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Desafios para a modelagem de sistemas terrestres (2008)
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Desafios para a modelagem de sistemas terrestres (2008)

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  • 1. Desafios para a modelagem de mudanças terrestres Sérgio Souza Costa Universidade Presidente Antônio Carlos (2008)
  • 2. Mudanças Globais e as Ações Humanas
  • 3. Efeitos das Mudanças Globais
  • 4. Sistema terrestre Um Sistema de Sistemas
  • 5. Sistema terrestre Um Sistema de Sistemas Mudanças terrestres
  • 6. Mudanças terrestres
  • 7. Fonte: Carlos Nobre (INPE) Amazônia e as Mudanças Globais Devido ao desflorestamento da Amazônia o Brasil é o quarto emissor mundial de CO2.
  • 8. Amazônia e as Questões sociais
  • 9. Amazônia e as Questões sociais Como prever o efeito de uma determinada ação nas mudanças terrestres?
  • 10. Modelagem de sistemas terrestres Criando representações computacionais (e modelos) das mudanças terrestres
  • 11. Roteiro n  Modelagem terrestre e o INPE n  Breve evolução da geoinformática n  Modelagem de mudanças terrestre n  Desafio a modelagem de mudanças
  • 12. Clima e tempo Engenharia e Tecnologia Espaciais Observação da Terra Ciências Espaciais e Atmosféricas Missões do INPE
  • 13. Clima e tempo Engenharia e Tecnologia Espaciais Observação da Terra Ciências Espaciais e Atmosféricas Missões do INPE
  • 14. Compreender melhor o “espaço dos homens” Observação da terra
  • 15. A epidemia de cólera em Londres, século XIX, Doutor John Snow 1854 Fonte: Barcellos,C.;2001 Observação da terra Por que estudar o espaço ?
  • 16. Dr. John Snow London, 1854
  • 17. doenças Agricultura Meio ambiente Energia Observação da terra Foco nos serviços espaciais
  • 18. Sensoriamento remoto Geoinformática Observação da terra Divisões da observação da terra
  • 19. Geoinformática “Geoinformática é o conjunto de técnicas e de conceitos sobre representação computacional do espaço” (Câmara,2005) Cartografia Computação Estatística Geografia SIG
  • 20. 1.  Mapear e gerenciar (SIG) 2.  Análise espacial 3.  Modelar e prever Geoinformática Desáfios da geoinformática
  • 21. 1.  Mapear e gerenciar (SIG) 2.  Análise espacial 3.  Modelar e prever Geoinformática Desáfios da geoinformática
  • 22. Desáfios da geoinformática Mapear e gerenciar Mundo Real VS Representação computacional ¨  Estrutura de dados ¨  Escala e resolução (incerteza) ¨  Projeção, tela e mundo real ¨  Vizualização Armazenamento ¨  Formato de arquivos ¨  Banco de dados ¨  Interoperabilidade elevação rios divisão política
  • 23. Desáfios da geoinformática Análise espacial Entender as relações das variáveis socio-economicas e biofisicas com a configuração espacial. ¨  Kernel, estimadores … ¨  Geoestatisticas, regressões … ¨  Linguagens, algebras de mapa
  • 24. Limite atual e Desáfios da geoinformática Limite Atual: Mapear e manipular o passado Desáfio: Modelar o Futuro
  • 25. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Fonte: http://mapas.sosma.org.br/ Mata atlântica em 2005 - Congonhas – MG
  • 26. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Fonte: http://mapas.sosma.org.br/ Mata atlântica em 2005 - Congonhas – MG
  • 27. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Fonte: http://mapas.sosma.org.br/ Mata atlântica em 2005 - Congonhas – MG
  • 28. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Mata atlântica em 2005 - Congonhas – MG
  • 29. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Mata atlântica em 2020 ? - Congonhas – MG
  • 30. n  Extrapolar tendências ¨  Comparar com o que ocorreu com a instalação da Açominas na década de 80. n  Construir cenários ¨  Levar em conta o contexto socioeconômico atual. Mudanças terrestres: Perda de Floresta Mata atlântica em 2020 ? - Congonhas – MG
  • 31. tp - 20 tp - 10 tp calibrar calibrar tp + 10 Previsto Modelagem terrestre Fonte: Cláudia Almeida
  • 32. Ferramentas atuais DINAMICA EGO - UFMG http://www.csr.ufmg.br/dinamica/
  • 33. Ferramentas atuais TERRAME- UFOP/INPE Eclipse & LUA plugin • model description • model highlight syntax TerraView • data acquisition • data visualization • data management • data analysis TerraLib database data Model source code MODEL DATA model • model syntax semantic checking • model execution TerraME INTERPRETER LUA interpreter TerraME framework TerraME/LUA interface model data http://www.terralab.ufop.br/dokuwiki/doku.php
  • 34. n  Componentes ¨  conjunto de células georeferenciadas ¨  identificador único ¨  vários atributos por células ¨  matriz genérica de proximidade - GPM Ferramentas atuais TERRAME- UFOP/INPE
  • 35. O Brasil “Visto do Espaço” 2000 Serra do Espinhaço
  • 36. Minas Gerais “Visto do Espaço” 2000
  • 37. Pico do Itacolomi do Itambé Serra do Lobo
  • 38. Pico do Itacolomi do Itambé Serra do Lobo
  • 39. chuva chuva chuva Pico do Itacolomi do Itambé Serra do Lobo
  • 40. Sentido da Foto Pico do Itacolomi do Itambé Serra do Lobo
  • 41. Resultado Simulação
  • 42. Como modelar as mudanças terrestres Quais teorias e desafios
  • 43. Desafio 1:Como as pessoas usam o espaço? Madereiros Competindo pelo espaço Agricultura Colonos Pecuaristas Source: Dan Nepstad (Woods Hole)
  • 44. Paradigmas: Relógios, Nuvens ou Formigas Paradigma newtoniano Causa e efeito (deterministico) Modelos estocásticos Sistemas caóticos Modelos emergentes Sistemas complexos
  • 45. Paradigmas: Relógios, Nuvens ou Formigas Paradigma newtoniano Causa e efeito (deterministico) Modelos estocásticos Sistemas caóticos Modelos emergentes Sistemas complexos Logístico de Difusão Estatísticos Regressão Baseado em agentes
  • 46. Paradigmas: Relógios, Nuvens ou Formigas Paradigma newtoniano Causa e efeito (deterministico) Modelos estocásticos Sistemas caóticos Modelos emergentes Sistemas complexos Logístico de Difusão Estatísticos Regressão Baseado em agentes
  • 47. Desafio 2: Integrar as dimensões espaciais e sociais Acoplamento de modelos Atmospheric Physics/Dynamics Tropospheric Chemistry Global Moisture Ocean Dynamics Marine Biogeochemistry Terrestrial Ecosystems Terrestrial Energy/Moisture Climate Change Pollutants CO2 CO2 Soil Land Use Physical Climate System Biogeochemical Cycles Human Activities (from Earth System Science: An Overview, NASA, 1988)
  • 48. Feedbacks e Escala Decisão do produtor Preço do produto regional local Processos locais e regionais Fatores e efeitos Organização espacial e social
  • 49. Por que é tão difícil modelar as mudanças? Fonte: John Barrow (after David Ruelle) Complexity of the phenomenon Uncertaintyonbasicequations Solar System Dynamics Meteorology Chemical Reactions Hydrological Models Particle Physics Quantum Gravity Living Systems Global Change Social and Economic Systems
  • 50. http://lucc.ess.inpe.br/doku.php
  • 51. Obrigado skosta@gmail.com