An agent-based approach to model farmers' land use cover change intentions

Land Use and Cover Change (LUCC) occurs as a consequence of both natural and human activities, causing impacts on biophysical and agricultural resources. In enlarged urban regions, the major changes are those that occur from agriculture to urban uses. Urban uses compete with rural ones due among others, to population growth and housing demand. This competition and the rapid nature of change can lead to fragmented and scattered land use development generating new challenges, for example, concerning food security, soil and biodiversity preservation, among others. Landowners play a key role in LUCC. In peri-urban contexts, three interrelated key actors are pre-eminent in LUCC complex process: 1) investors or developers, who are waiting to take advantage of urban development to obtain the highest profit margin. They rely on population growth, housing demand and spatial planning strategies; 2) farmers, who are affected by urban development and intend to capitalise on their investment, or farmers who own property for amenity and lifestyle values; 3) and at a broader scale, land use planners/ decision-makers. Farmers’ participation in the real estate market as buyers, sellers or developers and in the land renting market has major implications for LUCC because they have the capacity for financial investment and to control future agricultural land use. Several studies have analysed farmer decision-making processes in peri-urban regions. These studies identified agricultural areas as the most vulnerable to changes, and where farmers are presented with the choice of maintaining their agricultural activities and maximising the production potential of their crops or selling their farmland to land investors. Also, some evaluate the behavioural response of peri-urban farmers to urban development, and income from agricultural production, agritourism, and off-farm employment. Uncertainty about future land profits is a major motivator for decisions to transform farmland into urban development. Thus, LUCC occurs when the value of expected urban development rents exceeds the value of agricultural ones. Some studies have considered two main approaches in analysing farmer decisions: how drivers influence farmer’s decisions; and how their decisions influence LUCC. To analyse farmers’ decisions is to acknowledge the present and future trends and their potential spatial impacts. Simulation models, using cellular automata (CA), artificial neural networks (ANN) or agent-based systems (ABM) are commonly used. This PhD research aims to propose a model to understand the agricultural land-use change in a peri-urban context. We seek to understand how human drivers (e.g., demographic, economic, planning) and biophysical drivers can affect farmer’s intentions regarding the future agricultural land and model those intentions. This study presents an exploratory analysis aimed at understanding the complex dynamics of LUCC based on farmers’ intentions when they are faced with four scenarios with the time horizon of 2025: the A0 scenario – based on current demographic, social and economic trends and investigating what happens if conditions are maintained (BAU); the A1 scenario – based on a regional food security; the A2 scenario – based on climate change; and the B0 scenario – based on farming under urban pressure, and investigating what happens if people start to move to rural areas. These scenarios were selected because of the early urbanisation of the study area, as a consequence of economic, social and demographic development; and because of the interest in preserving and maintaining agriculture as an essential resource. Also, Torres Vedras represents one of the leading suppliers of agricultural goods (mainly fresh fruits, vegetables, and wine) in Portugal. To model LUCC a CA-Markov, an ANN-multilayer perceptron, and an ABM approach were applied. Our results suggest that significant LUCC will occur depending on farmers’ intentions in different scenarios. The highlights are: (1) the highest growth in permanently irrigated land in the A1 scenario; (2) the most significant drop in non-irrigated arable land, and the highest growth in the forest and semi-natural areas in the A2 scenario; and (3) the greatest urban growth was recognised in the B0 scenario. To verify if the fitting simulations performed well, statistical analysis to measure agreement and quantity-allocation disagreements and a participatory workshop with local stakeholders to validate the achieved results were applied. These outcomes could provide decision-makers with the capacity to observe different possible futures in ‘what if’ scenarios, allowing them to anticipate future uncertainties, and consequently allowing them the possibility to choose the more desirable future

Sustainable Population Growth in Low-Density Areas in a New Technological Era: Prospective Thinking on How to Support Planning Policies Using Complex Spatial Models

Urban development is the result of the interaction between anthropogenic and environmental dimensions. From the perspective of its density, it ranges from high-density populated areas, associated with large cities that concentrate the main economic and social thrust of societies, to low-density populated areas (e.g., rural areas, small–medium-sized cities). Against the backdrop of the new technological and environmental era, this commentary offers insights on how to support spatial planning policies for sustainable urban growth in low-density areas. We propose the integration of technological drivers such as Internet networks, telecommuting, distance-learning education, the use of electric cars, etc. into the complex spatial models to project and thus to identify the best locations for urban development in low-density areas. This understanding can help to mitigate the disparities between high- and low-density populated areas, and to reduce the inequality among regions as promoted in the UN 2030 Agenda for Sustainable Development Goals.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Creating a dot density map: resident population in mainland Portugal

Dot maps are one of the best ways to visualize absolute values in thematic cartography. Dots represent quantitative data on a map. Population is often used in this type of representation. This paper presents a population dot density map for the year 2011 on two scales: (1) for mainland Portugal, and (2) for the Lisbon and Oporto regions. We have used dots with constant values and sizes at the most detailed statistical level (i.e. statistical subsection) for localities with less than 5000 inhabitants, and proportional circles for localities with more than 5000 inhabitants. These two scales of analysis coupled with two cartographic representation techniques used on a single map allow for a clear reading of the distribution of population.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

As Potencialidades Turísticas e Preservação Ambiental e Cultural da Cidade Velha

O objectivo deste trabalho não é preservar a memória e nem relembrar o passado. É contribuir para que se tenha uma nova visão em relação à Cidade Velha, hoje Cidade de Santiago, como potencial turístico, fazendo com que as pessoas vejam através das rochas, das águas cristalinas do mar, do sol, do solo agreste, do horizonte montanhoso, dos vales, das encostas; das muralhas antigas e dos sorrisos das suas gentes, atractivos turísticos de grande dimensão a desabrochar. Numa perspectiva histórica e tomando como suporte teórico a corrente inscrita na denominada História Actual ou Imediata defendida pela História Nova, pretendemos que este nosso contributo tenha uma perspectiva actualizante, virada para o futuro. Tendo em conta que o turismo é um sector económico em constante valorização e crescimento no mundo inteiro, não podemos deixar de considerar as ideologias já produzidas pelos doutos como a forma mais correcta de enquadrar o nosso trabalho. Apesar da diversidade de opiniões, começamos pela definição de alguns conceitos cuja versão achamos mais adequada às características da Cidade Velha como potencial área para o desenvolvimento turístico. O meio ambiente é um factor imprescindível para o desenvolvimento do turismo. Assim sendo quisemos demonstrar que o espaço ambiental da Cidade Velha constitui oferta turística muito importante que deve-se preservar, proteger e potencializar. Mas, falar do ambiente como recurso natural inclui o homem que não se valoriza sem a sua obra. Daí que o legado histórico que nos foi deixado obriga-nos a recuar no tempo desde os primórdios da descoberta, do povoamento e colonização para que o homem cabo-verdiano possa ser identificado e, desta forma, analisar o contributo que a Cidade de Ribeira Grande deu para o surgimento e evolução do mesmo e da sociedade cabo-verdiana e, ao mesmo tempo, sugerir propostas de melhorias para que este legado histórico seja potencializado como uma oferta turística. As condições ambientais, geográficas, históricas, económicas e sociais nos persuadem a propor o desenvolvimento dos seguintes tipos de turismo: Turismo do Mar, Turismo do Campo e da Montanha, Turismo Cultural e Religioso. Considerando o carácter interdisciplinar deste sector económico somos obrigados a correlacioná-lo com outras actividades económicas dos mais diversos sectores existentes

Contributions to the average attitude control of nanosatellites

This work presents contributions with the average control method for the active attitude control of nano-satellites through the use of magnetorquers. Key concepts, constraints, and limitations due to the use of these actuators are presented. Then, based on a previous work employing an adaptive gain, a novel non-adaptive control law is proposed in order to decrease the energy consumption of the overall system without loss of stability. Theoretical guarantees regarding the ultimate bound of closed loop system trajectories are presented through the average method - applied on pre-established regions - and Lyapunov stability theory. Different simulation results illustrate the effectiveness of the proposed approach to achieve the desired attitude for different satellite configurations. A comparison between the new approach to the previous adaptive strategy available in the literature indicates that a considerable energy economy could be reached, with values reaching 70% for some cases. Control signal saturation is considered in some of the simulated scenarios but not mitigated.Este trabalho apresenta contribuições no contexto do método de controle médio para o controle de atitude ativa de nanossatélites através do uso de magnetorquers. Os principais conceitos, restrições e limitações devido ao uso desses atuadores são apresentados. Em seguida, com base em um trabalho anterior empregando um ganho adaptativo, uma lei de controle nova, não adaptativa é proposta para diminuir o consumo de energia do sistema como um todo sem perda de estabilidade. Garantias teóricas referentes às fronteiras das trajetórias do sistema de malha fechada são apresentadas por meio do método de controle médio - aplicado a regiões pré-estabelecidas - e teoria de estabilidade de Lyapunov. Diferentes resultados de simulação ilustram a eficácia da abordagem proposta para alcan- çar a atitude desejada para diferentes configurações de satélite. Uma comparação entre a nova abordagem com a estratégia adaptativa anterior disponível na literatura indica que uma economia considerável de energia pode ser alcançada, com valores chegando a 70 % para alguns casos. A saturação do sinal de controle é considerada em alguns dos cenários simulados, mas não mitigada

Sorption enhanced steam methane reforming process for continuous production of hydrogen in pressure swing adsorptive reactors

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 200

Cultivo in vitro da macroalga Gracilaria domingensis usando efluente do cultivo super-intensivo de Litopenaeus vannamei em sistema de bioflocos

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Agrárias. Curso de Engenharia de Aquicultura.O gênero Gracilaria possui um alto valor comercial devido ao seu subproduto, o ágar, importante ficocolóide utilizado como agente espessante e estabilizante em diversos ramos da indústria. Em ambientes de cultivo controlados, seu cultivo é feito com o uso de soluções nutritivas, o que tem um alto custo produtivo tornando seu cultivo em larga escala inviável. O descarte do efluente da carcinicultura no sistema em meio heterotrófico ou bioflocos (Biofloc Technology System - BFT) tem causado prejuízos ao meio ambiente e de certa forma vem sendo desperdiçado quando é considerado a qualidade de nutrientes provenientes de seus dejetos. O presente trabalho testou o uso do efluente do cultivo em bioflocos como possível fertilizante para Gracilaria domingensis em diferentes concentrações (25, 50 e 100%). Essas concentrações foram comparadas com água do mar enriquecida com solução von Stosch a 25%, comumente utilizado no cultivo em laboratório da espécie, e um controle contendo somente água do mar esterilizada. Apesar de não haver diferenças significativas entre as diferentes concentrações, a que obteve a maior taxa de crescimento foi a 25%. Posteriormente, foi determinado o melhor período de fertilização, utilizando como padrão 25% de efluente de BFT. Nesta etapa foram analisados um, três e sete dias de fertilização. O melhor período de fertilização usando BFT 25% foi de três dias. Sendo assim, indicamos para a fertilização da Gracilaria domingensis uma concentração de BFT de 25% durante três dias para um maior acréscimo de biomassa

A certificação ISO 9001 no continente americano: análise estatística

Esse artigo apresenta um conjunto de análises qualitativas e quantitativas sobre a certificação ISO 9001 a nível mundial e ao nível dos países da América, utilizando para a pesquisa os países que fizeram parte da ISO Survey 2011 (ISO, 2012)). Para análise desse continente foram utilizados 18 países, pois os demais apresentavam valores de certificação insignificantes, ou seja, abaixo de 100 certificações no ano de 2011. Como resultado, percebe-se uma relação positiva entre o número de certificados emitidos em cada país por mil habitantes e os indicadores de desenvolvimento econômico, inovação e fatores de sofisticação. Outro dado importante é que China, Itália e Japão detém juntos mais da metade dos certificados emitidos em todo mundo. Finalizando o trabalho, percebe-se que os resultados obtidos mostram que a América Latina e o Brasil continuarão com tendência de crescimento para os próximos dois anos