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UNIVERSIDADE DE SO PAULO
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Departamento de Cincias Florestais
0110601 Estgio Profissionalizante em Engenharia Agronmica
APLICAO DE TOMGRAFO DE IMPULSO NA AVALIAO
DE RISCO DE QUEDA EM RVORES DOS
MACIOS DE EUCALIPTO DO PARQUE IBIRAPUERA
Estagiria: Luciana Cavalcante Pereira
Orientador: Prof Dr. Demstenes Ferreira da Silva Filho
dezembro/2006.
2
SUMRIO
Pgina
LISTA DE FIGURAS.......................................................................................................2
LISTA DE TABELAS.......................................................................................................7
RESUMO.....................................................................................................................9
1. INTRODUO.........................................................................................................10
2. REVISO BIBLIOGRFICA........................................................................................11
2.1. O Parque Ibirapuera..............................................................................11
2.2. Estudo da anatomia da madeira...........................................................19
2.3. Densitometria de raio X.........................................................................22
2.4. Tomografia de impulso..........................................................................23
2.5. Avaliao do risco de queda associado a problemas do tronco...........28
2.6. Processamento de imagens..................................................................29
3. OBJETIVO..............................................................................................................31
3.1 Objetivos Especficos.............................................................................31
4. MATERIAIS E MTODOS..........................................................................................31
4.1. Atividades de teste em laboratrio........................................................31
4.1.1. Coleta de amostras de lenho.............................................................31
4.1.2. Produo de grficos de velocidade das amostras da primeira
coleta......................................................................................................................33
4.1.3. Anlise dos grficos de velocidade das amostras da primeira
coleta......................................................................................................................34
4.1.4. Comparao dos dados obtidos pela densitometria de raios X e pela
tomografia de impulso.............................................................................................34
3
4.1.5. Produo de grficos de velocidade das amostras da segunda
coleta......................................................................................................................36
4.1.6. Velocidade limite entre tecido saudvel e tecido ruim em Eucalyptus
saligna Lm...............................................................................................................39
4.2. Atividades de teste no Parque Ibirapuera.............................................39
4.2.1. Caracterizao do local de estudo.....................................................39
4.2.2. Seleo e marcao de indivduos arbreos para aplicao do
tomgrafo de impulso.............................................................................................40
4.2.3. Produo de grficos de velocidade dos indivduos selecionados....40
4.2.4. Anlise dos grficos de velocidade das rvores de eucalipto do
Parque Ibirapuera...................................................................................................41
5. RESULTADOS E DISCUSSO....................................................................................42
5.1. Produo de grficos de velocidade.....................................................42
5.2. Comparao dos dados obtidos pela densitometria de raios X e pela
tomografia de impulso.............................................................................................53
5.2.1. O caso da amostra de cedro..............................................................57
5.3. Anlise dos grficos de velocidade dos indivduos selecionados nos
macios de eucalipto do Parque Ibirapuera............................................................59
6. ATIVIDADES DE TRANSFERNCIA DA TECNOLOGIA....................................................64
7. CONCLUSO..........................................................................................................65
8. AGRADECIMENTOS.................................................................................................66
9. BIBLIOGRAFIA........................................................................................................67
4
LISTA DE FIGURAS
Pgina
FIGURA 1. Localizao dos macios de eucalipto do Parque Ibirapuera de acordo
com VEIGA (2004)..................................................................................................13
FIGURA 2. Diagramas de disperso entre distncia dos macios do centro do
parque (obtidas pelo SIG) e as variveis condio pssima, leses graves, altura
da 1 ramificao (fonte: SILVA FILHO et al., artigo no publicado). ....................18
FIGURA 3. Seo de um tronco tpico (fonte: BURGER, 1991)...............................20
FIGURA 4. Foto do tomgrafo de impulso e de PC usado para armazenar as
informaes. ..........................................................................................................24
FIGURA 5. Software do tomgrafo de impulso exibindo a matriz de delta [%],
indicando a confiabilidade das medidas (RINNTECH, 2005).................................25
FIGURA 6 . Software do tomgrafo de impulso exibindo grfico de velocidade de
linhas, com palheta de cores mostrando velocidades inicial, mdia e final a que se
referem....................................................................................................................26
FIGURA 7 . Software do tomgrafo de impulso exibindo grfico de velocidade de
superfcie, com palheta de cores mostrando velocidades inicial, mdia e final a que
se referem...............................................................................................................27
FIGURA 8. Amostras da primeira coleta : eucalipto, cedro e guapuruvu a frente;
pau-Brasil e pau-ferro atrs....................................................................................32
FIGURA 9. Discos de 5 centmetros de espessura retirados das amostras contendo
a seo transversal de fixao dos pregos: cedro, eucalipto, guapuruvu, pau-
Brasil, pau-ferro......................................................................................................34
5
FIGURA 10. Serra de disco; amostras diametrais de 1,5 cm de largura retiradas dos
discos; equipamento de dupla-serra; amostras transversais com 2 mm de
espessura retiradas das amostras diametrais........................................................35
FIGURA 11. Software do tomgrafo de impulso exibindo matriz de Runtimes [s]..37
FIGURA 12. Software do tomgrafo de impulso exibindo matriz de Delta [%].........38
FIGURA 13. Grfico de velocidade da amostra de eucalipto da primeira coleta com
pregos fixados apenas na casca............................................................................42
FIGURA 14. Grficos de velocidade de onda da rvore 1 do macio 8 (Parque
ibirapuera), sendo o segundo grfico obtido pela alterao da posio do 3 e do
5 pregos usados na produo do primeiro grfico................................................43
FIGURA 15. Foto da amostra de cedro da primeira coleta; grfico de velocidade
produzido sem respeitar o limite interno entre os lenhos originrios; grfico de
velocidade do lenho originrio maior; grfico de velocidade do lenho originrio
menor mais danificado............................................................................................44
FIGURA 16. Grficos de nmero de batidas de martelo versus porcentagem de
dados confiveis: eucalipto, guapuruvu, pau-Brasil, pau-ferro, todos os dados.....48
FIGURA 17. Diagrama de disperso de distncia entre sensores vs. nmero de
medies no realizadas entre sensores (todos os dados coletados)...................51
FIGURA 18. Diagrama de disperso de distncia entre sensores vs. nmero de
medies no realizadas entre sensores (excludos 6 pontos discrepantes).........52
FIGURA 19. Eucalipto: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil de
velocidade de onda mecnica............................................................................... 54
FIGURA 20. Guapuruvu: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de
perfil........................................................................................................................54
6
FIGURA 21. Pau-Brasil: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil
de velocidade de onda mecnica. .........................................................................54
FIGURA 22. Eucalipto: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs.
mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.....................................................................................................................55
FIGURA 23. Guapuruvu: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X)
vs. mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.....................................................................................................................56
FIGURA 24. Pau-Brasil: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X)
vs. mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.....................................................................................................................56
FIGURA 25. Cedro: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil de
velocidade de onda mecnica. .......................................................................................58
FIGURA 26. Cedro: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs.
mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.....................................................................................................................58
FIGURA 27. Grfico de velocidade da rvore 5 do macio 1, e respectiva imagem
da classificao supervisionada (tecido bom em azul e tecido ruim em
vermelho)................................................................................................................59
FIGURA 28. Lista dos dados da classificao supervisionada do grfico de
velocidade da rvore 5 do macio 1.......................................................................60
7
LISTA DE TABELAS
Pgina
TABELA 1. Estado geral das rvores cadastradas.................................................. 14
TABELA 2. Equilbrio geral das rvores cadastradas...............................................15
TABELA 3. Fitossanidade das rvores cadastradas.................................................15
Tabela 4. Intensidade do ataque provocado pelos diversos agentes identificados
nas rvores cadastradas.........................................................................................16
TABELA 5. Local do ataque do agente identificado nas rvores cadastradas..........16
TABELA 6. Intensidade das leses das rvores cadastradas...................................17
TABELA 7. Interferncias nas rvores cadastradas..................................................17
TABELA 8. Valores de densidade bsica mdia da madeira no sentido medula-
casca para espcies do gnero Eucalyptus...........................................................22
TABELA 9. Caractersticas das amostras de lenho retiradas da regio basal de 5
espcies diferentes (primeira coleta)......................................................................32
TABELA 10. Porcentagem de dados confiveis conforme amostra, nmero de
sensores e nmero de batidas................................................................................47
TABELA 11. Permetro da circunferncia, distncia entre sensores e nmero de
medies no realizadas entre sensores dos indivduos selecionados por
macio.....................................................................................................................50
TABELA 12. Macio 1: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........61
TABELA 13. Macio 2: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........62
8
TABELA 14. Macio 3: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........62
TABELA 15. Macio 4: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........62
TABELA 16. Macio 5: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........63
TABELA 17. Macio 6: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........63
TABELA 18. Macio 7: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........63
TABELA 19. Macio 8: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER........64
9
Aplicao do Tomgrafo de Impulso na Avaliao de Risco de Queda em
rvores dos Macios de Eucalipto do Parque Ibirapuera.
Estagiria: Luciana Cavalcante Pereira
Orientador: Prof. Dr. Demstenes Ferreira da Silva Filho
RESUMO
Este trabalho pretendeu viabilizar a aplicao da tomografia de impulso na
avaliao do risco de queda de rvores urbanas no Brasil. Para tanto, foram
realizados testes em laboratrio e nos macios de eucalipto do Parque Ibirapuera
para aprendizado do funcionamento do tomgrafo de impulso e para
estabelecimento de procedimentos para sua utilizao, bem como interpretao
das informaes que produz.
O tomgrafo de impulso composto por hardware e software com a
finalidade de produzir grficos representativos do interior das rvores, por meio do
clculo da velocidade de ondas mecnicas atravs da madeira. Tais ondas so
produzidas por pancadas de martelo sobre os sensores do equipamento que ficam
fixados rvore.
As velocidades das ondas esto diretamente relacionadas densidade da
madeira, o que permitiu a comparao das informaes geradas pela tomografia
de impulso s geradas pela densitometria de raio X .
Por meio da interpretao dos grficos de velocidade, com o auxlio de
ferramentas de processamento de imagens, pode-se inferir sobre a sade das
rvores selecionadas no parque e conseqentemente sobre seu risco de queda.
10
1. INTRODUO
O projeto do Programa de Polticas Pblicas da FAPESP Avaliao de
reas verdes e arborizao urbana utilizando videografia area multiespectral e
tomografia, processo n: 03/06428-6, possui como parte de seu objetivo estudar
o emprego da tomografia (2 fase) em rvores maduras como resposta para a
avaliao de rvores urbanas com risco de queda, tendo o Parque Ibirapuera
como rea de estudo para posterior transferncia da tecnologia administrao
pblica do parque e tambm administrao pblica de Piracicaba (COUTO,
2004).
O Parque Ibirapuera se localiza na cidade de So Paulo, dentro do bairro
Ibirapuera, na Avenida Pedro lvares Cabral s/n. Foi inaugurado em 21 de agosto
de 1954, em comemorao aos 400 anos da cidade de So Paulo (VEIGA, 2004).
Os macios de eucalipto so a vegetao arbrea de maior porte e mais
antiga do parque. Foram plantados, provavelmente, entre o final da dcada de 20
e incio da dcada de trinta. A maioria das rvores presentes nos macios de
eucalipto encontram-se em processo de declnio, devendo-se proceder a sua
substituio por outras da mesma espcie devido importncia paisagstica e
histrica dessas rvores. Os macios mais afetados encontram-se na borda do
parque, mais prximos aos efeitos negativos do ambiente urbano (VEIGA, 2004;
SILVA FILHO et al., artigo no publicado).
O presente trabalho analisa como utilizar o tomgrafo de impulso para
obteno de informaes confiveis, compara os dados obtidos pela tomografia de
impulso aos dados obtidos pela densitometria de raio X e, posteriormente, avalia o
risco de queda de rvores presentes nos macios de eucalipto do parque por meio
11
de processamento das imagens tomogrficas. Os testes realizados objetivaram
analisar a aplicao da tomografia de impulso na avaliao do risco de queda,
para posterior transferncia da tecnologia.
2. REVISO BIBLIOGRFICA
2.1. O Parque Ibirapuera
O Parque Ibirapuera se localiza na cidade de So Paulo, dentro do bairro
Ibirapuera, na Avenida Pedro lvares Cabral s/n. Foi inaugurado em 21 de agosto
de 1954, em comemorao aos 400 anos da cidade de So Paulo.
Ibirapuera (Ybi-ra-oura) uma palavra tupi que significa pau pobre, ex-
madeira, rvore velha, extinta, apodrecida; o pau ou a madeira que foi e agora
quase nada resta dela. A rea de implantao do parque era inundada pelos
crregos Caaguau e Sapateiro.
Representa uma das mais importantes reas verdes da cidade, local
permanente de cultura e lazer, sendo um dos parques mais procurados pela
populao paulistana, com freqncia mdia de 300 mil usurios por semana em
uma rea de 1.100 m2 (VEIGA, 2004).
Os macios de eucalipto so a vegetao arbrea de maior porte e mais
antiga do parque. Foram plantados, provavelmente, entre o final da dcada de 20
e incio da dcada de trinta, com o fim de melhorar as condies de drenagem do
local (SILVA FILHO et al., artigo no publicado).
12
As espcies de eucalipto plantadas no parque so: Eucalyptus
camaldulensis, E. cinrea, E. citriodora, E. goniocalix, E. resinifera, E. robusta,
Eucalyptus spp. (DEPAVE-CPHN 1 citado por VEIGA, 2004).
Em 1992, o parque foi tombado pelo Conselho de Defesa do Patrimnio
Histrico, Arqueolgico, Artstico do Estado de So Paulo/CONDEPHAAT, por
meio da resoluo n 01, de 25 de Janeiro de 1992, na qual tem-se:
Artigo 1 - Fica tombado o Parque Ibirapuera, Municpio de So Paulo,
incluindo:
I. rea verde localizada no interior da cercadura metlica atualmente
existente.
(...)
Artigo 3 - Visando garantir a manuteno de vegetao a longo prazo em
sintonia com os demais espaos do Parque, o CONDEPHAAT recomenda:
1. Avaliaes freqentes do estado dos conjuntos de vegetao do ponto
de vista fitossanitrio e dos condicionantes locais, tais como pisoteio,
depredaes, descascamento, acmulo de lixo, excesso de compactao do solo
e destruio de razes.
2. Reposio constante das rvores mortas ou doentes, se possvel com
indivduos da mesma espcie objetivando-se manter a variedade de espcies ou
ampli-las.
______________________
1 DEPAVE CPHN. Conhendo o Verde: Parque Ibirapuera. N.11, 22p.,1988.
13
Com o intuito de caracterizar as condies fitossanitrias dos macios de
eucalipto do parque, VEIGA (2004) avaliou as rvores neles presentes. Para tanto,
dividiu-os em 8 macios localizados de acordo com a Figura 1.
Figura 1. Localizao dos macios de eucalipto do Parque ibirapuera de acordo
com VEIGA (2004).
14
VEIGA (2004) obteve como resultado que a maioria das rvores avaliadas
apresentavam-se em processo de declnio. Entre as caractersticas levantadas
tem-se:
Estado Geral classificado em: timo rvore vigoroso e sadia sem
necessidade de manuteno; bom mdias condies de vigor e sade com
necessidade de pequenos reparos ou poda, sinais de ataque de insetos, doenas
ou problemas fisiolgicos; regular estado geral de incio de declnio, ataque
severo por insetos, doenas ou injria mecnica, desequilbrio de copa ou caule,
problemas fisiolgicos requerendo reparo; pssimo avanado e irreversvel
declnio, ataque severo de insetos, doenas ou injrias mecnicas, desequilbrio
de copa ou caule, problemas fisiolgicos irremediveis.
Nenhuma rvore avaliada apresentou-se em estado timo, 5,51% estavam
em estado bom, 79,81% estavam em estado regular, 15,65% em estado pssimo,
e 0,65% estavam mortas (Tabela 1).
Tabela 1. Estado geral das rvores cadastradas.
Estado (%) Mac.1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
timo 0 0 0 0 0 0 0 0
Bom 7,19 25 9,47 0 0 0 0 2,38
Regular 87,41 60,89 75,74 93,33 52 87,09 100 76,19
Pssimo 3,96 12,82 12,43 6,66 44 12,90 0 32,43
Morta 0 0 1,18 0 4 0 0 0
Fonte: VEIGA (2004).
15
Equilbrio Geral quando a rvore possui caule reto e copa de mesmas
propores para todos os lados. Entre as rvores avaliadas 21,30% estavam
equilibradas. Portando o total de rvores desequilibradas foi de 78,70%, sendo
47,23% desequilibradas no caule, e 78,13% desequilibradas na copa (Tabela 2).
Tabela 2. Equilbrio geral das rvores cadastradas.
Equilbrio (%) Mac.1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Equilibrada 23,38 25,64 21,89 40 18 12,90 14,28 14,28
Desequilibrada Caule 58,27 33,33 36,09 23,33 40 67,74 57,14 61,90
Copa 58,99 66,02 71,59 60 76 80,64 71,43 78,57
Total 75,18 72,43 76 60 82 87,10 85,72 85,72
Fonte: VEIGA (2004).
Fitossanidade foi mais freqente a presena de cupim, broca e fungos.
Assim, 29,04% das rvores avaliadas estavam atacadas por broca, 91,33%
atacadas por cupim e 19,85% atacadas por fungos (Tabela 3).
Tabela 3. Fitossanidade das rvores cadastradas.
Agente (%) Mac. 1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Broca 26,62 44,23 36,69 20,00 34,00 25,81 28,57 16,66
Cupim 83,81 71,15 85,21 100 100 100 100 90,48
Fungo 76,98 24,36 15,38 3,33 22,00 9,68 0 7,14
Fonte: VEIGA (2004), parte da tabela.
Intensidade do ataque classificada em: leve agente presente sem
causar danos rvore; mdia agente presente causando danos reparveis;
pesada agente causando danos graves, que podem levar a declnio irreversvel.
16
Foi considerada leve a intensidade do ataque em 10,19% das rvores avaliadas,
mdia em 23,17%, pesada em 65,51% e ausente em 0,04% (Tabela 4).
Tabela 4. Intensidade do ataque provocado pelos diversos agentes identificados
nas rvores cadastradas.
Intensidade (%) Mac. 1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Leve 5,04 20,51 18,93 6,66 0 16,13 0 14,28
Mdia 17,99 29,49 31,95 43,33 14 12,90 14,28 21,43
Pesada 74,46 43,59 49,11 50 86 70,96 85,71 64,28
Ausente 0,36 0 0 0 0 0 0 0
Fonte: VEIGA (2004).
Local de ataque 98,97% das rvores avaliadas estavam atacadas no
caule; 10,45% na raiz; 8,93% nas folhas; no foram analisados ataques em frutos,
flores e ramos (Tabela 5).
Tabela 5. Local do ataque do agente identificado nas rvores cadastradas.
Local (%) Mac.1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Caule 97,48 94,87 99,41 100 100 100 100 100
Raiz 53,24 2,56 0,59 0 8 9,68 0 9,52
Folhas 8,27 8,33 7,10 3,33 22 12,90 0 9,52
Fonte: VEIGA (2004).
Intensidade das leses classificada em: grave quando a leso
compromete a sobrevivncia da rvore; mdia - leso considervel, da qual a
rvore pode se recuperar mediante aes de controle; leve leso de pequena
proporo, da qual a rvore pode se recuperar sem qualquer auxlio. Em 63,90%
17
das rvores avaliadas foram encontradas leses graves, em 20,51% leses
mdias e em 8,07% leses leves. Tambm foi levantada a ocorrncia de
vandalismo, presente em 39,78% das rvores avaliadas (Tabela 6).
Tabela 6. Intensidade das leses das rvores cadastradas.
Leses (%) Mac.1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Grave 34,39 58,97 55,62 63,33 88 67,74 71,42 71,42
Mdia 26,62 13,46 27,21 26,66 12 12,9 28,57 16,66
Leve 12,59 13,46 11,83 6,66 0 12,90 0 7,14
Ausente 16,19 0,64 0,59 0 0 0 0 2,38
Vandalismo 21,22 50 55,02 56,66 30 38,70 42,86 23,80
Fonte: VEIGA (2004).
Ao recomendada a substituio foi a ao recomendada para 66,74%
das rvores avaliadas, refletindo o pssimo estado das rvores do parque
(Tabela7).
Tabela 7. Interferncias nas rvores cadastradas.
Ao Recomendada (%) Mac.1 Mac.2 Mac.3 Mac.4 Mac.5 Mac.6 Mac.7 Mac.8
Poda leve 2,52 5,12 1,77 0 0 0 0 0
Poda pesada 5,76 0 3,55 0 0 0 0 0
Plantio 0 0 0 0 0 0 0 0
Controle de pragas 1,80 0 0 0 0 0 0 0
Reparo de danos 1,80 0 0 0 0 0 0 0
Substituio 49,64 38,46 38,46 53,33 98 87 100 69,04
Fonte: VEIGA (2004), parte da tabela.
18
O ambiente urbano inapropriado ao ciclo de vida das rvores. Os
inconvenientes esto na ao de agentes biticos e abiticos. A ao antrpica
pode causar danos diretos por meio de ferimentos, ou indiretos, pela poluio e
manejo inadequados. O Parque Ibirapuera circundado por avenidas que
possuem trnsito intenso, rudo e poluio do ar que provavelmente afetam o
parque, sobretudo a biota prxima de sua borda (SILVA FILHO et al., artigo no
publicado).
SILVA FILHO et al. (artigo no publicado) analisando os dados levantados
por Veiga (2004), notou que conforme os macios vo se distanciando do centro
do parque so encontrados maior nmero de rvores em estado geral pssimo,
mais rvores afetadas por leses graves e menores alturas da 1 ramificao
(Figura 2). Este ltimo fator podendo estar relacionado ao maior nmero de queda
de rvores ou maior quantidade de podas de rebaixamento efetuadas para
garantir a segurana do entorno do parque.
Diagrama de disperso entre a distncia dos
macios de eucalipto em relao ao centro do
parque e a percentagem de rvores em
pssimas condies.
y = 0,0003x2 - 0,12x + 17,949
R2 = 0,8556 (**)
0
10
20
30
40
50
0 200 400 600 800
distncia em metros do centro do parque
(%)
de
rv
ore
s
p
ssim
as
Diagrama de disperso entre a distncia dos
macios em relao ao centro do parque e a
percentagem de rvores com leses graves.
y = 2E-06x3 - 0,0027x
2 + 0,9507x - 41,532
R2 = 0,9003(**)
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800
distncia em metros do centro do parque
(%)
de
rv
ore
s c
om
le
s
es
gra
ve
s
Diagrama de disperso entre a distncia dos
macios de eucalipto em relao ao centro do
parque e a percentagem de rvores em
pssimas condies.
y = 0,0003x2 - 0,12x + 17,949
R2 = 0,8556 (**)
0
10
20
30
40
50
0 200 400 600 800
distncia em metros do centro do parque
(%)
de
rv
ore
s
p
ssim
as
Figura 2. Diagramas de disperso entre distncia dos macios do centro do
parque (obtidas pelo SIG) e as variveis condio pssima, leses graves, altura
da 1 ramificao (fonte: SILVA FILHO et al., artigo no publicado).
19
2.2. Estudo da anatomia da madeira
Segundo BURGER & RICHTER (1991), em uma seo transversal de
tronco as seguintes partes se destacam (Figura 3):
Casca a casca constituda interiormente pelo floema, conjunto de
tecidos vivos especializados na conduo da seiva elaborada, e exteriormente
pelo crtex, periderme e ritidoma. Alm da conduo e armazenamento de
nutrientes (floema), a casca tem funo de proteger o vegetal contra o
ressecamento, ataques fngicos, injrias mecnicas e variaes climticas;
Cmbio o tecido meristemtico situado entre o xilema e o floema, visvel
s ao microscpio. responsvel pela formao dos tecidos secundrios que
constituem o xilema e a casca;
Alburno e Cerne onde so encontrados os anis de crescimento. A cada
ano, um novo anel acrescentado ao tronco, por isso sua contagem permite
conhecer a idade do indivduo. A proporo cerne/alburno varia dentro da prpria
rvore, e depende da idade, stio, solo, clima e espcie. O alburno a regio
perifrica do xilema, na qual, juntamente com o cmbio, ocorre mais intensamente
atividade fisiolgica no tronco, sendo responsvel por: transporte de seiva bruta e
armazenamento de substncias nutritivas (atraentes aos microorganismos). Em
muitas rvores, o cerne (parte interna do tronco) se destaca por sua cor mais
escura e apenas suas camadas mais perifricas so fisiologicamente ativas. O
fluxo de seiva bruta ocorre nos anis de crescimento mais externos do xilema.
medida que as partes internas distanciam-se do cmbio, perdem gradativamente
sua atividade vital e adquirem colorao mais escura. Como deixa de armazenar
20
substncias nutritivas, o cerne muito menos susceptvel ao de agentes
degradadores e apresenta uma durabilidade natural superior do alburno;
Raios so faixas horizontais dispostas radialmente no tronco, de
comprimento indeterminado e formadas por clulas parenquimticas, isto ,
elementos que desempenham a funo de armazenamento de substncias
nutritivas. S so visveis a olho nu quando extremamente largos e altos;
Medula ocupa a parte central do tronco e tem como funo armazenar
substncias nutritivas. Particularmente importante nas plantas jovens, por
participar na conduo de seiva bruta. O seu tamanho, colorao e forma
(principalmente nas angiospermas) so pouco variveis. Constituda por tecido
parenquimtico, susceptvel a apodrecimento causado por fungos.
Figura 3. Seo de um tronco tpico (fonte: BURGER & RICHTER, 1991).
21
Dentre as propriedades fsico-mecnicas da madeira, podem-se destacar:
Massa especfica ou densidade (g/cm3) a propriedade mais importante
da madeira. A massa (g) reflete a quantidade de matria lenhosa e de espaos
vazios por unidade de volume (cm3) na madeira. A massa especfica varia de
acordo com vrios fatores: cerne, alburno e, sobretudo, com o teor de umidade.
Portanto, uma comparao para ser vlida, deve ser feita nas mesmas condies
(BURGER & RICHTER, 1991);
Massa especfica aparente ou densidade aparente (g/cm3) a relao
entre a massa e volume da madeira a um determinado teor de umidade. Como
material poroso e higroscpico, a madeira tem seu volume alterado em funo da
umidade at o ponto de saturao das fibras;
Densidade bsica (g/cm3) a relao entre a massa absolutamente seca
da madeira (isenta de gua livre e de adeso) e volume saturado (umidade acima
do PSF). So os valores mnimo de massa e mximo de volume (TOMAZELLO
FILHO, ano ?).
TOMAZELLO FILHO (1985, 1985 ,1987) estudou a variao da densidade
bsica em espcies do gnero Eucalyptus. Em amostra de disco da altura do
DAP, foram preparados corpos de prova 2x2x3 cm em 5 diferentes posies no
sentido medula-casca (0; 25; 50; 75 e 100% do raio das amostras). A densidade
bsica foi crescente no sentido medula-casca para as espcies: Eucalyptus
saligna, E. grandis, E. microcorys, E. pilularis, E. pellita e E. acmeniodes. Esse
modelo de variao da densidade observado com maior freqncia para
diferentes espcies do gnero. Para o E. gummifera, os valores de densidade
bsica mantiveram-se praticamente constantes, enquanto para o E. globulus, os
22
valores decresceram aps a posio 50% do raio das amostras . Os valores
mdios de densidade por espcie variaram de 0,385 a 0,562 g/cm3 (E. grandis e
E. microcorys respectivamente) (Tabela 8).
Tabela 8. Valores de densidade bsica mdia da madeira no sentido medula-
casca para espcies do gnero Eucalyptus.
Espcie Densidade Bsica Mdia (g/cm3)/ Posio Densidade Bsica
Mdia (g/cm3) 0% 25% 50% 75% 100% E. saligna 0,364 0,409 0,420 0,483 0,493 0,434
E. grandis 0,346 0,401 0,359 0,386 0,434 0,385
E.microcorys 0,509 0,503 0,559 0,619 0,619 0,562
E. pilularis 0,422 0,413 0,448 0,501 0,519 0,461
E. pellita 0,450 0,433 0,491 0,586 0,614 0,515
E.acmeniodes 0,470 0,465 0,511 0,582 0,610 0,528
E. gummifera 0,490 0,489 0,488 0,502 0,493 0,492
E. globulus 0,465 0,468 0,544 0,447 0,468 0,478
Fonte: modificado de TOMAZELLO FILHO (1985, 1985 e 1987).
2.3. Densitometria de raio X
Segundo o Glossary of dendrochronology, densitometria de raio X trata-se
de: mtodo para a medio da densidade da madeira a partir de filmes de raio X
de amostras finas de madeira (obtidas de seo do tronco).
Em estudo realizado por BANZATO & TOMAZELLO FILHO (1998), a
metodologia de densitometria de raio X, mostrou-se eficaz para determinao da
densidade aparente das rvores de Pinus taeda L.. Possibilitou analisar a
estrutura e as caractersticas dos anis de crescimento, til no s para
determinao da idade das rvores, mas tambm para se conhecer as taxas
anuais de crescimento radial e o efeito da aplicao de prticas de manejo.
http://www01.wsl.ch/glossary/FMPro?-db=dendroglossary.fp5&-lay=web&-format=details-po.html&ID_Nr=245&-Findhttp://www01.wsl.ch/glossary/FMPro?-db=dendroglossary.fp5&-lay=web&-format=details-po.html&ID_Nr=310&-Findhttp://www01.wsl.ch/glossary/FMPro?-db=dendroglossary.fp5&-lay=web&-format=details-po.html&ID_Nr=295&-Find
23
DECOUX et al. (2003) e LINDEBERG (2004) tambm obtiveram bons
resultados da aplicao da metodologia de densitometria de raios X.
2.4. Tomografia de impulso
O tomgrafo de impulso foi desenvolvido para avaliao do estado interior
das rvores. Baseia-se no princpio da cronometragem de ondas de estresse. A
velocidade do impulso dentro da rvore est altamente correlacionada com a
densidade do material, por isso pode ser usada para colher informaes sobre o
seu estado (RINNTECH, 2005).
Onda uma perturbao da matria ou energia que se propaga, mantendo
as suas caractersticas. Transporta energia e informao, mas no matria.
Existem dois tipos de ondas: ondas mecnicas - perturbao num meio material,
do qual dependem para se propagarem, por exemplo o som; ondas
eletromagnticas - propagao de um campo eltrico e magntico que no
necessita de um meio material para se propagar. A velocidade das ondas
mecnicas est relacionada rigidez do material, e com a densidade do mesmo
(VIEIRA, 2002).
RINNTECH (2005) explica que o hardware do tomgrafo de impulso
composto por (Figura 4):
Sensores cada sensor equipado com um vibrmetro e um regulador
eletrnico para anlise direta do tempo de entrada dos impulsos. Batendo no
sensor com um martelo so geradas ondas de estresse que viajam atravs da
madeira. O tempo de viagem das ondas entre os sensores gravado e
transformado em velocidade;
24
Bateria para fornecer energia para o tomgrafo. Atravs de um cabo serial
conector da bateria, os dados medidos so transferidos dos sensores para PC;
Cabos de conexo conectam os sensores uns aos outros, um dos
sensores bateria e a bateria ao PC.
Figura 4. Foto do tomgrafo de impulso e de PC usado para armazenar as
informaes.
O software do equipamento foi projetado para gravar os dados produzidos e
exibi-los em matrizes e em grficos de velocidade (Figura 5, 6 e 7):
Matriz de runtimes [s] contem o tempo de percurso do impulso medido
entre os sensores. Se um impulso no alcana um sensor, o runtime tende a
valores extremamente altos;
25
Matriz de velocidade [m/s] contem a velocidade calculada entre os
sensores. As velocidades das ondas entre os sensores so calculadas atravs da
distncia entre os sensores fornecida pelo usurio dividida pelo tempo de percurso
medido;
Matriz de delta [%] exibe a porcentagem de erro da medida realizada,
portanto quanto um dado confivel. Quando o delta est entre 0 e 10%, o dado
confivel, e quando delta est acima de 10%, o dado no confivel;
Figura 5. Software do tomgrafo de impulso exibindo a matriz de delta [%],
indicando a confiabilidade das medidas (RINNTECH, 2005).
Grfico de linha exibe a velocidade entre os pares de sensores por meio
de linhas coloridas. No permite localizar o defeito da madeira. Todas as cores do
grfico so encontradas na palheta de cores, que exibe as velocidades inicial,
mdia e final a que se referem;
26
Figura 6 . Software do tomgrafo de impulso exibindo grfico de velocidade de
linhas, com palheta de cores mostrando velocidades inicial, mdia e final a que se
referem.
Grfico de superfcie calculado atravs do grfico de linha, usando
algoritmo matemtico. Sua qualidade depende da densidade da rede de sensores.
Permite localizar o defeito da madeira. Todas as cores do grfico so encontradas
na palheta de cores, que exibe as velocidades inicial, mdia e final a que se
referem.
27
Figura 7 . Software do tomgrafo de impulso exibindo grfico de velocidade de
superfcie, com palheta de cores mostrando velocidades inicial, mdia e final a que
se referem.
As medidas do tomgrafo de impulso no so explicadas por elas mesmas.
A velocidade do impulso est altamente correlacionada com a densidade da
madeira, mas pode ser afetada por parmetros anatmicos. As diferenas
particulares entre as espcies precisam ser levadas em conta (RINNTECH, 2005).
28
2.5. Avaliao do risco de queda associado a problemas do tronco
Para sobreviver em qualquer ambiente, as rvores necessitam ser
mecanicamente confiveis e possuir um razovel nvel de segurana. Esse nvel
de segurana, que deve ser ajustado de acordo com o crescimento da planta,
pode ser baseado no tronco. A susceptibilidade do tronco para falhas mecnicas
aumenta conforme a rvore cresce em massa e em altura (NIKLAS, 2002).
BOND & TUCKER (2006) recomendam a seguinte avaliao de risco de
queda referente a defeitos no tronco:
Baixo defeitos so pequenos (feridas pequenas recuperveis pela rvore);
Mdio defeitos so presentes e bvios (cavidade abrangendo 10 a 25%
da circunferncia do tronco);
Alto defeitos presentes so numerosos e/ou significativos (cavidade
abrangendo 30 a 50% da circunferncia do tronco);
Severo defeitos so muito severos (cavidade abrangendo mais de 50% do
tronco).
A remoo recomendada para rvores em que ocorrem: apodrecimento
em mais de 2/3 do tronco; cavidade maior que metade da circunferncia do tronco
e 1/3 do dimetro do tronco apodrecido; cavidade cobrindo 2/3 ou mais da
circunferncia do tronco (BOND & TUCKER, 2006).
Para KARLOVICH et al. (2000), rvores so classificadas como boas
quando possuem as condies:
no mais que rachaduras ou fendas pequenas;
cavidades no excedendo 30% do dimetro do tronco;
galhos quebrados com dimetro menor que 20cm;
29
no mais que mnimas evidncias de insetos, doenas ou plantas
parasitas;
menos que 1/3 do sistema radicular exposto;
inclinao menor que 30%.
No ocorrendo qualquer dos critrios acima, a rvore considerada em m
condio.
2.6. Processamento de imagens
SILVA FILHO (2004) avaliou a floresta urbana de nove bairros do municpio
de Piracicaba-SP por meio de imagens de videografia. Neste trabalho, foi feita
identificao e quantificao do tecido urbano como um todo, composto por
floresta urbana, sistema virio, edificaes, pavimentaes e outros tipos de
coberturas. Para tal, foi utilizada a metodologia de classificao supervisionada
por meio do programa TNT Mips 6.8.
A classificao supervisionada utiliza algoritmos cujo reconhecimento dos
padres espectrais na imagem se faz com base numa amostra de rea de
treinamento (treinador), que fornecida ao sistema de classificao pelo analista.
Por meio das classes identificadas no treinador, so determinados valores
centrais e a variabilidade em cada banda (R, G, B) para cada classe do treinador.
Esta informao permite ao processo determinar a probabilidade de uma dada
clula de um pacote de bandas pertencer a uma determinada classe do treinador.
A probabilidade depende da distncia do valor da clula para o valor central da
classe, e o tamanho e forma das classes no espao espectral.
30
Para avaliar estatisticamente a exatido do mapeamento temtico utilizou-
se a estatstica Kappa extrada de matriz de erro obtida pelo programa de
geoprocessamento TNT Mips 6.8, conforme descrito em Landis & Koch2 e
Moreira3 citados por SILVA FILHO (2004). A estatstica Kappa pode ser obtida por
meio das equaes:
Sendo Po a exatido geral; Pc, a proporo de unidades que concordam
por casualidade; M, o nmero de classes presentes na matriz de erro; nij, o
nmero de observaes na linha i e coluna j; n i + e n + i, os totais marginais da
linha i e da coluna j, respectivamente; e N, o nmero total de unidades amostrais
contempladas pela matriz.
O valor da estatstica Kappa, determinado por meio da equao (1),
comparado em classes de acurcia, sendo que de 80% a 100% a classificao
reconhecida como excelente.
______________________
2 LANDIS, J. R.; KOCH, G. G. The measurement of observer agrement for categorical data.
Biometrics, Arlington, v.33, n.1, p.159-174, 1977. 3 MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicao. 2
ed. Viosa, UFV, 307p., 2003.
31
3. OBJETIVO
Os testes realizados objetivaram a aplicao do tomgrafo de impulso na
avaliao do risco de queda de rvores dos macios de eucalipto do Parque
Ibirapuera.
3.1 Objetivos Especficos
Analisou-se qual o melhor procedimento de utilizao do equipamento para
obteno de informaes confiveis;
Compararam-se os valores de velocidade de onda obtidos pela tomografia
de impulso aos valores de densidade aparente obtidos pela densitometria de raio
X, para verificar a confiabilidade do tomgrafo de impulso;
Avaliou-se o risco de queda de rvores dos macios de eucalipto do Parque
Ibirapuera por meio da utilizao de ferramentas de processamento de imagens.
4. MATERIAIS E MTODOS
4.1. Atividades de teste em laboratrio
4.1.1. Coleta de amostras de lenho
Para os testes do tomgrafo de impulso em laboratrio foram realizadas 2
coletas de material vegetal do lenho de rvores:
Primeira coleta - foram coletadas sees da regio basal de 5 rvores de
espcies diferentes do Parque da ESALQ, tombadas durante o mini-ciclone
ocorrido em 29 de maro de 2006. Tais amostras possuam as seguintes
caractersticas (Tabela 9 e Figura 8):
32
Tabela 9: Caractersticas das amostras de lenho retiradas da regio basal de 5
espcies diferentes (primeira coleta).
Nome Cientfico Nome Popular Altura (cm)
Permetro da circunferncia (cm)
Schizolobium parahyba (Vell.) Blake guapuruvu 35,5 203
Eucalyptus saligna Sm. eucalipto 19,5 144
Caesalpinia echinata Lam. pau-Brasil 43 132
Caesalpinia frrea Mart. Ex Tul. pau-ferro 45 126
Cedrela odorata L.* cedro 37 186
* O lenho amostrado era composto por dois lenhos originrios: um maior com 133 cm de
permetro da circunferncia e outro menor com 105 cm.
Figura 8. Amostras da primeira coleta: eucalipto, cedro e guapuruvu frente; pau-
Brasil e pau-ferro atrs.
Segunda coleta - foram coletadas 16 amostras do lenho de rvores da
espcie Eucalipto saligna Sm. de variadas regies do tronco, com cerca de 50 cm
33
de altura e com diversas medidas de dimetro. O local de origem foi a Estao
Experimental de Anhembi ESALQ/USP, plantio para produo de madeira.
4.1.2. Produo de grficos de velocidade das amostras da primeira coleta
Na seo transversal das amostras de lenho a 30 cm de altura, foram
fixados 12 pregos. Procurou-se distribu-los ao longo da circunferncia das
amostras a distncias iguais, atravessando a regio cerne/alburno (RINNTECH,
2005). A profundidade utilizada foi de 1 a 2 cm dentro do alburno.
Os pregos foram utilizados para sustentao dos sensores do tomgrafo.
Tais sensores receberam pancadas de martelo, para a produo de ondas
mecnicas e, consequentemente, dos grficos de velocidade.
Foram produzidos grficos com 2, 3, 4, 5 e 6 pancadas, primeiramente,
utilizando-se 12 sensores, depois 9 sensores e por ltimo 6 sensores, sendo
realizadas 6 repeties para cada tratamento (exceto para guapuruvu e eucalipto
com 12 sensores e 6 pancadas, para os quais foram feitas apenas 5 repeties).
Os pregos no foram mudados de posio, apenas foram retirados 3 sensores e
depois 6, sempre de forma intercalada. Totalizaram-se 448 grficos de velocidade.
Para o cedro, alm das repeties acima, produziram-se 2 grficos
diferenciados, pois o lenho dessa amostra era originado da unio de dois lenhos.
Tais grficos foram produzidos respeitando-se o limite entre os lenhos originrios.
Portanto, produziu-se um grfico do lenho originrio maior (9 sensores e 6 batidas)
e outro do lenho originrio menor (6 sensores e 6 batidas).
34
4.1.3. Anlise dos grficos de velocidade das amostras da primeira coleta
Para anlise dos grficos de velocidade obtidos dos tratamentos e
repeties nas amostras da primeira coleta, foram utilizadas suas matrizes de
Delta [%]. Por meio do uso do Excel foi possvel avaliar os dados nelas contidos.
Os grficos de velocidade da amostra de cedro no foram usados, pois no
correspondiam condio real do lenho, devido colocao errnea dos pregos
na amostra (abordado no item 5.1.i). Portanto foram analisados 358 grficos de
velocidade.
4.1.4. Comparao dos dados obtidos pela densitometria de raios X e pela
tomografia de impulso
Aps a produo dos grficos de velocidade das primeiras amostras
coletadas, estas foram preparadas para aplicao da densitometria por raio-X.
Foram cortados discos de 5 centmetros de espessura, que incluram a seo
transversal de fixao dos pregos, e portanto de produo dos grficos
(BANZATTO & TOMAZELLO FILHO, 1998) (Figura 9).
Figura 9. Discos de 5 centmetros de espessura retirados das amostras contendo
a seo transversal de fixao dos pregos: cedro, eucalipto, guapuruvu, pau-
Brasil, pau-ferro.
35
Nos discos, foram demarcadas e cortadas amostras diametrais com 1,5 cm
de largura em serra de disco e, destas, cortadas amostras transversais em
equipamento de dupla-serra, com 2 mm de espessura (BANZATTO &
TOMAZELLO FILHO, 1998) (Figura 10).
Figura 10. Serra de disco; amostras diametrais de 1,5 cm de largura retiradas dos
discos; equipamento de dupla-serra; amostras transversais com 2 mm de
espessura retiradas das amostras diametrais.
Acondicionadas em sala a 20C e 50% de umidade relativa por 12 horas, as
amostras transversais foram homogeneizadas a 12% de umidade relativa.
Posteriormente foram radiografadas com aparelho Hiwlett Packarb Faxitron 43850
e reveladas (BANZATTO & TOMAZELLO FILHO, 1998). Os filmes radiogrficos
foram digitalizados e os valores pontuais de um eixo das amostras, bem como os
respectivos grficos dos perfis de densidade aparente das amostras de lenho
foram obtidos atravs da aplicao dos softwares CRAD e CERD.
No caso do pau-ferro, no foi possvel concluir a metodologia acima, pois
suas amostras continham substncias extrativas, que interferiram na radiografia,
impedindo a produo do grfico do perfil de densidade aparente.
Para comparar os dados obtidos pela densitometria de raio X e pela
tomografia de impulso, selecionou-se a faixa da imagem tomogrfica (grfico de
velocidade produzido com 12 sensores e 6 batidas) na qual estaria contido o eixo
36
utilizado pela densitometria de raio X. Dessa faixa, percorreu-se uma linha de
pixels para confeco do grfico dos perfis de velocidade de onda mecnica das
amostras de lenho, a semelhana da densitometria.
As cores dos pixels da linha percorrida foram reconhecidas com o auxlio do
software Adobe Photoshop. Foram tambm reconhecidas as cores da palheta
exibida nos grficos de velocidade. Pode-se associar um valor de velocidade a
cada cor de pixel, dividindo-se a faixa de velocidades do grfico (cujos valores
extremos so mostrados junto palheta) pelo total de cores observadas na
palheta. Por fim, cada pixel da linha percorrida recebeu a velocidade
correspondente a sua cor e o grfico do perfil de velocidade de onda mecnica
produzido.
Tambm, produziu-se o diagrama de disperso das mdias de velocidade
vs. mdias de densidade em faixas de 3 cm das posies das amostras e foi
aplicado teste de Tukey para comparao entre as mdias.
importante destacar que em todos os mtodos, sempre foram utilizados
os grficos de velocidade de superfcie (e no os grficos de linha), pois permitem
a visualizao de defeito do tronco. Tambm so chamados de imagens
tomogrficas.
4.1.5. Produo de grficos de velocidade das amostras da segunda coleta
Nas 16 amostras de lenho de Eucalyptus saligna Lm. da segunda coleta, os
pregos para sustentao dos sensores foram fixados em seo transversal a
cerca de 15 cm da seo transversal externa da amostra, para possibilitar a
comparao entre o grfico de velocidade obtido pelo tomgrafo de impulso e a
37
observao visual da seo transversal externa. Foram utilizados 12 sensores
sustentados pelos pregos fixados a distncias iguais entre si, atravessando a
casca e o alburno entre 1 e 2 cm de profundidade.
Cada sensor recebeu 5 pancadas de martelo. Enquanto as pancadas eram
executadas, o software do tomgrafo de impulso exibia a matriz de Runtimes [s]
para que fosse avaliada a qualidade do impulso recebido. Caso fosse observado
que no havia sido medido o runtime (tempo de percurso da onda mecnica) entre
vrios sensores, a exemplo da ltima linha da matriz da Figura 11, a linha era
excluda e repetida a pancada, at que se completassem 5 pancadas por sensor.
Figura 11. Software do tomgrafo de impulso exibindo matriz de Runtimes [s].
38
Aps a execuo das pancadas, observava-se a matriz de Delta [%]
produzida. Caso ocorressem clulas com valores maiores que 10%, que
significam medies da velocidade no confiveis, mais algumas pancadas eram
executadas naquele sensor para tentar reduzir o valor at a faixa aceitvel (delta
entre 0 e 10%). Foram dadas, no mximo mais 5 pancadas.
No exemplo da Figura 12, os sensores ID_5576, ID_5581, ID_5583
receberam novas pancadas para diminuio dos deltas iguais a 100%.
Figura 12. Software do tomgrafo de impulso exibindo matriz de Delta [%].
39
4.1.6. Velocidade limite entre tecido saudvel e tecido ruim em Eucalyptus
saligna Lm.
Por meio da observao visual da seo transversal externa das amostras
de lenho de Eucalyptus Saligna Lm. da segunda coleta e dos grficos de
velocidade dessas amostras, separou-se a regio representativa de tecido
saudvel da regio representativa de tecido ruim nos grficos.
Foi observado a partir de qual cor de pixel o grfico estaria representando
regies de tecido ruim nos 16 grficos de velocidade das diferentes amostras.
A variao da densidade nas espcies mais comuns do gnero Eucalyptus,
entre 0,385 e 0,562 g/cm3 e esta densidade geralmente e crescente no sentido
medula-casca. A densidade do Eucayipus saligna Lm. 0,434 g/cm3 e crescente
no sentido medula-casca, tornando-a boa representante do gnero (TOMAZELLO,
1985). A anlise foi feita em amostras de Eucalyptus saligna Lm. para que os
resultados obtidos pudessem ser extrapolados para os indivduos, tambm do
gnero Eucalyptus, selecionados no Parque Ibirapuera.
4.2. Atividades de teste no Parque Ibirapuera
4.2.1. Caracterizao do local de estudo
O Parque Ibirapuera se localiza na Zona Sul do municpio de So Paulo, no
bairro Ibirapuera.
Sua rea de 110,0 ha. E pode ser dividida, segundo uma linha norte-sul
que passa pelo seu centro, em dois ambientes geolgicos distintos: i) na poro
oriental do parque, encontram-se terrenos aluviais quaternrios contendo antigas
vrzeas que foram aterradas (onde hoje se localizam os lagos); ii) na poro
40
ocidental, h terrenos firmes constitudos por macios de sedimentos tercirios da
Formao Resende. O lenol fretico est a profundidades que variam de 1,50 a
2,50m na regio a montante e de 1,5 a 4,5m na regio da Av. Repblica do Lbano
(Link et al. 4 citado por VEIGA, 2004).
O clima da regio subtropical mido com estiagem no inverno, com a
temperatura do ms mais quente superior a 23C e a do ms mais frio inferior a
18C (VEIGA, 2004).
Os macios de eucaliptos do Parque Ibirapuera foram divididos e
localizados para este estudo conforme a Figura 1, como foi feito por VEIGA
(2004).
4.2.2. Seleo e marcao de indivduos arbreos para aplicao do
tomgrafo de impulso
Dentro de cada um dos 8 macios de eucalipto do Parque Ibirapuera foram
escolhidas 7 rvores que apresentassem preferencialmente: estado geral regular a
pssimo, proeminente desequilbrio de caule e/ou de copa, leso aparentes. Tais
indivduos foram marcados cal com um nmero que os identificou dentro do
macio.
4.2.3. Produo de grficos de velocidade dos indivduos selecionados
Foram produzidos grficos de velocidade de seo transversal localizada
na regio basal do lenho das rvores selecionadas, de acordo com a metodologia
____________________ 4 LINK et al., 2003. Plano diretor do Parque Ibirapuera e respectivas intervenes. VRL Arquitetos
Associados. v. 1, 145p.
41
de produo de grficos de velocidade das amostras da segunda coleta (item
4.1.5).
4.2.4. Anlise dos grficos de velocidade das rvores de eucalipto do
Parque Ibirapuera
A anlise dos grficos de velocidade das rvores de eucalipto do Parque
Ibirapuera foi composta por duas partes: 1 parte foram analisados os dados da
matriz de Velocidade [m/s] dos grficos com o auxlio do Excel; 2 parte
classificao supervisionada das imagens tomogrficas (grficos de velocidade)
por meio do software TNT Mips 7.2.
Na classificao supervisionada dos grficos de velocidade por meio do
TNT Mips 7.2, foram usadas amostras de rea de tecido bom e de tecido ruim
para confeco do treinador. A partir da cor de pixel da velocidade limite entre
tecido saudvel e tecido ruim observada nas amostras de Eucalipto saligna Lm. da
segunda coleta, pode-se selecionar as amostras dentro da imagem tomogrfica.
Aps a confeco do treinador, procedeu-se a classificao. Para todas
obteve-se valor de estatstica Kappa superior a 80% (considerado excelente).
Com a porcentagem de rea de tecido bom e de tecido ruim dada pela
classificao supervisionada, pode-se avaliar o risco de queda da rvore de
acordo com os critrios de BOND & TUCKER (2006).
42
5. RESULTADOS E DISCUSSO
5.1. Produo de grficos de velocidade
Os testes realizados em laboratrio e em campo, demonstraram que 5
fatores influenciam a produo de grficos de velocidade: i) colocao dos pregos
de sustentao dos sensores; ii) qualidade da pancada de martelo e do impulso
produzido; iii) nmero de pancadas de martelo por sensor; iv) nmero de sensores
em relao ao permetro da circunferncia do lenho; v) condies climticas e
interferncias externas.
i) Colocao dos pregos de sustentao dos sensores:
Profundidade dos pregos - como salientado pela RINTECH (2005), os
pregos devem atravessar a casca e parte do alburno do lenho para produo de
imagens tomogrficas de qualidade. Na Figura 13, observam-se manchas
amarelas e vermelhas na periferia do grfico devidas pouca profundidade dos
pregos, que ficaram presos apenas casca do lenho.
Figura 13. Grfico de velocidade da amostra de eucalipto da primeira coleta com
pregos fixados apenas na casca.
43
necessrio atravessar o alburno at que o prego fique firme (importante
tambm para sustentao do sensor), de 1 a 2 cm de profundidade no alburno foi
suficiente. Em alguns casos, o prego continuou sem firmeza mesmo quando
enfiado at o fim, o que foi resolvido pela remoo de parte da casca ou escolha
de outro local para fixao.
Posio dos pregos - todos os pregos devem estar direcionados para o
centro do lenho para evitar distores do grfico de velocidade. A Figura 14
mostra dois grficos diferentes, o segundo foi obtido pela mudana na posio dos
pregos que sustentavam o 3 e o 5 sensores na produo do primeiro grfico.
Estes pregos foram redirecionados para o centro do lenho. Observa-se que esta
alterao, reduziu a rea de menores velocidades do primeiro para o segundo
grfico.
Figura 14. Grficos de velocidade de onda da rvore 1 do macio 8 (Parque
Ibirapuera), sendo o segundo grfico obtido pela alterao da posio do 3 e do
5 pregos usados na produo do primeiro grfico.
H situaes em que a colocao dos pregos no ser to obvia, como
ocorreu com a amostra de cedro da primeira coleta, quando o lenho da rvore era
44
formado pela unio de dois lenhos (Figura 15). Para produo do primeiro grfico
da Figura 15, colocaram-se os pregos equidistantemente, sem respeitar o limite
interno entre os lenhos originrios, gerando um grfico incorreto. Os outros
grficos foram obtidos respeitando-se esse limite, o segundo grfico
correspondente ao lenho originrio maior e o terceiro ao lenho originrio menor
mais danificado.
Figura 15. Foto da amostra de cedro da primeira coleta; grfico de velocidade
produzido sem respeitar o limite interno entre os lenhos originrios; grfico de
velocidade do lenho originrio maior; grfico de velocidade do lenho originrio
menor mais danificado.
45
Alm de direcionados para o centro, os pregos tambm devem estar
preferencialmente distribudos a distncias iguais (RINTECH, 2005). Este
procedimento ser mais discutido a frente nos itens iii e 5.2.1.
ii) Qualidade da pancada de martelo e do impulso produzido:
Conforme explicado pela RINTECH (2005), a pancada do martelo no
sensor deve ser: precisa - batendo-se bem em cima do parafuso do sensor para
pancada; firme - sem usar muita fora ou pouca fora; e uniforme evitando
variaes de intensidade.
Constatou-se nas etapas de produo de grficos, que a qualidade da
batida influencia diretamente na qualidade do impulso produzido.
Os dados dos impulsos recebidos pelos sensores so exibidos nas matrizes
do software do tomgrafo de impulso. No mtodo de produo de grficos
utilizado nas amostras da primeira coleta essas matrizes no foram analisadas. Ao
contrrio do mtodo utilizado nas amostras de eucalipto e nos indivduos
selecionados do Parque Ibirapuera, no qual as matrizes do software foram
analisadas.
Quando as matrizes so analisadas, conforme o segundo mtodo, podem-
se eliminar dados de impulso de m qualidade ou introduzir mais medies por
meio de novas pancadas, melhorando a qualidade dos dados das matrizes e,
conseqentemente, do grfico de velocidade.
46
iii) Nmero de pancadas de martelo por sensor:
Na anlise das matrizes de Delta% dos 358 grficos de velocidade obtidos
das primeiras amostras coletadas, foram separados os dados confiveis (at 10%
de erro) dos dados no confiveis (acima de 10% de erro). Foi calculada a
porcentagem de dados confiveis, conforme o nmero de batidas e de sensores
das amostras (Tabela 10) e construdos os grficos da Figura 16.
Na Tabela 10, observa-se em cada amostra que conforme o nmero de
batidas de martelo aumentou, a porcentagem de dados confiveis cresceu (exceto
para o pau-Brasil com 6 sensores de 5 para 6 batidas e para o pau-ferro com 6
sensores de 4 para 5 batidas). Os acrscimos na porcentagem de dados
confiveis tenderam a ser menores conforme o nmero de batidas aumentou.
A mudana do nmero de sensores tambm alterou a porcentagem de
dados confiveis. Os resultados de 6 para 12 sensores foram sempre melhores,
enquanto de 6 para 9 sensores houve aumento da porcentagem de dados
confiveis em poucas observaes. Os 9 sensores no foram distribudos a
distncias iguais, o que provavelmente diminuiu a qualidade das medies,
mostrando a importncia de manter os sensores a distncias iguais, conforme j
foi comentado no item i.
As colunas de Total Global confirmam essas tendncias observadas.
47
Tabela 10. Porcentagem de dados confiveis conforme amostra, nmero de
sensores e nmero de batidas.
Porcentagem de dados confiveis Sensores
Amostra Batidas 6 9 12 Total Global
Eucalipto 2 0,56% 0,46% 0,51% 0,51%
3 42,22% 34,95% 47,98% 41,72%
4 58,33% 56,02% 68,18% 60,84%
5 72,22% 77,31% 84,97% 78,17%
6 75,00% 82,18% 88,48% 81,50%
Eucalipto Total 49,67% 50,19% 56,97% 52,22%
Guapuruvu 2 0,56% 0,23% 0,88% 0,56%
3 43,33% 47,22% 46,09% 45,55%
4 65,00% 59,03% 65,28% 63,10%
5 76,67% 74,31% 85,23% 78,73%
6 91,67% 87,50% 91,97% 90,29%
Guapuruvu Total 55,44% 53,66% 56,71% 55,26%
Pau-brasil 2 0,00% 0,69% 0,00% 0,23%
3 43,33% 35,65% 45,83% 41,60%
4 59,44% 55,32% 65,40% 60,06%
5 75,56% 65,97% 77,15% 72,89%
6 73,89% 76,39% 80,56% 76,94%
Pau-Brasil Total 50,44% 46,81% 53,79% 50,35%
Pau-ferro 2 0,00% 0,93% 0,63% 0,52%
3 35,00% 28,94% 56,06% 40,00%
4 65,56% 52,31% 73,23% 63,70%
5 63,33% 54,86% 81,19% 66,46%
6 71,67% 64,12% 84,22% 73,33%
Pau-ferro Total 47,11% 40,23% 59,07% 48,80%
Total Global 50,67% 47,72% 56,63% 51,65%
Os grficos seguintes ressaltam as informaes da Tabela 10, percebe-se
claramente a tendncia de acrscimo na porcentagem de dados confiveis
conforme o nmero de batidas aumenta e de que forma este incremento tende a
ser menor com o aumento do nmero de batidas.
48
Figura 16. Grficos de nmero de batidas de martelo versus porcentagem de
dados confiveis: eucalipto, guapuruvu, pau-Brasil, pau-ferro, todos os dados.
49
Assim, estabeleceu-se como suficiente o nmero de 5 batidas por sensor
para a produo de grficos de velocidade. Acompanhando as matrizes de
Runtimes [s] e de Delta % (conforme mtodo apresentado no item 4.1.5) pode-se
observar a qualidade dos dados e excluir ou adicionar medies quando
necessrio.
iv) Nmero de sensores em relao ao permetro da circunferncia do
lenho:
Os indivduos selecionados do Parque Ibirapuera apresentaram uma
diversidade no permetro da circunferncia entre 108 a 504cm, resultando numa
variao na distncia entre os 12 sensores usados de 9 a 42cm (Tabela 11).
De suas matrizes de Velocidade [m/s] produzidas pelo software do
tomgrafo, foram contadas as clulas que exibiam valor nulo de velocidade, pois
significa que as medies entre o par de sensores no foram feitas pelo
equipamento (Tabela 11).
50
Tabela 11. Permetro da circunferncia, distncia entre sensores e nmero de
medies no realizadas entre sensores dos indivduos selecionados por macio.
Macio rvore Permetro da
Circunferncia Distncia entre
Sensores n medies
no realizadas 1 1 180 15 9 1 2 312 26 22 1 3 156 13 0 1 4 216 18 34 1 5 264 22 11 1 6 360 30 39 1 7 108 9 0 2 1 348 29 27 2 2 216 18 8 2 3 288 24 17 2 4 204 17 11 2 5 288 24 16 2 6 276 23 11 2 7 216 18 5 3 1 252 21 6 3 2 144 12 0 3 3 192 16 31 3 4 228 19 5 3 5 252 21 9 3 6 180 15 3 3 7 276 23 16 4 1 156 13 0 4 2 144 12 9 4 3 192 16 1 4 4 168 14 1 4 5 240 20 6 4 6 276 23 3 4 7 204 17 4 5 1 264 22 2 5 2 240 20 2 5 3 312 26 5 5 4 276 23 7 5 5 192 16 0 5 6 324 27 6 5 7 144 12 0 6 1 228 19 1 6 2 264 22 12 6 3 408 34 22 6 4 168 14 4 6 5 216 18 0 6 6 228 19 0 6 7 240 20 1 7 1 120 10 0 7 2 180 15 0 7 3 204 17 1 7 4 192 16 3 7 5 372 31 10 7 6 240 20 4 7 7 504 42 10 8 1 168 14 12 8 2 324 27 32 8 3 324 27 20 8 4 264 22 28 8 5 168 14 8 8 6 180 15 0 8 7 192 16 2
Indivduos com o maior e menor permetro entre as circunferncias Indivduos retirados na produo do segundo diagrama de disperso
51
O diagrama de disperso e a equao linear de 1 grau das distncias entre
sensores vs. nmero de medies no realizadas entre sensores (Figura 17),
mostrou no haver correlao entre estas duas variveis, quando utilizados todos
os dados coletados. O R2 igual a 0,2571 no foi significativo pelo teste de Tukey.
Diagrama de disperso de distncia entre sensores em cm (eixo X) versus
nmero de medies no realizadas entre sensores (eixo y).
y = 0,808x - 7,1016
R2 = 0,2571
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
5 10 15 20 25 30 35 40 45
Figura 17. Diagrama de disperso de distncia entre sensores vs. nmero de
medies no realizadas entre sensores (todos os dados coletados).
No segundo diagrama de disperso e em sua equao do 1 grau
(Figura18), 6 pontos discrepantes do conjunto de dados do primeiro diagrama
foram retirados. Obteve-se R2 igual a 56,29 que foi significativo pelo teste de
Tukey a 1%, constatando haver correlao entre as variveis distncia entre
sensores e nmero de medies no realizadas entre sensores.
Conforme a distncia entre os sensores diminui, o nmero de medies no
realizadas tende a diminuir. Portanto, na aplicao do tomgrafo de impulso
52
recomenda-se utilizar o maior nmero de sensores a disposio, para que o
conjunto de dados sobre os impulsos seja melhor e, portanto, o grfico de
velocidade produzido.
Diagrama de disperso de distncia entre sensores em cm (eixo X) versus
nmero de medies no realizadas entre sensores (eixo Y).
y = 1,2303x - 16,419
R2 = 0,5629**
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
5 10 15 20 25 30 35
Figura 18. Diagrama de disperso de distncia entre sensores vs. nmero de
medies no realizadas entre sensores (excludos 6 pontos discrepantes).
v) Condies climticas e interferncias externas:
destacado pela RINNTECH (2005) a impossibilidade do uso do tomgrafo
de impulso enquanto houver chuva, independente de sua intensidade.
Em campo, durante as medies realizadas no Parque Ibirapuera,
constatou-se que o vento tambm pode impedir o uso do equipamento. As copas
das rvores so balanadas, produzindo ondas mecnicas que acabam sendo
captadas pelos sensores e confundidas com as pancadas de martelo.
53
O trfego intenso de automveis nas Avenidas Repblica do Lbano e
Pedro lvares Cabral se apresentou como uma importante interferncia externa.
As ondas mecnicas produzidas pela passagem dos automveis tambm
impossibilitaram o uso do equipamento, sendo necessrio aguardar perodos de
menor movimento.
5.2. Comparao dos dados obtidos pela densitometria de raios X e pela
tomografia de impulso
As Figuras 19, 20 e 21 exibem os grficos de perfil de densidade aparente
seguidos pelos grficos de perfil de velocidade das amostras de eucalipto,
guapuruvu e pau-Brasil. Pela observao dos pares de grficos, nota-se que
existem semelhanas entre as suas curvas, tanto no primeiro raio (representado
pelos valores negativos de posio) como no segundo raio (valores positivos de
posio).
No grfico de perfil de densidade aparente do eucalipto, percebe-se que
existe crescimento da densidade no sentido medula-casca (TOMAZELLO, 1985).
A queda da densidade aparente observada nas extremidades do grfico
atribuda degradao da madeira, uma vez que as rvores coletadas estavam
cadas a cerca de 4 meses.
54
Figura 19. Eucalipto: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil de
velocidade de onda mecnica.
Figura 20. Guapuruvu: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil
de velocidade de onda mecnica.
Figura 21. Pau-Brasil: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil
de velocidade de onda mecnica.
55
O diagrama de disperso e a equao de regresso polinomial de 2 grau
das mdias de velocidade vs. as mdias de densidade (Figura 22, 23, 24)
permitem se analisar quanto os dados obtidos pela tomografia de impulso so
semelhantes aos obtidos pela densitometria de raios X. Os asteriscos indicam que
o valor de R2 foi significativo pelo teste de Tukey a 1%, portanto as mdias de
densidade aparente e de velocidade de onda obtidas ao longo do perfil do lenho
so semelhantes.
Eucalipto
Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs mdias de
densidade (eixo Y) da amostra de Eucalipto combinados pela posio.
y = -3E-06x2 + 0,006x - 1,861
R2 = 0,5019**
0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
650 700 750 800 850 900 950
Figura 22. Eucalipto: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs.
mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de origem.
Faixas (cm)
Velocidade (m/s)
Densidade Ap. (g/cm
3)
-22--19 757,15 0,81
-19--16 904,20 1,01
-16--13 848,10 0,99
-13--10 821,73 0,96
-10--7 805,78 1,11
-7--4 810,14 1,08
-4--1 708,49 0,88
-1-2 657,43 0,81
2-5 758,95 0,76
5-8 781,17 0,94
8-11 755,36 0,98
11-14 824,95 1,01
14-17 788,63 0,99
17-20 696,02 0,77
56
Guapuruvu
Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs mdias de
densidade (eixo Y) da amostra de Guapuruvu combinados pela posio.
y = 2E-05x2 - 0,0164x + 3,9176
R2 = 0,7407**
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
0,85
350 400 450 500 550 600
Figura 23. Guapuruvu: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X)
vs. mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.
Pau-Brasil
Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs mdias de
densidade (eixo Y) da amostra de Pau-brasil combinados pela posio.
y = 2E-06x2 - 0,0022x + 1,6478
R2 = 0,5364**
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100
Figura 24. Pau-Brasil: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X)
vs. mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de
origem.
Faixas (cm)
Velocidade (m/s)
Densidade Ap. (g/cm
3)
-21--18 586,59 0,54
-18--15 571,51 0,48
-15--12 544,64 0,37
-12--9 463,22 0,34
-9--6 422,32 0,33
-6--3 440,66 0,25
-3-0 425,19 0,23
0-3 396,69 0,26
3-6 387,99 0,27
6-9 460,60 0,26
9-12 492,03 0,24
12-15 474,54 0,28
15-18 501,43 0,28
18-21 552,34 0,39
21-24 560,56 0,42
24-27 566,94 0,54
27-30 563,94 0,46
30-33 579,95 0,81
Faixas (cm)
Velocidade (m/s)
Densidade Ap. (g/cm
3)
-25--22 792,38 1,14
-22--19 907,44 1,23
-19--16 941,78 1,20
-16--13 925,70 1,14
-13--10 881,28 1,02
-10--7 846,99 0,99
-7--4 893,06 0,96
-4--1 799,25 0,89
-1-2 667,88 0,99
2-5 866,74 1,17
5-8 920,79 1,07
8-11 1032,81 1,31
11-14 1078,86 1,29
14-17 860,27 1,11
57
Como observado anteriormente, ocorreram semelhanas entre os grficos.
Contudo houve variaes devidas, provavelmente, ao mtodo usado para
obteno dos valores de velocidade - em uma linha de pixels da imagem
tomogrfica - para confeco da tabela de valores semelhana da densitometria
de raios X. Tal mtodo especfico da densitometria (apenas um eixo amostral),
enquanto a tomografia de impulso reproduz regies na totalidade da seco
transversal, com uma resoluo diferente do raio X. O tomgrafo mais eficiente
para detectar regies. Enquanto que o raio X mais preciso em um eixo da
amostra, porm incapaz de avaliar reas completas de uma seo do tronco.
Com os resultados obtidos, comprovou-se que existe coincidncia das
medies dos lenhos de eucalipto, guapuruvu e pau-Brasil feitas pela tomografia
de impulso e pela densitometria de raios X, o que comprova a eficincia do
tomgrafo de impulso para reproduzir planos do interior das rvores.
5.2.1. O caso da amostra de cedro
Para o cedro, foram feitos os grficos de densidade aparente e de
velocidade de onda apenas para o lenho originrio maior da amostra. Pois o raio X
atravessa a madeira para obter resultados de densidade e o lenho originrio
menor estava com um grande oco.
Pela observao dos grficos de densidade aparente e de velocidade de
onda da amostra de lenho de cedro (Figura 25), percebe-se que existem
semelhanas entre as cursas do segundo raio (valores positivos de posio),
porm a discrepncia grande no primeiro raio (valores negativos). A extremidade
58
exterior do primeiro raio coincide com o limite entre os dois lenhos originrios da
amostra, trecho impossvel de se fixar pregos para sensores.
Figura 25. Cedro: grfico de perfil de densidade aparente e grfico de perfil de
velocidade de onda mecnica.
As mdias de densidade aparente e de velocidade de onda encontradas ao
longo do perfil do lenho no foram semelhantes. O R2 igual a 0,1766 foi no
significativo pelo teste de Tukey (Figura 26).
Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs mdias de
densidade (eixo Y) da amostra de Pau-brasil combinados pela posio.
y = 1E-06x2 - 0,0013x + 1,0153
R2 = 0,1766
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
0,85
450 550 650 750 850
Figura 26. Cedro: Diagrama de disperso de mdias de velocidade (eixo X) vs.
mdias de densidade (eixo y) por faixa de posio e tabela de dados de origem.
Faixas (cm)
Velocidade (m/s) Densidade
-16--13 503,15 0,65
-13--10 500,13 0,76
-10--7 496,54 0,82
-7--4 505,59 0,74
-4--1 472,63 0,61
-1-2 493,31 0,48
2-5 606,20 0,66
5-8 621,40 0,73
8-11 806,96 0,68
11-14 865,54 0,83
14-17 816,00 0,86
17-20 826,84 0,73
20-23 776,73 0,64
59
Este resultado pode estar associado ao fato dos sensores no estarem
distribudos a distncias iguais e tambm pela grande distncia que o trecho de
unio entre os lenhos originrios provocou entre dois sensores.
5.3. Anlise dos grficos de velocidade dos indivduos selecionados nos
macios de eucalipto do Parque Ibirapuera
Pela comparao das sees transversais das amostras de Eucalipto
saligna Lm. da segunda coleta com suas imagens tomogrficas, pode-se observar
que a cor do pixel da velocidade limite entre tecido bom e tecido ruim possua
banda R= 255, banda G= 255, banda B= 0. Este resultado foi extrapolado para a
classificao supervisionada das imagens tomogrficas dos eucaliptos do Parque
Ibirapuera.
A classificao supervisionada gerou uma imagem da classificao (tecido
bom em azul e tecido ruim em vermelho) e uma lista com os dados da
classificao para cada grfico de velocidade analisado (Figura 27 e 28).
Figura 27. Grfico de velocidade da rvore 5 do macio 1, e respectiva imagem
da classificao supervisionada (tecido bom em azul e tecido ruim em vermelho).
60
Figura 28. Lista dos dados da classificao supervisionada do grfico de
velocidade da rvore 5 do macio 1. A seta indica as porcentagens de tecido bom
e ruim.
Nas tabelas abaixo, encontram-se a porcentagem de tecido bom e a
porcentagem de tecido ruim calculada pela classificao supervisionada e o risco
61
de queda associado porcentagem de tecido ruim das rvores selecionadas de
cada macio.
Foi obtido baixo risco de queda em: 1 rvore dos macios 1, 2, 3, 5 e 8; em
4 rvores dos macios 6 e 7; e em 5 rvores do macio 4. Portanto as rvores
selecionadas apresentaram melhores condies no macio 4. Obtiveram mdio
risco de queda: 1 rvore do macio 7; 2 rvores do macio 2; e 3 rvores dos
macios 3, 5 e 8. O alto risco de queda foi encontrado em: 1 rvore dos macios
6 e 7; 2 rvores dos macios 2, 4, 5 e 8; 3 rvores dos macios 3; e 5 rvores do
macio 1. Severo risco de queda encontrou-se em: 1 rvore dos macios 1, 5, 7 e
8; e 2 rvores dos macios 2 e 6. Portanto o macio 1 apresentou as rvores
selecionadas em pior estado, com 5 rvores de alto risco de queda e 1 de risco
severo.
No total foram 18 rvores com baixo risco de queda (32,14%), 12 rvores
com mdio risco de queda (21,43%), 18 com alto risco de queda (32,14%) e 8 com
severo risco de queda (14,28%).
Tabela 12. Macio 1: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 1 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 39,82 60,18 Alto
rvore 2 69,41 30,59 Severo
rvore 3 47,24 52,76 Alto
rvore 4 42,01 57,99 Alto
rvore 5 41,28 58,72 Alto
rvore 6 42,05 57,95 Alto
rvore 7 0 100 Baixo
62
Tabela 13. Macio 2: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 2 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 36,32 63,68 Alto
rvore 2 10,31 89,69 Mdio
rvore 3 46,09 53,91 Alto
rvore 4 26,16 73,84 Mdio
rvore 5 51,08 48,92 Severo
rvore 6 53,8 46,2 Severo
rvore 7 7 93 Baixo
Tabela 14. Macio 3: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 3 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 21,07 78,93 Mdio
rvore 2 0 100 Baixo
rvore 3 10,23 89,77 Mdio
rvore 4 37,85 62,15 Alto
rvore 5 15,59 84,41 Mdio
rvore 6 40,13 59,87 Alto
rvore 7 41,15 58,85 Alto
Tabela 15. Macio 4: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 4 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 3,19 96,81 Baixo
rvore 2 5,4 94,6 Baixo
rvore 3 5,88 94,12 Baixo
rvore 4 0 100 Baixo
rvore 5 30,41 69,59 Alto
rvore 6 36,1 63,9 Alto
rvore 7 1,05 98,95 Baixo
63
Tabela 16. Macio 5: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 5 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 11,25 88,75 Mdio
rvore 2 11,32 88,68 Mdio
rvore 3 58,22 41,78 Severo
rvore 4 30,39 69,61 Alto
rvore 5 35,73 64,27 Alto
rvore 6 14,06 85,94 Mdio
rvore 7 3,01 96,99 Baixo
Tabela 17. Macio 6: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 6 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 52,7 47,3 Severo
rvore 2 55,11 44,89 Severo
rvore 3 47,49 52,51 Alto
rvore 4 9,68 90,32 Baixo
rvore 5 4,72 95,28 Baixo
rvore 6 3,73 96,27 Baixo
rvore 7 0,95 99,05 Baixo
Tabela 18. Macio 7: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 7 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 7,32 92,68 Baixo
rvore 2 2,19 97,81 Baixo
rvore 3 5,93 94,07 Baixo
rvore 4 15,37 84,63 Mdio
rvore 5 61,47 38,53 Severo
rvore 6 9,9 90,1 Baixo
rvore 7 31,08 68,92 Alto
64
Tabela 19. Macio 8: dados da classificao supervisionada e risco de queda
associado porcentagem de tecido ruim de acordo com BOND & TUCKER.
Macio 8 % de Tecido Ruim % de Tecido bom Risco de Queda
rvore 1 26,9 73,1 Mdio
rvore 2 84,37 15,63 Severo
rvore 3 48,68 51,32 Alto
rvore 4 19,38 80,62 Mdio
rvore 5 1,28 98,72 Baixo
rvore 6 49,66 50,34 Alto
rvore 7 20,93 79,07 Mdio
6. ATIVIDADES DE TRANSFERNCIA DA TECNOLOGIA
Atividades de transferncia da tecnologia realizadas:
Traduo do User Manual - Arbotom 3-D Tree Impulse Tomograph,
version 1.59 for Microsoft Windows 98, 2000, XP com instrues de utilizao do
tomgrafo de impulso e do seu software, para facilitar a sua consulta pelos
usurios que falam lngua portuguesa (RINNTECH, 2005) Anexo 1;
Demonstrao da aplicao do tomgrafo de impulso em aula da
disciplina de Silvicultura Urbana para alunos da ps-graduao;
Apresentao de 3 posters no 14 SIICUSP (06 de novembro de
2006) com resultados do presente trabalho, dos quais dois foram selecionados
entre os 10 melhores das Cincias Florestais Anexo 2;
Acompanhamento da metodologia realizada por Bianca M. Bortolato,
aluna do curso de graduao em Engenharia Florestal da ESALQ-USP.
Atividades de transferncia de tecnologia planejadas:
Doao de cpias deste trabalho para a Administrao do Parque
Ibirapuera e para a Prefeitura de Piracicaba;
65
Produo de artigo para publicao;
Realizao de outras atividades que se faam necessrias.
7. CONCLUSO
O tomgrafo de impulso foi capaz de produzir grficos de velocidade que
reproduziram as condies internas das amostras coletadas e das rvores
selecionadas nos macios de eucalipto do Parque Ibirapuera. Para tanto, foram
obtidas boas imagens tomogrficas quando adotada a seguinte metodologia de
uso:
os pregos para sustentao dos sensores do tomgrafo atravessaram a
casca e a regio do cerne/alburno entre 1 e 2 cm de profundidade, foram
direcionados para o centro do tronco (correspondente medula do lenho) e
distribudos a distncias iguais;
as pancadas de martelo foram dadas precisamente sobre os parafusos
para pancada dos sensores, com firmeza e intensidade constante;
foram dadas 5 pancadas de martelo por sensor, verificando as matrizes de
Runtimes [s], para excluso de dados ruins, e de Delta% [m/s], para
execuo de novas pancadas caso houvesse delta superior a 10%;
foram utilizados todos os sensores a disposio, para reduzir a distncia
entre os sensores;
no havia vento ou chuva, nem trnsito de automveis durante as
medies.
66
Os grficos de perfil de densidade aparente (densitometria de raio X)
apresentaram semelhanas com os grficos de perfil de velocidade da onda
(tomografia de impulso). Foram obtidos R2 significativos a 1% pelo teste de Tukey,
na comparao das mdias de densidade aparente com as mdias de velocidade
em faixas de 3cm de posio dos grficos. Portanto, a tomografia de impulso
produz dados confiveis, que refletem a realidade.
As imagens tomogrficas das rvores selecionadas nos macios de
eucalipto do Parque Ibirapuera foram eficientemente analisadas por classificao
supervisionada, calculando as porcentagens de tecido saudvel e tecido ruim,
para avaliao do risco de queda pelos critrios de BOND & TUCKER (2006).
Mais de 46% dessas rvores apresentaram risco de queda alto ou severo,
revelando as condies precrias dos macios de eucalipto do parque.
8. AGRADECIMENTOS
A Deus, porque dele, por ele e pra ele so todas as coisas.
A meus pais por todas as oportunidades oferecidas.
Ao meu cunhado, minha irm e minha sobrinha pelo apoio sempre
presente.
Ao Professor Dr. Demstenes Ferreira da Silva Filho por ser, alm de
orientador, amigo.
Ao Eng Agrnomo Heraldo Guiaro, administrador do Parque Ibirapuera,
por permitir a aplicao do tomgrafo de impulso nas rvores do parque e pelo
acompanhamento do meu trabalho.
67
Ao Professor Dr. Mrio Tomazello Filho por transmitir a mim seus
conhecimentos sobre anatomia da madeira e densitometria de raio X, alm de
disponibilizar os equipamento e bibliografias do Laboratrio de Anatomia da
Madeira (ESALQ-USP). Ao mestrando Matheus P. Chagas do Curso de Mestrado
em Anatomia da Madeira da ESALQ-USP, por me auxiliar em todas as etapas da
densitometria de raio X.
Ao doutorando Jos Mauro Magalhes vila Paz Moreira do
Curso de Doutorado em Economia Aplicada da ESALQ-USP, que compartilhou
comigo seus conhecimento em Excel para possibilitar minhas anlises.
Ao Gestor Ambiental Francisco Martins de Almeida Rollo, bolsista de
treinamento tcnico vinculado ao projeto de polticas pblicas da FAPESP, por
realizar o processamento da maior parte das imagens tomogrficas e por me
capacitar para tambm faz-lo. Por acreditar em mim, por todo incentivo e carinho.
9. BI