Sistema integrado de mapeamento para manejo de bacias hidrograficas

Orientador: Flavio Felipe KirchnerCo-orientadores: Jose Sales Mariano da Rocha, Enio Giotto e Miguel Serediuk MilanoTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias AgrariasResumo: O presente trabalha teve como objetivo específico desenvolver um Sistema Integrado de Mapeamento para Manejo de Bacias Hidrográficas, de modo que através do cruzamento, ordenamento e análise de informações tornasse as tarefas de tomada de decisão, manejo e a determinação de prioridades de trabalho, rápidas e melhor fundamentadas. Para que os objetivos fossem atingidos, elaborou-se programas de suporte ao Sistema de Informação Geográfica, os quais foram aplicados na Sub-bacia Hidrográfica do Arroio Grande, onde o mapeamento Integrado exigiu a elaboraçao de Mapas (Mapa Base, Solos, Declividade, Uso da Terra, Geomorfologia). Com relação aos programas de suporte ao SIG (Sistema Georeferenciado de Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas - SGMIBH), concluiu-se que na sua Primeira versão os objetivos foram atendidos, pois através do seu emprego foi possível a digitalização dos mapas, o cálculo das áreas parciais de cada tema, área total da sub-bacia, rasterização do polígono máscara, rasterização dos Temas (Planos de Informações), cruzamento dos PIs e elaboração do Modelo Numérico do Terreno. Quanto ao Diagnóstico Físico Conservacionista do Arroio Grande, concluiu-se que esta, por sua declividade, tipo de solo, Uso da Terra, entre outros parimetros, tem vocação florestal, possuindo atualmente acima de 25% da área total coberta por floresta (mínimo recomendado). Pelo mapeamento dos solos, observou-se que esta sub- bacia, apesar de apresentar áreas propicias a mecanização, está sujeita a erosões, portanto deve-se incrementar as práticas conservacionistas, bem como deverá ser feita correção da acidez e fertilidade. Para um manejo integrado da referida sub-bacia, é recomendado que além do diagnóstico físico-conservacionista, outros sejam elaborados (Sócio-econômico, vegetação, água, entre outros).Abstract: The present work aimed at developing an Integrated System of Mapping for the Watershed Management, so that the crossing, organization and analysis of Information made the tasks of decision taking, handling and determination of work priorities, quick and better well-grounded. For the objectives to be achieved, programs of the support to the Geographical Information System were elaborated. The refered programs were applied in the sub-basin of Arroio Grande River, where the integrated mapping demanded the elaboration of maps (basic map, sou, declination, land use and geomorphology). In relation to the support programs to the GIS (Georeferentiated System of Integrated Watershed Management) SGMIBH, it was concluded that in its first version the objectives were achieved. By means of use of the system developed It was possible the digitalization of the maps, the computation of the partial areas of each theme, total area of the sub-watershed, rasterization of the outline polygon, rasterization of the Themes (Information Plans (PI)) crossing of the PI and elaboration of the Digital Elevation Models. Concerning the handling of the sub basin of Arroio Grande River, it was concluded that the referred, due to its declination, kind of soil, land use, among other parameters, is bound to have forest, having at the present over 25% of total area covered by forest (minimum recommended). By means of mapping of the soils, it was observed that this watershed, although it presents adequate areas to the mechanization Is subject to erosion. Practices of conservation should therefore be Implemented and correction of acidity and fertility should be done. For an integrated handling of the referred watershed, it Is recommended that besides the physical diagnosis of conservation others be elaborated (socio-economic, vegetation, water, among others)

Contribuição dos primers obtidos de subunidades do RNA ribossômico para discriminação entre Babesia bigemina e Babesia bovis por PCR

ABSTRACTSix pairs of species-specific primers were designed from the alignment of the sequences of the SS rRNA gene obtained from the Genbank database for Babesia bigemina (accession number X59604) and for B. bovis (accession number U06105). Three pairs of primers were designed specifically for B. bigemina and another 3 sets of primers for B. bovis. All oligonucleotide sequences selected as primers were examined for similarities to other organisms through the Genbank Blast procedure and these 6 sets of primers demonstrated high level of specificity. The synthetic oligonucleotides were also tested for specificity by PCR assay using genomic DNA extracted from 40 isolates of B. bigemina and 30 from B. bovis, obtained in six different States ofBrazil.All 6 sets of primerswere validated as 100% specific for the respective parasite. The PCR amplified the expected fragments for each set of primers, as follows: a) B. bigemina: primersGAU5forward/GAU6 reversewith amplicon of 1,124 bp; primers GAU5 forward/GAU8 reverse with amplicon of 458 bp; primersGAU7 forward/GAU6 reversewith amplicon of 685 bp; b) B. bovis: primersGAU9 forward/GAU10 reverse with amplicon of 541 bp; primers GAU9 forward/GAU 13 reverse with amplicon of 883 bp; primers SOGIN forward/ GAU10 with amplicon of 1211 bp. ______________________________________________________________________________ RESUMOSeis pares de primers espécie-específicos foram construídos a partir do alinhamento do gene SS rRNA de Babesia bigemina (número de acesso no Genbank: X59604) e Babesia bovis (número de acesso U06105). Três pares de primers foramconstruídos especificamente para B. bigemina e outros três para B. bovis. As seqüências de oligonucleotídeos, selecionadas como primers, apresentaramelevada especificidade na avaliação quanto à similaridades a outros microrganismos, através do procedimento designado “basic local alignment search tool (BLAST)” do Genbank. Os oligonucleotídeos sintéticos foram também avaliados quanto à especificidade através da reação de PCR, utilizando-se DNA genômico extraído de 40 isolados de B. bigemina e 30 de B. bovis procedentes de seis estados do Brasil. Os resultados da amplificação foram100% específicos para todos os pares de primers testados, obtendo-se, como produtos de PCR, fragmentos de tamanhos esperados para cada combinação de primers e DNA utilizados, como segue: a) B. bigemina: primers GAU5/GAU6 = amplicon de 1124 pares de base (pb); primers GAU5/GAU8 = amplicon de 458 pb; primersGAU7/GAU6 = amplicon de 685 pb; b) B. bovis: primersGAU9/GAU10 = amplicon de 541 pb; primers GAU9/GAU13 =amplicon de 883; primersSOGIN/GAU10 = amplicon de 1211 pb

Rapid conglutination test for diagnosis of Babesia bovis antibodies

Neste trabalho objetivou-se desenvolver e avaliar um teste de conglutinação rápida para diagnóstico de anticorpos contra Babesia bovis (TCR-B. bovis), com desempenho similar ao do teste da imunofluorescência indireta. O TCR-B. bovis apresentou sensibilidade de 95,7%, especificidade de 97,6% e precisão de 96,5%. Os mesmos parâmetros para imunofluorescência indireta (IFI) foram respectivamente 99,1%, 99,7% e 99,4%. O TCR demonstrou ter capacidade de determinar imunoglobulinas específicas anti-B. bovis tão cedo quanto a IFI, após infecção experimental com este hemoprotozoário. As reações cruzadas do TCR-B. bovis com soros de animais infectados com Babesia bigemina ocorreram em 4% dos soros. O antígeno para TCR produzido com hemácias não parasitadas apresentou 3,5%, 1,5% e 2,2% de reações positivas com soros de animais infectados experimentalmente com B. bovis, B. bigemina e Anaplasma marginale, respectivamente. Entretanto, não foi observada nenhuma destas reações positivas com soros de áreas endêmicas com esta preparação de antígeno. Considerando-se os resultados acima e ainda que o antígeno TCR-B. bovis se manteve viável após um período de 172 a 245 dias de armazenamento a 4°C, conclui-se que esta prova sorológica poderá vir a ser utilizada em estudos epidemiológicos e na avaliação de medidas preventivas contra esta espécie de Babesia.The objective of this work was to develop and evaluate a rapid conglutination test (RCT) for detection of antibodies against Babesia bovis (B. bovis-RCT), with similar performance as the indirect immunofluorescence test. The B. bovis-RCT had a sensitivity of 95.7%, a specificity of 97.6% and the precision of 96.5%, the same parameters for the IFAT being 99.1%, 99.7% and 99.4% respectively. The RCT was able to detect immunoglobulins anti-B. bovis as early as IFAT after bovine challenge with these hemoprotozoans. B. bovis-cross reactions with sera of Babesia bigemina infected cattle were 4%. The RCT prepared with non-parasitized erythrocytes (negative antigen) showed 3.5%, 1.5% and 2.2% of positive reactions with sera of animals infected with B. bovis, B. bigemina and Anaplasma marginale. None of sera from animals in endemic areas had positive reactions with this antigen. Considering these results and the viability of B. bovis-RCT (172 to 245 days, stored at 4ºC), it can be concluded that this serological test can be used for epidemiological studies and the evaluation of control measures against this species of Babesia

Geoprocessamento Aplicado ao Diagnóstico e Espacialização da Infra-estrutura Viária RuralGeoprocessing Applied to the Diagnosis and Spacialization of the Rural Road Infra-structure

A presente pesquisa teve como objetivo a aplicação de técnicas de geoprocessamento, visando o diagnóstico e espacialização da infraestrutura viária rural do município de Nova Esperança do Sul, RS. A base cartográfi ca digital do município foi elaborada a partir de dados existentes em meio analógico (cartas topográfi cas - escala 1:50.000 e mapa da zona urbana -1:5.000) e levantamento de campo, através de receptor GPS de navegação. Através da sobreposição dos planos de informação referente a rede viária rural, foi possível realizar a análise temporal, constatando-se que o traçado estava bastante desatualizado, e avaliar a integração geométrica entre os dados, onde os deslocamentos apresentados em relação ao posicionamento foi avaliado a partir de dez pontos coletados em entroncamentos, comum aos planos de informação, obtendo-se como desvio padrão, 10,5727 m e 32,3446 m, para as coordenadas E e N, respectivamente, atendendo a PEC (precisão de exatidão cartográfi ca) para mapas de classe C, na escala 1:50.000. Constatou-se a necessidade de manutenção/substituição de 05 obrasde-arte (pontes/ bueiros) e 06 paradas de ônibus, as quais apresentam péssimas condições de conservação. O MNT nos permitiu a representação tridimensional do relevo e a obtenção dos perfi s topográfi cos. O mapa de classes de declividade mostrou que o intervalo de classes que predomina no município é de 8-20%, defi nido como relevo ondulado, representando 38,53% da área total do município. Foram levantados e caracterizados os pontos e trechos críticos apresentados na rede viária rural. Os dados referentes à infra-estrutura viária rural foram armazenados em um banco de dados indexado ao mapa, possibilitando assim atividades de planejamento, gerenciamento, bem como a atualização constante dos dados. Neste sentido, pode-se concluir que a aplicação das técnicas de geoprocessamento mostraram-se bastante efi cientes, embora mereçam inúmeras considerações.Abstract The present research intends to apply the techniques of geoprocessing to the diagnosis and to the spacialization of the rural road infra-structure of the district of Nova Esperança do Sul, RS. The cartographic digital base of the district was elaborated based on existing data in analogical medium (topographic maps – scale 1:50.000 and map of the urban area - 1:5.000) and fi eld survey, by means of GPS receptor of navigation. By means of the overlay of plans of information referring to the rural road network, a temporal analysis was carried out in order to fi nd out that the line of demarcation was outdated. Subsequently, an evaluation of the geometrical integration among the data was also carried out, where the existing displacements in relation to the positioning were evaluated on the basis of the ten points collected in junctions, common to the information plans, obtaining as a standard deviation of 10,5727 m. and of 32,3446 m. for the coordinates E and N, respectively, corresponding to PEC (precision of cartographic accuracy) for class maps C, in the scale 1:50.000. As a result, it was verifi ed the need for the maintenance/substitution of 05 roadworks (bridges, storm drains) and of 06 bus stops, which present terrible conservation conditions. The MNT allowed us to obtain the threedimensional representation of the relief and of the topographical profi les. The map of slope class showed that the interval of classes that prevails in the district is of 8-20%, defi ned as an undulating relief, representing 38,53% of the total area of the district. The points and critical area spaces presented in the rural road network were analyzed and characterized. Data referring to the rural road infra-structure were stored in a database indexed to the map, facilitating, in this way, planning activities, management as well as the constant modernization of the data

Avaliação de áreas propícias à instalação de aterros sanitários utilizando técnicas de geoprocessamento em sistemas eletroquímicos

Nas administrações modernas que querem oferecer à população uma qualidade de vida através do planejamento ambiental, a água e os resíduos sólidos requerem uma atenção especial e sempre são pauta de discussão. Existem vários tipos de problemas para os resíduos sólidos, dentre os quais a definição para a disposição final dos mesmos. Cabe ao administrador desenvolver estudos sobre o meio ambiente que permitam a escolha de áreas propícias para as instalações de aterros sanitários e definir qual metodologia aplicar na execução. O presente trabalho tem como objetivo gerar indicadores para o planejamento e conservação do meio ambiente, em nível municipal. A partir do uso de técnicas de geoprocessamento, poderão ser feitos estudos para a localização de áreas propícias à implantação de aterro sanitário, utilizando-se para tanto as legislações vigentes (Federal, Estadual e Municipal).  

Metodologia para utilização de câmaras de vídeo em mapeamento florestal.

The scope of this paper is the methodological development of an imaging system, which uses conventional video cameras and spectral filters (green, red, and near infrared) as non- conventional sensor. The sensor has the purpose of forest mapping. For that purpose, a spectral study of each filter was carried out as well as a study of filters' behavior in different types of targets. As a result, it is highlight the importance of obtaining images in almost real time, low operational costs, practicality and operationality of the system, as well as the agility to obtain images.As disadvantages, the system shows the overlaping of the filters' spectral behavior and the low spatial resolution of VHS cameras. Both of these factors can be solved by using other types of filters with different wavelengths and by using S-VHS cameras.O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se  a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

METODOLOGIA PARA UTILIZAÇÃO DE CÂMARAS DE VÍDEO EM MAPEAMENTO FLORESTAL

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento metodológico de um sistema imageador, utilizando câmaras de vídeo convencionais e filtros espectrais (verde, vermelho e infravermelho próximo) como sensor não-convencional. Esse sensor possui como finalidade realizar mapeamento de áreas florestais. Para tal finalidade, foi realizado um estudo do espectro de cada filtro utilizado bem como o comportamento por ele apresentado nos diversos tipos de alvos. Como resultados, salienta-se a importância da obtenção das imagens quase que em tempo real, custos operacionais baixos, praticidade e operacionalidade do sistema bem como a agilidade de obtenção das imagens, e como desvantagem apresenta o comportamento espectral dos filtros utilizados se sobreporem e a baixa resolução espacial das câmaras VHS, aspectos esses que podem ser solucionados utilizando-se outros tipos de filtros nos mais diversos comprimentos de onda, e a utilização de câmaras S-VHS

Avaliação de classificação digital em imagens de vídeo multiespectral utilizando matriz confusão

Neste trabalho, o objetivo foi realizar classifica¸c~oes digitais e avaliar os resultadosutilizando o m´etodo da matriz confus~ao ou matriz erro em imagem de v´ıdeo multiespectral. Aclassifica¸c~ao digital utilizando o m´etodo de m´ınima dist^ancia resultou numa precis~ao globalde 81,15 %, enquanto que o m´etodo do paralelep´ıpedo, uma precis~ao global de 24,30 %.Considerando os ´ındices alcan¸cados com a classifica¸c~ao do m´etodo da m´ınima dist^ancia, autiliza¸c~ao de c^amaras de v´ıdeo como sensor n~ao convencional ´e vi´avel por apresentar baixocusto, bem como a aquisi¸c~ao e an´alise das imagens geradas em tempo real

Dinamic of natural infection in newborn calves exposed to by Babesia bigemina as detected by Polimerase reaction chain

Com o objetivo de estudar por PCR a dinâmica da infecção natural da Babesia bigemina em bezerros criados em sistema extensivo, foram colhidas 266 amostras de sangue de um grupo de 37 bezerros, a partir do nascimento até aproximadamente 165 dias de vida, com intervalo médio de 19 dias entre as colheitas. Distribuíram-se as amostras de acordo com os grupos de diferentes faixas etárias (entre 0 e 15 dias, entre 16 e 30 dias e assim sucessivamente até 165 dias). Do total de 266 amostras, 116 (43,60%) mostraram- se positivas para a PCR. A reação foi capaz de detectar a presença do parasito em todos os intervalos das colheitas e registrou-se o maior número de primo-infecções – 12 em 37 (32,43%) – no período de 31 a 45 dias. Dos 37 bezerros estudados, apenas um apresentou resultado da PCR positivo nos dois grupos de faixa etária inferior a 31 dias. Este animal apresentava dois dias de vida no momento da colheita, sugerindo um caso de transmissão transplacentária de B. bigemina. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTWith the objetive of using PCR to study the dynamic of natural infection caused by Babesia bigemina in calves livestock in extensive system, 266 samples of blood were collected from a group of 37 calves from birth to approximately 165 days old. The samples were collected with an average intervale of 19 days and distributed according to age 0 to 15 days old, 16 to 30 days and successively until 165 days. Out of the total of the 266 samples, 116 (43.60%) were PCR positive. The reaction detected the presence of the parasite in all the intervals of collection and most of the prime infection, 12 in 37 (32.43%) were detected in the period between 31 and 45 days. Out of the 37 calves analysed, only one presented a positive PCR result within the two groups aged under 31 days. This animal was two days old at the moment of the collection. This result suggest a case of transplacentary transmission of Babesia bigemina