A Modified Groundwater Flow Model Using the Space Time Riemann-Liouville Fractional Derivatives Approximation

The notion of uncertainty in groundwater hydrology is of great importance as it is known to result in misleading output when neglected or not properly accounted for. In this paper we examine this effect in groundwater flow models. To achieve this, we first introduce the uncertainties functions u as function of time and space. The function u accounts for the lack of knowledge or variability of the geological formations in which flow occur (aquifer) in time and space. We next make use of Riemann-Liouville fractional derivatives that were introduced by Kobelev and Romano in 2000 and its approximation to modify the standard version of groundwater flow equation. Some properties of the modified Riemann-Liouville fractional derivative approximation are presented. The classical model for groundwater flow, in the case of density-independent flow in a uniform homogeneous aquifer is reformulated by replacing the classical derivative by the Riemann-Liouville fractional derivatives approximations. The modified equation is solved via the technique of green function and the variational iteration method

Padrões de vegetação ciliar em imagens CBERS e indicações do estado de conservação em Mato Grosso do Sul.

A importância que a vegetação de margem de rios representa para o meio ambiente exercendo funções tais como proteção de mananciais, dos solos e equilíbrio ecológico ao ecossistema faz desta fisionomia um alvo importante a ser conservado. Este trabalho tem por objetivo apresentar padrões de vegetação ciliar em imagens CBERS e indicar seu estado de conservação em Mato Grosso do Sul. Foram utilizadas imagens do sensor CCD do satélite CBERS-2B do ano de 2007 e verificações de campo, sendo coletadas informações em 368 pontos. Resultados exemplificam padrões de imagem para 14 áreas de vegetação ciliar ocupadas por campos úmidos, vegetação arbustiva e vegetação arbórea, além de áreas impactadas por cultivo de arroz, desmatamentos, implantação de pasto exótico, erosão e assoreamento de cursos d?água. De maneira geral, a vegetação ciliar do Estado encontra-se impactada ou ausente na maior parte das áreas observadas.GeoPantanal 2009

Identificação de padrões de imagens LANDSAT no período de seca e cheia para interpretação de Savana Estépica (Chaco) e seus contatos florísticos no Pantanal.

Este trabalho tem como objetivo identificar e comparar informações de diversas fitofisionomias observadas, nos períodos de seca e cheia, em áreas do Pantanal ocupadas por Savana Estépica(Chaco) e seus contatos florísticos e, estabelecer padrões para interpretação de imagens Landsat.SBSR 2011

Avaliação do uso de NDVI em imagens CBERS-2B/CCD na caracterização de pastagens degradadas no município de Camapuã, MS.

Atualmente, a degradação de pastagens é uma preocupação crescente no centro-oeste brasileiro, devido o impacto sobre a qualidade do solo e a diminuição de renda dos pecuaristas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso do índice de vegetação NDVI em imagens CBERS-2B/CCD como suporte à caracterização de pastagens em diferentes níveis de degradação. O trabalho teve como área de estudo o município de Camapuã, MS. Para a cobertura dessa área foram necessárias as imagens 163/121 (órbita/ponto) e 163/122 do sensor CBERS-2B/CCD para os períodos de seca e chuva. Com uso do software Spring, as imagens foram mosaicadas, realçadas e por fim foram obtidas as imagens NDVI para os dois períodos (seca e chuva). Realizou-se trabalho de campo na área de estudo a fim de identificar as áreas com pastagens degradadas e definir seus padrões. Foram definidos os padrões de pastagens com solo exposto, com invasoras e em bom estado. Os dados de campos foram cruzados com as imagens NDVI e, então foram geradas curvas NDVI (Número de pixels versus Valor digital de NDVI) de cada classe nos períodos de seca e chuva. Com a análise dos resultados, conclui-se que o uso de NDVI obtido a partir de imagens CBERS-2B/CCD é capaz de caracterizar as pastagens nos níveis de degradação definidos no trabalho, porém se faz necessário que as áreas de pastagem sejam previamente delimitadas, restringindo o uso no NDVI a apenas distingui-las entre si em função das classes de degradação.GeoPantanal 2009

Optimal experimental design for mathematical models of haematopoiesis.

The haematopoietic system has a highly regulated and complex structure in which cells are organized to successfully create and maintain new blood cells. It is known that feedback regulation is crucial to tightly control this system, but the specific mechanisms by which control is exerted are not completely understood. In this work, we aim to uncover the underlying mechanisms in haematopoiesis by conducting perturbation experiments, where animal subjects are exposed to an external agent in order to observe the system response and evolution. We have developed a novel Bayesian hierarchical framework for optimal design of perturbation experiments and proper analysis of the data collected. We use a deterministic model that accounts for feedback and feedforward regulation on cell division rates and self-renewal probabilities. A significant obstacle is that the experimental data are not longitudinal, rather each data point corresponds to a different animal. We overcome this difficulty by modelling the unobserved cellular levels as latent variables. We then use principles of Bayesian experimental design to optimally distribute time points at which the haematopoietic cells are quantified. We evaluate our approach using synthetic and real experimental data and show that an optimal design can lead to better estimates of model parameters

Identificação e mapeamento de pastagens degradadas nos municípios de Corguinho e Rio Negro, MS, utilizando fusão de imagens CBERS-2B (CCD e HRC).

A degradação das pastagens pode ser definida como um processo evolutivo de perda de vigor, produtividade e capacidade de recuperação natural constituindo atualmente um dos maiores problemas para a pecuária brasileira. Estudos recentes apontam resultados promissores para identificar e mapear diferentes níveis de degradação em pastagens através de imagens de satélites, além de permitir o monitoramento do processo de degradação no âmbito local ou regional. O objetivo do presente estudo consiste em avaliar o uso de imagens fusionadas dos sensores CCD e HRC do satélite CBERS-2B, para identificação e caracterização de áreas com pastagens degradadas nos municípios de Corguinho e Rio Negro no Estado de Mato Grosso do Sul. Imagens CCD das bandas 2, 3 e 4 e HRC foram processados no aplicativo SPRING e por meio da classificação MAXVER , da segmentação e da classificação Bhattacharya foi elaborado um mapa na escala de 1:50.000 das áreas de pastagens degradadas.GeoPantanal 2009

Indicação de áreas de pastagens degradadas nas bacias do ribeirão Mandioca e ribeirão Barreiro a partir de imagens CBERS.

A utilização de imagens de satélite juntamente com o sensoriamento remoto e o SIG (Sistema de Informação Geográfica), tem colaborado para identificação de áreas degradadas, constituindo uma importante ferramenta para o manejo dos recursos naturais. Este trabalho tem como objetivo identificar as áreas de solo exposto devido à degradação de pastagens nas áreas das sub-bacias do ribeirão Mandioca e ribeirão Barreiro, afluentes do rio Coxim, no município de Camapuã, Mato Grosso do Sul. Foram utilizadas imagens digitais obtidas em 21/04/2009, dos sensores CCD e HRC, do satélite CBERS-2B. As imagens foram georreferenciadas, realçadas e mosaicadas. Em seguida foi aplicado o modelo linear de mistura espectral com as bandas 2, 3 e 4. Foram realizadas classificações supervisionadas pixel a pixel em quatro conjuntos de atributos espectrais utilizando-se a técnica de MAXVER no SIG Spring. A classificação realizada com os atributos espectrais Solo, Vegetação e HRC na área de estudo mostrou ser a mais adequada para definição das áreas de pastagens degradadas com predominância de solo exposto. Essas áreas degradadas são encontradas principalmente nas encostas próximas aos rios, justificando o assoreamento dos mesmos.GeoPantanal 2009

Desmatamento na bacia do Alto Paraguai no Brasil.

O objetivo deste trabalho é analisar o desmatamento do Pantanal e seu entorno no Brasil nos últimos 30 anos. Para isso foram recuperados dados sobre desmatamento de cinco épocas distintas entre 1976 e 2008 em diferentes recortes. Tais mapeamentos originaram-se de diversas fontes, porém as imagens de satélite foram a base da interpretação. Utilizando SIGs, estes mapeamentos foram convertidos em cinco mapas contínuos de áreas desmatadas da bacia do Alto Paraguai no Brasil (BAP). São apresentadas áreas desmatadas em cada uma das épocas em diversos limites: BAP (planície e planalto), BAP (MT e MS), BAP (biomas: Pantanal, Cerrado e Amazônia). Quando se considera o Pantanal como a planície de inundação, o desmatamento no período passou de 635 km2 para 16.798 km2, com um aumento de 26,5 vezes; considerando o Pantanal como Bioma, o desmatamento passou de 971 km2 para 22.959 km2, com um aumento de 23,6 vezes; na bacia o desmatamento passou de 11.417 km2 para 148.200 km2, com um aumento de 13,0 vezes. No entanto, apesar dos mais altos aumentos de desmatamento ocorrerem na planície do Pantanal, esta possui a menor proporção de desmatamento em relação a sua área, com 12,14%, seguida pelo Bioma do Pantanal com 15,19% e pela bacia com 40,97%. Por outro lado, a proporção de desmatamento no planalto é a mais preocupante, pois até 2008, 58,90% já havia sido desmatado. O desmatamento ocorre em maior extensão e velocidade no planalto do que na planície do Pantanal e isto sugere medidas preventivas e de incentivo para minimizar seus efeitos sobre o meio ambiente.Geopantanal 2010

Evolution of deforestation in the Brazilian Pantanal and surroundings in the timeframe 1976 - 2008.

Maps elaborated from five different periods were recovered and inserted within a single GIS. Considering these maps, the evolution of deforestation in the Pantanal and its surroundings in Brazil was analyzed for the last 32 years and scenarios were described for the timeframe 2010-2050. The results for the different BAP (Floodplain and Plateau), BAP (Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States), BAP (Biomes: Pantanal, Cerrado and Amazon). Until 2008, the deforestation on the Pantanal floodplain affected 12,14% of its area, while on the Plateau 58,90% were concerned. The actual deforestation percentages indicate that, if no effective control actions are taken, the natural vegetation from this region could be eliminated till 2050. As an instrument for the effective deforestation control, we suggest the implantation of a deforestation monitoring system on the river basin of the Upper Paraguay, based on information technology.Número especial