Caracterização da flora e da produção em volume, biomassa e carbono da vegetação arbórea em área de Cerradão no estado do Tocantins

Tese (doutorado)—Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais, Departamento de Engenharia Florestal, 2014.Objetivou no presente estudo, descrever o tipo, a capacidade de resiliência, a caracterização da composição florística, a estrutura, o ajuste e seleção de modelos para quantificar o volume e a biomassa total e por compartimento e estimar o carbono fixado na vegetação arbórea em um fragmento de cerradão, no Município de Palmas/TO. Um inventário florestal foi realizado na área do fragmento de cerradão, considerando um processo de amostragem sistemático com o uso da razão para as estimativas de densidade, área basal, volume, biomassa e carbono, onde oito transectos de 20 m de largura e comprimentos variáveis foram implantados, equidistantes 60 m. Para o estudo da florística e da fitossociologia cada transecto foi subdividido em parcelas de 400 m² (20 m x 20 m), demarcadas de forma permanente. No total foram implantados oito transectos equidistantes, de comprimentos variáveis, e 54 parcelas de 400 m², totalizando 2,16 ha amostrados. Neste estudo, a suficiência amostral qualitativa foi avaliada pela curva espécie-área. O procedimento de regressão linear com resposta em platô (REGRELRP) foi utilizado. A suficiência amostral do inventário também foi avaliada quantitativamente considerando densidade (ind.ha-1), área basal (m2.ha-1), volume (m³.ha-1), biomassa (t.ha-1) e carbono (t.ha-1) a uma precisão especificada de 20% ao nível de probabilidade de 95%. A diversidade florística foi avaliada pelo o índice de diversidade de Shannon & Wienner (H’). A estrutura da vegetação foi analisada com base nos parâmetros fitossociológicos da amostra por meio do Índice de Valor de Importância (IVI) das espécies. A distribuição diamétrica da floresta foi analisada segundo o princípio de floresta balanceada De Lioucourt. Em termos qualitativos, a equação de regressão linear com resposta em platô apresentou estatísticas satisfatórias. Quantitativamente, a suficiência amostral para densidade, área basal, volume, biomassa e carbono resultou em erros dentro do admissível. Predominam na área as famílias Fabaceae, Chrysobalanaceae, Apocynaceae, Melastomataceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Anacardiaceae e Connaraceae. E as espécies mais abundantes foram Myrcia splendens, Emmotum nitens, Miconia albicans, Qualea parviflora, Xylopia aromática e Tapirira guianensis. A diversidade florística do cerradão foi de 3,35 nats/ind. A família com maior IVI no cerradão estudado foi Myrtaceae, seguida de Fabaceae, Vochysiaceae, Icacinaceae e Melastomataceae. De uma maneira geral, segundo o Quociente De Liocourt a floresta apresenta-se balanceada. Foram cubadas pelo método de Smalian e posteriormente pesadas 84 árvores. Obtido o peso verde dos diferentes compartimentos (folhagem, galhos, fuste e casca), foram retiradas amostras do material vegetal visando à obtenção da biomassa seca. Para a estimativa do volume e biomassa total, e por compartimento por unidade de área foram ajustados e selecionados modelos matemáticos. A quantificação do carbono foi obtida utilizando o valor default de 0.5. Após ajustados e selecionados, o modelo de Schumacher e Hall apresentou as melhores estatísticas para a obtenção do volume e da biomassa total e por compartimento. A quantidade de volume, biomassa e carbono total aéreo estocado por hectares respectivamente foram: 126.71 m³.ha-1, 61.67 t.ha-1 e 30.88 t.ha-1. Quando analisados pelos compartimentos fuste e copa, estes valores respectivamente foram para o volume 79.23 e 47.17 m³.ha-1, 29.7 e 31.98 t.ha-1 para a biomassa e 14.80 e 16.03 t.ha-1 para o carbono. As folhas contribuem com aproximadamente 7.3% da biomassa total, as cascas contribuem com aproximadamente 11.5% do volume total e 21 % da biomassa e do carbono total. As árvores mortas contribuíram com aproximadamente 6.75% nos valores dos atributos quantificados. O estoque em volume, biomassa e carbono no cerradão estudado, quando comparado a outros cerradões e distintos tipos de vegetação, encontra-se superior ao encontrado nas formações savânicas, fato esse que pode estar correlacionado com a proximidade com o Bioma Amazônico. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis study aimed at describing the type, the resilience capacity, the characterization of the floristic composition and the structure of a fragment of “cerradão”, in the city of Palmas-TO. It also aimed at adjusting and selecting models to quantify the volume, the biomass per compartment and the total biomass, and to estimate the amount of fixed carbon in the woody vegetation of the fragment. A forest inventory, responsible for estimating the density, basal area, volume, biomass and carbon, was performed in the “cerradão” fragment using the process of systematic sampling in ratio. In it, eight 20 meters wide transects of variable lengths were established, distributed equidistantly 60 meters apart of each other. In order to do the floristic and the phytosociology studies, each transect was subdivided into 400 m² (20 m x 20 m) parcels, permanently established. The eight equidistant transects and the fifty-four 400 m² permanent parcels added up to a total sample of 2,16 ha. The sampling sufficiency was evaluated through the species-area curve. A response-plateau linear regression (RPLR) was performed. The sampling sufficiency for the inventory was also quantitatively evaluated considering the density (ind.ha-1), basal area (m2. ha-1), volume (m³. ha-1), biomass (t.ha-1) and carbon (t.ha-1), with a precision of 20% and a probability level of 95%. The floristic diversity was evaluated by the Shannon & Wiener diversity index (H’). The vegetation structure was analyzed based on the sample’s phytosociological parameters through the species Importance Value Index (IVI). The forest’s diametric distribution was analyzed based on De Lioucourt principle of the balanced forest. Qualitatively, the response-plateau linear regression showed satisfactory statistics. Quantitatively, the sampling sufficiency for the density, basal area, volume, biomass and carbon estimations resulted in acceptable errors. The main families in the area were Fabaceae, Chrysobalanaceae, Apocynaceae, Melastomataceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Anacardiaceae and Connaraceae, and the most abundant species were Myrcia splendens, Emmotum nitens, Miconia albicans, Qualea parviflora, Xylopia aromática and Tapirira guianensis. The floristic diversity of the fragment was 3,35 nats/ind. The family with the biggest IVI of the fragment was the Myrtaceae family, followed by Fabaceae, Vochysiaceae, Icacinaceae and Melastomataceae. In general, according to the De Lioucourt quotient, the forest is balanced. Using the Smalian method, 84 trees were scaled and then weighted. After obtaining the green weight of the different tree compartments (leaves, branches, trunk and bark), samples of the material were removed in order to calculate the dry biomass. In order to estimate the volume, the compartment biomass and the total biomass per unit of area, mathematical models were adjusted and selected. The quantification of the carbon was obtained by using the default value of 0.5. After the models’ adjustment and selection, the Schumacher and Hall model was the one to exhibit the best statistic results for the estimation of the volume and of the compartment and total biomass. The volume and the amounts of biomass and of total stocked air carbon per hectare were respectively: 126.71 m³. ha-1, 61.67 t.ha-1 and 30.88 t.ha-1. When analyzing the trunk and crown compartments separately, the values were respectively of 79.23 and 47.17 m³.ha-1 of volume; 29.7 and 31.98 t.ha-1 of biomass; and 14.80 and 16.03 t.ha-1 of carbon. The leaves contribute with approximately 7.3% of the total biomass. The bark contributes with approximately 11.5% of the total volume and with 21% of the total biomass and carbon. The dead trees contributed with approximately 6.75% to the quantified attributes. The stock of volume, biomass and carbon in the studied “cerradão” area, when compared to other “cerradões” areas and with other vegetation types, is bigger than the ones found for other savanna formations. This fact may be related to the proximity of the area to the Amazon biome

ACM Transactions on Graphics

We present a computational approach for designing CurveUps, curvy shells that form from an initially flat state. They consist of small rigid tiles that are tightly held together by two pre-stretched elastic sheets attached to them. Our method allows the realization of smooth, doubly curved surfaces that can be fabricated as a flat piece. Once released, the restoring forces of the pre-stretched sheets support the object to take shape in 3D. CurveUps are structurally stable in their target configuration. The design process starts with a target surface. Our method generates a tile layout in 2D and optimizes the distribution, shape, and attachment areas of the tiles to obtain a configuration that is fabricable and in which the curved up state closely matches the target. Our approach is based on an efficient approximate model and a local optimization strategy for an otherwise intractable nonlinear optimization problem. We demonstrate the effectiveness of our approach for a wide range of shapes, all realized as physical prototypes

ACM Transactions on Graphics

We present a computational method for designing wire sculptures consisting of interlocking wires. Our method allows the computation of aesthetically pleasing structures that are structurally stable, efficiently fabricatable with a 2D wire bending machine, and assemblable without the need of additional connectors. Starting from a set of planar contours provided by the user, our method automatically tests for the feasibility of a design, determines a discrete ordering of wires at intersection points, and optimizes for the rest shape of the individual wires to maximize structural stability under frictional contact. In addition to their application to art, wire sculptures present an extremely efficient and fast alternative for low-fidelity rapid prototyping because manufacturing time and required material linearly scales with the physical size of objects. We demonstrate the effectiveness of our approach on a varied set of examples, all of which we fabricated

Propuesta de mejoramiento de la red de telecomunicaciones del colegio Byron Gaviria del municipio de Pereira

En este proyecto se presenta un diseño de la red de telecomunicaciones del colegio Byron Gaviria de Pereira, basado en el reglamento técnico para redes internas de telecomunicaciones (RITEL), el cual es de obligatorio cumplimiento en Colombia desde el 20 de enero del año 2014. En el diseño de la red de telecomunicaciones se puede observar la distribución de todos los puntos de datos, voz y del circuito cerrado de televisión, igualmente aquí se presenta la distribución en las salas de sistemas y sus respectivos racks. Para el levantamiento de los planos se usó el software AUTOCAD que fue de ayuda para visualizar los planos digitalizados existentes y poder realizar la propuesta cumpliendo con la norma vigente. Para ilustrar los diseños propuestos de las diferentes salas de sistemas se usó también el AUTOCAD 2015 en conjunto con SketchUp pro 2015 para las texturas y Sweet home 3D para el renderizado. Al final del documento se presenta la cotización del proyecto de optimización aquí propuesto, la cual contiene los elementos necesarios para su implementación incluyendo sus respectivos precios y cantidades

Avaliação biometrica e prognose da produção de Eucalyptus urophylla (S.T. Blake) na região norte do estado de Goias

Este estudo foi realizado em povoamento de Eucalyptus urophylla, com uma densidade inicial de aproximadamente 1666 árvores por hectare, (3x2), em propriedade da Empresa Anglo American plc (CODEMIM), localizada na região de Niquelândia, no estado do Goiás. O objetivo foi estudar aspectos dendrométricos e biométricos do povoamento, visando: selecionar modelos volumétricos de simples e dupla entrada de forma independente, para a estimativa do volume total e comercial com e sem casca; selecionar modelos hipsométricos para a estimativa da variável altura total e comercial em função do DAP e da Altura Total respectivamente; selecionar o modelo que apresenta a classificação de sítio mais estável pelo método da curva média para as árvores dominantes na idade de referência; avaliar e selecionar dentre os modelos polinomiais qual oferece melhor precisão para a estimativa do diâmetro e do volume ao longo do fuste; ajustar a distribuição densidade de probabilidade Weibull aos dados do povoamento; ajustar modelos que representem os atributos do povoamento; projetar o crescimento e produção por classe diamétrica e os possíveis produtos madeiráveis de serem obtidos de acordo com um diâmetro de ponta fina pré-determinado para o ano de rotação técnica adotado pela empresa (sete anos). A base de dados foi composta por 21 parcelas remedidas de 480 m², onde foram medidas o DAP de todos os indivíduos que compunham as parcelas e Altura das 15 primeiras árvores, juntamente com a altura das dominantes pelo principio de Assmann. Ao todo foram cubadas 48 árvores divididas em três classes de diâmetros com intervalos de 5 cm. Para melhor entendimento e por motivos práticos esta dissertação foi dividida em cinco capítulos. No primeiro capitulo foi feito um referencial teórico geral, os outros quatro capítulos abordaram temas como classificação de sítios, ajustes de equação volumétrica de simples e dupla entrada, ajuste de relações hipsométricas, ajuste de funções de afilamento e ajuste de modelos para representar os atributos do povoamento, visando a prognose por classe de diâmetros. O desenvolvimento dos métodos e resultados serão apresentados em cada capítulo específico

Modeling and estimation of internal friction in cloth

Force-deformation measurements of cloth exhibit significant hysteresis, and many researchers have identified internal friction as the source of this effect. However, it has not been incorporated into computer animation models of cloth. In this paper, we propose a model of internal friction based on an augmented reparameterization of Dahl's model, and we show that this model provides a good match to several important features of cloth hysteresis even with a minimal set of parameters. We also propose novel parameter estimation procedures that are based on simple and inexpensive setups and need only sparse data, as opposed to the complex hardware and dense data acquisition of previous methods. Finally, we provide an algorithm for the efficient simulation of internal friction, and we demonstrate it on simulation examples that show disparate behavior with and without internal friction

Importancia de las representaciones semióticas en la enseñanza-aprendizaje de la matemática: el caso de los sistemas de ecuaciones lineales

Limitar el proceso de enseñanza-aprendizaje de las matemáticas utilizando una sola representación para un objeto matemático, propicia el desarrollo de una matemática algorítmica y sin sentido en el estudiante, debido a que un sólo registro no es suficiente para la comprensión total de un objeto matemático, por lo que es probable enfrentarse a dificultades, obstáculos y desinterés durante la construcción de un nuevo conocimiento

Floristic-structural characterization and successional group of tree species in the cerrado biome of Tocantins state, Brazil

Objetivo deste estudo foi caracterizar a composição florística, a estrutura da vegetação e os grupos ecológicos das espécies arbóreas em área de cerradão em Palmas, Tocantins. Foi realizado um inventário florestal em área de 10,15 hectares, utilizando amostragem sistemática com parcelas de 400 m², onde foram amostradas e identificadas todas as árvores vivas e mortas em pé, com DAP ≥ 5 cm. Na análise da suficiência amostral utilizou-se a regressão linear com resposta em platô (REGRELRP). A diversidade florística foi avaliada pelo o índice Shannon (H') e a estrutura horizontal pelo o Índice de Valor de Importância (IVI). Na análise da estrutura vertical, a floresta foi classificada em três estratos. A REGRELRP revelou que a intensidade amostral foi adequada. Predominam na área as famílias Fabaceae e Chrysobalanaceae, e as espécies Myrcia splendens, Emmotum nitens e Qualea parviflora. O grupo composto por espécies pioneiras predominam (613 indivíduos ha-1), e as climácicas (530 indivíduos ha-1). No quesito riqueza, as espécies clímax sobressaíram (57 espécies), pioneiras (25 espécies). A diversidade alfa florística foi de 3,35 nats indivívideos-1 e o valor de equabilidade de Pielou J = 0,76. A distribuição diamétrica apresentou comportamento exponencial negativo e balanceada. Em relação aos estratos verticais, a menor quantidade de indivíduos é encontrada no estrato superior (13%), a maior no estrato médio (63%) e o estrato inferior (24%). A área estudada foi caracterizada como estruturada e diversa conforme composição florística e fitossociológica encontrada, apresentou heterogeneidade de espécies, predominantemente clímax. O cerradão apresentou bom estado de conservação, demostrando sua capacidade de resiliência a pequenos distúrbios.The objective of this study was to characterize the floristic composition, vegetation structure and ecological group of tree species in a cerradão forest (Cerrado biome) of Palmas, Tocantins State, Brazil. A forest inventory was performed in an area of 10.15 hectares, using systematic sampling with plots of 400 m², in which all standing trees, alive and dead, that had diameter at breast height (DBH) ≥ 5 cm were sampled and identified. A linear plateau regression model (LPR) was used for sample sufficiency analysis. The Shannon index (H') was used for assess the floristic diversity, and the Importance Value Index (IVI) for assess the horizontal structure. The forest was classified in three strata according to vertical structure analysis. The LPR showed that the sampling size was adequate. The predominate species in the area were Myrcia splendens, Emmotum nitens and Qualea parviflora, and species from the families Fabaceae and Chrysobalanaceae. The pioneer (613 individuals ha-1) and climax (530 individuals ha-1) species were the predominating groups. Regarding the richness index, the number of climax (57 species) and pioneer (25 species) species stood out. The alpha floristic diversity was 3.35 nats individuals-1 and the Pielou equability value J = 0.76. The diametric distribution showed a negative and balanced exponential pattern. Regarding the vertical stratification, the smallest amount of individuals was in the upper stratum (13%) and the highest in the mid stratum (63%) and in the lower stratum (24%). The use of floristic composition tools with horizontal and vertical structure analysis was effective for understand the tree community, which may be considered structured and diverse, thus able to restructure possible disturbances when preserved

Empregabilidade de redes neurais artificiais (RNA) na predição da qualidade de painéis aglomerados

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a empregabilidade de Redes Neurais Artificiais (RNA) na predição da qualidade de painéis aglomerados, baseando-se na análise de suas propriedades físicas e mecânicas. Desta forma, foram produzidos painéis aglomerados com partículas de Eucalyptus grandis e colados com dois tipos diferentes de resinas - ureia-formaldeído e fenol-formaldeído. Para caracterizar a qualidade dos painéis, foram avaliadas as propriedades físicas (densidade, absorção de água após 24 horas de imersão e inchamento em espessura após 24 horas de imersão) e mecânicas (resistência a flexão estática e ligação interna). Como variáveis de entradas das RNA, foram adotados o tipo de adesivo e a densidade dos painéis, visando predizer as demais variáveis avaliadas. Foram adotadas Redes do tipo Perceptrons de múltiplas camadas, sendo treinadas 100 redes para cada um dos parâmetros avaliados. Os resultados obtidos indicaram ser o uso de RNA uma ferramenta eficiente na predição da qualidade de painéis aglomerados. Todas as propriedades avaliadas com uso desta técnica no presente estudo apresentaram modelos com ajustes superiores a 0,90.This study aims to assess Artificial Neural Networks (ANN) in predicting particleboard quality based on its physical and mechanical properties. Particleboards were manufactured using eucalyptus (Eucalyptus grandis) and bonded with urea-formaldehyde and phenol-formaldehyde resins. To characterize quality, physical (density and water absorption and thickness swelling after 24-hour immersion) and mechanical (static bending strength and internal bond) properties were assessed. For predictions, adhesive type and particleboard density were adopted as ANN input variables. Networks of multilayer Perceptron (MLP) were adopted, training 100 networks for each assessed parameter. The results pointed out ANN as effective in predicting quality parameters of particleboards. With this technique, all the assessed properties presented models with adjustments higher than 0.90