maximise the benefits accruing to the local territory and to minimise the negative impact that the railway has on it. The current study proposes a number of indicators that could help to achieve both of these goals. / La relació entre xarxa ferroviària i el sistema de ciutats ha estat llargament estudiada des de fa dècades. Com a infraestructura de transport, el ferrocarril ha esdevingut un element cabdal en la configuració urbana i territorial de les ciutats connectades. N'ha condicionat aspectes tan diversos com la morfologia urbana, el desenvolupament sòcio-econòmic o la jerarquia regional de les localitat. Amb la proliferació dels Sistemes d'Informació Geogràfica Històrics, per a la creació de bases de dades territorials, s'obre un nou ventall de possibilitats a l'hora d'analitzar els possibles efectes causats pel ferrocarril. El present treball planteja nous mètodes i instruments, que permeten modelitzar i quantificar noves variables explicatives, podent arribar així a una major comprensió de les correlacions esmentades. Al mateix temps, i donat que la implementació de models macroscòpics no sempre és prou explicativa, es plantegen també diversos estudis de cas per tal de verificar les condicions en les que es compleixen les correlacions establertes. La correlació entre cobertura ferroviària i creixement poblacional, la correlació entre accessibilitat territorial i distribució de població o la influència ferroviària en la estratègia d'expansió territorial representen alguns dels models aquí plantejats. Al mateix temps, l'anàlisi morfològic de ciutats en relació al ferrocarril, la colonització ferroviària basada en el ferrocarril o la interrelació entre infraestructures i desenvolupament regional son alguns dels tòpics desenvolupats en detall per tal de comprendre les dinàmiques específiques. Amb tot, es demostra un gran potencial transformador del ferrocarril sobre el sistema de ciutats. Ara bé, aquest potencial no sempre ha estat aprofitat de forma adequada pels promotors ferroviaris o pels habitants dels territoris servits. La necessitat d'articular polítiques urbanístiques específiques per maximitzar els beneficis territorials i minimitzar els impactes causats és essencial. I el present treball planteja certes indicacions que permetrien un millor encaix d'ambdós elements

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6527.pdf: 2310287 bytes, checksum: 6b506abf65a5fa7b4ec9bb3b44d34a22 (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / Species kept in captivity are of great importance for in situ conservation of natural populations. In order to fulfill this role, they need to be properly managed with the aim to avoid the consequences of a captive environment, such as: loss of genetic diversity, inbreeding depression, accumulation of deleterious alleles and genetic adaptation to captivity (the first three due to the small number of breeding stock). Thus, with the aim to test founder effects in captive ―populations‖, we used as study model the spectacled bears from Brazilian zoos. This ―population‖ consists of twenty-one bears found in eight zoos along the country, which are originated from just twelve founding individuals. To test a possible founder effect, we analyzed twelve heterologous microsatellite loci for all the specimens of the species in Brazil. Results for the number of alleles and allelic richness obtained through the rarefaction method showed that spectacled bears in captivity have reduced levels of allelic richness in relation to three natural populations (Colombia, Ecuador and Venezuela) studied by other authors; suggesting that bears from Brazilian zoos suffered the consequences of a founding effect, as they have only a fraction of the gene pool of the ancestral population. From the information present in the studbook was possible to verify that there are two families of spectacled bears, and according to the individuals´s multilocus genotypes, we found alleles that are present in a same family and absent in the other. Regarding the kinship, there was a discrepancy in the results with the molecular estimators through the softwares ML-Relate and Coancestry and the information given by the institutions. The information obtained in this work are fundamental to the ex situ conservation program in Brazil with the objective of maintain as high as possible the genetic diversity for future reintroduction plans of the species in nature. / Espécies mantidas em cativeiro são de grande importância na conservação in situ de populações naturais. A fim de que possam desempenhar este papel é necessário que sejam devidamente manejadas, para que as consequências que o cativeiro traz sejam evitadas, como por exemplo: perda de diversidade genética, depressão endogâmica, acúmulo de alelos deletérios e adaptação genética ao cativeiro (as três primeiras devido ao pequeno número de espécimes dos plantéis). No Brasil, uma espécie de mamífero que vem sendo criada em cativeiro desde 1970 e que passou por um efeito fundador, é o urso de óculos (Tremarctos ornatus). O plantel existente hoje totaliza o número de vinte e um ursos, encontrados em oito zoológicos do país, o qual se originou de apenas doze indivíduos fundadores. Para avaliar as consequências de um conhecido efeito fundador, analisamos doze locos heterólogos de microssatélites para todos os exemplares da espécie nos zoos do país, através de amostragem não-invasiva. Resultados referentes ao número de alelos e à riqueza alélica obtida por meio do método de rarefação mostraram que os ursos de óculos de cativeiro possuem valores reduzidos de riqueza alélica em relação a três populações naturais (Colômbia, Equador e Venezuela) estudadas por outros autores; sugerindo que os ursos dos zoológicos brasileiros sofreram as consequências de um efeito fundador, pois possuem apenas uma fração do pool gênico da população ancestral. A partir das informações presentes no studbook foi possível verificar que existem duas famílias de ursos de óculos, e de acordo com os genótipos multilocos dos indivíduos, encontramos alelos que estão presentes em uma mesma família e ausentes na outra. Em relação ao parentesco, houve uma discrepância nos resultados encontrados com os estimadores moleculares através dos softwares ML-Relate e Coancestry e o histórico cedido pelas instituições. As informações obtidas em nosso trabalho, portanto, são fundamentais para que os ursos encontrados nos zoológicos do Brasil possam participar na formação de casais em futuros programas de reprodução ex situ com o propósito de serem utilizados em planos de reintrodução da espécie na natureza.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-14T12:14:47Z No. of bitstreams: 1 PGEF17MA076.pdf: 1708102 bytes, checksum: 322df030779727eab396b8c422e27499 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T12:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF17MA076.pdf: 1708102 bytes, checksum: 322df030779727eab396b8c422e27499 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / PROMOP / CAPES / Through the morphometric indices one can infer about the necessary space that the species needs to develop, maintain its growth and production rates. Allied to this, diametric growth information can portray competition in a stand, indicating the need for management practices. Objective of the proposed study to analyze the morphometry and behavior of the development and diametric increase of Araucária angustifolia through dendrochronology. In addition, data collected in the field were compared with information generated by cloud of points captured by the terrestrial Laser scanner equipment. For an analysis of the morphometry data were collected from 121 individual trees, for the purpose 127 samples and how to evaluate the information Laser 18 individuals sampled. Araucarias belong to two sites in the municipality of São José do Cerrito, in Santa Catarina. (Dc), height (h), crown height (Hc), crown radius (Rc), crown length (Cc), crown diameter (IS), the degree of slenderness (GE), the formal crown (Fc), crown ratio (Pc%), crown area (Ac) and sociological position (s) In addition to removal of increment rolls. For the morphometric relationships, 11 significant correlations were obtained and as 5 higher correlations (Dap, hic, Cc, Dc, Pc%, IA and GE) were adjusted for their determination, logarithmic E. A covariance analysis was found to exist in the morphometric relationships evaluated for each case sampled. (PS2) 0.223 m2 and dominated (PS3) 0.356 m2. For site 2, PS1 had a mean of 0.381 m2, PS2 0.360 m2 and PS3 0.300 m2. The study showed that IPAd is correlated with canopy characteristics, being a hic, Cc, Pc (%) and GE. A means of communication between variable, dendrometric and morphological means, by traditional methods of measurement and captured by Laser station, did not present significant difference between them. However, the methodologies proposed in literature are susceptible to failures, mainly, by the influence of points that do not correspond to the surface of the tree. However, the shape of the crown for each class of Dap showed that the species has different contours throughout its development stage, characterizing a conical cup in the juvenile phase, and with a maturity or shape tend to be configured in a flat way, or Then identifying a shape of umbel. For the methodologies to be comprehensive for a species, the case studies are as follows, the analyzes are welcome, the diametral amplitude is greater for the inferences, besides evaluating the viability of the images generated by the Scanning terrestrial laser scanner in the Forest mensuration / Através dos índices da morfometria pode-se inferir sobre o espaço necessário que determinada espécie necessita para se desenvolver, manter suas taxas de crescimento e produção. Aliado a isso, informações de crescimento diamétrico conseguem retratar quadro de competição em um povoamento, indicando a necessidade de práticas de manejo. O objetivo do estudo proposto foi analisar a morfometria e o comportamento do desenvolvimento e incremento diamétrico de Araucaria angustifolia através da dendrocronologia. Além disso, foram comparados dados coletados em campo com informações geradas pela nuvem de pontos captada pelo equipamento Laser scanner terrestre. Para a análise da morfometria foram coletados dados de 121 árvores individuais, para incremento foram utilizadas 127 árvores e para avaliar as informações Laser 18 indivíduos amostrados. As araucárias pertenciam a dois sítios no município de São José do Cerrito, em Santa Catarina. Foram mensuradas as variáveis: diâmetro a altura do peito (Dap), altura (h), altura de início de copa (hic), raio de copa (Rc), comprimento de copa (Cc), diâmetro de copa (Dc), índice de abrangência (IA), índice de saliência (IS), grau de esbeltez (GE), formal de copa (Fc), proporção de copa (Pc%), área de copa (Ac) e a posição sociológica (s) de cada indivíduo, além da retirada de rolos de incremento. Para as relações morfométricas obteve-se 11 correlações significativas e para as 5 maiores correlações (Dap, hic, Cc, Dc, Pc%, IA e GE) foram ajustados modelos para sua determinação, sendo caracterizados com distribuição gama e normal, e funções identidade e logarítmica. A análise de covariância demonstrou existir diferenças nas relações morfométricas avaliadas para cada sítio amostrado. Para a análise do incremento periódico anual em diâmetro (IPAd), o sítio 1, em árvores dominantes (PS1) teve média de 0,235 m2, codominantes (PS2) 0,223 m2 e dominadas (PS3) 0,356 m2. Para o sitio 2, PS1 teve média de 0,381 m2, PS2 0,360 m2 e PS3 0,300 m2. O estudo mostrou que IPAd está correlacionado com as características da copa, sendo elas, a hic, Cc, Pc(%) e o GE. A comparação entre as médias das variáveis dendrométricas e morfométricas, pelos métodos de mensuração, tradicional e captado pela estação Laser, não apresentaram diferença significativa entre si. Porém, as metodologias propostas em literatura estão suscetíveis a falhas, principalmente, pela influência de pontos que não correspondem a superfície da árvore. Já para o formato da copa para cada classe de Dap mostrou que a espécie possui diferentes contornos ao longo do seu estágio de desenvolvimento, caracterizando uma copa cônica na fase juvenil, e com a maturidade o formato tende a configurar-se de maneira plana, ou então identificando uma forma de umbela. Para que as metodologias sejam abrangentes a espécie, são necessários estudos que incluem diferentes sítios amostrais, bem como, uma amplitude diamétrica maior para gerar inferências, além de avaliar a viabilidade do uso de imagens geradas pela varredura Laser scanner terrestre na mensuração florestal

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T14:56:36Z No. of bitstreams: 1 DANIELLE CAGLIARI DE LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 3778584 bytes, checksum: 74013e9f2e77f7e02dbb6be83101aaf0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELLE CAGLIARI DE LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 3778584 bytes, checksum: 74013e9f2e77f7e02dbb6be83101aaf0 (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / Capes / Estudos recentes mostram que o ciclo solar influencia os sistemas meteorológicos estratosféricos e troposféricos, proporcionando assim um novo quadro conceitual que reconsidera a evidência da influência solar no clima. Portanto, a principal proposta desse trabalho é investigar os possíveis efeitos dos ciclos solares nas anomalias da Temperatura da Superfície do Mar (ATSM). Para tanto, utilizou-se dados do número de manchas solares (NMS), proveniente do Royal Observatory of Belgium, de ATSM das áreas dos Niños 1+2, 3, 3.4 e 4, no Pacífico, e das áreas do Atlântico Tropical Norte e Sul, obtidos nos sites do CPC/NCEP/NOAA e do ESRL/NOAA, respectivamente, e de Oscilação Decenal do Pacífico (ODP), do ESRL/NOAA, todos dados mensais no período de dezembro/1949 a janeiro/2017. Objetivando filtrar as oscilações de escala intrasazonal, foi realizada a média móvel de três meses, com valor centrado no mês intermediário para todas as séries. Empregou-se o método dos quantis para classificar os períodos frios, neutros e quentes de cada área, considerando os 25% menores valores como períodos frios, os 25% intermediários como neutros e os 25% superiores como quente. Foram calculadas as médias e os desvios padrões do NMS para cada período e realizado o teste t de Student para comparar estas médias. Dessa forma verificou-se que, nos períodos de máximos do NMS, as ATSM no Pacífico e Atlântico Norte tendem para as condições neutras e as do Atlântico Sul para as frias. Para se verificar detalhes da relação entre as séries de ATSM e NMS, aplicou-se a análise espectral de transformadas Ondaletas Contínuas, Cruzadas e de Coerências, tendo como base a Ondaleta de Morlet. Os resultados demostraram haver influências dos ciclos solares de Hale (256 meses), de Schwabe (128 meses) e do seu segundo harmônico (64 meses) no comportamento das ATSM. Também foi observado que as ATSM nos oceanos Pacífico e Atlântico respondem de forma diferente ao forçante solar. Concluiu-se que os efeitos dos ciclos solares sobre as ATSM se dá de forma não linear, pois ocorreram mudanças de fases entre as séries ao longo do tempo. Quanto à diferença de resposta das ATSM do Pacífico e do Atlântico, ao forçante solar, acredita-se que seja devido à Anomalia Geomagnética do Hemisfério Sul e a fenômenos atmosféricos associados, mas não houve estudos contundentes a esse respeito, tanto que se sugerem pesquisas sobre a influência dos ciclos solares na circulação atmosférica, principalmente, para a região do Atlântico Sul. / Recent studies show that the solar cycle influences stratospheric and tropospheric meteorological systems, thus providing a new conceptual framework that reconsiders the evidence of solar influence on climate. Therefore, the main proposal of this work is to investigate the possible effects of solar cycles on Sea Surface Temperature Anomalies (SSTA). In order to do so, we used data of sunspot number (SN) from the Royal Observatory of Belgium, SST anomalies in the areas of Niños 1 + 2, 3, 3.4 and 4 in the Pacific, and North Atlantic and South Atlantic, in the Atlantic, obtained from the CPC/NCEP/NOAA and ESRL/NOAA sites, respectively, and Pacific Decadal Oscillation (PDO), from the ESRL/NOAA, all monthly data during the period of December/1949 to January/2017. A three-month moving average filter was applied on all series to remove the intraseasonal oscillations. The quantile method was used to classify the cold, neutral and warm periods of each area, considering the 25% lower values as cold periods, the 25% intermediate as neutral and the 25% higher as warm. The means and standard deviations of the SN were calculated for each period and Student's t-test was performed to compare these means. It was verified that, in periods of SN maxima, the SSTA in the Pacific and North Atlantic tended to neutral conditions and those from the South Atlantic to the cold. In order to verify details of the relation into the series of SSTA and SN, the spectral analysis of the Continuous Wavelet Transform, Cross-Wavelet Transform and Wavelet Coherence was used, based on Morlet wavelet. The results showed that there were influences of solar cycles of Hale (256 months), Schwabe (128 months) and its second harmonic (64 months) in the behavior of SSTA. It has also been observed that the SSTA in the Pacific and Atlantic oceans respond differently to the solar forcing. It was concluded that the solar cycles effects on SSTA occur in a non-linear way, as there were phase changes between the series over time. As for the difference in the response of the Pacific and Atlantic SSTA to the solar forcing, it is believed to be due to the Southern Hemisphere Geomagnetic Anomaly and associated atmospheric phenomena, but there have been no conclusive studies on this matter, so much so that researches are suggested on the influence of solar cycles on the atmospheric circulation, most importantly for the South Atlantic region.

The considered work esteem, by means of data of multispectral images of the Landsat 5 - TM, vegetation indices, albedo, surface temperature surface and the balance of radiation of the city of Maceió relating them with the urban mesh. The city of Maceió, in last the 30 years, it had its intensified areal growth, that is, the substitution of green areas for a built urban zone, modifying the relief, waterproofing the ground, thus diminishing the participation of the flow of heat in the ground of the rocking of energy in the surface and increasing the flow of responsible sensible heat for the felt thermal sensation. Therefore, local changes caused by constructions and inadequate occupations had provoked alterations in the ambient urban comfort. The used images are composed for seven referring spectral bands the Landsat 5 - TM to days 11 of June of 1990, 21 of September of 1998 and 03 of September of 2003. The calculations had been carried through with the use of software ERDAS 8.5. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) presented average values of 0.188 for the year of 1990, 0.253 for 1998 and 0.242 for 2003. In accordance with the results had increase of the NDVI, what it could take the conclusion of that occurred an intensification of the vegetal covering. The surface albedo was of 12.06% for the year of 2003 followed by 9.95% for 1998 and 9.84% for 1990, being this the lowest value presenting if compared with the other years studied in the research. The temperature of the terrestrial surface estimate was bigger for the year of 1998 being of 26.96°C the average value and for the years of 1990 and 2003 she was practically the same one, being of 24.19°C and 24.90°C respectively. The instantaneous values of the balance of radiation in the surface were lesser for the year of 1990 and with averages next between the years to 1998 and 2003. The gotten values had been: 586.35W/m2 for 1990, 763.06W/m2 for 1998 and 752.32W/m2 for 2003. For the attainment of a detailed evaluation more of the research it would be necessary to take in consideration the local topography for the use of the Digital Elevation Model - DEM. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O trabalho proposto estima, mediante dados de imagens multiespectrais do Landsat 5- TM, índices de vegetação, albedo, temperatura da superfície terrestre e o saldo de radiação da cidade de Maceió, relacionando-os com a malha urbana. O município de Maceió, nos últimos 30 anos, teve seu crescimento areal intensificado, o que resulta substituição de áreas verdes por uma zona urbana edificada, alterando o relevo, impermeabilizando o solo, diminuindo assim a participação do fluxo de calor no solo do balanço de energia na superfície e aumentando o fluxo de calor sensível, responsável pela sensação térmica sentida. Portanto, mudanças locais causadas por edificações e ocupações inadequadas provocaram alterações no conforto urbano ambiental. As imagens utilizadas são compostas por sete bandas espectrais do Landsat 5 - TM referentes aos dias 11 de junho de 1990, 21 de setembro de 1998 e 03 de setembro de 2003. Os cálculos foram realizados com a utilização do software ERDAS 8.5. O Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (IVDN) apresentou valores médios de 0,188 para o ano de 1990, 0,253 para 1998 e 0,242 para 2003. De acordo com os resultados houve aumento do IVDN, o que poderia levar a conclusão de que ocorreu uma intensificação da cobertura vegetal. O albedo da superfície encontrado foi de 12,06% para o ano de 2003 seguidos por 9,95% para 1998 e 9,84% para 1990, sendo este o mais baixo valor apresentando se comparado aos outros anos estudados na pesquisa. A temperatura da superfície terrestre estimada foi maior para o ano de 1998 sendo de 26,96°C seu valor médio e para os anos de 1990 e 2003 foi praticamente a mesma, sendo de 24,19°C e 24,90°C, respectivamente. Os valores instantâneos do saldo de radiação na superfície foi menor para o ano de 1990 e com médias próximas entre os anos de 1998 e 2003. Os valores obtidos foram: 586,35W/m2 para 1990, 763,06W/m2 para 1998 e 752,32W/m2 para 2003. Para a obtenção de uma avaliação mais detalhada da pesquisa seria necessário levar em consideração a topografia local pela utilização do Modelo de Elevação Digital MED.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2283755 bytes, checksum: 7b17f9a16dc883593adc1fe443b6a654 (MD5) Previous issue date: 2013-03-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The performance of LSEMs (Land surface and ecosystem models) depends on the parameters of the equations representing the simulated process. However, the measurement of some parameters can be impractical or even impossible; therefore, they need to be estimated, or preferably optimized specifically for each ecosystem. When the parameters are calibrated to a single variable (mono-objective problem) they may not represent the reality, because the complexity of the model and its dependence on several variables (multi-objective problem). Thus, simultaneous multi-objective optimizations are indispensable. However, the optimization performance decreases as the number of variables to be optimized simultaneously increases. Furthermore, the study of simultaneous optimization using more than three objectives is a new area and not yet sufficiently studied. For simultaneous optimization of a large number of variables, there is a method that uses concepts of hierarchical systems theory in which the optimization occurs from the fastest (radiative fluxes) to the slowest process (carbon allocation). This study evaluates the performance of the hierarchical optimization using the index D (the average of the ratios between the individual outputs of multi-objective optimization and monoobjective). Understanding how the performance index D varies with respect to the number of objective functions optimized and to the number of hierarchical levels is important for the development of this research area. Two steps are necessary to achieve the study goals. First, a sensitivity analysis was performed to determine the output variables sensitivity to the model parameters. After, simulations were made using all possible combinations among the seven micrometeorological variables available (PARo, fAPAR, Rn, u *, H, LE, NEE) taking into account the hierarchy of processes. The results indicate that for up to three objective functions, hierarchical multi-objective optimization generates better results than the simultaneous multiobjective optimization (one hierarchical level), provided that the parameters distribution among hierarchical levels is consistent with the sensitivity analysis. Another important result shows that for the same number of outputs optimized, the greater the number of hierarchical levels the better the performance of the optimized model. However, the model performance falls quickly as the number of objective functions increases, evidencing that the power of hierarchy calibration that use a high number of objective functions is highly dependent on the removal of some constraints for model s performance. / O desempenho de um LSEM (Modelo de superfície terrestre e ecossistema) depende dos parâmetros das equações que representam os processos simulados. Contudo, a mensuração de alguns destes parâmetros pode ser impraticável ou até mesmo impossível; por isso, necessitam ser estimados ou, preferencialmente, otimizados para cada ecossistema. Quando os parâmetros são calibrados para uma única variável (problema mono-objetivo) eles podem não representar bem a realidade, dado a complexidade do modelo e sua dependência de diversas variáveis (problema multiobjetivo). Por isso, há a necessidade de uma otimização simultânea multiobjetiva. Porém, o desempenho da otimização diminui com o aumento do número de variáveis otimizadas simultaneamente e, além disso, o estudo da otimização simultânea de mais de três objetivos é uma área relativamente nova e não suficientemente estudada. Para a otimização simultânea de um grande número de variáveis, existe uma metodologia na qual se utiliza conceitos de teoria hierárquica de sistemas em que a otimização ocorre dos processos mais rápidos (fluxos radiativos) para os mais lentos (alocação de carbono). Este trabalho avalia o desempenho da otimização hierárquica do modelo, utilizando o índice D (a média das razões individuais entre as saídas das otimizações multiobjetiva e monoobjetiva). Entender como o índice de desempenho D do algoritmo de otimização hierárquico varia em relação ao número de funções objetivo otimizadas é de extrema importância para o desenvolvimento desta área de pesquisa. Para fazer atingir os objetivos, foram necessárias duas etapas. Primeiramente, foi feita uma análise de sensibilidade, a fim de conhecer a sensibilidade das variáveis de saída aos parâmetros do modelo. Depois, foram feitas simulações com todas as combinações possíveis entre as sete variáveis micrometeorológicas disponíveis (PARo, fAPAR, Rn, u*, H, LE, NEE) levando em consideração a hierarquia dos processos. Os resultados encontrados indicam que, para até três funções objetivo, a otimização multiobjetiva hierárquica pode gerar resultados melhores do que a otimização multiobjetiva tradicional (um único nível hierárquico), desde que a distribuição dos parâmetros entre as variáveis seja feita de forma coerente com a análise de sensibilidade. Outro resultado importante revela que para um mesmo número de saídas otimizadas, quanto maior o número de níveis hierárquicos melhor o desempenho do modelo otimizado. Porém, o desempenho do modelo diminui rapidamente quando o número de funções objetivo aumenta, evidenciando que o poder da calibração hierárquica para o uso de um grande número de funções objetivo é altamente dependente de algumas restrições que o modelo possui e um alto desempenho do modelo para muitas funções objetivo será possível somente após a remoção delas.

A emissividade da superfície terrestre (EST) é uma propriedade importante na caracterização de alvos através do Sensoriamento Remoto (SR). A estimativa da EST envolve a aplicação de uma função indeterminada de várias variáveis em dados de radiância contaminados por uma atmosfera de complexa modelagem. Dunas, em geral, são compostas por quartzo, cujo comportamento emissivo é bem caracterizado com sensores que operam entre 8–12μm. Neste trabalho foram avaliados 4 métodos de recuperação de temperatura-emissividade a partir de dados de radiância corrigida dos efeitos atmosféricos. Os quatro métodos foram aplicados em dados do subsistema do infravermelho termal (TIR) do sensor ASTER e são: Método da Emissividade Normalizada (MEN), Método da Banda de Referência (MBR), Separação de Emissividade e Temperatura (TES) e Resíduos Alpha (α-Residual). Foram geradas imagens de emissividade, cujas amostras puras (controle) de quartzo foram comparadas com uma curva homóloga da biblioteca espectral do Laboratório de Sensoriamento Remoto do Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Neste trabalho, os métodos foram comparados pelas diferenças na emissividade média, temperatura média de uma imagem ASTER e geometria da curva através de seus valores alphas. Obteve-se como resultado que o método TES apresentou uma emissividade média absoluta maior em relação ao MEN e MBR. A temperatura média para métodos MEN e MBR foi de 35,18ºC, TES de 30,10ºC e o α-Residual não gerou um valor de temperatura, pois não considera esta variável na estimativa do espectro alpha. A geometria da curva do método TES foi a mais próxima da curva espectral de referência. Os métodos comparados neste trabalho não obtiveram um desempenho quantitativo dentro dos limiares certos, é dizer no intervalo de emissividade de um quartzo a 29ºC. Os métodos neste trabalho tiveram uma tendência a superestimar os valores de temperatura e consequentemente os valores de emissividade, devido a uma correção atmosférica inexata em condições de alta umidade, suposições iniciais (emissividade) com grande erro, heterogeneidade do alvo. Em contrapartida se obteve bom desempenho na individualização dos campos de dunas preservando a forma da curva espectral (geometria) do quartzo. / The land surface emissivity (LSE) is an important property in the characterization of targets through Remote Sensing (RS). The estimation of LSE involves the application of an indeterminate function of several variables in radiance data contaminated by an atmosphere of complex modeling. In general, sand dunes are composed of quartz, whose spectral behavior is well characterized with sensors operating between 8-12μm. In this work, four methods of temperature-emissivity recovery were evaluated from atmospheric effects corrected radiance data. The four methods were applied to data from the thermal infrared (TIR) subsystem of the ASTER sensor, and they are: Normalization Emissivity Method (NEM), Reference Channel Method (RCM), Temperature Emissivity Separation (TES) and Alpha Residuals Method (α- Residual). Emissivity images were generated, whose pure quartz samples (control) were compared to a homologous curve of the spectral library of the Remote Sensing Laboratory of the State Center for Remote Sensing and Meteorology Research at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). In this study, the methods were compared by differences in mean emissivity, mean temperature of ASTER image and curve geometry through their alpha values. As a result, the TES method presented a higher mean absolute emissivity, in relation to NEM and RCM. The mean temperature for NEM and RCM methods was 35.18 °C, TES was 30.10 °C and α-Residuals did not generate a temperature value, since it does not consider this variable in the estimation of the alpha spectrum. The geometry of the TES method curve was the closest to the reference spectral curve. The methods compared in this work did not obtain a quantitative performance within the certain thresholds, in the emissivity range of a quartz at 29 °C. The methods tend to overestimate the temperature values and consequently the emissivity values due to an inaccurate atmospheric correction under conditions of high humidity, initial assumptions (emissivity) with great error, heterogeneity of the target. In contrast, a good performance was obtained in the individualization of the dune fields, preserving the shape of the spectral curve (geometry) of the quartz.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-10-10T14:05:39Z No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-20T18:51:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-20T18:51:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T18:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Amazonian floodplains are complex networks that play relevant roles in global biogeochemical cycles, and the bacterioplankton degradation of organic matter is key in regional carbon budget in these systems. The Amazon undergoes seasonal variations in water level, which produces changes in landscape and in sources of organic inputs into floodplain systems. Although these changes should affect bacterioplankton, no studies have addressed the question of which factors drive spatial and temporal patterns of bacterioplankton in these systems. We used high-throughput (Illumina MiSeq) sequencing of the V3-V4 region of the 16SrRNA gene to investigate the spatiotemporal patterns of bacterioplankton community at different diversity layers and size fractions, and their correlation with environmental variables in an Amazon floodplain lake. Overall, four phyla dominated the community throughout the study: Actinobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria and Planctomycetes, but their abundance were different between size fractions, hydrologic periods and influence area. The rare biosphere had an important contribution for the composition patterns of all community and showed be more influenced by the spatial complexity. We found that the floodpulse was the mainly drive force of community composition patterns for the free-living fraction, and the distance from the Amazon river was the main driver for the particle-attached fraction. We also found differences between the combination of local and regional factors across space and time shaping the community. This is the first detailed characterization of the bacterioplankton community composition in an Amazon floodplain lake and we demonstrated that the spatial and temporal complexity of this system were reflected in bacterioplankton community composition. / Planícies de inundação Amazônicas são redes complexas que desempenham papéis relevantes nos ciclos biogeoquímicos globais e a degradação da matéria orgânica é um processo chave no balanço regional de carbono desses sistemas. A Amazônia sofre variações sazonais no regime hidrológico, o que produz mudanças na paisagem e nas fontes de matéria orgânica nos sistemas de inundação. Embora essas mudanças possam afetar o bacterioplâncton, nenhum estudo abordou a questão de quais fatores direcionam os padrões espaciais e temporais dessa comunidade nesses sistemas. Neste estudo, foi usado o sequenciamento de alto rendimento (Illumina MiSeq) da região V3-V4 do gene 16S do rRNA para investigar os padrões espaçotemporais do bacterioplâncton em diferentes camadas de diversidade e frações de tamanho, e sua correlação com as variáveis ambientais em um lago de várzea Amazônico. No geral, quatro filos dominaram a comunidade ao longo do estudo: Actinobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria e Planctomycetes, porém suas abundâncias foram diferentes entre frações de tamanho, períodos hidrológicos e área de influência. A biosfera rara teve uma importante contribuição para os padrões de composição de toda a comunidade e mostraram ser mais influenciadas pela complexidade espacial. Nós encontramos que o pulso de inundação foi a principal força motora dos padrões de composição para a fração livre, e a distância do rio Amazonas para a fração aderida a partículas. Nós também encontramos diferenças entre a combinação de fatores locais e regionais através do espaço e do tempo modulando a comunidade. Esse é a primeira caracterização detalhada da composição da comunidade do bacterioplâncton em um lago de várzea Amazônico e nós demonstramos que a complexidade temporal e espacial deste sistema foi refletida na composição da comunidade do bacterioplâncton. / CNPq: 490634/2013-3 / CNPq: 132749/2015-7 / FAPESP: 2014/13139-3 / FAPESP: 2013/18083-0