FE - DECA | Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento
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Browsing FE - DECA | Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Sistemas de Informação Geográfica"
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- Análise do vapor de água precipitável em Moçambique usando observações GNSSPublication . Vicente, Armando Luchato; Fernandes, Rui Manuel da Silva; Almeida, Pedro; Bos, MachielAs observações GNSS (Global Navigation Satellite System) são considerados atualmente como umas tecnologias poderosas para a monitorização do vapor de água na atmosfera, a qual é uma variável de bastante interesse para as ciências meteorológicas. Os equipamentos GNSS proporcionam uma boa relação de custo-benefício quando comparados com os demais instrumentos meteorológicos tradicionais. O sistema GNSS tem vantagem assinaláveis que fez que o mesmo fosse estabelecido como uma técnica de observação standard para a estimativa de Vapor de Água Precipitável (PWV) na atmosfera, utilizando o Atraso Zenital Troposférico (ZTD) que é a variável diretamente estimada utilizando as observações GNSS. Uma melhor compreensão do vapor de água na atmosfera, pode mitigar os impactos dos riscos naturais através da prevenção que é mais eficaz quando possuímos maior capacidade de prever fenómenos atmosféricos extremos que contribuem no risco de rupturas económica em grandes escalas nacionais e internacionais. Esta dissertação tem como objectivo calcular e analisar a variabilidade do ZTD/PWV na implementação de um produto automatizado usando dados GNSS+Temperatura+Pressão para Moçambique. As estimativas ZTD são calculadas usando a estratégia PPP (Precise Point Positioning) que permite estimar os parâmetros de cada estação separadamente, e que se adequa com a situação em Moçambique por este ainda não possuir uma rede densa de estações GNSS.
- Analysis of Precipitable Water Vapour in Angola Using GNSS ObservationsPublication . Gomes, Isildo Ntemo; Fernandes, Rui Manuel da Silva; Almeida, Pedro; Bos, MachielFor accurate weather predictions and analysis of extreme events, a good estimate of the amount of water content in the atmosphere is essential. This information is provided by several techniques like radiosondes that measure this parameter at various heights. However, most of them are very limited spatially and temporarily or suffer from measurement specific constraints. To complement these techniques, Precipitable Water Vapor (PWV) can be measured with GNSS (Global Navigation Satellite System) at CORS (Continuously Operating Reference Stations) networks. when the temperature and pressure are also known at the station location. PWV can be derived from the delay in the GNSS signal when it passes through the troposphere. In the framework of SUGGEST-AFRICA, it is being implemented a system to use the national GNSS stations for the automatic computation of PWV in Angola. Thus, this dissertation intends to describe the necessary steps to develop a system to be used for supporting meteorological and climate applications in Angola. SUGGEST-AFRICA also funded the installation of 5 weather stations, collocated with GNSS stations in Angola namely: Benguela, Cabinda, Cuito, Luanda and Namibe, in order to obtain pressure and temperature which is necessary to obtain the PWV estimates. When there are no nearby meteorological stations, the potential alternative is to use values from global/regional models. Methodologies have been optimized to passive and actively access the GNSS data; the PWV estimations are computed using PPP (Precise Point Positioning), which permits the estimation of each station separately; solutions have been validated using internal values. In addition, analyses are presented to evaluate the reliability of the network. This work presents preliminary results for the variation of the ZTD data available all around the territory in Angola and how they relate to the seasonal variations in water vapour. Also, presents preliminary results for the time-series variation of PWV in the Luanda station (collocated by the SEGAL group). This study is supported by SUGGEST-AFRICA, funded by Fundação Aga Khan and FCT. It uses computational resources provided by C4G – Collaboratory for Geosciences (PINFRA/22151/2016). It is also supported by project FCT/UIDB/50019/2020 – IDL funded by FCT.
- Analysis of Precipitable Water Vapour in Nigeria using GNSS ObservationsPublication . Bala, Ipalibo Ateriye; Fernandes, Rui Manuel da Silva; Almeida, Pedro; Bos, MachielWater Vapour estimation using ground-based Global Navigation Satellite System (GNSS) observations is a well-established technology that contributes to weather forecast, research, and climate monitoring. Water vapour in the atmosphere is directly related with precipitation that may lead to extreme event (e.g., floods). The application of GNSS to sense the total amount of water vapour integrated along the signal path in the troposphere is what is referred to as GNSS meteorology. GNSS has the advantage of all-weather condition, low cost with high temporal and spatial resolution when compared to other classical methods of water vapour measuring that are expensive and/or with low spatial and temporal coverage. When GNSS signals are transmitted from GNSS satellites in space to ground-based GNSS receivers, they experience a tropospheric delay (an error source in GNSS positioning) often represented in GNSS meteorology as the Zenith Total Delay (ZTD). The ZTD is the sum of the Zenith Hydrostatic Delay and the Zenith Wet Delay and it is one of the products of GNSS data processing. The ZTD can be converted to Precipitable Water Vapour (PWV) when surface temperature and pressure values are known at the GNSS site using a conversion factor (?) that is dependent on the weighted mean temperature (Tm) and pressure. This dissertation focuses on the estimation and analysis of water vapour in Nigeria using GNSS observations. The Nigerian Permanent GNSS Network (NIGNET) stations observations and products were retrieved from the infrastructure implemented by Office of the Surveyor General of the Federation (OSGoF). Processing of the data was carried out using online software (GipsyX) for the estimation of ZTD. Fifteen GNSS stations were used in this research and the period 2009 to 2021 was considered. The characteristics of the ZTD over the territory of Nigeria was investigated. The range of ZTD variation in Nigeria for the period used in this research was found to be approximately between 1900mm to 2700mm in the NIGNET stations. The two main seasons in Nigeria were significantly noticed as low peaks were found to be occurring during the dry (winter) season while high peaks were remarkably seen during the rainy (summer) season. The amplitude of the seasonal variation within the period under investigation is between a minimum of 36mm to a maximum of 124mm with the Northern region having higher values than the Southern part. It was discovered ultimately by the results obtained from the analyses, that ZTD variation in both the Northern and Southern regions are influenced by the 4 distinct climates and other local weather conditions including temperature and the trade wind from Sahara Desert and the Atlantic Ocean.
- SIG e Geomática no apoio à gestão de minas a céu aberto Caso de estudo: Mina C-57, Gonçalo (Guarda)Publication . Santos, Andreia Barata; Almeida, Pedro Gabriel de Faria Lapa Barbosa de; Carolino, Maria Alexandra LealA atividade mineira é uma das atividades mais antigas e importantes da humanidade, sendo uma atividade que se encontra intimamente interligada ao avanço e evolução da tecnologia. A crescente procura de matérias-primas, principalmente de metais, envolve inevitavelmente a pesquisa e prospeção dos mesmos e consequente abertura de pedreiras e minas. A par com este crescimento está a preocupação cada vez maior dos impactos inerentes à abertura e funcionamento de minas e pedreiras. Sem soluções eficazes e permanentes que permitam o fim da exploração mineira, a prioridade é garantir que esta seja efetuada de forma segura, com uma gestão sustentável e com a redução, o mais possível, dos efeitos negativos inerentes. Existem principalmente muitas pequenas ou médias empresas mineiras, que com capital mais reduzido, possuem uma gestão mineira menos eficiente e sustentável. Com o desenvolvimento de uma metodologia baseada na integração de técnicas de geomática, como a deteção remota com recurso a veículos aéreos não tripulados e processamentos fotogramétricos, com os Sistemas de Informação Geográfica e com a aplicação da mesma num caso de estudo na Mina C-57 “Castanho” (Gonçalo, Portugal), foi possível demonstrar que uma pequena ou média empresa mineira a céu aberto pode ter ao seu dispor, de forma fácil e de relativo baixo custo, ferramentas poderosas que permitem obter um conjunto de bases de dados continuamente atualizados, aumentar a eficácia de todas as etapas e operações inerentes à mina e, de uma forma muito importante, contribuir para uma exploração mineira mais segura e sustentável com a redução de riscos intrínsecos à própria atividade mineira.
- Os Sistemas de Informação Geográfica aplicados à Gestão Municipal do Património Edificado nos Centros HistóricosPublication . Mendes, Cláudia Margarida Dias de Pina; Nepomuceno, Ana Maria Tavares Ferreira Martins; Santos, Bertha Maria Batista dosEste trabalho procura analisar o importante papel das novas tecnologias na área do património edificado, em concreto dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), aplicados em contexto de inventariação e gestão dos edifícios inseridos nos centros históricos urbanos, tirando usufruto da variada compilação de informação existente nos arquivos e gabinetes técnicos municipais. Perante a necessidade de modernização dos procedimentos administrativos das Autarquias Locais, verificando-se a sua mudança gradual, adaptando-se às exigências da aplicação das novas tecnologias, os dados recolhidos anteriormente a todas estas revoluções tecnológicas são de particular interesse para a construção de novas bases de dados que alimentam a produção de cartas temáticas e de análises variadas que sustentam o apoio à decisão não só na área do urbanismo e ordenamento do território, como também do turismo, com um importante papel de promoção e valorização destas áreas urbanas. Foi usado o caso concreto do Centro Histórico de Trancoso, como exemplo demonstrativo de como a vasta informação disponível pode ser compilada recorrendo à tecnologia SIG, por forma a sistematizar a informação existente, enveredando pelo armazenamento e espacialização do grande volume de dados acerca das características de cada edifício, permitindo a realização de classificações, cruzamento de dados, análises de evolução e outros tipos de processamento. Para tal, foi desenvolvida uma aplicação de recolha de dados e um dashboard para visualização da informação armazenada. Espera-se o reconhecimento do mérito da aplicação dos SIG a este Município com vasto trabalho executado no levantamento dos edifícios que constituem o seu centro histórico. Perspetiva-se que a base de dados georreferenciada criada cumpra outras funções para além da preservação em si do património, tais como a sua dinamização e divulgação.
- Sistemas de Informação Geográfica na monitorização da erosão e sedimentação no Parque Natural da Serra da EstrelaPublication . Fernandes, Paulo Alexandre Moura; Almeida, Pedro Gabriel de Faria Lapa Barbosa deEstruturas como albufeiras de barragens e diques existentes em águas interiores afetam o curso natural e fluxo da água causando assim alterações físicas no ambiente onde são construídos, alterações estas provocadas pela acumulação de grandes volumes de água por longos períodos de tempo podem provocar a instabilidade das encostas colocando assim em causa a segurança estrutural da barragem e por consequência das populações e equipamentos a jusante da barragem, bem como das encostas adjacentes às albufeiras. A acumulação de detritos nos fundos dos corpos de água vai também afetar o normal fluxo de águas causando alterações nas correntes. Utilizando sistemas de informação geográfica é feita uma análise da erosão potencial e deposição de sedimentos nas encostas da Serra da Estrela para localizar potenciais locais de acumulação de sedimentos em corpos de água e erosão das encostas para posteriormente realizar um estudo das alterações físicas numa albufeira utilizando medições batimétricas com recurso a veículo não tripulado de modo a identificar potenciais riscos na estabilidade das encostas e outras estruturas submersas. Nos últimos anos tem-se verificado uma aceleração da perda dos solos em algumas regiões, muito por consequência das alterações climáticas e pelos incêndios registados cada vez com mais severidade e com mais frequência nas mesmas zonas, não permitindo assim uma regeneração natural da vegetação que impediria parte dos fenómenos de erosão. Foi possível realizar uma predição de zonas com potencial erosivo, e em zonas onde não foi possível fazer uma análise geral como são as zonas submersas, a recolha de dados pode ser complementada com recurso a veículos não tripulados. Foi realizada a análise de perda dos solos no PNSE tendo sido identificadas as zonas de maior suscetibilidade, por análise multicritério em ambiente SIG. Foram ainda desenvolvidos uma metodologia e um protótipo de um veículo aquático não tripulado automatizado que permite a recolha de informação morfológica subaquática em albufeiras, complementando a informação subaérea. A integração desta informação poderá auxiliar na determinação da variação da capacidade útil de albufeiras. Esta informação é determinante na definição de políticas estratégicas de utilização de recursos hídricos, tendo em particular atenção as alterações climáticas.