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Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-28T12:14:06Z No. of bitstreams: 1 Ewerton Pereira de Oliveira.pdf: 3097383 bytes, checksum: 9fa977ae687b83d00d6da838bc685cb5 (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-28T12:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ewerton Pereira de Oliveira.pdf: 3097383 bytes, checksum: 9fa977ae687b83d00d6da838bc685cb5 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 Sagital otoliths were analyzed trying to identify possible relationships among shape groups and environmental, biological and taxonomical variables of fishes. Five hundred otoliths images of different species were obtained. Cluster analysis by Ward's criterion was used in order to form similar otolith groups based on their shapes. This method was applied at two different times: 1) using a matrix of normalized Fourier coefficients, obtained by Fourier Elliptical analysis and Euclidean distance as similarity measure; and 2) using a similarity matrix produced by "TO distance ". Thirteen otolith morphotypes, validated by the silhouette graph, were obtained from both procedures. However, "TO distance" was more efficient, getting more heterogeneous shapes among groups and homogeneous shapes within them. Based on the groups obtained from “TO Distance”, simple correlation analysis was carried out to investigate the relationship among otolith shapes and fish variables. Results showed that the variables related to sulcus acusticus, such as position, depth and shape, were the most significant, getting a percentage of explanation of 100% of the total variability among shape groups. It follows that the results presented here can help to explain how otolith shape varies in function of fish species characteristics. Otólitos sagita foram analisados buscando identificar possíveis relações entre os grupos de forma do mesmo com as características ambientais, biológicas e taxonômicas de peixes. Quinhentas imagens de otólitos sagita de espécies diferentes foram obtidas sendo estas imagens associadas a um arquivo com informações biológicas, ambientais e taxonômicas dos otólitos. A análise de agrupamento, através do critério de Ward, foi utilizada com o objetivo de formar grupos de otólitos semelhantes quanto a sua forma. Este método foi aplicado em dois momentos distintos, o primeiro utilizando a matriz dos coeficientes de Fourier normalizados, obtidos pela análise de Fourier Elíptica, tendo a distância Euclidiana como indicador de similaridade entre os otólitos e o segundo momento utilizando uma matriz de similaridade produzida pelo “TO distance”, onde foram estabelecidos 13 morfotipos de otólitos quanto a sua forma, estes validados por meio do gráfico da silhueta. Foi possível identificar que o “TO distance” mostrou ser uma medida de similaridade eficiente na separação das imagens, obtendo morfotipos mais heterogêneos entre os grupos e mais homogêneos dentro deles. A análise de correspondência simples mostrou que as variáveis relacionadas aos sulcos acústicos, como posição, profundidade e forma da cauda foram as que mais se destacaram, obtendo um percentual de explicação de 100% da variabilidade total dos dados para as duas dimensões juntas. Os resultados obtidos pelos métodos multivariados facilitaram a interpretação das inter-relações entre os treze grupos e as categorias das variáveis, mostrando como a forma dos otólitos e suas características podem influenciar na vida das espécies.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-04-19T13:01:07Z No. of bitstreams: 1 Jader da Silva Jale.pdf: 9845063 bytes, checksum: a4099ac7d2600e6b68a1349ce0d9bc53 (MD5) Made available in DSpace on 2017-04-19T13:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jader da Silva Jale.pdf: 9845063 bytes, checksum: a4099ac7d2600e6b68a1349ce0d9bc53 (MD5) Previous issue date: 2015-06-01 The growth of the world economy, driven by emerging countries, especially China, has generated signi cant changes in the commodities market since 2002. The commodity prices have shown a signi cant increase, reecting the erce conditions of supply and demand for these products, driven by the climatic phenomena that have negatively afected the supply, and by the demand growth rate. The global nancial crisis began in the US market, and eventually turned out the worst global nancial crisis since 1929 (the break of the New York Stock Exchange). The bankruptcy of Lehman Brothers investment bank on September 15, 2008 marks the transformation of the international nancial crisis, after which in Brazil there was a great reduction of international credit, accompanied by a sharp increase of the dollar exchange rate. Considering that the agricultural sector is of fundamental importance to the economic health, being a major investor in environmental and rural technologies, Brazil can not succumb to the idea of a slowdown in this sector, as in 2008 the Brazilian agribusiness represented 36.7% of exports, generating 37% of jobs, and 28% of gross domestic product (GDP). This work investigates the returns asynchrony and the behavior of the cross-correlations for six agricultural Brazilian agribusiness commodities, for the period prior to the global nancial crisis (2006-2009), and after the crisis (2010-2014). The Cross-Sample Entropy method was used for quantifying the asynchrony among the commodity returns series. In addition, the methods Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis (MF-DCCA), Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) and Detrended Cross-Correlation Analysis (DCCA) were used to investigate cross-correlations and auto correlations in the returns series. The results of multifractal analysis show that for all time series, the multifractality decreased after the global nancial crisis, indicating smaller range of the scale invariant fluctuations, except for Cotton, which exhibits precisely the opposite behavior. Based on the obtained results, it can be concluded that the multifractal analysis and the complexity analysis can be useful in the studies of the dynamics of the Brazilian agribusiness, given its importance within the global economic scenario, for adoption of monetary and scal policies by the responsible economic agents, or by the federal government. O crescimento da economia mundial, impulsionado por países emergentes, principalmente a China, gerou mudanças relevantes no mercado de commodities a partir de 2002. Observou-se uma mudança nos preços das commodities, que mostraram uma elevação expressiva, mostrando condições acirradas entre oferta e demanda desses produtos, impulsionadas pela existência de problemas climáticos que afetaram negativamente a oferta e pelo ritmo de crescimento da demanda. A crise financeira mundial iniciou-se no mercado americano e acabou se tornando a pior crise financeira mundial desde 1929 (quebra da bolsa de Nova York). A falência do banco de investimento Lehman Brothers no dia 15 de setembro de 2008 marca a transformação da crise financeira internacional, e após isso, ocorre uma grande redução do crédito internacional e o dólar dispara no Brasil. Considerando que o setor agrícola é de fundamental importância para a sanidade econômica e por ser um grande investidor em tecnologias ambiental e rural, o Brasil não pode sucumbir a idéia uma desaceleração neste setor, pois o agronegócio brasileiro representou, em 2008, 36.7% das exportações brasileiras, geração de 37% dos empregos e 28% do Produto Interno Bruto (PIB). Neste trabalho investigou-se a assincronia, a transferência de informação e o comportamento das correlações cruzadas dos retornos de seis commodities agrícolas do agronegócio brasileiro, para os períodos anteriores (2006-2009) e posteriores a crise financeira mundial (2010-2014). Utilizou-se o método Cross-Sample Entropy para quantificar a assincronia entre todas as séries de retornos das commodities. Utilizou-se os métodos Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis (MF-DCCA), Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) e Detrended Cross-Correlation Analysis (DCCA) para investigar correlações cruzadas e auto correlações. Os resultados da análise multifractal mostram que para todas as séries temporais, a multifractalidade diminuiu após a crise financeira mundial, indicando menor variedade do tamanho das flutuações que apresentam invariância de escala, exceto o algodão, que apresentou comportamento contrário. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a análise multifractal e a análise de complexidade podem ser úteis nos estudos da dinâmica do agronegócio brasileiro, dada a sua importância, diante do cenário econômico mundial seja para adoção de políticas monetárias e fiscal dos órgãos responsáveis, agentes econômicos ou pelo governo federal.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-10T12:26:32Z No. of bitstreams: 1 Sergio Almeida de Medeiros Filho.pdf: 1135629 bytes, checksum: 2d9c68b6638c763cec59e0543587e5ad (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-10T12:26:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio Almeida de Medeiros Filho.pdf: 1135629 bytes, checksum: 2d9c68b6638c763cec59e0543587e5ad (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 One of the most environmentally impacted Brazilian biomes is the Atlantic Forest, mainly due to the exploitation of natural resources since the time of the discovery of Brazil. Currently, only about 5% of the original coverage of this biome is preserved and distributed in fragmented habitats involved by urban areas. As one of the groups that have a great potential to be indicators of the habitat destruction levels in many regions of the world, bats has a great importance for the maintenance and restoration of these ecosystems, since they are, among many other functions, excellent seed dispersers. Hence, researches that aim to increase the knowledge about these animals, manly in impacted environments need to be conducted. In this context, this study aimed to evaluate the possible effects of the fragmetation of the Atlantic Forest in the external morphological features of these mammals. Were measured 12 morphometric variables and the weight of 136 individuals of the Atibeus planirostris, collected in Ecological Reserves of Caetés, Tapacurá Ecological and Charles Darwin. The results obtained using univariate and multivariate analyzes indicatedifferences in bat forearm length of A. planirostris between the ecological stations studied, possibly due to resource constraints and other factors that act on the Atlantic forest fragments. A Floresta Atlântica é um dos biomas que mais sofreram impactos ambientais devido à exploração de recursos naturais desde a época do descobrimento do Brasil. Atualmente, somente cerca de 5% da cobertura original deste bioma está preservada, e distribuída em fragmentos de habitats envolvidos pela malha urbana. Como um dos grupos com grande potencial de serem indicadores sobre os níveis de destruição de habitats em muitas regiões do mundo, os morcegos são de grande importância para a manutenção e recuperação de ecossistemas, devido, entre muitas outras funções, serem excelentes dispersores de sementes. O objetivo do presente trabalho é avaliar quais os possíveis efeitos que a destruição da Floresta Atlântica vem causando nas caraterísticas morfológicas externas destes mamíferos. Foram mensurados 12 variáveis morfométricas e o peso de 136 indivíduos da espécie Artibeus planirostris, coletados nas Reservas Ecológicas de Caetés e Tapacurá, e o Refugio Ecológico Charles Darwin. Os resultados obtidos através de analises univariada e multivariadas, indicam diferenças no comprimento do antebraço de morcegos da espécie A. planirostris entre as estações ecológicas estudadas, possivelmente devido a limitações de recursos e outros fatores que agem sobre fragmentos de floresta atlântica.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-07T11:52:38Z No. of bitstreams: 1 Jose Rodrigo Santos Silva.pdf: 13129069 bytes, checksum: b427ff42ec7918c3d0cf7f63798ed648 (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-07T11:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Rodrigo Santos Silva.pdf: 13129069 bytes, checksum: b427ff42ec7918c3d0cf7f63798ed648 (MD5) Previous issue date: 2014-09-19 The objective of this study was to uncloak the dynamic of climate of Brazil, seeking to measure the regularity and the long range autocorrelation of daily climate series of temperature of air (average, maximum, minimum, and temperature range), relative humidity of air average and wind speed average. The data were obtained by Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), at 264 meteorological stations, in the period from January 1990 to December 2012. We use the Detrended Fluctuation Analysis to realize the estimation of the Hurst exponent, the Multiscale Sample Entropy to estimating the entropy of series and the Kriging to interpolate the estimates made. We observed that higher latitudes tend to attenuate the mean of temperatures of air maximum, minimum and average, but increase the variability of the same. This inversion of the magnitudes of the mean and standard deviation is also observed in the relative humidity of air. The means of the estimated Hurst exponents estimated for Brazil were 0.81, 0.79, 0.81, 0.77, 0.83 and 0.64, and the estimated Sample Entropy, 1.39, 1.78, 1.46, 1.41, 1.56 and 1.66, respectively for average, maximum and minimum temperatures of air, temperature range, relative humidity of air average and wind speed average. The values of the estimated Hurst exponents showed a positive correlation with latitude in the temperature variables studied. Such a correlation was not observed in other variables. This a correlation was not observed in other variables. The regularities of climate series in Brazil were medians. Spatially, the greatest changes occurred in estimates of entropies in the scale 1 to 2 of , in the Multiscale Sample Entropy. As from ≥2 the changes observed were more subtle. We observe the influence of the Equatorial Continental air mass in entropy of temperatures daily average and maximum of air. The climatic factor of altitude influenced with more frequently in the observed results, mainly on temperature variables. In some cases, the continentality and the air masses were also identified as important factors in characterizing the spatial distribution of estimates made. O objetivo deste estudo foi desvendar a dinâmica climática do Brasil, buscando mensurar a regularidade e a autocorrelação de longo alcance em séries climáticas diárias de temperatura do ar (média, máxima, mínima, e amplitude térmica), umidade relativa média do ar e velocidade média diária do vento. Os dados foram obtidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia, em 264 estações meteorológicas, no período de janeiro de 1990 a dezembro de 2012. Utilizamos o Detrended Fluctuation Analysis para realizar a estimativa do expoente de Hurst, o Multiscale Sample Entropy para as estimativas da entropia das séries e o Kriging para a interpolação das estimativas realizadas. Observamos que maiores latitudes tendem a atenuar as médias das temperaturas máxima, mínima e média do ar, porém aumentam a variabilidade das mesmas. Esta inversão entre as magnitudes da média e do desvio padrão também é observado na umidade relativa média do ar. As médias dos expoentes de Hurst estimados para todo o Brasil foram 0,81; 0,79; 0,81; 0,77; 0,83 e 0,64; e do Sample Entropy estimado, 1,39; 1,78; 1,46; 1,41; 1,56 e 1,66, respectivamente para séries diárias de temperatura média, máxima e mínima do ar, amplitude térmica do ar, umidade relativa média do ar e velocidade média do vento. Os valores do expoentes de Hurst estimados apresentaram uma correlação positiva com a latitude nas variáveis de temperatura do ar estudadas. Tal correlação não foi observada nas demais variáveis. As regularidades das séries climáticas no Brasil foram medianas. Espacialmente, as maiores alterações nas estimativas das entropias ocorreram na escala 1 para a 2 de , no Multiscale Sample Entropy. A partir de ≥2 as mudanças observadas foram mais sutis. Observamos influência da massa de ar Equatorial Continental na entropia das temperaturas do ar média e máxima diárias. O fator climático da altitude atuou com maior frequência sob os resultados observados, principalmente nas variáveis de temperatura. Em alguns casos, a continentalidade e as massas de ar também foram apontados como fatores importantes na caracterização da distribuição espacial das estimativas realizadas.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-16T13:39:34Z No. of bitstreams: 1 Simara Lucia Lemos da Costa.pdf: 2251567 bytes, checksum: 5648bf173503029f7a01496e96697b30 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-16T13:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simara Lucia Lemos da Costa.pdf: 2251567 bytes, checksum: 5648bf173503029f7a01496e96697b30 (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Preserving the environment is a difficult task and depends on appropriate global and regional protectionist policies and characteristics of each region. Vegetation fires, controlled or not, cause direct damage to the environment, with environmental, social, and economic consequences. The detection of hot-pixels in Brazil was initiated by the National Institute for Space Research (INPE) in 1987, being a pioneering and the most comprehensive such initiative in the world, making use of a large number of satellites that generate hundreds of daily images used for mapping the fire outbreaks. In this work we apply the Detrendend Fluctuation Analisys (DFA) method to study correlations in daily temporal series of hot pixels detected in biomes Amazon, Caatinga, Cerrado, Atlantic Forest, Pantanal and Pampa, collected by satellites NOAA-12 and AQUA_M-T during the period 1999-2012. For all the biomes hot pixel series are found to be characterized by persistent long-term correlations, where the Pampa biome demonstrates the weakest correlation. For the Amazonas biome the entire series was analyzed in consecutive six-month periods corresponding to dry season and rainfall season for each year. The dry season (July to December) is characterized by a higher number of fires, with scaling exponent > 0;5 indicating persistent long-term correlations, while the rainy season (January to June) shows fewer fires and weaker persistency in hot-pixels time series. Preservar o meio ambiente é uma tarefa difícil e depende de políticas protecionistas globais e regionais adequadas às características de cada região. Queimadas, praticadas de forma controlada ou não, causam danos diretos ao meio ambiente, com consequências ambientais, sociais, econômicas, etc. A detecção de focos de calor no Brasil foi iniciada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em 1987, a pioneira e mais completa no mundo, fazendo uso de um maior número de satélites que geram centenas de imagens diárias usadas para mapeamento dos focos. Neste trabalho foi utilizada a análise de Detrendend Fluctuation Analisys (DFA) para estudar as correlações em séries temporais de focos de calor diariamente detectados nos biomas Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e Pantanal, pelos satélites de referência NOAA-12 e AQUA_M-T durante o período de 1999-2012. Todos os Biomas apresentaram séries de focos de calor indicando correlações de longo alcance persistentes. O Bioma Pampa foi o que obteve menor correlação. No Bioma Amazônia foi analisada toda a série em períodos consecutivos de seis meses correspondentes a estação de seca e de chuva para cada ano. A estação seca (julho a dezembro) caracteriza-se por apresentar maior número de incêndios, com expoente de escala > 0;5 indicando correlações de longo alcance persistentes, enquanto que a estação chuvosa (janeiro a junho) por apresentar menor número de incêndios e menor persistência nas séries de focos de calor.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-06-28T16:20:12Z No. of bitstreams: 1 David Venancio da Cruz.pdf: 840282 bytes, checksum: 2cfe5aafec8bce703513d8d0c952e226 (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-28T16:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David Venancio da Cruz.pdf: 840282 bytes, checksum: 2cfe5aafec8bce703513d8d0c952e226 (MD5) Previous issue date: 2014-06-11 Water is essential for sustaining life on the planet and the dynamics of nature it permeates all the cycles of nature. The degradation of this resource affect the health, well-being of people, flora and fauna. In the characterization of water quality are determined various parameters representing the physical, chemical and biological characteristics, indicators of water quality, which are impurities when they reach values ˆaˆahigher than those established for a particular use. For an evaluation of efficient and fast data that indicate the quality of drinking water techniques of statistical process control were used. This work preferenciou the use of techniques of statistical process control in assessing the quality of drinking water in the city of Campina Grande in order to compare the data with the resolution of N0 357/2005 of the National Environmental Council (CONAMA), detect better control chart for the univariate process and optimize the process through multivariate chart. To assess the water quality in Campina Grande a literature search was performed using data provided by the water company and Sewers of Para´ıba in the period 2011-2013 a total of 36 samples. The station treatment in the municipality of Queimadas - PB, responsible for supplying Public water of Campina Grande and adjacent municipalities with the flow treated water averaged 5.400m3/h. The variables chosen for the evaluation of water were: pH, chlorine, turbidity and color as they are considered relevant features on the water distributed for consumption to be potability standards. The analysis of data was through graphs of individual control Shewhart, exponentially moving average weighted (EWMA), cumulative sum (CUSUM), and multivariate capability index univariate and multivariate process. Except for the pH variable, the other variables showed high variability in the data. In Shewhart charts observed that the color and turbidity variables exist sequences and points above the upper limit points, where their processes are shown outside the statistical control. In the graphs of CUSUM and EWMA observed pH and chlorine, the course of the process is an increase in variability, indicating an instability in the process, confirmed by the process capability index, which indicated the process variables for pH and chlorine are not able to meet your specifications, however remained within statistical control. The bivariate correlations between the variables of water quality, chlorine and turbidity showed a moderate correlation (r = 0.673). For the univariate case, the EWMA chart proved to be the best in the monitoring of water quality due its efficiency as it is sensitive to small variations of the order of 1.5 standard deviations. The multivariate control chart is beneficial from the point of view of time in monitoring and analysis of variables simultaneously. The degree of impairment of quality of drinking water and low, because only variable chlorine introduced himself outside the limits stipulated by Resolution CONAMA, which provides for the classification of water bodies. A água é fundamental para a manutenção da vida no planeta e á dinâmica da natureza, pois permeia todos os ciclos da natureza. A degradação desse recurso prejudica a saúde, o bem-estar das populações, a flora e a fauna. Na caracterização da qualidade da água são determinados diversos parâmetros que representam as suas características físicas, químicas e biológicas, os indicadores de qualidade da água, que constituem impurezas quando alcançam valores superiores aos estabelecidos para determinado uso. Para obter-se uma avaliação de forma eficiente e rápida dos dados que indicam a qualidade da água potável foram utilizadas técnicas de controle estatístico do processo. Este trabalho preferenciou a utilização de técnicas de controle estatístico do processo na avaliação da qualidade da água potável na cidade de Campina Grande com objetivo de comparar os dados com a resolução de N0 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), detectar o melhor gráfico de controle para o processo univariado e otimizar o processo através do gráfico multivariado. Para avaliar a qualidade da água em Campina Grande foi realizada uma pesquisa bibliográfica com dados disponibilizados pela Companhia de Águas e Esgotos da Paraíba no período de 2011 a 2013 perfazendo 36 amostras. A estação de tratamento está situada no município de Queimadas - PB, responsável pelo abastecimento público de água da cidade de Campina Grande e municípios adjacentes, com vazão da água tratada em média de 5.400m3/h. As variáveis escolhidas para a avaliação da água foram: pH, cloro, cor e turbidez, pois são consideradas características relevantes na água distribuída para consumo, por serem padrão de potabilidade. A análise dos dados se deu através de gráficos de controle individuais de Shewhart, média móvel exponencialmente ponderada (EWMA), soma acumulativa (CUSUM), multivariado e índice de capacidade de processo univariado e multivariado. Com exceção da variável pH, as demais variáveis apresentaram elevada variabilidade dos dados. Nos gráficos de Shewhart observaram-se que nas variáveis cor e turbidez existem pontos sequências e pontos acima do limite superior, em que seus processos estão indicados fora do controle estatístico. Nos gráficos de CUSUM e EWMA observou-se as variáveis pH e cloro, ao decorrer do processo tem um aumento na variabilidade indicando uma instabilidade no processo, confirmado através do índice de capacidade do processo, que indicou os processos para variáveis pH e cloro não são capazes de cumprir suas especificações, entretanto permaneceram dentro de controle estatístico. As correlações bivariadas entre as variáveis de qualidade da água, cloro e turbidez, apresentaram-se uma correlação moderada (r=0.673). Para o processo univariado, o gráfico de EWMA mostrou-se o melhor no monitoramento da qualidade das águas, devido a sua eficiência, pois é sensível as pequenas variações de ordem de 1.5 desvios-padrão. O gráfico de controle multivariado é proveitoso do ponto de vista do tempo no monitoramento e análise das variáveis simultaneamente. O grau de comprometimento da qualidade da água potável e baixo, pois apenas a variável cloro apresentou-se fora dos limites estipulados pela Resolução da CONAMA, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-05-25T14:39:16Z No. of bitstreams: 1 Barbara Camboim Lopes de Figueiredo.pdf: 2032958 bytes, checksum: d463c6ab534a96f1ce5aac33c2dde210 (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-25T14:39:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbara Camboim Lopes de Figueiredo.pdf: 2032958 bytes, checksum: d463c6ab534a96f1ce5aac33c2dde210 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The study of climate has great importance, given that a variation of climatic elements affect the economy of a certain region and life of the inhabitants. Climate variables temperature, humidity, atmospheric pressure, solar radiation, precipitation and wind can be affected by geophysical and environmental factors such as latitude, altitude, air mass, proximity to sea, sea currents and vegetation. Wind is the most complex climate element representing the natural phenomenon of turbulence, it is characterized by high temporal and spatial variability. Wind is generated by atmospheric air mass movement, and has influence on various environmental phenomena such as soil erosion, pollutant dispersal and transport of pollen and seeds. Knowing wind speed temporal and spatial distribution is crucial to evaluate the potential for generation of eolic energy. In this work we study long-term correlations in wind speed temporal series registered at twelve meteorological stations in the state of Pernambuco, Brazil. To this end we apply Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) on hourly wind speed data for the period 2008-2011. All the analyzed series exhibit multifractal properties with generalized Hurst exponents above 0.5 indicating persistent temporal dynamics for both, small and large fluctuations. We also calculate other multifractal measures Rényi exponent and singularity spectrum, and complexity parameters, position of maximum, width and asymmetry of multifractral spectrum. No correlation was detected between complexity parameters and the geographic parameters longitude, latitude and altitude of the station, except for asymmetry of multifractal spectrum: negative correlation with longitude for maximum wind speed and negative correlation with latitude for average wind speed. However for all stations the strength of multifractality (indicated by width of multifractal spectrum) is greater for maximum wind speed then for average wind speed. These results contribute to a better understanding of the nature of stochastic processes governing wind dynamics which is necessary for development of more accurate predictive models for wind speed temporal variability and diverse phenomena influenced by wind. O estudo do clima tem grande importância visto que a variação em elementos climáticos afeta a economia de uma região e a vida das pessoas que ali habitam. As variáveis climáticas temperatura, umidade, pressão atmosférica, radiação solar, precipitação e vento podem ser influenciadas por diversos fatores, geofísicos e ambientais, tais como latitude, altitude, massas de ar, continentalidade e maritmidade, relevo e vegetação. Um dos mais complexos elementos do clima é o vento, pelo fato de representar um fenômeno natural de turbulência, caracterizado por uma grande variabilidade temporal e espacial. O vento é gerado pelo movimento das massas de ar e pode influenciar vários fenômenos ambientais como erosão do solo, dispersão de poluentes e transporte de pólen e sementes. O conhecimento da distribuição temporal e espacial da velocidade do vento é crucial para avaliação do potencial eólico de uma região. Neste trabalho estudaram-se correlações de longo alcance das séries temporais de velocidade do vento registradas em 12 estações meteorológicas durante o período de 2008 a 2011 no estado de Pernambuco aplicando-se o método Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) nas séries temporais horárias. Todas as séries analisadas mostram as propriedades multifractais com valores de expoente generalizado de Hurst acima de 0,5 indicando uma dinâmica persistente para pequenas e grande flutuações. Foram calculadas também as outras medidas multifractais, o expoente Rényi e o espectro multifractal bem como os parâmetros de complexidade: posição do máximo, largura e assimetria do espectro multifractal. Não foram encontradas correlação entre os parâmetros de complexidade e as coordenadas geográficas: longitude, latitude e altitude, exceto a medida de assimetria do espectro multifractal: correlação negativa entre a rajada e longitude e entre velocidade e latitude. Para todas estações as larguras do espectro multifractal foram maiores para a rajada que para a velocidade, indicando uma multifractalidade mais forte. Estes resultados contribuem para uma melhor compreensão da natureza dos processos estocásticos geradores da dinâmica do vento, necessária para o desenvolvimento de modelos confiáveis para predição da variabilidade temporal do vento e dos diversos fenômenos influenciados pelo mesmo.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-01T19:24:52Z No. of bitstreams: 1 Leda Valeria Ramos Santana.pdf: 2437098 bytes, checksum: f1ab02f82d16ec8b95e0800f78ab7585 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-01T19:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leda Valeria Ramos Santana.pdf: 2437098 bytes, checksum: f1ab02f82d16ec8b95e0800f78ab7585 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Wind speed distribution depends on relief of a certain region, in the case of Brazilian Northeast (NE) there are four subregions with different characteristics of relief: Atlantic Rainforest zone, Agreste, North-Eastern Backlands and Northeast Mid North. Among probability distributions that were proposed for wind data, Weibull, General-ized Gamma and Rayleigh distributions were found to be most appropriate to model wind speed variability in many locations. In this work we analyze ERA-40 data, during the period 1958-2001, to evaluate which probability distribution is most suitable to describe temporal variability of wind speed in NE. ERA-40 is a re-analysis of meteor-ological observations from September 1958 to August 2002 produced by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) in collaboration with many institutions. The data were produced using different sources such as radiosondes, ocean buoys, satellites and meteorological stations, and have temporal resolution of 6h and spatial resolution of 2.5ox2.5º. The two parameter Weibull distribution is found to be the best for modeling frequency distribution of wind speed data for most of the NE. The coastal zone is characterized by strongest winds and smallest temporal variability. These results can be used to evaluate the wind energy potential at NE and the influence of wind on various environmental phenomena as soil erosion, rainfall, dune formation and dispersion of seeds and poluents. A distribuição da velocidade do vento depende do relevo de uma determinada região, no caso do Nordeste brasileiro são quatro sub-regiões com características de relevo distintas: Meio Norte, Sertão, Agreste e Zona da Mata. Entre as distribuições de probabilidade que foram propostas para dados de vento, a distribuição Weibull, Gama Generalizada e a Rayleigh são consideradas as mais apropriadas para modelar a variabilidade da velocidade do vento em muitos locais. Neste trabalho foram analisados dados da ERA-40, durante o período 1958-2001, para verificar que distribuição de probabilidade é mais adequada para descrever a variabilidade temporal da velocidade do vento no NE. A ERA-40 é uma re-análise de observações meteoro-lógica de Setembro de 1958 a Agosto de 2002 produzida pelo European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) em colaboração com muitas institui-ções. Os dados são produzidos usando diferentes fontes tais como radiossondas, boias oceânicas, satélites e estações meteorológicas. E tem resolução temporal é de 6 h e espacial de 2.5º x 2.5º. A distribuição Weibull de dois parâmetros é considera-da a melhor para modelar a distribuição de frequência dos dados da velocidade do vento para a maior parte do NE. A faixa litorânea é caracterizada por altas velocidades e baixa variabilidade temporal. Estes resultados podem ser usados para avaliar o potencial eólico do NE e, a influência do vento sobre vários fenômenos ambientais como erosão do solo, precipitação, formação de dunas, dispersão de sementes e poluentes.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-05T14:28:06Z No. of bitstreams: 1 Erika Fialho Morais Xavier.pdf: 1751380 bytes, checksum: e29a62ff6bec1c7d6748c7552494f545 (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-05T14:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erika Fialho Morais Xavier.pdf: 1751380 bytes, checksum: e29a62ff6bec1c7d6748c7552494f545 (MD5) Previous issue date: 2013-04-10 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Through the analysis of Poisson processes has been possible to perform satisfactorily some studies with data point processes counting. However, these processes are limited to the study of situations with homogeneous patterns, hardly found in actual data. This research has proposed the study of Log Gaussian Cox Processes, process that makes possible the study of patterns points heterogeneous data, with a based from Poisson process with on the realization of a Gaussian random field. We did two applications for the process, the first with simulated data of outbreaks of fire in Castilla-La Mancha, Kingdom of Spain, in order to explore the properties of the graph and computational of LGCP, and study the heterogeneity proposed by the process. The second focuses on real data of fire points and average rainfal in the Amazon Biome, Brazil, detected by satellite NOAA 15, between the years 2007 and 2011. The Inference for these processes are carried out under the Bayesian approach, using the Monte Carlo Markov Chain (MCMC). The proposed objectives of this work were completed satisfactorily, enabling future predictions about the data in the study. Através da análise de Processos de Poisson tem sido possível realizar de forma satisfatória diversos estudos a partir de processos pontuais, com dados provenientes de contagem. Entretanto, estes processos limitam-se ao estudo de situações com padrões homogêneos, difícilmente encontrados em dados reais. Este trabalho propôs o estudo dos Processos Log Gaussianos de Cox (LGCP), processo que torna possível o estudo de dados com padrões pontuais heterogeneos a partir de uma generalização do processo de Poisson, baseado na realizaçãoo de um campo aleatório Gaussiano. Foram realizadas duas aplicações para o processo, a primeira em dados simulados de focos de incêndio em Castilla-La Mancha, Reino da Espanha, com a finalidade de explorar as propriedades gráfico-computacionais do LGCP, bem como a heterogeneidade proposta pelo processo. A segunda em dados reais de focos de calor e precipitação média de chuva no Bioma Amazônia, Brasil, detectados pelo satélite NOAA 15, entre os anos de 2007 e 2011. A inferência para esses processos é realizada sob a abordagem Bayesiana, utilizando o método de Monte Carlo em Cadeias de Markov (MCMC). Os objetivos propostos neste trabalho foram cumpridos de forma satisfatória, possibilitando previsões futuras a respeito dos dados em estudo.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-09T13:11:01Z No. of bitstreams: 1 Nyedja Fialho Morais Barbosa.pdf: 3325046 bytes, checksum: 58f0c964732402cfaf2333cb5ea24c35 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-09T13:11:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nyedja Fialho Morais Barbosa.pdf: 3325046 bytes, checksum: 58f0c964732402cfaf2333cb5ea24c35 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 Northeastern Brazil has great climatic adversity, is considered a very complex region, attracting the interest of scholars from around the world. The rainfall over this region is considered by seasonal behave more intensely on three internal zones of the region in different periods of the year, lasting three months, besides suffering heavily influenced by the incidence of El Niño, La Niña and other phenomena acting on the basins of the tropical Pacific and Atlantic oceans. In this work the technique was applied computational mathematics-interpolation Kernel Smoothing the data of rain on northeastern Brazil collected in the period from 1904 to 1998, from 2283 conventional weather stations located in all states of the Northeast. The calculations were performed on the GPU developed "Cluster Neumann" Program Graduate in Applied Statistics and Biometry, Department of Statistics and Informatics UFRPE through software "kernel" written in C language and Cuda. This tool allowed to do the interpolation of more than 26 million measurements of rainfall over the entire Northeast, allowing generate maps of rainfall intensity over the entire region, and make estimates in areas of missing data, and calculate statistics for precipitation Northeast in general scope and seasonal. According to the interpolations made could be detected among the studied period, the driest years and wettest, the spatial distribution of rainfall in each month as well as the characteristic of rainfall in times of El Niño and La Niña. O Nordeste do Brasil possui grande diversidade climática, sendo considerada uma região bastante complexa, despertando o interesse de estudiosos de todo o mundo. O regime de chuvas sobre esta região é considerada sazonal por comportar-se de forma mais intensa sobre três zonas internas da região, em períodos do ano diferenciados, com duração de três meses, além de sofrer fortes influências pela incidência do El Niño, La Niña e outros fenômenos atuantes sobre as bacias dos oceanos Pacífico e Atlântico Tropicais. Neste trabalho foi aplicada a técnica matemática-computacional de interpolação do Kernel Smoothing nos dados de chuva sobre a Região Nordeste do Brasil coletados no período de 1904 a 1998, provenientes de 2.283 estações meteorológicas convencionais localizadas em todos os estados do Nordeste. Os cálculos realizados foram desenvolvidos no GPU "Cluster Neumann" do Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada do Departamento de Estatística e Informática da UFRPE através do software "Kernel" escrito em linguagem C e Cuda. Tal ferramenta possibilitou fazer a interpolação de mais de 26 milhões de medidas de precipitação de chuva sobre todo o Nordeste, permitindo gerar mapas de intensidade de chuva sobre toda a região, além de fazer estimativas em áreas de dados ausentes, e calcular estatísticas para a precipitação do Nordeste em âmbito geral e sazonal. De acordo com as interpolações realizadas foi possível detectar, dentre o período estudado, os anos mais secos e mais chuvosos, a distribuição espacial das chuvas em cada mês, bem como a característica da precipitação pluviométrica em épocas de El Niño e La Niña.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-05-20T12:26:11Z No. of bitstreams: 1 Ana Clara Paixao Campos.pdf: 1515481 bytes, checksum: 29c30eb35f6e7da1f6e63d0971def668 (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-20T12:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Clara Paixao Campos.pdf: 1515481 bytes, checksum: 29c30eb35f6e7da1f6e63d0971def668 (MD5) Previous issue date: 2013-02-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Knowing the spatial pattern of patients with genetic disease with physical disabilities in the treatment of Pernambuco AACD is of great importance because it makes it possible to guide the basic care assistance to these individuals and provide solid basis for planning public health policies. However, there are few references in the literature using the tools of spatial analysis in the context of disability. This dissertation was structured in the form of two papers. In the first article the global Moran's I index was used to characterize the spatial pattern of the rate of patients with genetic disease with physical disabilities in the AACD treatment of Pernambuco and the results were compared with those obtained with the randomization test. In both approaches we found the existence of spatial pattern for the rate of patients with genetic disease with physical disabilities in the treatment of Pernambuco AACD when we took into account the rates of four municipalities closest to each location. In the second article we evaluated the performance of the global Moran's I index and the Mantel test with Spearman correlation, both using randomization to assess the statistical significance, regarding the ability to detect spatial pattern for the rate of patients with diseases genetic with physical disabilities in the AACD treatment of Pernambuco. The results showed that the global Moran's I index proved to be a more satisfactory method for detecting the spatial pattern, since it uses the information in its calculations of the neighborhood, and provide greater control of the rejection rates of the null hypothesis under study. Conhecer o padrão espacial dos portadores de doença genética com deficiência física em tratamento na AACD de Pernambuco é de grande importância, pois torna possível orientar a assistência aos cuidados básicos desses indivíduos e fornecer base sólida para o planejamento de políticas públicas de saúde. Entretanto, existem poucas referências na literatura utilizando o instrumental da análise espacial no contexto da deficiência física. A presente dissertação foi estruturada na forma de dois artigos científicos. No primeiro artigo o Índice I global de Moran foi utilizado para caracterizar o padrão espacial da taxa de pacientes portadores de doença genética com deficiência física em tratamento na AACD de Pernambuco e os resultados encontrados foram comparados com os obtidos através do teste de aleatorização. Em ambas as metodologias constatou-se a existência de padrão espacial agregado para a taxa de pacientes portadores de doença genética com deficiência física em tratamento na AACD de Pernambuco quando se levou em consideração as taxas dos 4 municípios mais próximos de cada localidade. No segundo artigo foi avaliado o desempenho do índice I global de Moran e do teste de Mantel com correlação de Spearman, ambos utilizando aleatorização para avaliar a significância da estatística, no que tange a capacidade de detectar padrão espacial para a taxa de pacientes portadores de doenças genéticas com deficiência física em tratamento na AACD de Pernambuco. Os resultados indicaram que o índice I global de Moran mostrou-se uma metodologia mais satisfatória para detectar do padrão espacial, uma vez que utiliza em seus cálculos as informações da vizinhança, além de proporcionar maior controle das taxas de rejeição da hipótese nula em estudo.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-08T14:55:37Z No. of bitstreams: 1 Milton Perceus Santos de Melo.pdf: 1526107 bytes, checksum: 8609667ad83d16fec1954e87b9d82745 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-08T14:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milton Perceus Santos de Melo.pdf: 1526107 bytes, checksum: 8609667ad83d16fec1954e87b9d82745 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Usually after planting, the agricultural property attempts to assess the operational performance of the previous years through studies in order to face posteriorly a new period of activities with the beginning of a new crop. The results led the landowners to create expectations about the expansion or reduction of crops, staff hiring, supply purchasing and new investments. All these questions are relevant deriving from climatic variations, pest manifestations and from fluctuations in the economy which directly influence in the the prices of the agricultural products. However the producers face the need of making decisions which often completely change the operating process of production. In large scale these decisions influence directly the supply and the price of the products. Having in consideration that the techniques used in agricultural planning are of great value for the producers, a decision aid methodology which considers the risks in the process is applied on the spot market of agricultural commodities in order to provide the best combination of variables aiming the profit optimization. Therefore, in this it was jointly used simulation technique and linear programming taking into account the existent correlations between the coefficients of the model. The data were obtained from historic trends regarding the monthly average price of 44 agricultural commodities commercialized in the European spot market since January 1960 till September 2011. Regarding the computational part, it was used the software SAS, version 5.2. By applying the proposed method the results show that the use of simulation without dependence did not underestimate the risk when compared to the simulation with dependence and they also show that the technique did not allow the perception of the best moment to make the investment, yet fully satisfactory as a decision support tool. Comumente após o plantio, a propriedade agrícola tenta avaliar o desempenho operacional dos anos anteriores através de estudos para posteriormente enfrentar um novo período de atividades com o início de uma nova safra. Os resultados levam os proprietários agrícolas a criar expectativas em torno de expansão ou redução de culturas, contratação de pessoal, compra de insumos e a novos investimentos. Todas estas indagações são pertinentes, provenientes de variações climáticas, manifestações de pragas e oscilações na economia que influenciam diretamente no preço dos produtos agrícolas. Contudo, os produtores deparam-se com a necessidade de tomar decisões que, muitas vezes, alteram completamente o processo operacional da produção. Em larga escala, estas decisões influenciam diretamente na oferta e no preço dos produtos. Entendendo que as técnicas utilizadas no planejamento agrícola são de grande valia para os produtores, uma metodologia de auxílio à decisão que consideram os riscos presentes no processo é aplicada no mercado à vista de commodities agrícolas com o objetivo de fornecer a melhor combinação de variáveis visando à otimização do lucro. Portanto, nesta dissertação foi utilizada uma técnica de simulação e programação linear, conjuntamente, levando em consideração as correlações existentes entre os coeficientes do modelo. Os dados foram obtidos de séries históricas referentes ao preço médio mensal de 44 commodities agrícolas comercializadas no mercado europeu à vista no período de janeiro de 1960 a setembro de 2011. Quanto à parte computacional, foi utilizado o software SAS, versão 9.2. Com a aplicação do método proposto, os resultados encontrados mostram que o uso da simulação sem dependência não subestimou o risco quando comparado à simulação com dependência e que a técnica não possibilitou a percepção do melhor momento para realizar o investimento, no entanto plenamente satisfatória como ferramenta de suporte à decisão.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-06-28T16:52:57Z No. of bitstreams: 1 Djalma Beltrao da Costa Farias.pdf: 3013603 bytes, checksum: c297c4bbe2a4b890d5ef586151e7fc72 (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-28T16:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Djalma Beltrao da Costa Farias.pdf: 3013603 bytes, checksum: c297c4bbe2a4b890d5ef586151e7fc72 (MD5) Previous issue date: 2012-03-08 In a recent article, Leonardo Melgarejo, Joao Neiva de Figueiredo and Carlos Ernani Fries (2009) developed a study to measure the efficiency of 90 agricultural settlements in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, using a nonparametric statistical method DEA (Data Envelopment Analysis). This method selected inputs and out-puts variables, and using linear programming suggesting values for the variables that maximize the efficiency of the DMU’s (Decision Making Units), name given by the method to the settlements. Eight inputs and four outputs variables were selected on a set of over more than 100. Values were determined for three types of efficiency, production, technology and management. From the results presented, 47% of the settlements showed an efficiency unit in all three considered and due to this, we see a low discriminatory power in DEA method. In this dissertation we recalculate the values of the article, and then apply the method MDEA (Multiple Data Envelopment Analysis) which consists in dividing the entire space of the variables in subspaces across all possible combinations of inputs and outputs and in each one of these combinations DEA is applied, generating a large number of efficiencies for each DMU. A average is calculated and we consider this number the better representation of the efficiency of a DMU because involves all contexts between the inputs and outputs. For some DMU’s projected values are suggested by MDEA method for its vari-ables. We calculate mean, median, and mode of the values. We make comparisons with the DEA method used in the article by Melgarejo et.al, some simulations are done and we reach very interesting conclusions. Em um artigo recente, Leonardo Melgarejo, João Neiva de Figueiredo e Carlos Ernani Fries (2009) desenvolveram um estudo para medir a eficiência de 90 assentamentos agrários no estado do Rio Grande do Sul utilizando um método estatís-tico não paramétrico DEA (Data Envelopment Analysis ou Análise Envoltória de Dados). Nesse método são selecionadas variáveis de entradas (insumos ou inputs) e saídas (produtos ou outputs), e através de programação linear chega-se a valores sugeridos para as variáveis, que maximizam a eficiência das DMU’s (Decision Making Units ou Unidades Tomadoras de Decisão), nome dado pelo método aos assen-tamentos. Foram selecionadas 8 variáveis de entrada e 4 de saída em um conjunto de mais de 100 escolhidas. Foram medidos os valores de três tipos de eficiência, a produtiva, a técnica e a de manejo. Em face dos resultados apresentados, em que 47% dos assentamentos mostraram eficiência unitária em todas as três consideradas, vê-se um baixo poder discriminatório no método DEA. Nesse trabalho de dissertação refazemos os cálculos do artigo, e depois aplicamos o método MDEA (Multiple Data Envelopment Analysis) que consiste em dividir todo o espaço das variáveis em subespaços através de todas as combinações possíveis entre as entradas e as saídas e em cada uma dessas combinações o DEA é aplicado, gerando um grande número de valores de eficiências para cada DMU. Calculamos a média desses valores, que consideramos a forma mais justa de representarmos a eficiência de uma DMU pois essa média envolve todos os contextos entre as entradas e as saídas. Para algumas DMU’s verificamos os valores projetados sugeridos pelo método MDEA para suas variáveis, extraímos médias, medianas, e modas das sugestões, fazemos comparações com o método DEA aplicado no artigo de Melgarejo et. al., e algumas simulações, chegando a conclusões muito interessantes.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-05-25T13:23:47Z No. of bitstreams: 1 Antonio Samuel Alves da Silva.pdf: 1122053 bytes, checksum: 6e7c9e58f8539f92485e0e0c700705bf (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-25T13:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Samuel Alves da Silva.pdf: 1122053 bytes, checksum: 6e7c9e58f8539f92485e0e0c700705bf (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The soil organic matter (SOM) consists of plant and animal residues that are partially decomposed and in continuous decomposition. The SOM has a direct effect on physical, chemical and biological characteristics in any terrestrial ecosystem and it has significant importance in nutrient availability, soil aggregation, water retention and exchanges fluxes of greenhouse gases between the land surface and atmosphere. Several models to simulate the dynamics of SOM in soil have been developed in recent years. A model that has great importance due to their ability to simulate the carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P) and sulfur (S) dynamics in soil-plant system for several agroecosystems, is the Century 4.0 model of MOS dynamic simulation. The model was developed by Great Plains System Research Unit-USDA (GPSR) and it works as an application on Windows platform for MSDOS environment (MicroSoft Disk Operating System). It´s exceeded architecture, in some computational aspects, prevent the execution of multiple simulations, as well as the spatially continuous dynamics of these. To remedy these deficiencies in the present work was coupled to the model the NURBS (Non Uniform Rational B-spline) non-linear interpolation method, as well as the development of an interface (Windows Century Manager –WinCent) to assist in the execution of multiple simulations and a window for graphic display in real time without the aid of any alternative software. A matéria orgânica do solo (MOS) é formada por resíduos vegetais e animais que se encontram parcialmente decompostos e em contínua decomposição. A MOS tem efeito direto sobre as características físicas, químicas e biológicas em qualquer ecossistema terrestre e possui importância significativa na disponibilidade de nutrientes, agregação do solo, retenção de água e troca de fluxos de gases de efeito estufa entre a superfície terrestre e a atmosfera. Diversos modelos para simular a dinâmica da MOS do solo tem sido desenvolvido nos últimos anos. Um modelo que tem ganhado destaque, devida sua capacidade de simular a dinâmica do carbono (C), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre no sistema solo planta para diversos agroecossistemas, é o modelo Century 4.0 de simulação de dinâmica da MOS. O modelo foi desenvolvido pela Great Plains System Research Unit-USDA (GPSR) e funciona como aplicativo em plataformaWindows para ambiente MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System). Sua arquitetura ultrapassada, em aspectos computacionais, impede a realização de múltiplas simulações bem como a dinâmica espacialmente continua destas. Para suprir estas deficiências, no presente trabalho, foi acoplado ao modelo o método de interpolação não-linear NURBS (B-spline Racional Não Uniforme) bem como o desenvolvimento de uma interface (Windows Century Manager – WinCent) para auxiliar na execução de múltiplas simulações e uma janela para visualização gráfica em tempo real sem auxílio de qualquer software alternativo.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-17T11:35:35Z No. of bitstreams: 1 Yuri Jacques Agra Bezerra da Silva.pdf: 1275125 bytes, checksum: 62bd79319e79e1d86befba81d8118d07 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-17T11:35:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yuri Jacques Agra Bezerra da Silva.pdf: 1275125 bytes, checksum: 62bd79319e79e1d86befba81d8118d07 (MD5) Previous issue date: 2012-01-06 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq The vegetation plays an important role on sediment transport processes, being essential to improve the knowledge regarding the unsubmerged vegetation interference in this process. Thus, the main aim of this research was to assess the hydraulic roughness interference generated by unsubmerged vegetation on sediment transport, based on relationship between vegetation drag coefficient (CD’) and Reynolds number of vegetation (Replant) from Capibaribe River. Direct measurements campaigns were carried out according to the equal-width-increment (EWI), using the US DH-48 sampler to suspended sediment sampling and US BLH 84 sampler to bedload sampling. It was evaluated the resistance generated by Echinodorus macrophyllus by means of the vegetation drag coefficient (CD’) and vegetation drag force (FD) as well as the influence of these parameters on sediment transport of Capibaribe watershed. Furthermore, principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) were performed to choose the most important variables associated with the sediment transport and classify the thirteen direct measurement campaigns in groups according to the similarity, respectively. The CD’ reached a maximum value equal to 11.13 m-1, indicating the hydraulic resistance generated by Echinodorus macrophyllus. The first two components extracted had eigenvalues equal to 6.74 and 3.15, accounting for the 90.03% of the total variance explained. The HCA revealed five clusters in which the second was formed by the direct measurement campaigns carried out with unsubmerged vegetation along the cross section (C2, C4 and C6). These measurements showed the lowest values, chiefly to the shear stress and bedload discharge. The last cluster was formed by the direct campaigns (C10, C11, C12 and C13) which mainly gathered the largest values of hydraulic radius, water discharge, bedload discharge and shear stress. As a result, the multivariate analysis was considered an adequate tool for evaluating the interference of unsubmerged vegetation on sediment transport of Capibaribe watershed. A vegetação desempenha um papel importante nos processos de transporte de sedimentos, sendo essencial melhorar o conhecimento sobre a interferência da vegetação emersa neste processo. Dessa maneira, o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar a interferência da rugosidade hidráulica gerada pela vegetação emersa no transporte de sedimentos, com base na relação entre o coeficiente de arraste vegetal (CD’) e o número de Reynolds da planta (Replanta) do Rio Capibaribe. Campanhas de medição direta foram realizadas seguindo a metodologia de amostragem por igual incremento de largura (IIL), usando o amostrador US DH-48 para amostragem de sedimento em suspensão e o amostrador US BLH 84 para amostragem de sedimento de fundo. Foi avaliada a resistência gerada pela espécie Echinodorus macrophyllus por meio do coeficiente de arraste vegetal (CD’) e da força de arraste vegetal (FD), bem como a influência destes parâmetros no transporte de sedimentos da bacia hidrográfica do rio Capibaribe. Além disso, foram realizadas análise de componentes principais (ACP) e análise de agrupamento hierárquico (ACH) para escolher as variáveis mais importantes associadas ao transporte de sedimentos e classificar as treze campanhas de medição direta em grupos de acordo com a similaridade, respectivamente. O CD’ atingiu um valor máximo igual a 11,13 m-1, indicando a resistência hidráulica gerada pela Echinodorus macrophyllus. Os dois primeiros componentes extraídos tiveram autovalores iguais a 6,74 e 3,15, representando 90,03% da variância total explicada. A ACH revelou cinco grupos em que o segundo foi formado pelas campanhas de medição direta realizadas com vegetação emersa ao longo da seção transversal (C2, C4 e C6). Estas medições apresentaram os valores mais baixos, sobretudo para a tensão de cisalhamento e descarga sólida de fundo. O último grupo foi formado pelas campanhas de medição direta (C10, C11, C12 e C13), que reuniram principalmente os maiores valores para o raio hidráulico, vazão, descarga sólida de fundo e tensão de cisalhamento. Sendo assim, a análise multivariada foi considerada uma ferramenta adequada para avaliar a influência da vegetação emersa no transporte de sedimentos da bacia hidrográfica do rio Capibaribe.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-07T12:44:03Z No. of bitstreams: 1 Josimar Mendes de Vasconcelos.pdf: 4725831 bytes, checksum: 716f4b6bc6100003772271db252915b7 (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-07T12:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josimar Mendes de Vasconcelos.pdf: 4725831 bytes, checksum: 716f4b6bc6100003772271db252915b7 (MD5) Previous issue date: 2011-08-08 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq The last years has increased the quantity of researchers and search scientific in the plantation, production and value of the soybeans in the Brazil, in grain. In front of this, the present dissertation looks for to analyze the data and estimate models that explain, of satisfactory form, the variability observed of the quantity produced and value of the production of soya in grain in the Brazil, in the field of the study. For the development of these analyses is used the classical and Bayesian inference, in the context of simultaneous equations by the tools of indirect square minimum in two practices. In the classical inference uses the estimator of square minima in two practices. In the Bayesian inference worked the method of Mountain Carlo via Chain of Markov with the algorithms of Gibbs and Metropolis-Hastings by means of the technician of simultaneous equations. In the study, consider the variable area harvested, quantity produced, value of the production and gross inner product, in which it adjusted the model with the variable answer quantity produced and afterwards the another variable answer value of the production for finally do the corrections and obtain the final result, in the classical and Bayesian method. Through of the detours normalized, statistics of the proof-t, criteria of information Akaike and Schwarz normalized stands out the good application of the method of Mountain Carlo via Chain of Markov by the algorithm of Gibbs, also is an efficient method in the modelado and of easy implementation in the statistical softwares R & WinBUGS, as they already exist smart libraries to compile the method. Therefore, it suggests work the method of Mountain Carlo via chain of Markov through the method of Gibbs to estimate the production of soya in grain. Nos últimos anos tem aumentado a quantidade de pesquisadores e pesquisas científicas na plantação, produção e valor de soja no Brasil, em grão. Diante disso, a presente dissertação busca analisar os dados e ajustar modelos que expliquem, de forma satisfatória, a variabilidade observada da quantidade produzida e valor da produção de soja em grão no Brasil, no campo do estudo. Para o desenvolvimento dessas análises é utilizada a inferência clássica e bayesiana, no contexto de equações simultâneas através da ferramenta de mínimos quadrados em dois estágios. Na inferência clássica utiliza-se o estimador de mínimos quadrados em dois estágios. Na inferência bayesiana trabalhou-se o método de Monte Carlo via Cadeia de Markov com os algoritmos de Gibbs e Metropolis-Hastings por meio da técnica de equações simultâneas. No estudo, consideram-se as variáveis área colhida, quantidade produzida, valor da produção e produto interno bruto, no qual ajustou-se o modelo com a variável resposta quantidade produzida e depois a variável resposta valor da produção para finalmente fazer as correções e obter o resultado final, no método clássico e bayesiano. Através, dos desvios padrão, estatística do teste-t, critérios de informação Akaike e Schwarz normalizados destaca-se a boa aplicação do método de Monte Carlo via Cadeia de Markov pelo algoritmo de Gibbs, também é um método eficiente na modelagem e de fácil implementação nos softwares estatísticos R & WinBUGS, pois já existem bibliotecas prontas para compilar o método. Portanto, sugere-se trabalhar o método de Monte Carlo via cadeia de Markov através do método de Gibbs para estimar a produção de soja em grão, no Brasil.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-05-25T16:16:39Z No. of bitstreams: 1 Cicero Carlos Felix de Oliveira.pdf: 934310 bytes, checksum: 4f4332b0b319f6bf33cdc1d615c36324 (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-25T16:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cicero Carlos Felix de Oliveira.pdf: 934310 bytes, checksum: 4f4332b0b319f6bf33cdc1d615c36324 (MD5) Previous issue date: 2011-07-08 This dissertation is being dealt with a discrete distribution based on Bernoulli trials, which is the Negative Binomial distribution. The main objective is to propose a new non-informative prior distribution for the Negative Binomial model, which is being termed as a possible prior distribution Beta(0; 0), which is an improper distribution. This distribution is also known for the Binomial model as Haldane prior, but for the Negative Binomial model there are no studies to date. The study of the behavior of this prior was based on Bayesian and classical contexts. The idea of using a non-informative prior is the desire to make statistical inference based on the minimum of information prior subjective as possible. Well, makes it possible to compare the results of classical inference that uses only sample information, for example, the maximum likelihood estimator. When is compared the Beta(0; 0) distribution with the Bayes-Laplace prior and Jeffreys prior, based on the Bayesian estimators (posterior mean and posterior mode) and the maximum likelihood estimator, note that the possible Beta(0; 0) prior is less informative than the others prior. It is also verified that is prior possible is a limited distribution in parameter space, thus, an important feature for non-informative prior. The main argument shows that the possible Beta(0; 0) prior is adequate, when it is applied in a predictive posterior distribution for Negative Binomial model, leading the a Beta-Negative Binomial distribution (which corresponds the a hypergeometric multiplied by a probability). All observations citas are strengthened by several studies, such as: basic concepts related to Bayesian Inference and concepts of the negative binomial distribution and Beta-Negative Binomial (a mixture of Beta with the negative binomial) distribution. Nesta dissertação está sendo abordado uma distribuição discreta baseada em ensaios de Bernoulli, que é a distribuição Binomial Negativa. O objetivo principal é prôpor uma nova distribuição a priori não informativa para o modelo Binomial Negativa, que está sendo denominado como uma possível distribuição a priori Beta(0; 0), que é uma distribuição imprópria. Essa distribuição também é conhecida para o modelo Binomial como a priori de Haldane, mas para o modelo Binomial Negativa não há nenhum estudo até o momento. O estudo do comportamento desta a priori foi baseada nos contextos bayesiano e clássico. A ideia da utilização de uma a priori não informativa é o desejo de fazer inferência estatística baseada no mínimo de informação subjetiva a priori quanto seja possível. Assim, torna possível a comparação com os resultados da inferência clássica que só usa informação amostral, como por exemplo, o estimador de máxima verossimilhança. Quando é comparado a distribuição Beta(0; 0) com a priori de Bayes - Laplace e a priori de Jeffreys, baseado-se nos estimadores bayesiano (média a posteriori e moda a posteriori) e no estimador de máxima verossimilhança, nota-se que a possível a priori Beta(0; 0) é menos informativa do que as outras a priori. É verificado também, que esta possível a priori é uma distribuição limitada no espaço paramétrico, sendo assim, uma característica importante para a priori não informativa. O principal argumento mostra que a possível a priori Beta(0; 0) é adequada, quando ela é aplicada numa distribuição a posteriori preditiva para modelo Binomial Negativa, levando a uma distribuição Beta Binomial Negativa (que corresponde a uma hipergeométrica multiplicada por uma probabilidade). Todas as observações citadas são fortalecidas por alguns estudos feitos, tais como: conceitos básicos associados à Inferência Bayesiana e conceitos das distribuições Binomial Negativa e Beta Binomial Negativa (que uma mistura da Beta com a Binomial Negativa).

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-06-28T16:05:18Z No. of bitstreams: 1 David Augusto Silva.pdf: 1453777 bytes, checksum: 4516b869e7e749b770a803eb7e91a084 (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-28T16:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David Augusto Silva.pdf: 1453777 bytes, checksum: 4516b869e7e749b770a803eb7e91a084 (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 The techniques for Time Series Analysis and Forecasting have great presence on the literature over the years. The computational resources combined with statistical techniques are improving the predictive results, and these results have been become increasingly accurate. Computational methods base on Artificial Neural Networks (ANN) and Evolutionary Computing (EC) are presenting a new approach to solve the Time Series Analysis and Forecasting problem. These computational methods are contained in the branch of Artificial Intelligence (AI), and they are biologically inspired, where the ANN models are based on the neural structure of intelligent organism, and the EC uses the concept of nature selection of Charles Darwin. Both methods acquire experience from prior knowledge and example of the given problem. In particular, for the Time Series Forecasting Problem, the objective is to find the predictive model with highest forecast perfomance, where the performance measure are statistical errors. However, there is no universal criterion to identify the best performance measure. Since the ANNs are the predictive models, the EC will constantly evaluate the forecast performance of the ANNs, using a fitness functions to guide the predictive model for an optimal solution. The Data Envelopment Analysis (DEA) was employed to predictive determine the best combination of variables based on the relative efficiency of the best models. Therefore, this work to study the optimization Fitness Function process with Data Envelopment Analysis applied the Intelligence Hybrid System for time series forecasting problem. The data analyzed are composed by financial data series, agribusiness and natural phenomena. The C language program was employed for implementation of the hybrid intelligent system and the R Environment version 2.12 for analysis of DEA models. In general, the perspective of using DEA procedure to evaluate the fitness functions were satisfactory and serves as an additional resource in the branch of time series forecasting. Researchers need to compute the results under different perspectives, whether in the matter of the computational cost of implementing a particular function or which function was more efficient in the aspect of assessing which combinations are unwanted saving time and resources. As técnicas de análise e previsão de séries temporais alcançaram uma posição de distinção na literatura ao longo dos anos. A utilização de recursos computacionais, combinada com técnicas estatísticas, apresenta resultados mais precisos quando comparados com os recursos separadamente. Em particular, técnicas que usam Redes Neurais Artificiais (RNA) e Computação Evolutiva (CE), apresenta uma posição de destaque na resolução de problemas de previsão na análise de séries temporais. Estas técnicas de Inteligência Artificial (AI) são inspiradas biologicamente, no qual o modelo de RNA é baseado na estrutura neural de organismos inteligentes, que adquirem conhecimento através da experiência. Para o problema de previsão em séries temporais, um fator importante para o maior desempenho na previsão é encontrar um método preditivo com a melhor acurácia possível, tanto quanto possível, no qual o desempenho do método pode ser analisado através de erros de previsão. Entretanto, não existe um critério universal para identificar qual a melhor medida de desempenho a ser utilizada para a caracterização da previsão. Uma vez que as RNAs são os modelos de previsão, a CE constantemente avaliará o desempenho de previsão das RNAs, usando uma função de fitness para guiar o modelo preditivo para uma solução ótima. Desejando verificar quais critérios seriam mais eficientes no momento de escolher o melhor modelo preditivo, a Análise Envoltória de Dados (DEA) é aplicada para fornecer a melhor combinação de variáveis visando a otimização do modelo. Portanto, nesta dissertação, foi estudado o processo de otimização de Funções de Fitness através do uso da Análise Envoltória de Dados utilizando-se de técnicas hibridas de Inteligência Artificial aplicadas a área de previsão de séries temporais. O banco de dados utilizado foi obtido de séries históricas econômico- financeiras, fenômenos naturais e agronegócios obtidos em diferentes órgãos específicos de cada área. Quanto à parte operacional, utilizou-se a linguagem de programação C para implementação do sistema híbrido inteligente e o ambiente R versão 2.12 para a análise dos modelos DEA. Em geral, a perspectiva do uso da DEA para avaliar as Funções de Fitness foi satisfatório e serve como recurso adicional na área de previsão de séries temporais. Cabe ao pesquisador, avaliar os resultados sob diferentes óticas, quer seja sob a questão do custo computacional de implementar uma determinada Função que foi mais eficiente ou sob o aspecto de avaliar quais combinações não são desejadas poupando tempo e recursos.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-06-28T14:27:55Z No. of bitstreams: 1 Daniele Loureiro Roges.pdf: 678963 bytes, checksum: 0dbfd6df9d81303105780529eb0021cb (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-28T14:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniele Loureiro Roges.pdf: 678963 bytes, checksum: 0dbfd6df9d81303105780529eb0021cb (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 The Generalized InverseWeibull distribution (WIG), proposed by Gusmão et al. (2009), which has the ability to model hazard function with unimodal shape, which are quite common in biological and reliability studies, is generalized by a beta. It has, as proposed, the Beta Generalized Inverse Weibull distribution (BGIW) with five parameters and failure rate decreasing and unimodal. The distribution BWIG has WIG as a particular case. A comprehensive treatment of mathematical properties of BWIG is provided, and found the expressions for their generating functions of moments and the certain generalized r-th moment. There was also a discussion of maximum likelihood estimation and the expressions for the elements of observed information matrix. The distribution of Log-Beta Generalized Inverse Weibull and its respective regression also been developed. Also were found the Entropy of Shanonn and the Order Statistics of the distribution BWIG. A comparison of the results provided by the WIG and BWIG distributions was performed by modeling a data set agrarian. A distribuicão Weibull Inversa Generalizada (WIG), proposta por Gusmão et al. (2009), que tem a habilidade de modelar funções de risco com forma unimodal, questões bastante comuns em estudos biológicos e de confiabilidade, é generalizada por uma beta. Daí tem-se, como proposta, a distribuição Beta Weibull Inversa Generalizada (BWIG) com cinco parâmetros e taxa de falha decrescente e unimodal. A BWIG tem a distribuição WIG como um caso particular. Um compreensivo tratamento das propriedades matemáticas da BWIG é provido, sendo encontradas as expressões para suas funções geradoras de momentos e determinado o r-ésimo momento generalizado. Também foi realizada uma discussão sobre a estimação da máxima verossimilhança e as expressões para os elementos da matriz de informação observada. A distribuição Log-Beta Weibull Inversa Generalizada e sua respectiva regressão também foram desenvolvidas. Ainda foram encontradas a Entropia de Shanonn e a Estatística de Ordem da distribuição BWIG. Um comparativo sobre os resultados fornecidos pelas distribuições WIG e BWIG foi realizado a partir da modelagem de um conjunto de dados agrários.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-17T10:40:03Z No. of bitstreams: 1 Wagner Luis da Silva Souza.pdf: 1386439 bytes, checksum: 827a26efa0bbda4b3565625f0858d0a2 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-17T10:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner Luis da Silva Souza.pdf: 1386439 bytes, checksum: 827a26efa0bbda4b3565625f0858d0a2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 The sediments produced in watersheds are transported by rivers towards the coastal zones. Many researchers have tried to estimate the amount of sediment produced on the continent and transported toward the ocean since the 60's. Moreover, many anthropogenic activities influence in transport capacity which may result in an accumulation or deficit of sediment in coastal areas. The state of Pernambuco shows along its coastline stretches susceptible to coastal erosion, where the coast of the Metropolitan Region of Recife (RMR) receives delivery of sediment produced in various rivers, such as, Beberibe, Capibaribe, Jaboatão and Timbó. The current study had the aim of determinate the current rate of the sediment yield in Capibaribe watershed. Thereby, collect measurement were carry out during the rainy season and non-rainy years of 2009 and 2010 following the methodology of equal width increment (IIL) sampling through the DH-48 sampler for suspended sediment sampling and for bedload sampling was used the U.S. BLH-84. The occurrence of higher concentrations of suspended sediment was observed during the rainy season with an amount equivalent to 594.95 mg L-1 for the years 2009 and 1071.55 mg L-1 to 2010. The suspended sediment yield of the rainy season was 3.42 t km-2 year-1 and 3.75 t km-2 year-1, respectively, for the years 2009 and 2010. The bedload of Capibaribe had uniform distribution a long the bed and distributed well-graded as well. The total sediment yield in Capibaribe watershed in the years 2009 and 2010 was low due to the action of the sediment retention dams, generating a deficit of sediment flux, both suspended and bedload, in the coastal zone in the Metropolitan Region of Recife. Os sedimentos produzidos nas bacias hidrográficas são transportados pelos rios em direção as zonas costeiras. Muitos pesquisadores, desde a década de 60 tentam estimar a quantidade de sedimentos produzidos no continente e transportados em direção aos oceanos. Muitas atividades antrópicas influenciam nessa capacidade de transporte o que pode acarretar em um acúmulo ou déficit de sedimento nas zonas costeiras, e com isso ocasionando os processos de deposição ou erosão. O Estado de Pernambuco apresente ao longo do seu litoral trechos susceptível a erosão costeira, onde a costa da Região Metropolitana do recife (RMR) recebe aporte de sedimento produzindo das bacias hidrográficas dos rios Beberibe, Capibaribe, Jaboatão e Timbó. O presente trabalho teve como objetivo determinar a atual taxa de produção de sedimentos da Bacia Hidrográfica do Rio Capibaribe. Para tal foram realizadas campanhas de medição direta durante o período chuvoso e não-chuvoso dos anos de 2009 e 2010 seguindo a metodologia da amostragem por igual incremento de largura (IIL), utilizando-se o amostrador DH-48 para amostragem do sedimento em suspensão e para amostragem do sedimento de fundo o amostrador o US BLH-84. Observou-se a ocorrência de maiores concentrações de sedimento em suspensão no período chuvoso com um valor equivalente a 594,95 mg L-1 para o ano de 2009 e 1.071,55 mg L-1 para o ano de 2010. A produção de sedimento em suspensão do período chuvoso foram de 3,42 t km- 2 ano-1 e 3,75 t km-2 ano-1, respectivamente, para os anos de 2009 e 2010. Os sedimentos de fundo do Rio Capibaribe tiveram distribuição uniforme ao longo do leito e distribuída de forma bem graduada. A produção de sedimentos total do Rio Capibaribe nos anos de 2009 e 2010 foi baixa, por conta da ação da retenção de sedimentos pelas barragens, geradoras de déficit do fluxo de sedimentos, tanto suspenso quanto de fundo, na Zona Costeira da Região Metropolitana do Recife.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-07T12:07:15Z No. of bitstreams: 1 Jose Rodrigo Santos Silva.pdf: 4054411 bytes, checksum: c22cd915da573fd5a5ce7b45feb85a0f (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-07T12:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Rodrigo Santos Silva.pdf: 4054411 bytes, checksum: c22cd915da573fd5a5ce7b45feb85a0f (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 The velocity-area method is a standard procedure for measurement of river discharge, with wide application in hydrometric studies, standardized at the international level by the norm ISO 748:2007 of the International Standards Organization. This method requires measurement of velocity at several verticals of the river, at different depths for each vertical. In general, a relatively high number of measurements is necessary do determine the discharge. Recently a technique was proposed which results in a robust estimate of river discharge using a reduced number of measurement points, based on elementary properties of fluid dynamics, stemming from the Navier-Stokes equations, and the use of continuous interpolation between the verticals for calculating velocity across the entire river cross section. In the present work the Monte Carlo Markov Chain (MCMC) method is used to search for the optimum positions for velocity measurement, with the objective of reducing the number of measurement points without significant loss of precision, and therefore maximizing the efficiency of the estimate. A dedicated computer algorithm was developed in C programming language and applied to measurements collected on the river Exu, state of Pernambuco, Brazil, in April 2008. It is found that the discharge estimates with three or more measurement points exhibit variations well within uncertainty limits corresponding to the full 27 point estimate using the traditional velocity-area method. Simulation results indicate that the best positions for velocity measurement are close to the surface, and that significant savings in cost and labor may be accomplished by positioning the measurements at strategic points, without precision loss. O método área-velocidade é um procedimento utilizado para medir a descarga de rios. Esta é uma técnica bastante difundida na hidrometria, e é normatizada internacionalmente pela ISO 748:2007 da International Standard Organization. Este método requer a medição da velocidade em diversas verticais do rio, e em diferentes profundidades de cada vertical. Em geral é necessário um número relativamente elevado de medições para determinar a vazão. Recentemente foi proposta uma técnica que resulta em uma estimativa robusta da descarga fluvial com reduzido número de pontos de medida, que se baseia nas propriedades básicas da dinâmica de fluidos e nas equações de Navier- Stokes, além de utilizar uma interpolação continua para o cálculo das velocidades em toda a seção vertical. No presente trabalho, o método Monte Carlo Markov Chain (MCMC) é utilizado na busca da melhor posição das medidas de velocidade a serem realizados na seção vertical do rio, tal que seja possível reduzir o número de medições e maximizar a eficiência da estimativa. O algoritmo foi desenvolvido em linguagem C e aplicado em medidas de velocidade colhidas no riacho Exu, no estado de Pernanbuco, em abril de 2008. Estimativas de vazão realizadas a partir de 3 medidas de velocidade sobre a seção vertical mostraram-se eficientes, apresentando diferenças da estimativa obtida com 27 pontos através do método área-velocidade tradicional dentro de limites de incerteza. Os resultados de simulação indicam que os melhores locais de medição da velocidade sob a seção vertical situam-se perto da superfície do rio, e que uma economia significativa no custo e no trabalho pode ser conseguida através posicionamento dos pontos de medição em locais estratégicos, sem perda da precisão da estimativa.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-17T12:54:01Z No. of bitstreams: 1 Vinicius Pereira do Sacramento.pdf: 879936 bytes, checksum: 412e7be8f81e7973418543f33257db03 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-17T12:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius Pereira do Sacramento.pdf: 879936 bytes, checksum: 412e7be8f81e7973418543f33257db03 (MD5) Previous issue date: 2010-05-25 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This work demonstrates how the traditional velocity-area method for estimating river discharge can be adjusted via a simple numerical procedure, based on the considerations of classical fluid dynamics and the Navier Stokes equations, to yield multiple savings over the current international standards. The velocity-area method is the standard procedure for measuring the discharge of rivers. This procedure is standardized at the international level by the technical norm ISO EN 748:2007 of the International Standards Organization, and it requires the measurement of speed at various verticals of the river cross-section, at various depths for each vertical. In general, a relatively large number of measurements is needed to determine the flow. This work demonstrates that this procedure can be optimized through a simple numerical procedure, based on considerations of classical fluid dynamics and the Navier Stokes. More precisely, observing functional form of the velocity profile versus depth, applying polynomial regression for each vertical, and then linear or non-linear interpolation between the verticals, one arrives at a continuous interpolation for speed for the entire area of the cross-section, which turns out extremely robust to the removal of measurement points. This procedure is applied to data obtained in the river Exu, Pernambuco state, in April 2008. In particular, it is demonstrated that the number of measurements can be significantly reduced without substantial loss of accuracy of the estimate. Neste trabalho, foi demonstrado como o método tradicional área-velocidade para estimação de descarga dos rios, pode ser adaptado através de um simples procedimento numérico, na base das considerações da dinâmica clássica dos fluidos e equações de Navier Stokes, para trazer múltipla economia em relação aos padrões adotados atualmente. O método área-velocidade representa o procedimento padrão para medição da descarga dos rios. Este procedimento é padronizado em nível internacional pela norma ISO EN 748:2007 da International Standards Organization, e exige medição de velocidade em várias verticais de uma seção vertical do rio, em várias profundidades para cada vertical. De forma geral, um número relativamente grande de medições é necessário para determinação da vazão. Nesta dissertação, foi demonstrado como o método área-velocidade pode ser otimizado através de um simples procedimento numérico, na base de considerações da dinâmica clássica dos fluidos e das equações de Navier Stokes. Mais precisamente, observou-se a forma funcional do perfil da velocidade, em função da profundidade, aplicando a regressão polinomial para cada vertical e, finalmente, a interpolação linear ou não-linear entre as verticais, para se chegar a uma interpolação contínua da velocidade para toda a área da seção vertical, que se torna extremamente robusta à remoção dos pontos da medida. Este procedimento foi aplicado para dados obtidos no riacho Exu, Estado de Pernambuco, em abril de 2008. Em particular, identificou-se que o número das medições pode ser significativamente reduzido, sem perda substancial da precisão da estimativa.