Publicações

Este trabalho, iniciado em agosto de 2019, teve como objetivo auxiliar e manter as plataformas online do Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST), além do planejamento e desenvolvimento da plataforma oficial do projeto Nexus (Transição para sustentabilidade e o nexo água-agricultura-energia: explorando uma abordagem integradora com casos de estudo nos biomas Cerrado e Caatinga) para disponibilização e divulgação de indicadores obtidos. Inicialmente para o trabalho realizado, foi projetado um plano de análise e aprendizado técnico das ferramentas que seriam utilizadas para a concretização do projeto final da plataforma. A fase de planejamento (em conjunto com diversos pesquisadores) realizada por meio de um brainstorm entre as partes envolvidas no projeto para definir as primeiras características da plataforma, respeitando as regras e diretrizes estabelecidas pelo INPE, além de possibilitar o levantamento dos primeiros requisitos do sistema, para que então fosse possível iniciar o desenvolvimento da plataforma. Assim os conhecimentos foram aplicados o desenvolvimento da plataforma do projeto Nexus embasadas nas ideias dos diversos pesquisadores envolvidos, e por fim, o lançamento oficial da plataforma no servidor interno do CCST, utilizando das tecnologias e aparelhos disponibilizados pela instituição, além de conceitos importantes para o desenvolvimento web (como por exemplo: UI e UX design) tornando a plataforma o mais amigável possível. Por se tratar de uma plataforma online o projeto necessita de melhorias contínuas, para que possa ser entregue um sistema seguro e funcional para os usuários finais, que abrange toda a comunidade científica, além da análise contínua dos levantamentos de dados realizados pelo Google Analytics e criação de gráficos com todas as informações relevantes, relacionando-as para que se possa tomar decisões estratégicas em relação ao projeto, previstas para a continuação do projeto. 

Os raios são fenômenos atmosféricos muito recorrentes em baixas latitudes, entre os trópicos, locais mais quentes e úmidos. Os primeiros estudos relacionados a este tipo de fenômeno baseavam-se na estimativa de sua ocorrência. Com o avanço da tecnologia, foi possível adquirir imagens, por intermédio de câmeras de alta velocidade, da propagação dessas descargas, além de dados físicos como sinal de campo elétrico, corrente elétrica e raios-x produzidos pelo canal do raio. Os raios são divididos em três tipos: intranuvem, descendente e ascendente, podendo ainda ser de polaridade positiva ou negativa. O raio analisado neste trabalho foi um ascendente, que parte do solo em direção à nuvem. Esse tipo de descarga ocorre com menor frequência, pois precisa de situações muito singulares para ser iniciada. Ocorre apenas em estruturas consideradas altas, partindo sempre do mesmo ponto de origem. Este trabalho apresenta a classificação dos raios registrados durante a campanha realizada em 2018 e 2021 nas cidades de São Paulo e São José dos Campos, onde foram instaladas câmeras de alta velocidade e sensores de campo elétrico próximos ao local do evento. Primeiramente foi desenvolvida uma tabela contendo o tipo de raio (intranuvem, descendente ou ascendente), a polaridade (negativa ou positiva) e o tempo de sua ocorrência (adquirido por intermédio de antena de GPS). Esses dados foram associados ao sinal de campo elétrico ambiente, para que a ocorrência da descarga elétrica fosse confirmada. Em seguida, com a utilização das informações da tabela e imagens da câmera rápida, foram feitas análises preliminares do comportamento das descargas de retorno subsequentes de um raio ascendente associadas a variação do campo elétrico ambiente produzido por elas. Essas análises irão auxiliar no desenvolvimento da pesquisa referente a raios ascendentes feita no INPE. 

Este trabalho, iniciado em agosto de 2020, tem como principal objetivo auxiliar no planejamento e desenvolvimento da plataforma oficial do projeto Nexus (Transição para sustentabilidade e o nexo água-agricultura-energia: explorando uma abordagem integradora com casos de estudo nos biomas Cerrado e Caatinga) para disponibilização e divulgação de indicadores obtidos, além de apoiar na manutenção dos serviços online da Divisão de Impactos, Adaptações e Vulnerabilidades (DIIAV). Inicialmente para o trabalho realizado, foi proposto um plano de análise e aprendizado técnico das ferramentas que seriam utilizadas para a concretização do projeto final. A fase de planejamento (em conjunto com diversos pesquisadores) realizada por meio de um brainstorm entre as partes envolvidas no projeto para definir as primeiras características do sistema, respeitando as regras e diretrizes estabelecidas pelo INPE, além de possibilitar o levantamento dos primeiros requisitos do sistema, para que então fosse possível iniciar o desenvolvimento. Assim os conhecimentos foram aplicados no desenvolvimento da plataforma do Nexus embasadas nas ideias dos diversos pesquisadores participantes, e por fim, o lançamento oficial no servidor interno do CCST, utilizando das tecnologias e aparelhos disponibilizados pela instituição, além de conceitos importantes para o desenvolvimento web (como por exemplo: UI e UX design) tornando-a mais amigável possível. Por se tratar de um serviço online, é necessário realizar melhorias contínuas, para que possa ser entregue um sistema seguro e funcional para os usuários finais, que abrange toda a comunidade científica, além da análise contínua dos levantamentos de dados que serão realizados pelo Google Analytics e criação de gráficos com todas as informações relevantes, relacionando-as para que se possa tomar decisões estratégicas, previstas para a continuação do projeto.

Este trabalho tem como objetivo a continuidade ao projeto de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação em andamento desde agosto de 2020, visando apoiar a Divisão de Impacto, Adaptação e Vulnerabilidade (DIIAV), auxiliando no gerenciamento da estrutura de dados do projeto de pesquisas ambientado globalmente. Dentre alguns dos desafios científicos comumente encontrados atualmente, são os relacionados a diversidade e quantidade de informações espaciais e temporais geradas dentro da divisão. O gerenciamento, manipulação e análise destes dados, necessitam de um contínuo desenvolvimento e aprimoramento do sistema ao qual é realizado a organização e leitura destas informações, obtendo assim uma estruturação mais eficiente e dinâmica. Inicialmente o trabalho tratou de identificar possíveis melhorias no portal da divisão com a utilização de programação em PHP, Bootstrap e WordPress. Com o intuito de se obter uma maior eficiência nas implementações, utilizou-se dados coletados por meio do Google Analytics, que desta forma possibilitou analisar e converter estas informações em melhorias para a plataforma e alcançar o aprimoramento ao acesso às publicações realizadas pelos pesquisadores da DIIAV assim como o público em geral. Nesta nova etapa do projeto, houve a necessidade de treinamentos na utilização de ferramentas específicas para o desenvolvimento do portal, abrangendo os já mencionados: WordPress, linguagem em PHP, Bootstrap, Java Script, dentre outros. A princípio, foi realizado algumas melhorias relacionadas a configuração e manutenção de plug-ins, como exemplo o Smart Slider, afim de aprimorar a visualização de slides dentro da página home do tema padrão da DIIAV. Já em relação a estruturação e endentação do código, foram efetuadas algumas modificações para uma melhor organização e aparência dos ícones e imagens, visando um maior aproveitamento de editores de imagem e assim desenvolver novos ícones e banners para uma estrutura visual mais agradável e estruturada do portal. Dentro deste contexto e, seguindo o cronograma do projeto, um dos próximos passos serão a inclusão de menus suspensos (Drop Down) que estão acomodados nos menus laterais, possibilitando um upgrade estético e organizado para o layout do portal, além de um maior aprofundamento nos estudos do Google Analytics, permitindo assim a atualização das ferramentas disponibilizadas pelo portal, integração de novas bases de dados, acompanhamento e apoio na geração de índices de atendimento aos usuários internos e externos da DIIAV.

Este relatório da bolsa iniciada em agosto de 2019, teve como objetivo mostrar todos os itens aprendidos e aplicados durante 1 (um) ano de bolsa de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (PIBITI), que foram implementados no desenvolvimento do site da Divisão de Impactos, Adaptação e Vulnerabilidade (DIIAV). Foram utilizados conhecimentos de PHP, Bootstrap e WordPress para desenvolvimento do portal, e para maior eficiência nas implementações, foram utilizados dados coletados provenientes do Google Analytics. Os dados coletados foram estudados e convertidos em melhorias para a plataforma, com a intenção de aprimorar o acesso à publicações realizadas pelos pesquisadores do DIIAV e pelo público em geral do portal. Para que isso fosse realizado, foram realizados treinamentos para compreender de maneira mais efetiva a utilizar o WordPress, além das linguagens PHP e Bootstrap. Após realização dos treinamentos, iniciou-se a etapa de desenvolvimento do sistema propriamente dito. Durante a etapa de desenvolvimento, tivemos várias reuniões com os solicitantes do sistema para decidir o que seria mudado e acrescentado no sistema, para que o sistema ficasse o mais completo possível. Também fizemos reuniões internas, para decidir como seria a melhor maneira de implementar as atualizações do portal, tanto evoluções estéticas como do próprio sistema. Na etapa do desenvolvimento de código, preferimos dar maior importância para as implementações de funções do sistema, por se tratar de uma parte mais sensível e trabalhosa do trabalho. Por se tratar de um portal em crescente evolução e diária disponibilidade de conteúdo, o projeto necessita de constante atualização, manutenção e possíveis adaptações futuras para que se possa oferecer um portal com excelência em conteúdo e informação para o público do DIIAV e a comunidade científica.

Artificial Neural Networks (ANN) are being used on several fields mostly as a mapper from input domain variables into output application area results. Several methods are being used on the automatic assessment of clouds from surface to predict solar power generation, assisted by a camera, side sensors, etc. The present Systematic Literature Review (SLR) is intended to search the related scientific articles, to find the state of the art in the area. We were able to find gaps in researches in regards to validation metrics for prediction of solar power generation as well as a small number of works in this domain area using computational intelligence (machine learning) methods, with the majority of works relying on classical statistics approaches. Results show that most works rely on images captured by Total Sky-imagers (TSI) and most works using computational intelligence rely on classical approaches like Artificial Neural Networks, Convolutional Neural Networks (CNN) and Multilayer Perceptrons (MLP) and that there still a relevant amount of works published from the last three years using classical statistics.

Este relatório descreve as atividades de campo realizadas na região do Baixo Tocantins, microrregião de Cametá no estado do Pará, nos anos de 2018 e 2019, pela equipe de pesquisa do Laboratório de Investigação em Sistemas Socioambientais (LiSS) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Essas atividades tiveram como objetivo coletar dados para caracterizar a região em dois aspectos. O primeiro aspecto diz respeito às diferentes formas de uso e ocupação do solo e aos principais métodos de produção associados às atividades extrativas agrícolas e agroflorestais. O segundo aspecto é a distribuição e o tipo de infraestrutura urbana, bem como o acesso aos serviços nos centros populacionais. Em particular, o segundo aspecto foca na validação do uso do sensor Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day/Night-Band (VIIRS/DNB) na detecção de níveis estáveis de radiância de luzes visíveis durante a noite ao longo do ano. Os levantamentos de campo foram realizados por meio de registros fotográficos, registros de observações e descrições da região, além de entrevistas com moradores, representantes de instituições e de localidades, bem como com responsáveis pelos estabelecimentos rurais. Também foram coletadas fotografias aéreas usando um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). Foram também coletados dados de produção para 21 estabelecimentos rurais. Observou-se que 95% desses estabelecimentos coletam, cultivam e comercializam frutos de açaí, sendo que 76% dos estabelecimentos também cultivam outros produtos agrícolas. Imagens de VANT foram coletadas em 48 áreas. Essas imagens serão usadas para selecionar amostras rotuladas de classes de uso e cobertura da terra para processos de classificação de imagens, bem como para qualificar a infraestrutura urbana e ajudar a descrever as categorias de produção. Em relação à análise das luzes estáveis visíveis durante a noite, observou-se que 61% delas pertenciam a áreas particulares não relacionadas aos serviços de iluminação pública, enquanto 19% das luzes externas identificadas no campo não foram mapeadas como luzes estáveis. Esse resultado indica a necessidade de mais estudos para avaliar o potencial do uso de dados VIIRS/DNB como indicador de infraestrutura na Amazônia. Além disso, foram identificadas áreas de expansão urbana em Cametá e Mocajuba, das quais 26 foram visitadas e coletadas informações sobre educação, saúde, infraestrutura e condições de vida. Estas informações serão utilizadas para caracterizar, classificar e analisar a conectividade das localidades visitadas.

A pesquisa de percepção ambiental dos moradores da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul trecho paulista – foi conduzida pelos pesquisadores populares e alunos do curso Cenários da Bacia Hidrográfica do Paraíba do Sul a partir da Educação Ambiental, parte do Projeto Recursos hídricos na bacia do Paraíba do Sul: integrando aspectos naturais e antrópicos, Processo n° 2180/2017, ANA-CAPES, sob coordenação do CCST Centro do Ciência do Sistema Terrestre do INPE. A pesquisa tem por objetivo identificar como os moradores da região percebem questões conceituais relacionadas às temáticas ambientais nas escalas global e local, como se veem enquanto atores nos processos de governança, e se e como a crise hídrica da última década afetou sua rotina. Foram entrevistados 339 moradores da bacia (IC=95%; e 5% de margem de erro), considerando todos os municípios da bacia, a partir dos estratos da população, local de residência, faixa etária e gênero. Esta extensa pesquisa apresentou seis grupos de resultados: i) conceitos gerais sobre meio ambiente; ii) questões ambientais em escala global; iii) questões ambientais em escala local; iv) questão hídrica; v) a crise hídrica; vi) governança. Dentre os principais resultados, foi identificado que os moradores têm dificuldades em compreender o ambiente em sua complexidade e de maneira sistêmica; que a educação ambiental é prioritariamente vista como uma ferramenta vinculada ao ensino formal; que as ameaças globais que se destacaram foram relacionadas às questões urbanas, em especial a poluição urbana. Sobre a questão hídrica, grande parte dos moradores compreendem a relação entre as cidades e os corpos hídricos superficiais, e identificam o rio Paraíba do Sul como principal curso hídrico na região. No entanto, grande parte dos entrevistados desconhecem as estruturas de gestão das águas. Apenas 25% dos entrevistados conhecem os comitês de bacia; e grande parte acredita que o responsável pela gestão das águas são as empresas prestadoras de serviços de saneamento. Tendo em vista os resultados, recomenda-se que as ações de educação ambiental no território da bacia tenham um forte direcionamento político-institucional, no sentido de mobilizar e engajar a população, para que haja um reconhecimento da população como protagonista e agente transformador do seu meio.

O Projeto ESTUDO DO CICLO DO MERCÚRIO NO ECOSSISTEMA DA FLORESTA AMAZÔNICA foi realizado entre 1993 e 1997 e financiado através de um convênio CNPq/PADCT/CIAMB – CNPq No. 620375/92.2. Esta publicação é o relatório científico apresentado à referida agência financiadora em dezembro de 1998 sob a coordenação do Prof. Dr. A. J. Melfi (USP) e da Dra. M. C. Forti (INPE) e realizado por um grupo de pesquisadores pertencentes a diferentes instituições de ensino e pesquisa: Instituto Astronômico e Geofísico – IAG/USP; Instituto de Geociências – IGc/USP; Centro de Energia Nuclear na Agricultura – CENA/USP; Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE/MCT; Instituto de Biofísica – IB/UFRJ; Instituto de Pesquisas Energéticas – IPEN/MCT; Institut Français de Recherche en Coopération – ORSTOM. Os trabalhos desenvolvidos pelos diferentes grupos de pesquisa foram coordenados por pesquisadores do Núcleo de Pesquisa em Geoquímica e Geofísica da Litosfera – NUPEGEL/USP. Este relatório foi elaborado para apresentar os principais resultados alcançados ao longo dos quatro anos (1993-1997) de duração do projeto, através dos estudos realizados em duas regiões do Estado do Amapá: Serra do Navio e Tartarugalzinho. Entretanto, por razões técnicas à época, não lhe foi dado a devida publicidade. Embora com 20 anos de atraso, é importante que os resultados deste estudo bem como os dados disponíveis e as publicações realizadas até sua preparação sejam tornados públicos.

As produções geradas por Instituições de Pesquisas e Universidades são de extrema importância para o Brasil, e a sua difusão à população é de grande valia, tendo em vista que a sociedade é quem legitima e apoia o desenvolvimento da ciência e tecnologia (SILVA et al., 2017). Neste contexto, em 2017 o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE criou, através do seu Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST/INPE), o Projeto Educação – Extensão Educacional: Um Projeto de Difusão do Conhecimento Científico, com o objetivo de difundir à sociedade brasileira e ao sistema educacional do país, os temas ambientais inerentes aos trabalhos realizados pelo Instituto. Este projeto de Iniciação Científica tem como principal objetivo auxiliar na implementação do Projeto, através de diversas ações, tais como: levantamento de trabalhos/temas a serem difundidos; desenvolvimento de palestras direcionada aos Alunos (Discentes) e Professores (Docentes) dos ensinos fundamental e médio; desenvolvimento e manutenção de banco de dados específico com consultas em MySQL, com registro de todos os participantes, palestrantes, temas científicos difundidos, escola, data, e demais dados; e desenvolvimento e aplicação de formulários eletrônicos para avaliar a qualidade dos trabalhos/temas científicos ambientais proferidos, bem como sobre a didática utilizada na realização de cada palestra. No primeiro semestre de 2018, 12 (doze) temas científicos foram palestrados em Cruzeiro- SP, atendendo cerca de 460 alunos (total de 72 palestras) da ETEC Prof. José Sant’Ana de Castro. Uma breve pesquisa eletrônica via Google Forms foi realizada, com uma amostra efetiva de 214 (46,1%) respondentes, obtendo-se os seguintes resultados: 98,6% dos participantes responderam que as palestras foram capazes de agregar valor aos seus conhecimentos; 88,8% opinaram que o nível de conhecimento dos palestrantes sobre os assuntos era excelente e 11,2% responderam que era bom; 97,7% alegaram serem capazes de repassar os conhecimentos adquiridos para seus familiares e amigos e 98,6% dos participantes responderam que os conhecimentos adquiridos no Projeto foram capazes de aumentar sua consciência ambiental. No segundo semestre de 2018, dando-se continuidade ao Projeto, foram realizadas 03 palestras na Escola Estadual Oswaldo Cruz em Cruzeiro-SP. De março a maio de 2019 foram realizadas também 09 palestras na Escola de Engenharia de Lorena – EEL/USP no município de Lorena-SP. Novas palestras com temas científicos ambientais, como Mudanças ambientais globais e Uso de geotecnologias em estudos ambientais estão em fase de desenvolvimento e serão ministradas futuramente, com a continuidade do projeto.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo generativo baseado em agentes para investigar como forçantes exógenas (políticas públicas, metas e acordos) podem alterar a paisagem florestal mediante a seletiva de madeira. Para isso, será necessária modelar o comportamento dos agentes exploradores da floresta, partindo do pressuposto de que as alterações nessas forçantes exógenas podem alterar o comportamento dos agentes exploradores, fazendo com que eles explorem a floresta mais ou menos intensamente. Para a construção do modelo computacional, é necessário a elaboração de um modelo generativo, que engloba a teoria do funcionamento do modelo, baseado em conhecimento empírico e na literatura. A construção do modelo levou em consideração os principais agentes envolvidos no processo de exploração florestal, considerando um nível de abstração de municípios. Os agentes que compõem o modelo são: O madeireiro, que explora o maior número de florestas ao longo do tempo, a indústria, que consome o produto madeireiro e sofre influência da demanda do mercado e da fiscalização vigente, as instituições fiscalizadoras, caracterizadas como as instituições encarregadas de autorizar e fiscalizar a extração e venda da madeira e também o mercado, que é um componente externo que regula o preço da madeira com base em procura e oferta pelo produto. O modelo é constituído de uma cobertura florestal representada em um plano celular, sendo cada célula composta por um conjunto de árvores classificadas diametricamente com a possibilidade de serem exploradas. Os agentes exploradores exploram cada célula conforme a demanda das indústrias, e das políticas públicas. As indústrias são influenciadas pelo preço do mercado e influência no comportamento do extrator. Os fiscalizadores controlam a venda e extração de madeira conforme a política vigente. A saída do modelo é um mapa celular da cobertura florestal para cada um dos cenários após três ciclos de corte, totalizando 90 anos.

O presente projeto de Iniciação Científica teve como principal objetivo auxiliar no desenvolvimento do Projeto Educação – Extensão Educacional: um projeto de difusão do conhecimento científico, através de diversas ações, tais como: levantamento de trabalhos/temas a serem difundidos; desenvolvimento de palestras direcionadas aos Alunos (Discentes) e Professores (Docentes) dos ensinos fundamental e médio; manutenção de banco de dados específico com consultas em MySQL. Observou-se, com sua realização, o grande interesse por parte dos participantes em adquirir novos conhecimentos científicos ambientais. Constatou-se também, através de pesquisa eletrônica realizada, que o presente projeto está cumprindo com seu objetivo, visto que as palestras apresentadas foram capazes de agregar conhecimentos científicos ambientais aos seus participantes e aumentar a consciência ambiental dos mesmos.