Comparação entre Algoritmos de Aprendizado de Máquina para a Identificação de Floresta Tropical Sazonalmente Seca

O objetivo do estudo foi avaliar o potencial dos algoritmos de aprendizado de máquina k-Nearest Neighbor (kNN), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM) e Artificial Neural Networks (ANN) na identificação das fitofisionomias da Caatinga a partir de imagens OLI/Landsat 8. Para tanto, foi elaborado um arquivo vetorial de treinamento com as amostras dos diferentes padrões dos usos e cobertura da terra, a fim de orientar os algoritmos no processo de classificação. A validação das classificações foi obtida por meio da validação cruzada, do tipo k-fold, com 30 repetições, sendo avaliada a qualidade da classificação a partir dos valores expressos pelo coeficiente Kappa. Para verificar a existência de diferenças significativas entre os algoritmos foi aplicado o teste estatístico de Friedman e Nemenyi. O algoritmo RF apresentou os maiores valores para o coeficiente Kappa, expressando um valor médio de 0,9841. Por outro lado, a ANN demonstrou desempenho inferior aos demais, englobando um valor médio de 0,7551, ocasionado pela confusão espectral na identificação da classe nuvem/sombra com a classe água. Apesar de todos os algoritmos testados apresentarem bons resultados, o algoritmo RF diferiu significativamente dos demais, expressando resultados superiores quando aplicado à identificação de padrões espaciais na Caatinga. Conclui-se que o uso de algoritmos de aprendizagem de máquina é eficiente na identificação de fitofisionomias da Caatinga, com destaque para o RF, o qual englobou melhor a variação dos padrões espectrais dos usos, podendo ser utilizado para estudos posteriores relacionados com a Caatinga.

Comparison Between Three Methods to Monitor Reservoir Extension in the Brazilian Semi-Arid Region

The State of Pernambuco covers an extensive semi-arid area where the Caatinga biome dominates. This region is characterized by long periods of drought, highlighting the need for water resource optimization. This paper aimed to compare three methods to assess reservoir changes: MapBiomas' products, the Normalized Difference Water Index (NDWI), and a support vector machine (SVM) algorithm. Initially, we obtained the monthly precipitation from 1987 to 2019 and calculated the yearly accumulation. Mapbiomas, Landsat 7 ETM, and Landsat 8 OLI data from 2012-2018 were accessed and processed using the Google Earth Engine platform. We obtained the annual image with the median pixel criterion to determine the NDWI and quantify the annual reservoir area. For the supervised classification with SVM, samples from different land-use types of the study area were used to train the algorithm. From 2012 to 2018, a reservoir reduction of 63.42% was observed with MapBiomas images, 69.49% with NDWI images, and 67.69% using the SVM algorithm. The results obtained using NDWI were the most similar to those from the artificial intelligence classification, indicating that NDWI can be used to monitor the reservoir conditions

Características agronômicas e sensibilidade ao rachamento de bagas de uvas sem sementes

As variedades de uvas sem sementes apresentam maior dificuldades de adaptação às condições tropicais do semiárido nordestino, exibindo produções reduzidas e irregulares, resultado de sua baixa fertilidade de gemas, desgrane elevado e suscetibilidade à rachadura de bagas. O objetivo deste trabalho foi avaliar aspectos relacionados à susceptibilidade ao rachamento e podridão de bagas e características agronômicas de uvas sem sementes sob as condições do Submédio do Vale São Francisco. Para isso, o experimento foi conduzido no Campo Experimental de Bebedouro na Embrapa Semiárido, em Petrolina-PE. Foram avaliadas cinco variedades ao longo de dois ciclos de produção, correspondendo aos anos de 2013 e 2014. Utilizaram-se as variedades Adona, BRS Clara, BRS Maria Bonita, Arizul e Thompson Seedless, nas quais foram determinadas as seguintes variáveis: produção (Kg planta-1), número de cachos, massa do cacho (g); teor de sólidos solúveis (oBrix) e acidez titulável (g de ácido tartárico 100mL-1); bagas rachadas (%) e bagas podres (%). Os resultados mostraram que tanto o percentual de rachamento quanto o de podridão apontaram para as variedades BRS Clara e Adona como as mais tolerantes e a variedade Thompson Seedless como a mais suscetível. A maior produção por planta foi obtida no Ciclo 2 para a variedade BRS Clara (20,63 Kg planta-1), seguida da Adona (17,52 Kg planta-1. Assim, as variedades BRS clara e Adona destacaram-se com melhores características de qualidade e maior tolerância à rachadura e podridões de bagas, apresentando potencial para produção de duas safras ao ano no Submédio do Vale São Francisco

Tratamentos pré-germinativos em sementes de espécies da Caatinga

Algumas espécies da Caatinga apresentam sementes com dormência, um mecanismo que permite a germinação quando as condições ambientais propiciarem seu estabelecimento e sobrevivência; esta característica é vantajosa para a perpetuação e indesejável para os produtores que necessitam de uma rápida produção destas plantas. O estudo objetivou avaliar a eficiência da aplicação de tratamentos pré-germinativos em sementes de Angico (Anadenanthera colubrina) (Vell.) Brenan, Jurema-branca (Piptadenia stipulacea) (Benth.) Ducke e Mulungu (Erythrina velutina Willd.). Foram conduzidos dois experimentos independentes na Unidade Acadêmica de Serra Talhada. Sementes de Angico, Jurema-branca e Mulungu foram dispostas em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições e 15 sementes. Foram aplicados os tratamentos pré-germinativos: T1-testemunha, T2-escarificação mecânica em extremidade oposta ao hilo com lixa de madeira, T3-escarificação mecânica em extremidade oposta ao hilo com lixa de madeira + imersão em água sob temperatura ambiente por 24 horas e T4-tratamento térmico com imersão em água a 80ºC por 2 minutos. A eficiência foi avaliada pelos parâmetros: porcentagem de germinação e índice de velocidade de emergência (IVE), dados biométricos (30 dias após a semeadura), como altura das plântulas, número de folhas e diâmetro do coleto. As sementes de Jurema-branca (P. stipulacea) e Mulungu (E. velutina), submetidas aos tratamentos pré-germinativos T2 e T3, apresentaram melhores desempenhos germinativos, refletidos no crescimento da plântula. O Angico (A. colubrina) não se mostrou sensível à aplicação dos tratamentos e a germinação foi anulada em decorrência da aplicação do tratamento T3. Em todos os casos foram observadas variações nos parâmetros em decorrência, possivelmente, das condições atmosféricas

Índices morfofisiológicos e biofísicos da palma forrageira cultivada sob tecnologias hídricas na bacia do Rio Pajeú

Estima-se que metade da superfície da Caatinga já foi modificada. A remoção da vegetação aumenta a fragilidade das terras e intensifica o processo de desertificação. Sob condições de aporte hídrico variado, a adoção de tecnologias hídricas é indicada. As características morfofisiológicas e biofísicas da palma forrageira foram investigadas neste estudo como indicativo à adequação do manejo da cultura sob diferentes tecnologias hídricas (clones, irrigação e cobertura morta). O experimento foi conduzido em blocos casualizados, com três repetições, e sob três ambientes de crescimento com uma ou mais tecnologias hídricas: RH(-) - clones sob regime hídrico inferior à normal climatológica (sequeiro); RH(+) - clones sob regime hídrico superior à normal climatológica (irrigado); e, RH(+C) - clones sob regime hídrico superior à normal climatológica (irrigado) e adoção de cobertura morta. Os clones avaliados foram: IPA Sertânia e Miúda, e Orelha de Elefante Mexicana. Medidas biométricas foram obtidas ao longo do tempo e a matéria seca na ocasião da colheita, a partir dos quais, calculou-se índices morfofisiológicos e biofísicos. Os ambientes de crescimento e sua interação com os clones afetaram apenas a magnitude do índice de distribuição dos cladódios de 5ª ordem (p < 0,05), mas foram decisivos na sazonalidade do acúmulo de matéria seca pelos clones. A maioria dos índices morfofisiológicos e biofísicos foi influenciada pelo tipo de clone (p < 0,05). Os índices biofísicos se mostram ótimas opções de substituição ou complementação dos índices morfofisiológicos quando se dispõem apenas de dados biométricos e de matéria seca da ocasião da colheita da palma forrageira

Height and body-mass index trajectories of school-aged children and adolescents from 1985 to 2019 in 200 countries and territories: a pooled analysis of 2181 population-based studies with 65 million participants

Summary Background Comparable global data on health and nutrition of school-aged children and adolescents are scarce. We aimed to estimate age trajectories and time trends in mean height and mean body-mass index (BMI), which measures weight gain beyond what is expected from height gain, for school-aged children and adolescents. Methods For this pooled analysis, we used a database of cardiometabolic risk factors collated by the Non-Communicable Disease Risk Factor Collaboration. We applied a Bayesian hierarchical model to estimate trends from 1985 to 2019 in mean height and mean BMI in 1-year age groups for ages 5–19 years. The model allowed for non-linear changes over time in mean height and mean BMI and for non-linear changes with age of children and adolescents, including periods of rapid growth during adolescence. Findings We pooled data from 2181 population-based studies, with measurements of height and weight in 65 million participants in 200 countries and territories. In 2019, we estimated a difference of 20 cm or higher in mean height of 19-year-old adolescents between countries with the tallest populations (the Netherlands, Montenegro, Estonia, and Bosnia and Herzegovina for boys; and the Netherlands, Montenegro, Denmark, and Iceland for girls) and those with the shortest populations (Timor-Leste, Laos, Solomon Islands, and Papua New Guinea for boys; and Guatemala, Bangladesh, Nepal, and Timor-Leste for girls). In the same year, the difference between the highest mean BMI (in Pacific island countries, Kuwait, Bahrain, The Bahamas, Chile, the USA, and New Zealand for both boys and girls and in South Africa for girls) and lowest mean BMI (in India, Bangladesh, Timor-Leste, Ethiopia, and Chad for boys and girls; and in Japan and Romania for girls) was approximately 9–10 kg/m2. In some countries, children aged 5 years started with healthier height or BMI than the global median and, in some cases, as healthy as the best performing countries, but they became progressively less healthy compared with their comparators as they grew older by not growing as tall (eg, boys in Austria and Barbados, and girls in Belgium and Puerto Rico) or gaining too much weight for their height (eg, girls and boys in Kuwait, Bahrain, Fiji, Jamaica, and Mexico; and girls in South Africa and New Zealand). In other countries, growing children overtook the height of their comparators (eg, Latvia, Czech Republic, Morocco, and Iran) or curbed their weight gain (eg, Italy, France, and Croatia) in late childhood and adolescence. When changes in both height and BMI were considered, girls in South Korea, Vietnam, Saudi Arabia, Turkey, and some central Asian countries (eg, Armenia and Azerbaijan), and boys in central and western Europe (eg, Portugal, Denmark, Poland, and Montenegro) had the healthiest changes in anthropometric status over the past 3·5 decades because, compared with children and adolescents in other countries, they had a much larger gain in height than they did in BMI. The unhealthiest changes—gaining too little height, too much weight for their height compared with children in other countries, or both—occurred in many countries in sub-Saharan Africa, New Zealand, and the USA for boys and girls; in Malaysia and some Pacific island nations for boys; and in Mexico for girls. Interpretation The height and BMI trajectories over age and time of school-aged children and adolescents are highly variable across countries, which indicates heterogeneous nutritional quality and lifelong health advantages and risks

Rationale, study design, and analysis plan of the Alveolar Recruitment for ARDS Trial (ART): Study protocol for a randomized controlled trial

Background: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is associated with high in-hospital mortality. Alveolar recruitment followed by ventilation at optimal titrated PEEP may reduce ventilator-induced lung injury and improve oxygenation in patients with ARDS, but the effects on mortality and other clinical outcomes remain unknown. This article reports the rationale, study design, and analysis plan of the Alveolar Recruitment for ARDS Trial (ART). Methods/Design: ART is a pragmatic, multicenter, randomized (concealed), controlled trial, which aims to determine if maximum stepwise alveolar recruitment associated with PEEP titration is able to increase 28-day survival in patients with ARDS compared to conventional treatment (ARDSNet strategy). We will enroll adult patients with ARDS of less than 72 h duration. The intervention group will receive an alveolar recruitment maneuver, with stepwise increases of PEEP achieving 45 cmH(2)O and peak pressure of 60 cmH2O, followed by ventilation with optimal PEEP titrated according to the static compliance of the respiratory system. In the control group, mechanical ventilation will follow a conventional protocol (ARDSNet). In both groups, we will use controlled volume mode with low tidal volumes (4 to 6 mL/kg of predicted body weight) and targeting plateau pressure <= 30 cmH2O. The primary outcome is 28-day survival, and the secondary outcomes are: length of ICU stay; length of hospital stay; pneumothorax requiring chest tube during first 7 days; barotrauma during first 7 days; mechanical ventilation-free days from days 1 to 28; ICU, in-hospital, and 6-month survival. ART is an event-guided trial planned to last until 520 events (deaths within 28 days) are observed. These events allow detection of a hazard ratio of 0.75, with 90% power and two-tailed type I error of 5%. All analysis will follow the intention-to-treat principle. Discussion: If the ART strategy with maximum recruitment and PEEP titration improves 28-day survival, this will represent a notable advance to the care of ARDS patients. Conversely, if the ART strategy is similar or inferior to the current evidence-based strategy (ARDSNet), this should also change current practice as many institutions routinely employ recruitment maneuvers and set PEEP levels according to some titration method.Hospital do Coracao (HCor) as part of the Program 'Hospitais de Excelencia a Servico do SUS (PROADI-SUS)'Brazilian Ministry of Healt

Heterogeneous contributions of change in population distribution of body mass index to change in obesity and underweight NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC)

From 1985 to 2016, the prevalence of underweight decreased, and that of obesity and severe obesity increased, in most regions, with significant variation in the magnitude of these changes across regions. We investigated how much change in mean body mass index (BMI) explains changes in the prevalence of underweight, obesity, and severe obesity in different regions using data from 2896 population-based studies with 187 million participants. Changes in the prevalence of underweight and total obesity, and to a lesser extent severe obesity, are largely driven by shifts in the distribution of BMI, with smaller contributions from changes in the shape of the distribution. In East and Southeast Asia and sub-Saharan Africa, the underweight tail of the BMI distribution was left behind as the distribution shifted. There is a need for policies that address all forms of malnutrition by making healthy foods accessible and affordable, while restricting unhealthy foods through fiscal and regulatory restrictions

Growth and water use efficiency and economic viability of maize and cowpea in sole cropping systems and intercropping in Brazilian Semiarid

O objetivo desse trabalho foi analisar o crescimento, as necessidades hídricas e a eficiência do uso de água das culturas do milho e do feijão-caupi, submetidas a diferentes lâminas de água nos sistemas de plantio, exclusivo e consorciado, no Semiárido brasileiro. O experimento foi conduzido no Campo Experimental de Bebedouro (09°09 S; 40°22 W, 365,6m) da Embrapa Semiárido, localizado no município de Petrolina-PE. As culturas, nos diferentes sistemas de plantio (exclusivo e consorciado), foram submetidas a cinco lâminas de irrigação, aplicadas logo após o pendoamento no milho e na fase de floração do feijão-caupi aos 40 dias depois da semeadura. Combinando as configurações de sistema de cultivo e as diferentes lâminas de irrigação, as culturas do milho e do feijão-caupi foram submetidas a 15 tratamentos distintos. Foram utilizados três diferentes métodos para obtenção dos valores de coeficiente de cultura (Kc): balanço hídrico no solo, utilização da equação proposta pela FAO56 e ajuste da variável graus-dia aos valores de Kc. Para tanto, o monitoramento do teor de água no solo foi realizado diariamente por meio de uma sonda modelo Diviner 2000 (Sentek Pty Ltd., Austrália) e tubos de acesso instalados em cada tratamento. Realizaram-se medições de biomassa em intervalos semanais e de rendimento ao final do ciclo das culturas, que ocorreram aos 109 e 76 dias, para o milho e o feijão-caupi, respectivamente. Foram calculados índices morfofisiológicos para caracterizar o crescimento das culturas do milho e feijão-caupi nos diferentes sistemas de plantio. Além disso, foram utilizados indicadores que consideram a resposta produtiva da cultura e o desempenho de aplicação de água no sistema deprodução, que foram calculados por meio dos dados de rendimento total, da relação entre os preços da produção comercial de grãos de ambas as culturas, bem como dos valores de precipitação (P) e do volume de água aplicado por irrigação (I). O consorcio reduziu significativamente a fitomassa seca total da parte aérea, o índice de área foliar, a taxa de crescimento da cultura, a razão de massa foliar e a razão de área foliar do milho e feijão-caupi. O coeficiente de cultura em sistema exclusivo apresentou valores médios de 0,86, 1,10 e 0,52 para o milho e de 0,68, 1,04, 1,06 e 0,63 para o feijão-caupi, respectivamente para as fases inicial, intermediária e final. No sistema consorciado esses valores foram de 0,90, 1,30 e 0,72 para o milho e 0,86, 1,30 e 0,91 para o feijão-caupi, para as referidas fases na ordem que foram mencionadas. A produtividade de grãos das culturas do milho e feijão-caupi em resposta à disponibilidade hídrica no solo foi reduzida nos plantios consorciados em relação aos plantios exclusivos e a eficiência de uso de água das culturas do milho e do feijão-caupi foi superior no plantio exclusivo em relação ao consorciado. Mesmo assim, em termos econômicos a adoção do consórcio mostrou ser mais vantajosa em todos os tratamentos. Essas informações são de grande importância para subsidiar a melhoria do manejo da água no Semiárido do Nordeste brasileiro.The aim of this study was to analyze the growth and water use efficiency of maize and cowpea crops under different irrigation water depths in sole and intercropping systems in a semi-arid region. The experiment was carried out at the Experimental Field Station of Bebedouro (09 ° 09'S, 40 ° 22'W) Embrapa Semiarido, located at Petrolina-PE. The cowpea and maize in different cropping systems (sole and intercropping) were subjected to five different irrigation water depths applied shortly after tasseling in corn and flowering stage in cowpea 40 days after sowing. Combining the three settings of cropping systems and the five different irrigation water depths, the crops of maize and cowpea were subjected to 15 different treatments. Three different methods were used to obtain the values of crop coefficient (Kc): Soil water balance method, using the equation proposed by FAO bulletin 56, and Kc adjusted according to degree days values. To attain these objectives, the access tubes were settled down in each experimental treatment to a depth of 1.0 m for monitoring the soil water content in daily basis through an access tube model Diviner 2000 (Sentek Pty Ltd., Australia). The measurements were taken on weekly basis and the total biomass yield at the end of crop cycle (at 102 and 78 days for maize and cowpea, respectively). Morphophysiological indices were calculated to characterize the growth of corn and cowpea in different cropping systems. Indicators of the response of crop production and performance of water application in the cropping system were calculated by using data of total income, the relationship between the prices of commercial grain production for both crops, as well as amounts of precipitation (P) and volume of water applied by irrigation (I). The consortium has significantly reduced the total dry matter of shoots, leaf area index, the rate of crops growth, leaf weight and leaf area ratio of maize and cowpea. The coefficient of sole crop system showed values of 0.86, 1.10 and 0.52 for corn and 0.68, 1.04, 1.06 and 0.63 for cowpea, respectively, for phases beginning, middle and end. Intercropping system these values were 0.90, 1.30 and 0.72 for corn and 0.86 1.30 and 0.91 for cowpea, for these phases in the order they were mentioned. The grain yield of corn and cowpea in response to soil water availability was reduced in mixed stands in relation to unique plantings and water use efficiency of corn and cowpea planting was higher in exclusive compared to intercropping. Even so, in economic terms the adoption of the consortium was more advantageous in all treatments. This information is of great importance to support the improvement of water management in the Semiarid Northeast Brazil.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Interação de agroecossistema consorciado com palma-sorgo em ambiente semiárido: uma revisão

Em regiões áridas e semiáridas as condições climáticas e salinização do solo e da água proporcionam declínios na produção de forragem e comprometem o rendimento dos rebanhos. Logo, o uso de espécies forrageiras adaptadas e de alto valor nutricional, torna-se uma alternativa para manter a disponibilidade de alimentos em períodos sazonais. Dentre estas espécies, a palma forrageira é um alimento recomendado para os ruminantes, devido ao alto teor de água em suas estruturas, boa aceitabilidade e baixo custo de produção. A cultura do sorgo, também apresenta elevado potencial forrageiro, alta produção de matéria seca, baixa exigência hídrica, e adaptabilidade à consorciação, auxiliando em melhores produções em ambientes áridos e semiáridos. A utilização de sistemas consorciados acrescidos com a irrigação é de grande relevância para o manejo sustentável da pecuária local, uma vez que esse tipo de sistema maximiza o rendimento de forragem das áreas produtivas. Assim, objetivou-se com a presente revisão ressaltar a importância de estudos relacionados ao consórcio palma-sorgo em condições irrigadas no semiárido para subsidiar políticas de produção contínua de forragem. Os achados dessa revisão encorajam pesquisas no planejamento agrícola de área em ambientes negligenciados sob condições semiáridas com o consórcio de palma-sorgo para produção de forragem