Roberto Avelino Cecílio

Estimativa e espacialização das temperaturas do ar mínimas, médias e máximas na Região Nordeste do Brasil

Neste trabalho teve-se como objetivo principal, gerar equacoes de regressao multiplas com ajuste de superficie quadratica para estimativa das normais das temperaturas do ar minimas, medias e maximas mensais e anual, para o Nordeste brasileiro, a fim de fornecer subsidios para o planejamento agroclimatico em regioes onde nao ha disponibilidade desses dados. Obtiveram-se os dados de temperatura do ar utilizados para a determinacao dos coeficientes das equacoes, de 74 estacoes meteorologicas listadas nas normais climatologicas dos Estados da regiao Nordeste, fornecidas pelo INMET. A partir das equacoes ajustadas, foram gerados mapas tematicos das normais das temperaturas do ar minimas, medias e maximas mensais e anual. As equacoes obtidas apresentaram bons valores de R2; entretanto, quando utilizadas para altitudes muito elevadas, essas equacoes tenderam a apresentar baixos valores de temperatura do ar, enquanto as equacoes ajustadas e sua espacializacao mostraram tratar-se de uma alternativa viavel para a ampliacao da base de dados climaticos da regiao Nordeste.

Evaluation of the performance of the different methods of interpolaters for parameters of the climatologic water balance

A geoestatistica esta associada a uma classe de tecnicas utilizadas para analisar e inferir valores de uma variavel distribuida no espaco ou no tempo, mediante o que se propos, no presente trabalho avaliar, atraves de diferentes tecnicas de interpolacao, os seguintes parâmetros climaticos: precipitacao, deficiencia hidrica, excedente hidrico, evapotranspiracao potencial, evapotranspiracao real e disponibilidade hidrica, no estado do Espirito Santo. Para tanto, utilizaram-se dados meteorologicos de temperatura do ar e precipitacao pluviometrica, compreendidos no periodo de 1977 a 2006, para o calculo do balanco hidrico climatologico conforme metodo proposto por Thornthwaite & Mather (1955), adotando uma capacidade de armazenamento de 100 mm. Os resultados mostram que o metodo da krigagem e o mais eficiente para a espacializacao dos parâmetros climaticos, baseado no menor valor da Raiz do Erro Medio Quadratico (REMQ) e outros parâmetros calculados que auxiliaram na escolha do melhor modelo.

Modeling of water infiltration in soil under stratified conditions using the Green-Ampt equation

Soil water infiltration is one of the most important processes of the hydrological cycle. The Green and Ampt equation (GA) is quite used to simulate the infiltration process, however, several authors showed the necessity of some adaptations in the GA parameters: saturation moisture (qs), hydraulic conductivity (K0) and mean suction in the wetting front (y). An evaluation was made of the GA model and of the several correction propositions of K0 and y, applied in a stratified Red-Yellow Latosol. A soil box filled with soil material belonging to three horizons of the studied soil was used. The accumulated infiltration (I), infiltration rate (Ti), as well as the physical characteristics of the profile needed for the application of the model were determined. Simulations based on the combination among six methodologies for the determination of y was made and three for the determination of hydraulic conductivity in the transmission zone (Kw). The following combinations simulated well the infiltration process: Kw equal to 0,5 K0 associated to y relative to the initial moisture content (y(qi)); Kw equals to the stable infiltration rate (Tie) associated to y equal to the mean among y (qi) and y relative to the saturation field moisture (y (qw)); Kw equal to K0 associated to y calculated with base in the texture and porosity of the soil and Kw equal to Tie associated to y calculated on the basis of texture and porosity of the soil.

Manning roughness coefficient for Paracatu river, Brazil

Pela teoria do escoamento em canais abertos, o coeficiente de rugosidade de Manning e um dos principais parâmetros para descricao da vazao sobre uma superficie. Uma das dificuldades da aplicacao da equacao de Manning e a definicao do seu coeficiente de rugosidade em rios e canais, razao pela qual o presente estudo tem como objetivo, estimar o coeficiente de rugosidade de Manning para os periodos de vazao minima e maxima media mensal, em alguns trechos do rio Paracatu, e propor um modelo baseado em redes neurais artificiais para estimar o coeficiente de rugosidade. O coeficiente foi determinado em funcao das caracteristicas geometricas do canal (area molhada, raio hidraulico e declividade do canal) e das series de vazao de seis postos fluviometricos do rio Paracatu. Utilizaram-se series de vazao de 21 anos (1976-1996). O coeficiente de rugosidade nao apresenta tendencia (maior ou menor) em funcao apenas do periodo seco ou de cheia. As caracteristicas da margem e do leito do rio influenciam diretamente nos valores de coeficiente de rugosidade. O modelo baseado em rede neural apresentou desempenho satisfatorio, o que possibilita estimar o coeficiente de rugosidade em funcao da cota, vazao, declividade e do raio hidraulico do rio.

USO DE IMAGENS DE RADAR NA ESPACIALIZAÇÃO DA TEMPERATURA DO AR

O objetivo desse trabalho foi desenvolver modelos matematicos para estimativas das temperaturas do ar minimas, medias e maximas, mensais e anual no estado do Espirito Santo, Brasil, e espacializar as informacoes com base em um modelo digital de elevacao (MDE), obtido a partir de dados do radar SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). As equacoes foram desenvolvidas com o uso de analises de regressao multipla, adotando-se o modelo linear, que teve como variaveis independentes a altitude, a latitude e a longitude e como variavel dependente a temperatura do ar. Os coeficientes das equacoes foram determinados utilizando-se como base os dados mensais medios das temperaturas do ar para o periodo de 1977 a 2006, obtidos em 14 estacoes meteorologicas distribuidas em todo o estado. A imagem de radar SRTM originaria da missao de mapeamento do relevo terrestre desenvolvido pela NASA (National Aeronautics and Space Administration) e NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) dos Estados Unidos no ano 2000 permitiu a disponibilizacao de um modelo digital de elevacao (MDE) com resolucao espacial de 90 m para a area de abrangencia do estudo. As imagens SRTM foram mosaicadas, obtendo-se uma unica imagem com valores medios de altitude e suas respectivas coordenadas geograficas para todo o estado. As analises estatisticas de regressao permitiram verificar o nivel de ajuste dos dados as equacoes obtidas atraves do modelo estatistico linear, que apresentou coeficientes de determinacao ajustados (R2) variando entre 0,94 a 0,97, com bom desempenho para estimar a temperatura do ar nos locais onde esta nao e medida. A utilizacao do SRTM permitiu detectar com bastante sensibilidade a variacao do relevo, demonstrando eficiencia nos resultados da estimativa e espacializacao da temperatura do ar, contribuindo para melhorar os resultados obtidos em relacao a simples interpolacao de dados medidos em estacoes meteorologicas, principalmente em regioes de relevo acidentado.

DELIMITAÇÃO DE SÍTIOS FLORESTAIS E ANÁLISE DOS FRAGMENTOS PERTENCENTES NA BACIA DO RIO ITAPEMIRIM

Devido as caracteristicas ambientais e socioeconomicas, a Bacia do Rio Itapemirim (BRI) apresenta grande potencial para o desenvolvimento de empreendimentos florestais com objetivos economicos e ambientais. Este trabalho consiste em delimitar sitios florestais na BRI, a partir de parâmetros climaticos, edaficos e topograficos e verificar a condicao atual da cobertura florestal na BRI. Para delimitacao dos sitios florestais foram utilizados dados SRTM de elevacao, mapa das classes de solos da bacia e a caracterizacao da disponibilidade hidrica a partir das Equacoes de Thorntwaite & Matter (1955). Os fragmentos florestais foram digitalizados atraves da classificacao visual das imagens do satelite CBERS-CCD. Verificou-se que os parametros utilizados apresentaram bons resultados para a delimitacao dos sitios florestais na BRI. O diagnostico da condicao atual da cobertura florestal na Bacia do Rio Itapemirim foi importante para o estudo mais detalhado em relacao a cobertura florestal presente em cada sitio delimitado.

Methodology for spatialization of intense rainfall equation parameters

The aim of this study was to generate maps of intense rainfall equation parameters using interpolated maximum intense rainfall data. The study area comprised Espirito Santo State, Brazil. A total of 59 intense rainfall equations were used to interpolate maximum intense rainfall, with a 1 x 1 km spatial resolution. Maximum intense rainfall was interpolated considering recurrence of 2; 5; 10; 20; 50 and 100 years, and duration of 10; 20; 30; 40; 50; 60; 120; 240; 360; 420; 660; 720; 900; 1,140; 1,380 and 1,440 minutes, resulting in 96 maps of maximum intense rainfall. The used interpolators were inverse distance weighting and ordinary kriging, for which significance level (p-value) and coefficient of determination (R2) were evaluated for the cross-validation data, choosing the method that presented better R2 to generate maps. Finally, maps of maximum intense precipitation were used to estimate, cell by cell, the intense rainfall equation parameters. In comparison with literature data, the mean percentage error of estimated intense rainfall equations was 13.8%. Maps of spatialized parameters, obtained in this study, are of simple use; once they are georeferenced, they may be imported into any geographic information system to be used for a specific area of interest.

Influencia del cambio climático en los escenarios del futuro sobre plantaciones de Eucalipto

The genus Eucalyptus presents a large commercial potential and it is the arboreal species most planted in Brazil. Perspectives of climate change in the future projections of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) indicate that productivity losses may occur in diverse agricultural and forestry crops. The objective of this study was to determine the zones apt for planting of eucalyptus based on relief and climate data for current and future scenarios. The study was developed in the state of Espirito Santo, Brazil, and normal climatological data was obtained from rain gauges. The water balance was calculated by the Tornthwaite and Mather methodology. Temperature was estimated using data of latitude and altitude. Data from the SRTM were used to obtain the altitude and zone of agricultural mechanization, based on slopes. For interpolation of the data, the inverse square distance method was used. The future data were estimated by the HADCM3 model of the IPCC in scenarios: A (pessimistic) and B (optimistic) for the years of 2020, 2050 and 2080. It is estimated that the zones suitable for planting are reduced in both scenarios, diminishing by 71.1% and 82% for scenarios A and B, respectively in the year 2080. The water deficit acted as a limiting factor for planting. Due to the complexity of interactions of biotic and abiotic factors, new capability studies should be performed in the context of climate change.

ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO EM ÁREA SOB COLHEITA FLORESTAL SEMIMECANIZADA NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO

O Estado do Espirito Santo apresenta grande potencial as atividades silviculturais, contudo, o relevo e predominantemente montanhoso, viabilizando assim, no momento da colheita florestal, somente a metodologia semimecanizada. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influencia da colheita semimecanizada nos atributos fisicos do solo, em povoamento de eucalipto implantado no municipio de Santa Teresa, ES. Antes e depois da colheita avaliaram-se os seguintes atributos: granulometria, densidade do solo, densidade de particulas, porosidade total e taxa de infiltracao estavel. Constatou-se que nao ocorreu diferenca estatistica entre os atributos avaliados antes e depois da colheita.

NOTA TÉCNICA: FERRAMENTA PARA CALIBRAÇÃO AUTOMÁTICA DO MODELO HIDROLÓGICO DHSVM

Hydrological modeling is an important tool in the study of river basins, especially in relation to events of large variations in the level of watercourses. In this sense, it is important that the models reflect as accurately as possible the behavior of the hydrological processes, which strongly depends on the quality of the input parameters of the model. As it is not always possible to obtain adequate values for input parameters, it is essential to calibrate them in order to obtain a good model for the studied area. In this work the Distributed Hydrology Soil Vegetation Model was studied with the objective of proposing an automatic calibration tool for it, as well as verifying the efficiency of the Clustering Search (CS) heuristic for the hydrological model calibration problem. An application was also implemented to aid in the manipulation of the parameters to be calibrated and the results.