Spatialization of meteorological variables combining image information with interpolation techniques for the state of Minas Gerais

As variáveis meteorológicas requeridas para aplicações no gerenciamento dos recursos hídricos e estudos agrometeorológicos e climáticos, dentre outros, são usualmente medidas em estações meteorológicas. As abrangências desses dados estão limitados às áreas próximas aos pontos onde são medidos. Para estimar variáveis meteorológicas em locais onde não há estações pode-se usar a interpolação espacial (Borga & Vizzaccaro 1997, Caruso & Quarta 1998, Campling et al. 2001). Assim, o objetivo principal deste trabalho é avaliar o desempenho do método de interpolação IDP (Inverso da Distância Ponderada) na espacialização de variáveis meteorológicas para o estado de Minas Gerais. E mais especificamente, objetivou-se: (i) avaliar por meio de analises estatísticas obtidas através da validação cruzada o desempenho do interpolador IDP com potência 2 na espacialização de dados horários de temperatura do ar, umidade relativa do ar, radiação solar, precipitação e velocidade do vento; (ii) avaliar o desempenho do interpolador IDP com o expoente de ponderação da distancia variando de 0,5 a 4.0 para a espacialização de dados horários de temperatura e umidade relativa do ar para o estado de Minas Gerais; (iii) avaliar a performance do interpolador IDP, com e sem o auxilio da altitude, para espacializar dados horários de temperatura do ar em toda a região do Estado de Minas Gerais e (iv) propor um método de espacialização da temperatura do ar, precipitação e radiação solar, combinando informações de imagens do satélite GOES 10, utilizando como referência terrestre os dados das estações meteorológicas automáticas. O método de interpolação IDP, com potência 2, mostrou-se adequado para a interpolação de dados horários das variáveis meteorológicas analisadas neste estudo (temperatura, umidade relativa do ar, radiação solar, velocidade do vento e precipitação) por apresentar erros relativamente pequenos quando comparados aos erros encontrados em outros estudos que utilizaram dados diários e anuais. Quando a interpolação foi realizada variando o expoente de ponderação da distancia, não foi possível determinar qual expoente foi melhor para interpolar dados horários de temperatura e umidade relativa do ar no estado de Minas Gerais como um todo. Contudo, analisando as áreas de estudo separadamente, o método de interpolação IDP, apresenta diferentes respostas. A área de estudo 1, que compreende as mesorregiões do Vale do Jequitinhonha, Vale do Rio Doce e Vale do Mucuri, apresentou os melhores resultados para o coeficiente 4,0 em todos os meses analisados. Enquanto que para a área de estudo 2, formada pelas mesorregiões metropolitana de Belo Horizonte, sul e sudoeste de minas, campo das vertentes e zona da mata, o IDP com potência 1,5 produziu melhores resultados e para a área de estudo 3 (triângulo mineiro, central mineiro, noroeste, norte e oeste de minas) o IDP, tanto com a potência 0,5 quanto com a 1,0 gerou melhores resultados. Para o estado de Minas Gerais, apesar do relevo ondulado, a interpolação tradicional (sem o auxilio da altitude) produziu menores erros comparada a interpolação considerando a altitude. As estatísticas dos erros de interpolação claramente indicam que o interpolador tradicional é mais exato que o interpolador com auxílio da altitude. A performance do interpolador tradicional foi, em média, cerca de 1,73°C melhor que o interpolador com auxílio da altitude. De acordo com a correlação entre os dados observados nas estações e estimados pelos dois interpoladores, o interpolador com o auxilio do MDE apresentou, em média, uma melhor correlação (79%) comparada a do interpolador tradicional (71%). A proposta de se criar uma metodologia de espacialização de variáveis meteorológicas utilizando dados de estações automáticas em superfície e as informações contidas nas imagens de satélite como um complemento a serie de dados dessas estações, não mostrou bons resultados. A curva ajustada entre os dados de temperatura do ar, precipitação e radiação solar, observados nas estações, em função da cor da imagem do satélite GOES 10 na banda do visível, apresentou correlação de no máximo 23% para a temperatura, 61% para a precipitação e 17% para a radiação solar.The meteorological variables required for the application in the management of hydric resources and agrometeorological and climatic studies, among others, are usually measured in meteorological stations. The reach of these data are limited to the areas near the points of measurement. To estimate meteorological variables in places where there are no stations, it is possible to use the spatial interpolation (Borga & Vizzaccaro 1997, Caruso & Quarta 1998, Campling et al. 2001). So, the main objective of this work is to evaluate the performance of the IDW interpolation method (Inverse Distance Weighted) in the spatialization of meteorological variables for the state of Minas Gerais. The more specific objectives were: (i) evaluate, by means of the statistical analyses achieved through the cross validation, the performance of the IDW interpolator with a power of 2 in the spatialization of hourly data of air temperature, air relative humidity, solar radiation, wind speed and precipitation; (ii) evaluate the performance of the IDW interpolator with the distance weighting exponent varying from 0,5 to 4.0 for the spatialization of hourly data of temperature and air relative humidity for the state of Minas Gerais; (iii) evaluate the performance of the IDW interpolator, without the assistance of the altitude, to spatialize all the hourly data of air temperature in all the region of the state of Minas Gerais and (iv) propose a spatialization method for air temperature, precipitation and solar radiation, combining the information of the GOES 10 satellite and the data of the automatic meteorological stations. The IDW interpolation method with a power of 2 proved to be adequate for the interpolation of the meteorological variables analyzed in this study (temperature, air relative humidity, solar radiation, wind speed and precipitation) because it presented errors relatively small in comparison to the errors found in other studies that used daily and annual data. When the interpolation was carried out varying the distance weighting exponent, it was not possible to determine which exponent was the best to interpolate hourly data of temperature and air relative humidity in the state of Minas Gerais as a whole. However, when the areas of study are analyzed separately, the IDW interpolation method presents different answers. The area of study 1, which comprises the mesoregions of the Vale do Jequitinhonha, Vale do Rio Doce and Vale do Mucuri, presented the best results for the coefficient 4,0 in all the months analyzed. For the area of study 2, which is formed by the following mesoregions: Belo Horizonte Metropolitan Area, South and South West of Minas, Campo das Vertentes and Zona da Mata, the IDW with a power of 1,5 produced better results and for the area of study 3 (Triângulo Mineiro, Central Mineiro, North West, North and West of Minas), the IDW, either with a power of 0,5 or 1,0 provided better results. For the state of Minas Gerais, in spite of the wavy relief, the traditional interpolation (without altitude assistance) produced smaller errors, in comparison to the interpolation that considers altitude. The statistics of the errors of interpolation clearly indicate that the traditional interpolator is more accurate than the interpolator assisted by altitude. The performance of the traditional interpolator was, in average, about 1,73°C better than the interpolator with the assistance of altitude. According to the correlation between the data observed in the stations and those estimated by both interpolators, the interpolator with the help of the DEM presented, in average, a better correlation (79%), compared to that of the traditional interpolator (71%). The proposal of the creation of a methodology of meteorological variables spatialization using data of automatic stations in surface and the information contained in the satellite images as a complement to the series of data of these stations did not provide good results. The curve adjusted between the data of air temperature, precipitation and solar radiation, observed in the stations, depending on the color of the image of the GOES 10 satellite in the visible band, presented a maximum correlation of 23% for temperature, 61% for precipitation and 17% for radiation.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Avaliação do desempenho de dois métodos de espacialização da precipitação pluvial para o Estado de Alagoas - DOI: 10.4025/actascitechnol.v30i1.3182

This study was conducted based on data from 50 climatological stations, with the objective of evaluating the performance of two rainfall spatialization methods in the State of Alagoas, using two interpolation methods: Inverse Distance Weighting (IDW), with an exponent of 2, and Spline. The space distribution of the interpolated data and the accuracy of the interpolators were verified through the method of cross-validation. Both methods were shown to be appropriate in accomplishing the interpolation; however, some expressive differences were observed. The IDW method is recommended for underestimating the value of precipitation in 2.2 mm, while Spline overestimated it by 4.3 mm. In face of the necessary safety for agricultural planning, the use of the IDW method is then recommended, as it also presented the lowest standard deviation of the mean, representing a smaller margin of errorEsta pesquisa foi realizada com base em dados de 50 estações climatológicas, a fim de avaliar o desempenho de dois métodos de espacialização da precipitação pluvial no Estado de Alagoas, utilizando dois métodos de interpolação: o Inverso do Quadrado da Distância (IQD), com expoente 2 e o Spline. Foram verificadas a distribuição espacial dos dados interpolados e a acurácia dos interpoladores por meio do método da validação cruzada. Os dois métodos mostraram-se adequados à realização da interpolação, porém foram observadas algumas diferenças expressivas. O método IQD é recomendado por subestimar o valor da precipitação em 2,2 mm, enquanto que o Spline superestimou em 4,3 mm. Em face da segurança necessária para o planejamento agrícola, recomenda-se, então, a utilização do método IQD, já que o mesmo apresentou também o menor desvio-padrão da média, apresentando uma menor margem de err

High-Quality Draft Genome Sequence of Pantanalinema sp. GBBB05, a Cyanobacterium From Cerrado Biome

Peer reviewe

Zoneamento agroclimático da cultura do café para a Bacia do Rio Doce Agriculture-climatological zoning of coffee crop for the Rio Doce Basin

Objetivou-se neste trabalho, através da geoespacialização, a identificação das regiões aptas, restritas e inaptas ao cultivo do café (Coffea arabica L.) na Bacia do Rio Doce. Utilizou-se para tal, dados de temperatura e déficit hídrico de 50 estações meteorológicas instaladas na bacia e em bacias limítrofes. Os dados de déficit hídrico foram determinados utilizando o balanço hídrico segundo Thornthwaite & Mather (1955). Foram identificadas regiões equivalentes a um terço da bacia, localizadas na parte central e no nordeste da mesma, como sendo inaptas ao cultivo do café, conforme os critérios de produtividade relacionados com as exigências térmicas e hídricas da cultura.<br>It was aimed in this work, through the geospatialization, the identification of the apt, restricted and inapt regions for cultivation of coffee (Coffea arabica L.) in Rio Doce watershed. It was used for such, temperature and water deficit data of 50 meteorological stations installed in the watershed and in bordering watershed. The data of water deficit were determined using the water balance according to Thornthwaite & Mather (1955). They were identified equivalent regions the one third of the watershed, located in the central part and in the northeast of the same, as being inapt to the cultivation of coffee, according to the productivity criterions related with the thermal and hydric demands of culture

Evaluation of a quality improvement intervention to reduce anastomotic leak following right colectomy (EAGLE): pragmatic, batched stepped-wedge, cluster-randomized trial in 64 countries

Background Anastomotic leak affects 8 per cent of patients after right colectomy with a 10-fold increased risk of postoperative death. The EAGLE study aimed to develop and test whether an international, standardized quality improvement intervention could reduce anastomotic leaks. Methods The internationally intended protocol, iteratively co-developed by a multistage Delphi process, comprised an online educational module introducing risk stratification, an intraoperative checklist, and harmonized surgical techniques. Clusters (hospital teams) were randomized to one of three arms with varied sequences of intervention/data collection by a derived stepped-wedge batch design (at least 18 hospital teams per batch). Patients were blinded to the study allocation. Low- and middle-income country enrolment was encouraged. The primary outcome (assessed by intention to treat) was anastomotic leak rate, and subgroup analyses by module completion (at least 80 per cent of surgeons, high engagement; less than 50 per cent, low engagement) were preplanned. Results A total 355 hospital teams registered, with 332 from 64 countries (39.2 per cent low and middle income) included in the final analysis. The online modules were completed by half of the surgeons (2143 of 4411). The primary analysis included 3039 of the 3268 patients recruited (206 patients had no anastomosis and 23 were lost to follow-up), with anastomotic leaks arising before and after the intervention in 10.1 and 9.6 per cent respectively (adjusted OR 0.87, 95 per cent c.i. 0.59 to 1.30; P = 0.498). The proportion of surgeons completing the educational modules was an influence: the leak rate decreased from 12.2 per cent (61 of 500) before intervention to 5.1 per cent (24 of 473) after intervention in high-engagement centres (adjusted OR 0.36, 0.20 to 0.64; P &lt; 0.001), but this was not observed in low-engagement hospitals (8.3 per cent (59 of 714) and 13.8 per cent (61 of 443) respectively; adjusted OR 2.09, 1.31 to 3.31). Conclusion Completion of globally available digital training by engaged teams can alter anastomotic leak rates. Registration number: NCT04270721 (http://www.clinicaltrials.gov)