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Segregação residencial representa a separação entre famílias pertencentes a distintos grupos sociais. Na América Latina, onde os atributos que a caracterizam são principalmente socioeconômicos, são inúmeras as evidências acerca dos impactos negativos que este fenômeno provoca sobre a cidade e a vida de seus cidadãos. Tais constatações têm demandado uma compreensão mais detalhada sobre a segregação residencial. Neste sentido, medidas de segregação são ferramentas úteis para a análise de padrões, causas e conseqüências deste fenômeno. Contudo, a maioria dos estudos focados em sua mensuração baseia-se em índices não-espaciais e globais, ou seja, medidas incapazes de considerar o arranjo espacial da população e de apontar as variações do grau de segregação ao longo da cidade. Além disto, a utilização de índices de segregação nestes trabalhos não vem acompanhada da adoção de um limiar criterioso que determine se a distribuição populacional em questão é segregada ou não. Esta dissertação tem como objetivo a elaboração e avaliação de métodos e técnicas de mensuração da segregação capazes de superar as limitações mencionadas. Especificamente, foram propostos: (a) índices espaciais de segregação, construídos a partir da extensão de índices globais e não-espaciais existentes; (b) índices locais de segregação, desenvolvidos a partir da decomposição dos índices espaciais propostos; e (c) a aplicação de um teste estatístico para a verificação da significância dos índices calculados sobre um determinado arranjo populacional. Os métodos e técnicas propostos foram avaliados sobre um conjunto de dados artificiais bem como sobre os dados de São José dos Campos (SP) referentes aos anos de 1991 e 2000. Por intermédio deste experimento, foi possível a identificação de padrões de segregação residencial vigentes na cidade no período estudado.

Residential segregation is the separation among families belonging to different social groups. In Latin America, where the attributes that characterize segregation are mainly socioeconomic, there are several evidences about the negative impacts of this phenomenon on the city and the life of its citizens. Such evidences have demanded a more detailed comprehension of residential segregation. In this context, segregation measures are useful tools for the analysis of patters, causes and consequences of this phenomenon. However, most of the studies focused on segregation measurement have so far relied on nonspatial and global indices. In other words, the applied measures are unable to consider the spatial arrangement of population and to show the variation of segregation along the city. Besides, the use of segregation measures in these studies has not been followed by any procedure for assessing a threshold that determines whether a certain population distribution is segregated or not. The purpose of this work is the formulation and evaluation of methods and techniques of segregation measurement that are able to overcome the mentioned shortcomings. Specifically, we proposed: (a) spatial segregation…

Advisors/Committee Members: Teresa Gallotti Florenzano, Antonio Miguel Vieira Monteiro, Gilberto Câmara Neto, Silvana Amaral Kampel, Haroldo da Gama Torres, Erminia Terezinha Menon Maricato.

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Neste trabalho desenvolve-se e testa-se, sistematicamente, um procedimento de estimação conjunta de órbita e atitude destinado a satélites artificiais estabilizados por rotação em órbitas baixas. Para tanto, utiliza-se em técnicas ótimas de estimação de estados, medidas fornecidas por dois tipos de sensores, convencionais para determinação apenas de atitude. Este procedimento utiliza as técnicas Mínimos Quadrados e Filtro Estendido de Kalman para processar as medidas: ângulo do aspecto solar, fornecido por dois sensores solares e componentes axial e radial do campo geomagnético, fornecidas por um magnetômetro. Para a sua sistemática tal procedimento é dividido em pré-processamento e processo de estimação, e subdividido em curto, médio e longo períodos. Um algoritmo para a geração das informações a priori da órbita e da atitude de um satélite artificial foi desenvolvido e implementado em linguagem it{Matlab}registered, assim como os estimadores. Este algoritmo é fundamentalmente inspirado nas passagens do satélite pela sombra da Terra e nas observações do campo geomagnético. O procedimento é testado com observações simuladas, com dados simulados e reais de órbita e atitude do satélite nacional de coleta de dados ambientais SCD-1, cuja órbita é quase circular, com altitude de 750 km e inclinação de 25°. O modelo da dinâmica orbital é o Kepleriano e o satélite é considerado inercialmente estabilizado. O modelo do campo geomagnético é considerado de ordem e grau 10, com coeficientes dados pelo IGRF-95. A convergência do processo foi alcançada com sucesso pelo Mínimos Quadrados e refinada pelo Filtro Estendido de Kalman. As estimativas obtidas indicam que o procedimento tem condições de fornecer, dentro da tolerante precisão de até 100 km a informação da órbita, conjuntamente com a atitude de um satélite artificial cujas características sejam equivalentes ao que foi utilizado nos testes do procedimento.

In this work it is developed and it is tested, systematically, a procedure for joint estimation of orbit and attitude destined to artificial satellites stabilized by rotation in low orbits. For that, it is used optimal state estimation techniques, measures supplied for two types of sensors, conventionally used for attitude determination only. This procedure uses the Least Squares and the Extended Kalman Filter techniques to process the measures: of solar angle aspect, supplied by two solar sensors; and axial and radial components of the geomagnetic field, supplied by a magnetometer. For its systematics such procedure is divided in daily pre-processing and estimation process, and subdivided in short, mean and long periods. An algorithm for the generation of the a priori information of the orbit and attitude of an artificial satellite was developed and implemented in the it{Matlab} registered language, as well as the estimators. This algorithm is basically inspired on the passage of the satellite on Earth´s shadow and in the geomagnetic field observations. The procedure is tested with simulated…

Advisors/Committee Members: Valcir Orlando, Hélio Koiti Kuga, Roberto Vieira da Fonseca Lopes, Maria Cecília França de Paula Zanardi.

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Este trabalho apresenta um estudo da dinâmica na vizinhança dos pontos lagrangianos it{L}₁ e it{L}₂ no problema restrito de três corpos nos modelos Terra-Lua e Terra-Sol. Apesar do caráter hiperbólico desses pontos, a redução à variedade central permite obter órbitas periódicas e quase periódicas existentes ao seu redor. Este procedimento é realizado através da forma normal, a qual desacopla as direções elípticas da hiperbólica na hamiltoniana do problema. A globalização das variedades invariantes hiperbólicas associadas às órbitas periódicas garante o estudo da dinâmica em uma grande vizinhança do ponto lagrangiano. Uma vez que essas variedades hiperbólicas dividem o espaço de fase no problema planar restrito de três corpos, definem-se dois tipos de trajetórias, a de trânsito, que é confinada na região interna da variedade, e a de não trânsito, que está na região externa da variedade. Estas trajetórias podem ser utilizadas para se projetar uma missão à Lua com baixo custo de combustível, onde é necessário utilizar um acoplamento de dois problemas de três corpos, Terra-Sol-veículo e Terra-Lua-veículo. Uma vez que a presença do Sol não deve ser desprezada na trajetória de trânsito, dada no modelo Terra-Lua, é necessário inclui-la. Para isto, foi utilizado o problema bicircular, onde a trajetória foi refinada através do método numérico de múltiplos tiros. São apresentadas também as trajetórias de transferência bi-impulsivas baseadas no problema do valor de contorno com o tempo de transferência fixo. Estas transferências são utilizadas para inserir um veículo espacial em uma órbita halo, considerando o problema restrito de três corpos e o problema quase bicircular, onde realiza-se uma comparação entre os impulsos de velocidade requeridos em cada modelo.

In this work we present a study of the dynamics in the vicinity of the Lagrangian points it{L}₁ and it{L}₂ in the restricted three-body problem, considering the Sun-Earth and Earth-Moon models. Notwithstanding the hyperbolic character of these points, the reduction to the central manifold allows periodic and quasi-periodic orbits. This procedure is applied through the normal form calculations, which decouples the elliptical directions from the hyperbolic ones in the hamiltonian of the problem. The globalization of the hyperbolic invariant manifolds of these periodic orbits ensures the study of the dynamics in a large vicinity of the lagrangian point. Since these hyperbolic manifolds divide the phase space, in the planar restricted three-body problem, two types of trajectory are defined: transit ones, confined to the internal region of the manifold, and non-transit ones, external to the manifold. These trajectories can be employed to design a space mission from the Earth to the Moon with low fuel cost which we must couple two restricted three-body problems, Sun-Earth-spacecraft and Earth-Moon-spacecraft. Towards this goal we applied the bicircular problem, in which the trajectory was refined using the multiple shooting…

Advisors/Committee Members: Elbert Einstein Nehrer Macau, Teresinha de Jesus Stuchi, Antonio Fernando Bertachini de Almeida Prado, Sandro da Silva Fernandes, Tadashi Yokoyama, Jair Koiller.

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Esta pesquisa teve como hipótese inicial que a variação espaço-temporal de massas de água distintas presentes na planície de inundação amazônica pode ser analisada através de imagens ópticas adquiridas para diferentes níveis da água, independentemente do ano de aquisição, uma vez que a circulação da água na planície é comandada pelo chamado pulso de inundação do rio Amazonas, que é cíclico. Para testar essa hipótese, formulou-se como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia que permitisse integrar informações de diferentes naturezas para delimitar e caracterizar as massas de água presentes na planície ao longo do ciclo hidrológico. O sistema composto pela planície de Curuai e rio Amazonas, no Estado do Pará foi selecionado como área teste. A análise de dados históricos de cota permitiu definir quatro estados relevantes para o sistema. Cinco campanhas de campo, planejadas a partir desses estados, foram realizadas para coleta de dados limnológicos, espectrais e batimétricos. Em média 200 amostras foram feitas numa área de aproximadamente 1300 Km2 de água aberta. Estes dados foram integrados, junto com uma série histórica de imagens ópticas, e submetidos a métodos analíticos tais como krigeagem, mapeamento por ângulo espectral, análise derivativa, segmentação entre outros. A análise variográfica aplicada às variáveis limnológicas permitiu caracterizar a dinâmica de composição da água ao longo de um ciclo hidrológico. A análise conjunta dos dados limnológicos e espectrais permitiu identificar e caracterizar o efeito do pulso de inundação nos quatro estados do sistema. Em dois estados, período da cheia e vazante, observou-se alta concentração de clorofila, e nos dois outros, alta concentração de partículas inorgânicas suspensas. O uso de imagens ópticas TM/Landsat permitiu quantificar a área ocupada por massas de água em que clorofila, partículas inorgânicas ou matéria orgânica dissolvida eram predominantes. A integração de todos os resultados permitiu estimar que em média 80% da área de água aberta da planície é inundada por água branca. O processamento dos dados batimétricos permitiu desenvolver modelos para estimativa de área inundável e volume armazenado na planície a partir do dado de cota. A integração das informações permitiu a proposição de um modelo conceitual de circulação da água na planície.

In this research it is hypothesized that once water circulation in floodplains is driven by the so called flood-pulse, optical images acquired at different water levels, disregarding hydrological year can be applied to capture time-space variability in water masses types flowing into the Amazon River floodplain. The main objective in this research was to develop and test a methodology for collecting and integrating data from several sources so as to limit and characterize the water types in the Amazon floodplain throughout the hydrological cycle. Amazon-Lago Grande de Curuai floodplain system, Pará State, was selected as test site. Water stage time series were analyzed and four floodplain critical states…

Advisors/Committee Members: Lênio Soares Galvão, Evlyn Marcia Leão de Moraes Novo, João Vianei Soares, Dalton de Morrison Valeriano, Waterloo Pereira Filho, Luiz Antônio Martinelli, José Galizia Tundisi.

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A princípio, o diagnóstico de chamas por tomografia é a reconstrução de uma secção transversal da chama a partir de suas projeções. No sentido exato da palavra, uma projeção em um dado ângulo é a integral da imagem na direção daquele ângulo. De certo modo, a projeção é a informação derivada de energias emitidas, em algum ângulo, quando a chama emite radiação quimiluminescente, visível ou não. Contudo, de um ponto de vista matemático, a solução do problema de reconstruir uma função através de suas projeções foi dado por Radon em 1917, e a aplicação em tomografia deu-se por Hounsfield, o qual recebeu o prêmio Nobel ao inventar um aparelho de scanner de raio- X computadorizado para a reconstrução tomográfica em 1972. Ele dividiu o prêmio com Allan Cormack o qual desenvolveu alguns dos algoritmos matemáticos de reconstrução. Sua invenção mostrou que é possível calcular uma secção transversal com certa precisão, apesar de que, as projeções não satisfazem estritamente os modelos teóricos fundamentais além de os algoritmos de reconstrução não serem de eficiente implementação. Este trabalho apresenta a tomografia de emissão de poucos dados de uma chama laminar pré-misturada, utilizando as técnicas algébricas de reconstrução ART e SIRT. Também foram realizados estudos teórico e experimental da óptica empregada e a da propagação das frentes de onda, desde sua formação na chama até a formação da imagem no sensor CCD através do sistema óptico, além da óptica geométrica, foi utilizada a técnica de óptica de Fourier. Um tomógrafo constituído de um braço mecânico móvel que permitiu fazer a aquisição das imagens com uma câmera CCD em diversos ângulos quando a região em estudo não é cilindricamente simétrica. Sendo o objetivo principal, a adaptação de tais algoritmos para a descrição da estrutura interna de chamas, independente de sua geometria e a distribuição de radicais através de filtros interferométricos acoplados na objetiva da câmera CCD, os quais permitem selecionar os comprimentos de onda de alguns radicais através de sua emissão quimiluminescente, a fim de mapear a distribuição destes radicais assim como a da fuligem.

Fundamentally, flame diagnosis by tomographic imaging deals with reconstructing an image from its projections. In the strict sense of the word, a projection at a given angle is the integral of the image in the direction specified by that angle. However, in a loose sense, projection means the information derived from the emitted energies, at some angle, when a flame emits chemiluminescent radiation, be it visible or not. Although from a purely mathematical standpoint, the solution to the problem of how to reconstruct a function from its projections dates back to the paper by Radon in 1917, the current excitement in tomographic imaging originated with Hounsfield s invention of the x-ray computed tomographic scanner for wich he received the Nobel prize in 1972. He shared the prize with Allan Cormack who independently discovered some of the mathematical algorithms. His invention showed that it is possible to…

Advisors/Committee Members: Demétrio Bastos Netto, Pedro Teixeira Lacava, Antonio Osny de Toledo, Jerzy Tadeusz Sielawa, Nicolau André Silveira Rodrigues.

▼ Este trabalho apresenta o crescimento por epitaxia de feixe molecular de estruturas de barreira dupla (BD) de PbTe/Pb_1-xEu_xTe e o processamento do dispositivo, visando à medida de tunelamento ressonante. As amostras foram crescidas sobre substratos de BaF₂ (111) à temperatura de 300°C. Medidas de resistividade e efeito Hall foram realizadas em filmes de referência para determinação das propriedades elétricas adequadas para cada camada da BD. As camadas de PbTe com concentração de elétrons it{n} ∼ 10¹⁷ cm^-3, para os espaçadores e o poço, foram controladas pelo desvio estequiométrico ajustando-se o fluxo adicional de Te. A maior mobilidade Hall a 77 K de 1,5x10⁴ cm²/Vs foi obtida bem próxima à região de transição it{n} para it{p}, que ocorreu abruptamente para a razão entre os fluxos de Te e PbTe próxima a 0,02. Para se obter camadas com maiores concentrações de elétrons, um estudo sobre a dopagem do PbTe com Bi foi realizado. Filmes de PbTe com valores de it{n} entre 1x10¹⁷ e 4x10¹⁹ cm^-3 foram obtidos aumentando-se o fluxo da célula de Bi₂Te₃. Medidas de resistividade e efeito Hall foram realizadas nestes filmes em temperaturas entre 10 e 320 K. Os resultados indicam que os átomos de Bi foram efetivamente incorporados ao PbTe como doadores ativos. Não foi observada ativação termal nesses níveis de dopagens, indicando que o Bi acrescentou níveis ressonantes com a banda de condução. As curvas de mobilidade mostram que as camadas de PbTe tendem ao comportamento metálico com o aumento da concentração de elétrons. Valores de it{n} em torno de 10¹⁹cm^-3 são sugeridos como os mais adequados para as camadas de contato em dispositivos. No crescimento dos filmes referência da barreira de Pb_1-xEu_xTe, a razão de 2,2 entre o fluxo de Te sobre o de Eu foi considerada como a mais adequada. Pelos espectros por transformada de Fourier no infravermelho obteve-se uma concentração de európio x = 0,050, partindo-se de uma relação entre os fluxos de Eu e PbTe que previa uma concentração nominal de x = 0,044. Assumindo 50% de descasamento entre as bandas de valência e condução, uma altura de barreira de 150 meV é encontrada na interface PbTe/Pb_0,95Eu_0,05Te. Um conjunto de amostras de BD de PbTe/Pb_0,95Eu_0,05Te foi crescido com espessuras nominais, estimadas pela taxa de crescimento, de 12 nm para os espaçadores, de 5 nm para o poço, entre 2,5 e 100 nm para as barreiras e de 36 nm para as camadas de cobertura. Para se obter os parâmetros estruturais, espectros de difração de raios X de alta resolução foram medidos em torno do pico de Bragg (222). Através do melhor ajuste entre os espectros calculados pelas equações de Takagi- Taupin aos medidos, a espessura individual das camadas constituintes das estruturas de BD foi determinada com precisão. Obteve-se uma boa correlação entre as espessuras nominais e as determinadas por raios X, exceto para espessuras menores que 10 nm, onde uma discrepância de até 40% foi… Advisors/Committee Members: Paulo Henrique de Oliveira Rappl, Eduardo Abramof, César Boschetti, Marcos Massi, Álvaro José Damião.

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A Equação Universal de Perda dos Solos (EUPS) é um método muito utilizado por calcular perdas anuais dos solos por erosão, baseado em variáveis climáticas (chuva), pedológicas, topográficas e de uso e manejo do solo. Este estudo foi desenvolvido para inserção de dados SRTM na Modelagem de Erosão utilizando a EUPS. A análise de duas bacias em estudo no Maranhão indicou que os dados SRTM ampliaram a inserção de sensoriamento remoto na aplicação da EUPS como fonte de dados para delimitação de bacias, traçado de redes de drenagem, estimativa do fator topográfico (LS) e refinamento dos dados pedológicos, em substituição a mapeamentos de disponibilidade e detalhamento restritos. O Potencial Natural de Erosão, a Perda de Solo Anual e a Expectativa de Degradação das Terras foram calculados através da sobreposição de fatores climáticos, pedológicos, topográficos (extraídos do SRTM) e de uso e cobertura do solo, parametrizados de acordo com as pesquisas de desenvolvimento da EUPS. Os resultados indicaram que as taxas de perda de solos são baixas, inferiores a 10 t/ha.ano, nas áreas ocupadas com floresta, vegetação degradada e pastagens (31.185,23 ha ou 94,55% da área). Nas áreas ocupadas com cultivos (1.642,14 ha ou 4,98% da área), ocorre um intenso processo de degradação dos solos por erosão, com taxas de perda de solos muito elevadas, superiores a 40 t/ha.ano. Os resultados indicaram que a influência do fator LS sobre o potencial natural de erosão (PNE) foi maior do que a dos fatores Erosividade (R) e Erodibilidade (K). Quando calculadas as perdas anuais e a Expectativa de Degradação das Terras, o fator de uso, cobertura e manejo (CP) mostrou-se o aspecto de maior influência na distribuição da degradação estimada.

The Universal Soil-Loss Equation (USLE) is a widely used method for calculating annual soil erosion losses, based on rainfall, soil type, topographic and land-use parameters. This study was designed to apply SRTM data for erosion modeling through USLE. The analysis of two watersheds in Maranhão showed the feasibility of remote sensing applications beyond land-use survey, since SRTM was used for watershed and drainage extraction, topographic factor (LS) estimates and for the refining of pedological maps, allowing the substitution of maps of limited detail and availability. Topographic factor (from SRTM), climate erosivity, soil erodibility and land use factor, adapted from soil conservation research, were overlaid to the calculation of Natural Erosion Potential (NEP), annual soil loss and erosion expectation. Results showed low overall erosion levels, below 10t/ha.year, under forests, degraded natural vegetation or pastures (31,185.23ha or 94.55% of the study area). In agricultural areas (1,642.14ha or 4.98% of the study area), an intense erosion process occur, with soil loss rates above 40t/ha.year. Results indicated LS factor to prevail over erosivity (R) and erodibility (K) factor in the distribution of natural potential erosion. Otherwise, land-use and managing practices factor (CP) prevailed in the…

Advisors/Committee Members: Camilo Daleles Rennó, Douglas Francisco Marcolino Gherardi, Márcio de Morisson Valeriano, José Simeão de Medeiros, Mara de Andrade Marinho Weill.

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O setor agrícola é de fundamental importância para a economia nacional e internacional. Diversos estudos apontam para a necessidade de monitorar a dinâmica agrícola local, a fim de entender a sua configuração espacial, com vistas a um diagnóstico estatístico dos principais cultivos e obtenção de inferências consistentes sobre futuras projeções no mercado local e regional. Por outro lado, o rápido crescimento do setor agrícola tem causado impactos negativos sobre a cobertura vegetal, os quais podem ser diagnosticados por meio de metodologias com caráter espaço-temporal. O presente trabalho teve como principal objetivo o acompanhamento histórico da expansão agrícola no município de Luís Eduardo Magalhães (LEM), localizado a oeste do Estado da Bahia, Brasil, por meio de imagens orbitais combinadas com informações adicionais de diferentes naturezas. Analisaram-se estatísticas agrícolas municipais ao longo de vinte e dois anos (1984 a 2006), e também, analisaram-se os possíveis impactos diretos causados pela expansão agrícola sobre a cobertura vegetal local - o it{Cerrado}. Os valores de área dos cultivos agrícolas apontaram um rápido crescimento deste setor no município, onde inicialmente a área agricultável apresentava-se em 4,22%, e atualmente representa mais da metade da área municipal (54,46%). A maior expansão agrícola em número de talhões agrícolas e área ocorreu no período de 1995 a 1996. Entre outros dados, observa-se que 190 talhões agrícolas somaram uma área de 15.849,3ha, com média de 83,4ha. Entre as principais variáveis do meio físico que contribuíram para essa rápida expansão, destacam-se o solo e o relevo. A combinação entre esses dois fatores formou um ambiente propício para o estabelecimento de cultivos agrícolas em escala comercial. Nesta ocupação, os quotedblleft{talhões agrícolas}quotedblright apresentaram-se com tamanhos e formas variados. A área média é de 85,7ha e as dimensões que levam ao cálculo da compactividade são de 22,55 a 32,36. Isso leva à conclusão de que a agricultura exercida no município é altamente comercial. Na comparação entre o método usual desenvolvido pelo GeoSafras e o método aqui proposto (Geosafras Otimizado), para estimativa de área cultivada, este último apresentou uma redução significativa (α = 5%) nas fontes de erros em todas as safras em análise (2001 a 2006), possibilitando uma redução no número de amostras, o que reflete em otimização do custo do sistema. Os impactos diretos ocasionados pela rápida expansão agrícola foram a supressão significativa da cobertura vegetação local (it{Cerrado}). Tal supressão foi de 201.702,7ha, e observou-se que algumas dessas supressões deram-se em áreas de Preservação Permanente. Não obstante, a única Unidade de Conservação (APA) existente em LEM mostrou-se com grande eficiência na manutenção da vegetação nativa; e isso é bem evidenciado pela presença do maior fragmento de Cerrado ainda existente em LEM (72.724,2 ha).

The agriculture is very important for Brazilian economy, and its growth was very fast…

Advisors/Committee Members: Antonio Roberto Formaggio, José Carlos Neves Epiphanio, Silvana Amaral Kampel, Diógenes Salas Alves, Mauro Antonio Homem Antunes.

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A segmentação de imagens é uma das mais importantes tarefas na área de processamento digital de imagens. Utilizada em diversas áreas da ciência, como reconhecimento de caracteres e faces humanas, detecção e classificação de imagens, a segmentação tem recebido grande atenção em sensoriamento remoto, devido aos sensores apresentarem resoluções espectrais e espaciais cada vez melhores. Este trabalho propõe uma metodologia para re-segmentação de imagens urbanas de alta resolução baseada em formas retangulares. O método tem como entrada uma ou mais imagens, e um conjunto de polígonos resultantes da segmentação, onde os segmentos adjacentes são conectados em uma estrutura de grafos. Sobre essa estrutura são realizadas buscas por agregações de polígonos cujos formatos sejam retangulares, para objetos tradicionais do ambiente urbano, como por exemplo telhados. Para os demais objetos urbanos, {it e.g.} praças, árvores, corpos d água, etc., são utilizadas outras heurísticas para agregar os polígonos. Visando facilitar a conexão dos segmentos, uma etapa anterior é realizada, a chamada pré-classificação da entrada. Essa deve separar a entrada em classes diferentes, conectando apenas polígonos de mesma classe, e guardando a topologia da vizinhança, pela conexão de vizinhos em primeira ordem de classes diferentes. O algoritmo empregado para a classificação foi o dos Mapas Auto-Organizáveis de Kohonen, ou Self Organizing Maps (SOM). Os polígonos classificados são conectados em uma estrutura de grafos adjacentes, apresentada na literatura como Region Adjacency Graphs (RAG). Sobre o RAG são feitas as buscas por formas retangulares e outras agregações são realizadas por heurísticas definidas como conhecimento a priori. O resultado da re-segmentação é um novo conjunto de polígonos, que melhor representa o ambiente urbano. Resultados são apresentados e discutidos, de forma a comprovar a acurácia da técnica apresentada, quando comparada com métodos consagrados na literatura.

Image segmentation is one of the most important tasks in Digital Image Processing. It is used in several scientific areas, such as character recognition, image detection and classification. Segmentation is being applied also to remote sensing data, since the sensors present better resolution nowadays. This work proposes a methodology for re-segmentation of high resolution urban imagery, shape and graph based. The input is formed by a set of images and polygons resultant from an over-segmentation. Adjacent regions, or polygons, are connected in a graph structure, and a graph search is performed, looking for rectangular shapes, present on roofs and buildings. For other urban objects, such as streets or trees, other heuristic are employed. To perform such task, a previous operation is necessary. The classification is done over the set of polygons, using the Self Organizing Maps (SOM) algorithm. The polygons are then classified and connected in a Region Adjacency Graph (RAG), according their topology. Using the RAG, the algorithm tries to fit rectangles for building…

Advisors/Committee Members: Camilo Daleles Renó, Leila Maria Garcia Fonseca, Luciano Vieira Dutra, José Demisio Simões da Silva, Raul Queiroz Feitosa.

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General Relativity s equations when linearized yield solutions wich describe wavy perturbations in space-time and that have quadrupolar radiation form when one utilize the weak field approximation and one consider points far away from the source. Theoretically, any masses or arrangement of masses that undergo translational accelerations or that have rotation (in the case of radially assymetrical objects, only) are able to emit gravitational waves. Nevertheless, there are two kinds of sources of special interests in Astrophysics: the periodic systems, because they present lasting and approximately constant emission profile - e.g., binary systems in the chirp phase and the cosmological gravitational background - with harmonic waves, and the bursts, wich are characterized by sharply energetic emissions in a short time interval. That bursts may be generated by supernovae s blasts and merging of compact objects. This dissertation attends to radiation emissions from binary systems in early stages of life. It is achieved a study of cosmological binary systems and their evolution. The aim is to get the energy spectrum when one consider the simultaneous emissions from all binaries situated at cosmological distances, that is, it will be carry out the sum of the spectra of all population, for to get the total spectrum.

As equações de campo da Relatividade Geral, quando linearizadas fornecem soluções que descrevem perturbações ondulatórias do espaço-tempo, e têm a forma de radiação de quadrupolo quando se utiliza a aproximação de campo fraco e consideram-se pontos distantes da fonte. Teoricamente, qualquer massa ou arranjo de massas que sofra acelerações translacionais ou apresente rotação (neste caso, apenas para objetos sem simetria radial), emite ondas gravitacionais. Porém há dois tipos de fontes de especial interesse em astrofísica: os sistemas periódicos por apresentarem perfis de emissão duradouros e aproximadamente constantes - como por exemplo sistemas binários e a radiação gravitacional de fundo, cuja origem é cosmológica - emitindo onda muito aproximadamente harmônicas e os bursts, que são caracterizados por emissões altamente energéticas em curtos intervalos de tempo. Tais bursts podem ser gerados por explosões de supernovas e fases finais de coalescência de objetos compactos. O presente trabalho trata das emissões de radiação por sistemas binários em fases inicias de vida. È realizado um estudo dos sistemas binários cosmológicos e sua evolução. O objetivo é obter o espectro de energia resultante quando se consideram as emissões simultâneas das binárias situadas a distâncias cosmológicas, ou seja, será realizada a soma dos espectros de toda a população para se obter o espectro total.

Advisors/Committee Members: José carlos Neves Araujo, Oswaldo Duarte Miranda, Jorge Ernesto Horvath.

▼ O spread F equatorial (ESF) é consequência do desenvolvimento da instabilidade Rayleigh- Taylor (RT) na base da camada F no equador magnético e esta cresce de forma não linear até o topo da camada. O pico pré-reversão (PRE) do plasma noturno é responsável por criar as condições para a geração da instabilidade RT devido ao incremento de ambos termos gravitacional e eletrodinâmico da taxa de crescimento. Foi estabelecido que o PRE após o pôr-do-Sol é o parâmetro mais importante no controle da geração do spread F, mas não é o único. Uma perturbação inicial é requisito necessário para o início da instabilidade RT. A propagação de ondas de gravidade na termosfera equatorial tem um papel importante como geradores da perturbação inicial na baixa ionosfera, que é requisito para o crescimento da instabilidade GRT e consequentemente a formação do ESF. No presente estudo a estatística de vários aspectos da ocorrência do spread F são apresentados usando radar HF/VHF e radar de espalhamento incoerente localizados em três estações equatoriais: Christmas Island, São Luís and Jicamarca. Os parâmetros do spread F obtidos dos radares apresentados aqui são altura inicial e tempo inicial do bottom-type e da pluma, e a altura pico da pluma de radar os quais estão associ-ados com as características da ocorrência do spread F. O estudo revela resultados originais, como a dependência da ocorrência do spread F com a sazonalidade e fluxo solar sobre Christmas Island/São Luís, e dependência longitudinal das características da ocorrência do spread F destas três estações baseada nesses parâmetros. Desenvolveu-se um modelo empírico gerado a partir da análise estatística das estações equatoriais e separadas longitudinalmente. Este tipo de estudo é importante para entender os mecanismos de geração de irregularidades para programas como previsão em tempo real do clima espacial, e o melhoramento de modelos de alerta de cintilações. Foi realizada uma análise quantitativa do papel do PRE como um mecanismo pré-condicionador que através do processo de instabilidade RT leva ao desenvolvimento de bolhas de plasma sobre a América do Sul. Para alcançar este objetivo as detecções de depleções nos valores de TEC foi usado um algoritmo de detecção de bolhas de plasma. O algoritmo de detecção de bolhas na ionosfera, e os parâmetros da digissonda nos fornecem informações sobre as condições do ambiente ionosférico, e ambos estão relacionados à geração e evolução das bolhas de plasma. Encontrou-se que em condições de mínimo solar, a camada F está relativamente em baixa altitude, as perturbações tipo onda verticalmente propagantes, que podem alcançar a parte baixa da região F e contribuem para a geração da instabilidade RT e seus processos de cascata. Estas perturbações podem ser originadas por ondas de gravidade, e servindo como mecanismo gerador /precursor do spread F equatorial. As ondas de rádio são afetadas por fenômenos de reflexão, refração, difração, absorção, despolarização e espalhamento. Este sinal de rádio é afetado pelas mudanças do perfil vertical da… Advisors/Committee Members: Polinaya Muralikrishna, Eurico Rodrigues de Paula, Ivan Jelinek Kantor, Emanoel Paiva de Oliveira Costa, Alícia Luiza Clúa de Gonzalez Alarcon, Marcio Tadeu Assis Honorato Muella, Cesar E. Valladares.

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Esta pesquisa visa o estudo da possível relação entre o conteúdo total de gelo e a fase do ciclo de vida de nuvens convectivas e sua possível aplicação na estimativa de precipitação por satélite. Na primeira parte deste estudo analisa- se o conteúdo total de gelo das nuvens (IWP) em função da taxa de expansão espacial da isoterma de 235K. O cálculo do IWP é proveniente do it{Microwave Surface and Precipitation Products System} (MSPPS), que utiliza informações dos canais de alta frequência (89 e 150 GHz) dos sensores AMSU-B e MHS (NOAA 16-19), enquanto a análise da taxa de expansão das nuvens foi calculada utilizando o algoritmo it{Forecast and Tracking the Evolution of Cloud Clusters} (FORTRACC), que permite identificar e acompanhar o deslocamento de sistemas convectivos de meso-escala a partir de imagens no infravermelho térmico (10,7 mícron) abordo de satélites geoestacionários. Numa segunda etapa, analisou-se a relação entre fração convectiva, junto com a taxa de precipitação das nuvens (utilizando dados de radar) e a fase do ciclo de vida das nuvens. Duas regiões com diferentes regimes de precipitação foram avaliadas para este estudo: a região de São José dos Campos (23.2°S, 45.95°W) e a região de Fortaleza (5.06°S, 39.26°W) no sudeste e nordeste do Brasil respectivamente. Na primeira região, constatou-se que, durante o período de estudo, 84% das nuvens precipitantes tem gelo em sua estrutura, enquanto que para a região de Fortaleza apenas a metade dessas nuvens precipitantes possui gelo. Os resultados desta pesquisa mostram que, enquanto os sistemas convectivos estão se expandindo, observa-se um maior conteúdo de gelo observado pelo satélite, maiores taxas de precipitação e fração convectiva medidas pelo radar do que nas demais fases do ciclo de vida. Uma atualização da metodologia existente é proposta para a estimativa da precipitação a partir de canais de alta frequência dos sensores AMSU- B/MHS, utilizando a informação do diâmetro das partículas de gelo (De) e o it{IWP}. Esta nova relação mostrou uma significante melhoria em relação ao algoritmo original desenvolvido no MSPPS.

This research focuses on the possible relationship between Ice Water Path (it{IWP}) retrievals using satellites and the life cycle stage of convective clouds and its possible application on satellite-based rain rate retrievals. In the first part of this work, it is analyzed the relationship between it{IWP} and cloud area expansion rate using 235K isotherm. The it{IWP} is retrieved using the it{Microwave Surface and Precipitation Products System} (MSPPS), which use high frequency channels (89 and 150 GHZ) from AMSU-B and MHS sensors (NOAA 16-19), while the cloud expansion rate analysis was calculated using it{Forecast and Tracking the Evolution of Cloud Clusters} (FORTRACC) algorithm, which makes possible identify and track the evolution of mesoscale convective systems from thermal infrared images (10.7μm) on board geostationary satellites. In a second step, it was analyzed the…

Advisors/Committee Members: Carlos Frederico de Angelis, Daniel Alejandro Vila, Nelson Jesuz Ferreira, José Ricardo de Almeida França.

▼ O objetivo principal deste estudo foi o de analisar a influência exercida pelos aerossóis na nebulosidade e precipitação. A pesquisa foi dividida em três etapas distintas. Na primeira, foi realizada uma climatologia global de Sistemas Convectivos. Nesta climatologia foram utilizados, de maneira inédita, dados de identificação e rastreamento dos Sistemas Convectivos provenientes do ISCCP-Tracking. Esta etapa permitiu identificar áreas de maior ocorrência assim como avaliar as características físicas e morfológicas dos Sistemas Convectivos. Observou-se maior ocorrência de Sistemas Convectivos sobre a região tropical (cerca de 55 % de todo o globo), principalmente sobre três áreas: Floresta Amazônica, Floresta do Congo e Sahel (na África) e a região da Indonésia. Ainda notou-se que sobre as áreas continentais, os Sistemas Convectivos são menores, duram menos, porém, são mais penetrativos e com maior atividade convectiva do que os sistemas oceânicos. Esta climatologia global foi de grande utilidade para a etapa seguinte do trabalho, que visou avaliar a influência dos aerossóis sobre os Sistemas Convectivos em algumas áreas do globo, com o uso dos dados do ISCCP-it{Tracking} em conjunto com dados de inferências da espessura óptica dos aerossóis a partir do sensor MODIS. A princípio, três áreas consideradas como fontes tanto de material particulado como de Sistemas convectivos foram selecionadas sobre a região tropical: Amazônia, Congo e Indonésia. Contudo, os resultados sobre as regiões do Congo e Indonésia foram inconclusivos e novas metodologias serão avaliadas para estudos posteriores. Sobre a Floresta Amazônia, foi evidenciado o fortalecimento da convecção a partir da maior presença de material particulado. Em atmosferas consideradas poluídas observou-se que os Sistemas Convectivos são mais penetrativos (atingindo com maior frequência a altura de 16 km), com maior atividade convectiva em seu interior, e que atingem maiores tamanhos e durações em relação aos sistemas presentes em atmosferas consideradas com menor presença de aerossol. A última etapa visou uma análise regionalizada sobre o entorno da cidade de Manaus-AM, onde foram utilizados dados de um radar meteorológico banda-S, em conjunto com dados de perfis termodinâmicos da atmosfera, além de medições it{in situ} de aerossóis do tipo Carbono Negro. Foram avaliadas diversas características dos sistemas precipitantes na região de estudo. Notou-se que quanto maior a quantidade de material particulado, menor é a precipitação, provavelmente associado aos efeitos radiativo e microfísicos. A exceção é observada durante o período seco, especialmente em atmosferas consideradas instáveis, onde a maior concentração de Carbono Negro contribui para uma maior presença de gelo, precipitação e ocorrência de maiores células precipitantes. Observou-se que a partir de um limiar de concentração de carbono negro de 1200 ng/m³, ocorre um aumento na concentração de gelo e chuva nos sistemas precipitantes avaliados. Os resultados indicaram que as altas concentrações de… Advisors/Committee Members: Saulo Ribeiro de Freitas, Luiz Augusto Toledo Machado, Marcos Daisuke Oyama, Maria Assunção Faus da Silva Dias, Paulo Eduardo Artaxo Neto.

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As características inerentes ao contexto da computação móvel conduzem a pesquisas desafiantes, inclusive em transações de banco de dados. Fatores como a instabilidade do meio sem fio, a heterogeneidade de recursos de computação dos dispositivos móveis e a inflexibilidade dos modelos transacionais propostos na literatura, culminaram na motivação para esta pesquisa. Este trabalho propõe uma acomodação harmoniosa entre aplicações que processam transações e o dinamismo do ambiente de computação móvel através do MiD-Mobile. O MiD-Mobile é um middleware baseado em serviços que equaciona as transações com a disponibilidade de recursos computacionais, sem sacrificar as funcionalidades do software. Sua função principal é garantir a transparência de execução da transação isolando o desenvolvimento de software das conseqüências impostas pela variação de recursos computacionais e de comunicação. Outrossim, gerencia e aplica o plano de execução mais apropriado para as transações móveis adaptadas ao contexto (TMACs). Uma TMAC é uma transação móvel adequada ao plano de execução. A união do modelo de transações móveis adaptadas ao contexto ao MiD-Mobile viabiliza a adaptação colaborativa que provê sensibilidade ao contexto, êxito nas transações, uso consciente de recursos e diminuição do ônus do usuário. Um estudo de caso legitima as propostas ora apresentadas.

The mobile computation context has special characteristics and these characteristics lead to challenger researches, including database transactions. Factores as the dynamism of the wireless environment, the lack of the mobile devices computations resources and the inflexibility of the proposed transactional model in literature, carry out the motivation for this research. This research presents an accordant arrangement among applications that process transactions and dynamic specific of mobile computation environment through the MiD-Mobile. The MiD-Mobile is a middleware software based on services that equate transactions with availability of computation resources, without impairment of the software funcionalities. Its main function is to isolate the software development from the evaluation activities of computational resources and dynamic monitoring of the environment as well, besides it manages and it decides about the execution of more appropriated plan for the mobile transactions applied to context (TMAC). A TMAC is a transaction suitable for the mobile transactional homonym model proposed in this research. The union of the TMACs model to the MiD-Mobile enables collaborative resources and decrease of the user´s tax. A case study legitimates the proposals proposed in this research.

Advisors/Committee Members: José Demisio Simões da Silva, Solon Venâncio de Carvalho, Mauricio Gonçalves Vieira Ferreira, Nilson Sant Anna, Germano de Souza Kienbaum, Henrique Jesus Quintino de Oliveira, Clovis Torres Fernandes.

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Citrus crop activities have great economic relevance to the State of São Paulo, accounting for some 60% of the worlds orange juice production. However, an objective monitoring system has not yet been established for the citrus planted area, one supported by solid precepts of statistics and probability. Thus, the present study proposes a method to estimate the cultivated citrus area using a multistage, stratified probabilistic sampling design, tested in the leading producing regions of the State of São Paulo. The study methodology was divided into three parts. i) Data preparation: Pre-processing of satellite images, definition of sampling and non-sampling areas and selection of citrus reference area and control area. ii) Stratification and segment definition: Stratification of the study area and definition of the segment conducted in two stages. In the first, data from the citrus area of a 1998-2007 time series were analyzed to define the administrative regions that contained the study area. In the second, study area stratification was carried out by an area density indicator. A Monte Carlo simulation also was implemented to set the size of the regular segment through estimates of regional totals from a pilot study and iii) Estimates and inferences: the sampling size of the reference and control areas was defined and the draw of the samples carried out. A mapping of the area of citrus was conducted for each drawn segment (sampling unit). Interpretation results of the sampled citrus segments were used in the estimator of the direct expansion of the citrus area in the region studied. Finally, confidence intervals were calculated for the estimated totals and for the effect of the sample design. The estimated area under citrus was 527 thousand hectares. Thus, based on the objectives of this research, it is possible to conclude that: (i) The proposed model can reduce the variability of estimates by 80% when compared to a simple random sampling (SRS) model, (ii). By dividing the study area into sampling and non-sampling areas the heterogeneity of the study area was reduced, (iii) The best segment size for estimating the citrus area is 25 ha, based on the results of the Monte Carlo simulation, (iv) Although the optimal sample size was calculated according to the pilot estimates and a 5% variation coefficient, a Monte Carlo simulation with 10,000 random drawings of different sample sizes demonstrated the need to increase the number of samples and, (v) The procedure of obtaining the citrus area by mapping the sampling units was performed in a set of LANDSAT-5 TM imagery (10m) made it possible to output the estimates of the cultivated citrus areas, thereby reducing field visits. Therefore the data mining process to estimate the citrus area became more agile and less costly.

A atividade citrícola no Estado de São Paulo tem grande relevância econômica e é responsável por aproximadamente 60% da produção mundial de suco de laranja. Apesar disso, ainda não dispõe de um sistema objetivo de acompanhamento de sua área plantada…

Advisors/Committee Members: Bernardo Friedrich Theodor Rudorff, Maurício Alves Moreira, Antonio Roberto Formaggio, Francisco Alberto Pino.

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Esta dissertação apresenta uma abordagem para melhoria da qualidade de requisitos baseada em modelos de estados. Estende o contexto do trabalho com informações relevantes da área em estudo, discute e compara soluções apresentadas por diferentes pesquisas. Esta proposta tem como origem a necessidade de melhoria dos requisitos nas fases iniciais de um projeto na área espacial. Apresenta a abordagem com um exemplo didático e a aplica em um estudo de caso dos requisitos de missão do satélite ITASAT-1, o primeiro satélite universitário tecnológico brasileiro. O caso de estudo descrito mostra detalhes sobre os modos de operação e os requisitos de missão do satélite que deram embasamento para a abordagem desenvolvida, chamada COFI-ref. Esta abordagem procura mitigar problemas de requisitos incompletos definindo uma sistemática para garantir a consistência no refinamento dos requisitos.

This thesis presents a state-based approach to quality improvement of requirements. Extends this concept through discussions about this area including comparisons with several solutions. This proposal has initiated by the needs of the improvement conditions of quality requirements in the early phases of a space project. Describes the approach with a simple example and apply it for quality improvement of requirements of the Itasat-1 satellite as a case study. The first technological university satellite in Brazil. The case study describes details about the modes of operation and mission requirements of the satellite that gave foundations to the developed approach, named COFI-ref. This approach seeks to mitigate problems of incomplete requirements defining a systematic way to ensuring consistency on the refinement of requirements.

Advisors/Committee Members: Marcelo Lopes de Oliveira e Souza, Ana Maria Ambrosio, Eliane Martins, Mauricio Gonçalves Vieira Ferreira.

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Este trabalho discute e implementa técnicas de apresentação de dados em geoprocessamento, com ênfase nos dados cadastrais armazenados num banco de dados espacial. A partir de uma analise teórica, onde os principais problemas relacionados com a visualização de dados geográficos foram revisados, desenvolveu-se um sub-sistema de recuperação e apresentação de dados para Sistemas de Informação Geográfica (SIG). O sub-sistema desenvolvido permite integrar a parte gráfica e os atributos descritivos, e enseja a associação de representações multimídia. Os resultados obtidos evidenciam que o entendimento da realidade geográfica e beneficiado pela capacidade de acessar novas informações baseadas em atributos contidos em banco de dados, bem como pela interação entre dados tabulares e gráficos proporcionada por interfaces. Mostra-se que a capacidade de integração e interação de dados de diversas naturezas, através da tecnologia de SIG, enriquece o poder de observação e analise.

This work analyzes and implements techniques to present geographical data, concentrating on the access to cadastral data stored in a spatial database. The first part of the work includes a theoretical survey, where the main problems related to the visualization of geographic data are reviewed. The second part of the work discusses the implementation of a software module aimed at retrieving and presenting data for Geographic Information Systems (GIS). This system enables the integration of the graphical component of geographical data with its descriptive attributes, and aims at the association of multimedia representations. The results show that the understanding of the geographical reality is improved by the capacity to access new information based on attributes existing in databases, as well as by the interaction between tabular data and graphs available from interfaces. It is shown that the capacity of integration and interaction of data from varying sources, through the GIS technology, enriches the power of observation and analysis.

Advisors/Committee Members: Raimundo Almeida Filho, Antonio Roberto Formaggio, Antonio Miguel Vieira Monteiro, Eduardo Delgado Assad.

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O termo Álgebra de Mapas" é utilizado na literatura de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto para denotar o conjunto de operadores que manipulam campos geográficos (imagens, mapas temáticos e modelos numéricos de terreno). Este trabalho discute as diferentes questões envolvidas na concepção, implementação e uso dos operadores da Álgebra de Mapas. Na analise conceitual, o trabalho apresenta uma visão teórica consistente do problema, ao analisar a definição destes operadores e ao indicar as alternativas de conversão de formatos necessárias para implementar cada operador. a implementação dos operadores foi realizada no ambiente da linguagem de comando do sistema SPRING (LEGAL). Para testar e validar os operadores implementados, tornou-se uma aplicação prática, de grande importância (Zoneamento Ecologico-Economico da Amazônia Legal). A partir de um roteiro metodológico, que objetiva estimar o grau de estabilidade de unidades homogêneas de paisagem, foi desenvolvida uma aplicação em LEGAL, a qual automatiza algumas etapas do roteiro utilizando os operadores implementados neste trabalho. A grande coerência entre os resultados obtidos por essa técnica e os produzidos anteriormente (com uso de interpretação visual) revelou o potencial de Álgebra de Mapas como ferramenta de apoio e estudo de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento.

The term "Map Algebra" is used in the Geoprocessing and Remote Sensing literature to denote the set of operators that handle geographic fields (images, thematic maps and numerical terrain models). This work analyzes the different questions involved in the conception, implementation and use of the operators from Map Agebra. In the conceptual analysis, this work presents a consistent theoretical vision of the problem, by analyzing the definition of these operators and by indicating the alternatives of format conversion that are required to implement each operator. The operators were implemented under the environment of the command language of the SPRING system (LEGAL). To test and validate the implemented operators, aconcrete, important application was considered (Ecological and Economical Zoning of Legal Amazon). Starting with a methodological plan, which aims to estimate the degree of stability of homogeneous units of scenery, an application in LEGAL was developed to automate such plan, using the operators developed in this work. The great coherency between the results achieved by this technique and those previously produced (with the use of visual interpretation) has shown the potential of Map Algebra as a supporting tool for studies in Remote Sensing and Geoprocessing.

Advisors/Committee Members: Evlyn Marcia Leão de Moraes, Mario Valerio Filho, Edson Crepani, Antonio Miguel Vieira Monteiro, Eduardo Delgado Assad.

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As distribuicoes do tipo fase (distribuicoes PH) permitem aproximar tao bem quanto se queira qualquer distribuicao de probabilidade continua positiva. Devido as suas caracteristicas, essas distribuicoes podem ser facilmente utilizadas em modelos markovianos de decisao desde que suas fases sejam observaveis. Mas no caso de fases nao observaveis, nao se tem disponivel na literatura nenhuma solucao para o problema da insercao de distribuicoes PH em Processos Markovianos de Decisao a Tempo Continuo. O objetivo deste trabalho e apresentar uma solucao para esta questao em aberto. Para isto propoe-se uma metodologia utilizando a teoria dos Processos Markovianos de Decisao com Informacao Parcial. Resultados numericos sao apresentados onde aplica-se a metodologia proposta na otimizacao de um modelo de manutencao cujos tempos de reparo nao sao exponenciais e na otimizacao do controle de uma fila PH/PH/1/N.

Phase type distributions (PH distributions) approximate as well as any continuous positive probability distribution. Due to their features, these distributions can be easily used in Decision Markov Models provided that their phases can be observed. However, in case phases cannot be observed, no bibliography is available to show a solution for the problem of inserting PH distributions in Continuous Time Markov Decision Processes. The objective of this work is to present a solution for this problem. A methodology using the theory of Decision Markov Processes with Partial Information is proposed. Numerical results are shown where the proposed methodology is applied to optimizing a maintenance model in which repair times are not exponential and to optimizing the control in a PH/PH/1/N queue.

Advisors/Committee Members: Luiz Antonio Nogueira Lorena, Solon Venancio de Carvalho, Horacio Hideki Yanasse, Paulo Renato de Morais, Armando Zeferino Milioni, Ernesto Cordeiro Marujo.

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O Estado da Paraiba contem uma parte da Provincia Pegmatitica da Borborema. Dentro desta provincia, ocorre o Grupo Serido, o qual tem importancia economica, ja que nele estao contidos varios depositos minerais metalicos (sheelita, berilo, cassiterita e tantalita)e nao metalicos (barita, calcario, caulim e florita). Este trabalho tem como finalidade identificar padroes geologicos estruturais que caracterizem areas potencialmente mineralizadas na porcao centro-norte do Estado da Paraiba, fazendo uso de tecnicas de sensoriamento remoto e de sistemas de informacao geografica. Para isso, foram utilizadas imagens analogicas e digitais Landsat-5/TM. Adicionalmente, foi realizado um trabalho de campo, no qual obtiveram-se dados sobre fraturas, lineamentos e unidades litologicas da area em estudo. A imagem em papel foi utilizada na extracao de feicoes geologicas lineares, que representam lineamentos. Sobre a imagem em formato digital, foram aplicadas tecnicas de realce, filtragem, transformacao por componentes principais e transformacao IHS implementadas nos softwares SPRING e ENVI, as quais permitiram complementar os resultados da interpretacao visual. O reconhecimento de padroes estruturais foi possivel atraves da analise dos mapas de lineamentos e de fraturas, da integracao da litologia com a imagem Landsat-5/TM e dos dados de depositos minerais presentes na area. Foram identificadas como direcoes principais propicias para a formacao de depositos minerais N30 -60 E, NS-N30 W, N30 -60 W e N60 -EW.

The Paraíba State includes part of the Borborema Pegmatitic Province. The Seridó Group occurs in this Province and has economic importance as host of several metallic (sheelite, beryl, cassiterite and tantalite) and non-metallic (barite, limestone, kaolinite and fluorite) deposits. This work aims to identify structural geologic patterns that may be associated with mineral deposits. Potencially mineralized areas in the northern central part of the Paraíba State, using remote sensing and Geographic Information System techniques. Analog Landsat-5/TM data were used to identify linear features in the terrain that represent lineaments. Digital images processing techniques such as contrast enhancement, filtering, principal component transformation and IHS transformation were used on the SPRING and ENVI softwares to complement the visual interpretation. The results obtained show that the linear contrast stretching and filtering are useful tools to identify lineaments in optical remote sensing imagery. The analysis of the maps of lineaments, fractures and lithology as well as the Landsat-5/TM imagery interpretation with the mineral deposits data, led to the identification structural patterns. The directions N30°- 60°E, N30°-50°W and N60°-80°W were recognized as the main favorable directions for mineral deposits formation.

Advisors/Committee Members: Liu Chan Chiang, Tumkur Rajarao Gopinath, Tomoyuki Ohara, Waldir Renato Paradella, Fernando Pellon de Miranda.

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O objetivo deste trabalho e identificar areas de deslizamentos utilizando variaveis geomorfologicas (principalmente as morfometricas)extraidas por tecnicas de processamentos de dados de sensoriamento remoto e sistema de informacoes geograficas (SIG). Este estudo foi desenvolvido em um setor da Serra do Mar, no municipio de Caraguatatuba (Estado de Sao Paulo a qual é susceptivel a movimentos de massa. Neste estudo foram utilizados dados TM Lands, fotografias aereas e mapas topograficos. Tecnicas de processamento de imagens como ampliaçao linear de contraste, filtragem espacial, razao e multiplicacao entre bandas e transformacao por componentes principais foram aplicadas de forma a destacar elementos relacionados a deslizamentos. A composicao colorida TM 473 RGB foi a que mais contribuiu para a distinçao de diferentes cicatrizes de deslizamentos. As composicoes coloridas com componentes principais 321 RGB e razao entre bandas 5/7 4/3 4/1 RGB destacaram as cicatrizes e as feicoes antropicas. A composicao colorida com multiplicacao entre bandas 5x4 2x4 7x4 RGB destacaram as feicoes do relevo. As variaveis geomorfologicas (altitude, amplitude altimetrica, declividade, aspecto, formas de vertentes e densidade de drenagem) foram extraidas tanto de Modelo Numerico de Terreno (MNT) quanto a partir da interpretacao e analise das imagens. Atraves de SIG foram obtidos os indices morfometricos e a integracao de dados, de forma a gerar um mapa de areas de risco de movimentos de massa. Muitos dos resultados obtidos mostraram-se compativeis com os resultados obtidos por outros autores e atraves de outras abordagens, para a mesma area de estudo.

The objective of this study is to identify landslides areas using geomorphological variables (mainly morphometric)derived from both remote sensing data processing and Geographic Information Systems (GIS)techniques. This study was carried out on a sector of Serra do Mar in the municipality of Caraguatatuba (Sao Paulo state)subjected to mass movement hazards. Data from Landsat-TM, aerial photography and topographic maps were used in this study. Image processing techniques such as linear contrast stretch, spatial filtering, image ratioing and multiplication and principal components transformations were applied to enhance features related to landslide. The colour composition TM 473 RGB contributed most effectively to discriminate landslide scar differences. The both colour compositions with principal components 321 RGB and ratio band composition 5/7 4/3 4/1 RGB highlighted antropic features and landslide scar. The colour composition with band multiplication 5x4 2x4 7x4 RGB highlighted relief features. Geomorphological variables: elevation, slope gradient, slope aspect, slope form and drainage density were extracted from both a Digital Elevation Model (DEM)and image analysis. GIS techniques were used to derive morphometric indices, to data integration and to obtain a landslide hazard map. Most of the results obtained agree with those obtained by other authors and other approaches used in the…

Advisors/Committee Members: Teresa Gallotti Florenzano, Evlyn Marcia Leao de Moraes Novo, Hermann Johann Heinrich Kux, Noris Costa Diniz.

▼ This thesis is concerned with the ionospheric electron content measured at Sao Jose dos Campos (23.22 S, 45.98 W)between 1963 and 1968. The main part of the data was reduced by means of differential Faraday method using the 40 and 41 MHz frequencies of BE-B and BE-C satellites. Here we study two distinct aspects of the same subject: the Faraday rotation and the electron content. In the second chapter we present an analysis of the polarization of waves travelling through the ionosphere. The introduction of the transverse component of the magnetic field, gives us a more general picture of the Faraday rotation, specially, near the quasi-transverse region. The analysis also provides a clue to the electron density profile determination. The third part is concerned with the measurements itselves. Variations of electron content with local time, dip angle, season and solar and magnetic activity are studied. Special attention is given to the behavior of the equatorial anomaly and the region of the Brazilian magnetic anomaly. A brief analysis of errors and reduction method is also presented. RESUMO: Esta tese está preocupada com o conteúdo eletrônico da ionosfera medido em São José dos Campos ( 23.22 S, 45.98 W) entre 1963 e 1968. A maior parte dos dados foi reduzido por meio de método de Faraday diferencial usando as frequências de 40 MHz e 41 de BE- B e satélites BE- C . Aqui nós estudamos dois aspectos distintos do mesmo assunto : a rotação de Faraday eo conteúdo eletrônico. No segundo capítulo , apresentamos uma análise da polarização das ondas que viajam através da ionosfera. A introdução do componente transversal do campo magnético, nos dá uma imagem mais geral da rotação de Faraday , especialmente , próximo da região semi -transversal . A análise também fornece uma pista para a determinação do perfil de densidade eletrônica . A terceira parte está preocupada com as medidas. Variações de conteúdo eletrônico com hora local, ângulo de mergulho , estação e da atividade solar e magnética são estudadas . Uma atenção especial é dada ao comportamento da anomalia equatorial e da região da anomalia magnética brasileira. Também é apresentada uma breve análise dos erros e método de redução. Advisors/Committee Members: Dharam Bir Rai.

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The present work describes the development of an instrument which can compare the temperature of a target, with a known temperature of a standard boby. The longitudinal sweep of the target is performed by a rotation mirror while the transversal sweep is obtained by the time multiplexing of a set of pyroelectrical detectors distributed along a line. The multiplexed signal is electronically processed, in order to get a 16-line image, displayed in perspective on the screen of a Cathode Ray Tube.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um instrumento capaz de comparar a temperatura de diversos pontos de uma superficie com a temperatura de um corpo tomada como referencia. A varredura longitudinal da superficie considerada e obtida atraves de um espelho rotativo, enquanto a multiplexacao no tempo dos sinais provenientes de um conjunto de detetores piroeletricos, distribuidos ao longo de uma linha, realiza a varredura transversal. O sinal multiplexado sofre, entao, um processamento eletronico, para que a imagem, formada de 16 linhas, seja mostrada em perspectiva sobre a tela de um Tubo de Raios Catodicos.

Advisors/Committee Members: Plínío Tissi, Alderíco R. de Paula Jr., Eduardo W. Bergamini, Barclay Robert Clemesha, Amitava Dutta-Roy.

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Este trabalho consta de um conjunto de procedimentos para determinação da localização de depósitos para produtos agrícolas, visando minimizar os custos de transporte e de operação dos armazéns. O tratamento do problema é calcado na Engenharia de Sistemas. Analisam-se os aspectos econômicos da armazenagem e os efeitos da Política de Preços Minimos do Governo Federal. São apresentados métodos estatísticos para estimação dos parametros de entrada do modelo matemático. O modelo é estruturado em termos de programação linear, o que torna viável sua aplicação prática visto que o algoritmo para sua resolução é amplamente divulgado e faz parte das bibliotecas de programas científicos dos computadores dos principais centros tecnológicos do país. É dada uma interpretação econômica para o problema dual associado ao problema considerado, enfatizando-se a imporância do conceito de utilidade marginal.

This thesis proposes a set of procedures for localization of storehouses for agricultural products, the object of the process being simultaneous minimization of the cost transport and the operational costs of the storehouses themselves. Treatment of these problems is based on the principles of systems engineering. The economic aspects of storing and the effects of the Minimum Price Policy of the Federal Government of Brazil are analyzed. Statiscal methods for the estimation of the parameters as input to the mathematical model are presented. The model is so structured that methods of Linear Programming can be applied to obtain solutions in specific cases and what makes its practical application feasible is that algorithms for such solutions are well known and can be found at the main Technological Centers of the Country. An economic interpretation is given to the dual problem associated to the problem considered, with emphasis on the concept of marginal utility.

Advisors/Committee Members: não mencionada no trabalho.

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Um modelo matemático dinâmico, representando o comportamento de uma bacia hidrográfica após a ocorrência de uma precipitação, é apresentado. O modelo é resolvido pela técnica de simulação de sistemas e a computação numérica é feita através de um computador digital. Dadas as características da bacia e as da chuva, o modelo fornece o estado do sistema em intervalos sucessivos de tempo. Tal estado é caracterizado, entre outras coisas, pelo nível de água nos diversos pontos da bacia, velocidade do escoamento rs canais de drenagem e vazão na saída da bacia. A avaliação do modelo i feita através de um método consagrado em Hidrologia, o Método de Snyder, que também é descrito neste trabalho. Os resultados obtidos evidenciam que a aplicação da técnica de simulação de sistemas é viável na solução de problemas em Hidrologia.

A dynamic mathematical model representing the behavior of a drainage basin is presented. The numeric technique employed to solve the model is a system simulation and the numerical computation is carried out by means of a digital computer. Given the characteristics of the basin and the rainfall, the model shows the state of the system as a function of time. Such a state is characterized, among other things, by the water depth at any point of the basin, the velocity of the streams, and the discharge at the mouth of the basin. The performanceof the model is judged with the help of a well stabilished method in Hydrology - Sidney´s Method -, which is also described. The results obtained demonstrate that the use of system simulation techniques is feasible for the solution of problems in Hydrology.

Advisors/Committee Members: Ralf Gielow.

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Apresenta-se um estudo sobre raios-X na atmosfera da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, no qual faz-se uma análise das medidas obtidas em todos os vôos de balão já realizados nesta região. Concluiu-se. que o fluxo de raios-X devido à precipitação de elétrons e fortemente dependente da atividade magnética, atingindo, em São José dos Campos (L ~ 1,13) um valor máximo de 10-2 fótons·cm- 2 ·s-1 ·keV-1 (provenientes do hemisfério superior) em 4g/cm2 e entre 30-150keV. O fluxo correspondente de elétrons em precipitação foi estimado pelo método de Monte Carlo. Obtiveram-se valores em torno de 500 elétrons.cm-2 ·s-1 com espectros em energia, T, do tipo e-T/200. Mostrou-se que este fluxo é a principal fonte de ionização na atmosfera em torno de 60km. Determinaram-se as componentes atmosférica e difusa em alturas de balão, entre 30 e 150keV, para São José· dos Campos. Encontrou-se que ambas são da mesma ordem em torno de 5g/cm2 , para São José dos Campos (À m ~- 11°S).

It presents a study of X-rays in the atmosphere of the South Atlantic Magnetic Anomaly , which makes an analysis of the measurements obtained in all balloon flights have made ​​this region . It is concluded that the X -ray flux due to precipitation of electrons is strongly dependent on magnetic activity , reaching at Sao Jose dos Campos a maximumdownward flux of 10-2 photons /cm2 · sec - 1 · keV - 1 ( from the upper hemisphere ) in 4g/cm2 and between 30 - 150keV . The corresponding flow of electrons in rainfall was estimated by the method of Monte Carlo . Values ​​were obtained at around 500 elétrons/cm-2 · s-1 with energy spectra , T , the type and T - 200 showed that this . Stream is the primary source of ionizing the atmosphere around 60 km . We determined the atmospheric components and diffuse balloon heights between 30 and 150keV to São Jose dos Campos · . It was found that both are of the same order around 5g/cm2 to São José dos Campos (À m ~- 11 ° S ).

Advisors/Committee Members: Ivan Jelinek Kantor, Walter Demétrio Gonzalez Alarcon, Abel Rosato, Rodolpho Vilhena de Moraes, René Adalid Medrano-Balboa, Severino Luiz Guimarães Dutra.

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Para determinar a componente difusa da radiação gama no intervalo de 15 a 75 MeV, proveniente das proximidades do centro galáctico, uma câmara de centelhas digitalizada foi lançada a bordo de dois balões em Resende, Brasil, a 19 de novembro e 3 de dezembro de 1975. Em cada um dos vôos o detector alcançou uma altitude de o 2 -2 6.J g.cm. Baseando-se nesses dados, obteve-se para os raios gama de origem difusa, um fluxo de 6,0 x Io-5; 2,0 x 1o-5; 4,6 x 10-6 e 1,3 x 10-6 fótons/ cm-2.s.sterad. MeV para energias de 21, 36, 52 e 67 MeV respectivamente. Estes valores dão um espectro do tipo "lei de potências" com um índice espectral igual a -3,3. Também foi obtida a dependência desta radiação com a latitude e longitude galáctica no intervalo -50 ~ h II - ~ 350 e 3250 ~ ~ 11 ~ 3750. Finalmente, compara-se estes resultados com aqueles obtidos por outros pesquisadores.

To determine the diffuse component of the gamma in the range 15-75 MeV, coming from near the galactic center, a chamber of sparks scanned was launched aboard two balloons in Resende, Brazil, November 19 and December 3, 1975. In each flight detector has reached a height of 2 6.J -2 g.cm. Based on these data, we obtained for gamma rays diffuse source, a flow rate of 6.0 x lo-5, 2.0 x first-5, 4.6 x Jo-6 and 1.3 x 10 - 6 photons / cm-2.s.sterad. Energy of 21 MeV to 36, 52 and 67 MeV respectively. These values ​​give a spectrum of the "power law" with a spectral index equal to -3.3. Was also obtained the dependence of this radiation with the galactic latitude and longitude in the range -50 ~ h II - ~ 350 and 3250 ~ ~ 11 ~ 3750. Finally, we compare these results comaqueles obtained by other researchers.

Advisors/Committee Members: René Adalid Medrano-Balboa, Kalvala Ramanuja Rao, Rodolpho Vilhena de Moraes, Inacio Malmonge Martin, José Augusto Bittencourt.

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Neste trabalho o comportamento da região F ionosférica, durante tempestades magnéticas, foi analisado utilizando os parâmetros f 0F2 e hpF2 reduzidos de ionogramas de Cachoeira Paulista e Fortaleza. Dados de polarímetros e de fotômetros foram também utilizados na análise. Foi observado que em Fortaleza acréscimos de foF2 (fase positiva) relativos a períodos calmos, durante todas as fases de uma tempestade, são mais frequentes, exceto durante tempestades muito fortes quando um decréscimo de foF2 (fase negativa) é observado após a fase positiva em foF2. Em Cachoeira Paulista foi observada, em muitas tempestades, uma fase positiva em foF2 durante a fase principal da tempestade, seguida por uma fase negativa em foF2, durante a fase de recuperação ela tempestade. Entretanto, quando ocorrem tempestades sucessivas, este padrão de comportamento se altera profundamente. Também grandes flutuações em foF2 e hpF2, de curta duração, foram observadas, o que evidencia uma penetração em baixas latitudes de campos elétricos magnetosféricos. Foi desenvolvido, neste trabalho um modelo numérico da ionosfera que calcula teoricamente o perfil do íon O+, em baixas latitudes, usando como modelos paramétricos de entrada o vento neutro meridional, a deriva vertical equatorial e a atmosfera neutra. Uma análise criteriosa dos efeitos destes modelos de entrada, adequadamente escolhidos para representar condições magneticamente perturbadas,nos valores calculados de foF2 e hmF2, foi feita. Usando este modelo foi estabelecido que a deriva vertical e o vento neutro são os principais fatores que causam a fase positiva em foF2 durante a fase principal de uma tempestade. As fases negativas de foF2 sâo explicadas por mudanças na composição termosferica.

In this work the ionospheric F region behavior, during magnetic storms, was analysed using the parameters foF2 and hpF2 reduced from ionograms of Cachoeira Paulista and Fortaleza. Polarimeters and photometers data were also used in the analysis. It was observed that at Fortaleza increases of foF2 (positive phase) relative to quiet periods, during all phases of a storm, are more frequent, except during very strong storms when a decrease of foF2 (negative phase) is observed following the positive phase of foF2. At Cachoeira Paulista, a positive phase in f0F2 during the main phase of the storm was observed in many storms, followed by a negative phase in foF2 , during the recovery phase of the storm. However, during the occurrence of recurrent storms, this behavior pattern changes profoundly. Also great fluctuations in foF2 and hpF2, of short periods of time, were observed, evidencing a penetration at low latitudes of magnetospheric electric fields. In this work, a numerical model of the ionosphere was developed, which calculates theoretically the profile of the ion o+, at low latitudes, using as parametric entry models the meridional neutral wind, the equatorial vertical drift and the neutral atmosphere. A criterious analysis of the effects of these entry models, adequately chosen to represent…

Advisors/Committee Members: Ivan Jelinek Kantor, Mangalathaiyl Ali Abdu, José Augusto Bittencourt, Fernando Walter, Enivaldo Bonelli, Inez Staciarini Batista, Severino Luiz Guimarães Dutra.

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Medidas simultâneas de OI 5577 A°, NaD , 0,A (0 , 1) e OH (9, 4) de luminescência atmosférica noturna na região da mesopausa têm sido feitas em Cachoeira Paulista (22 .7°,S , 45. 0°W) desde 1983. Todas estas emissões envolvem o oxigênio atomico e têm origem numa faixa de 15- 20 km centro da altura de 90 km. Ambas as medidas de 02 e OH são usadas para estudar a temperatura rotacional T0, e TOH. As variações temporais das intensidades e das temperaturas rotacionais constituem uma importante técnica para estudar a fotoquimica e a dinâmica da mesosfera; uma análise de correlação cruzada entre as intensidades e as temperaturas rotacionais nos permite avaliar a resposta dos constituintes minoritários (0 , Na e OH) quando a mesosfera é perturbada. Os dados analisados correspondem ao período de janeiro/87 a janeiro/88 , e pode- se verificar que as ·temperaturas rotacionais respondem mais rápido que as emissões à passagem de uma perturbação.

Simultaneous measurements of the HI 5577 °, NaD, 0, A (0, 1) and OH (9, 4) of night airglow in the mesopause region have been made at Cachoeira Paulista (22 ° .7, S, 45. 0 ° W) since 1983. All these issues involve atomic oxygen and are produced by a range of 15 - 20 km from the center height of 90 km. Both steps 02 and OH are used to study the rotational temperature T0 and TOH. The temporal variations of the intensities and rotational temperatures are an important technique for studying the dynamics of the mesosphere and fotoquimiaa, a cross-correlation analysis between the intensities and rotational temperatures allows us to evaluate the response of minor constituents (0, Na and OH) tables when the beast is disturbed . The analyzed data correspond to the period of the janeiro/87 janeiro/88, and can verify that the rotational temperatures · respond faster than emissions to the passage of a disturbance.

Advisors/Committee Members: Yogeshwar Sahai, Hisao Takahashi, Inez Staciarini Batista, Jurgen Scheer, Paulo Prado Batista.

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A finalidade deste trabalho é apresentar um modelo de MODEM para velocidade de transmissão de 4.800 bits por segundo com modulação em fase e deteção coerente. A validação deste modelo é obtida através da simulação no computador B-6700, em linguagem FORTRAN. Resultados e tabelas do desempenho, tanto do modulador como do demodulador, são analisadas, validando-se o modelo proposto.

The purpose of this paper is to present a model Modem band rate of 4800 bits per second with phase modulation and coherent detection. The validation of this model is obtained by computer simulation B-6700 in FORTRAN. Results and tables of performance, both the modulator and demodulator are analyzed to validate the proposed model.

Advisors/Committee Members: Aydano Barreto Carleial, Eduardo Whitaker Bergamini, Claudio Roland Sonnenburg, Juan Carlos P. de Garrido.