um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

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João A. Lorenzzetti Carlos A.S. Araújo José L. Stech Divisão de Sensoriamento Remoto Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

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Page 1: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

• João A. Lorenzzetti

• Carlos A.S. Araújo

• José L. Stech

Divisão de Sensoriamento Remoto

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE

Um sistema de coleta automática de

dados ambientais para corpos hídricos

em apoio à aquicultura

Page 2: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Fontes de dificuldades

• Escalas temporais presentes nos sistemas aquáticos: a)

baixas frequências: inter-anuais, decadais, mudanças

climáticas; b) escala sinótica: efeitos de passagens de

frentes; c) escalas diel e mais curtas: eventos abruptos.

• Consequência: coleta de dados difícil, cara e de logística

complexa.

• Em muitos casos, dados em tempo real são importantes

para tomadas de decisão.

Page 3: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Uma solução conceitual

• Sistemas autônomos ancorados, capazes de: i) adquirir

regularmente um conjunto mínimo de variáveis

limnológicas e meteorológicas, ii) transmitir os dados

coletados a um centro de processamento, e iii)

disponibilizar imediatamente os dados processados para

pesquisadores, autoridades e usuários interessados.

Page 4: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Solução proposta: SIMA

SIMA

SATÉLITES

BRASILEIROS;

NOAA/ARGOS

Usuários

Usuários

INPE

Page 5: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Solução Proposta: SIMA

SIMA

Satélites

Brasileiros;

NOAA/ARGOS

Usuários

Usuários

INPE

Page 6: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Int. Seminar GHGs, 8-12 Aug., 2005

SIMA

BRAZILIAN

SATELLITES;

NOAA/ARGOS

Users

Users

INPE

Solução Proposta: SIMA

Page 7: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Int. Seminar GHGs, 8-12 Aug., 2005

SIMA

BRAZILIAN

SATELLITES;

NOAA/ARGOS

Users

Users

INPE

Solução Proposta: SIMA

Page 8: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

SIMA

Satélites

Brasileiros;

NOAA/ARGOS

Usuários

Usuários

INPE

Solução Proposta: SIMA

Page 9: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

O SIMA é constituído de uma plataforma flutuante,

ancorada firmemente num ponto, sobre a qual é fixada

uma torre construída em alumínio naval.

No espaço central do flutuante é fixado um

compartimento à prova d`água onde são instalados a

bateria, a bússola e a eletrônica do sistema.

Os sensores meteorológicos, a antena de transmissão e

os painéis solares são instalados na torre fixada sobre a

plataforma. Os sensores limnológicos são fixados abaixo

da linha d`água.

Segmento de coleta in situ

Page 10: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

SIMAs fundeados em Furnas (MG)

Segmento de coleta in situ

SIMA completo: com transmissão de

dados por satéliteSIMA aquicultura: somente dados

limnológicos e sem transmissão de

dados por satélite

Page 11: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Segmento Espacial: satélites brasileiros e da

NOAA

SCD1,SCD2,

CBERS. TIROS

Centro de

controle de

satélite

RECDAS

ALCÂNTARA

CUIABÁSegmento de solo:

Rastreio e Controle

Page 12: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Banco de dados: o INPE criou e mantém um banco de dados onde

são armazenados todos os dados limnologicos e meteorológicos

coletados nos projetos em execução.

Page 13: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Dados coletados pelo SIMA

• Variáveis Meteorológicas:

• Vento: Direção e velocidade

• Pressão Atmosférica

• Radiação Incidente e Refletida

• Temperatura do ar

• Umidade relativa

• Variáveis Limnológicas:

• Temperatura da água em várias profundidades

• pH

• Oxigênio Dissolvido

• Condutividade

• Clorofila a

• Turbidez

• Os dados são coletados a cada 10 min e a média horária é transmitida por satélite.

Page 14: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

SIMAs instalados em Furnas, Guapé (MG)

P1: sem aquicultura (controle)

P2 a P6: com atividade de

aquicultura

SIMA completo: P5

Page 15: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Distribuição vertical da temperatura da água (SIMA)

Local: Furnas, Guapé

Período: 01/10 a 31/11 20013

Plataformas A-F: 1 a 6

Page 16: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Pressão, temperatura do ar, humidade relativa do ar

Velocidade do vento

Local: Furnas, Guapé

Período: 01/10 a 31/11 20013

Plataformas A-F: 1 a 6

Page 17: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Variações do pH (esquerda) e oxigênio dissolvido (direita)

Reservatório de Furnas 01/10 a 31/11 de 2013

Page 18: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

Exemplos de análises possíveis em maior detalhe

Reservatório de Furnas 04/10 a 13/10 de 2013

Page 19: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

• O SIMA possibilita coletar, transmitir e receber dados

ambientais horários de sistemas hidrológicos remotos em

tempo quase real;

• Para aplicações em tempo real, se o SIMA e a estação de

recepção estiverem dentro da cobertura dos satélites, os

corpos d´água monitorados podem estar distribuídos num

circulo de até 5000 km de diâmetro;

• Esses dados podem ser bastante úteis às atividades de

aquicultura para tomadas de decisão e para o

estabelecimento de melhores práticas de manejo.

• Se o monitoramento contínuo puder ser mantido por alguns

anos, ele servirá para o levantamento de variações sazonais e

inter-anuais, necessário para planejamentos de longo prazo.

SUMÁRIO

Page 20: Um sistema de coleta automática de dados ambientais para corpos hídricos em apoio à aquicultura

OBRIGADO