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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°91 - AGOSTO DE 2005

Tecnologia

Digitalizao em 3D para sistemas agroflorestais

Os sistemas agroflorestais caracterizam-se como de mltiplos usos. Neles, as rvores podem ser usadas para a produo de madeira (e seus subprodutos), produtos no madeirveis e prestao de servios ambientais, enquanto o sub-bosque pode ser usado para a produo agrcola ou pastoril. O crescimento, o desenvolvimento e a produtividade dos componentes dependem de interaes entre eles e o ambientes. So exemplos: a forma como as plantas modificam o microclima e as propriedades do solo; como elas utilizam os recursos do ambiente e como respondem s variaes ambientais ao longo do tempo, conforme diferentes estruturas espaciais. No estudo e simulao dessa estrutura possvel utilizar a tcnica de arquitetura 3D das plantas.

Nestes sistemas o recurso de luz incide primeiramente sobre as rvores, por estarem localizadas no estrato superior. A partio de luz entre os componentes de sistemas agroflorestais pode ser computada pelos modelos de luz desenvolvidos para dossis 3D de espcies arbreas e de gramneas.

A modelizao dinmica de sistemas agroflorestais exige o estudo das interaes de luz vegetao entre as copas das rvores e as culturas associadas, em uma escola mais detalhada; mesmo no nvel de ramificaes dentro de cada componente. A razo principal disso que a arquitetura das rvores influenciada pelo volume de luz dentro da copa. Em termos de disposio espacial das folhas, tambm afeta o grau de luz dentro da copa e o volume de luz disponvel para as plantas das camadas inferiores.

As plantas so estruturas complexas que podem ser definidas como um conjunto de componentes como um conjunto de componentes com caractersticas morfolgicas especficas, organizadas em diferentes escalas. As medidas da estrutura so possveis em quatro nveis organizacionais: rgo individual , planta inteira, populaes e comunidades de plantas. Como no possvel trabalhar com toda a comunidade ou populao, plantas individuais e algumas de suas partes (folhas, caules, razes) so as unidades biolgicas usadas na mensurao, constituindo material bsico para medio das funes biolgicas de fotossntese, respirao, absoro da gua e nutrientes minerais.

Os clculos necessrios para se traduzir a cobertura vegetal para modelos de arquitetura de plantas exigem computadores de alto desempenho. A estrutura vegetal afeta as trocas de radiao solar que ocorrem nas comunidades vegetais. Uma descrio correta do dossel necessria para a modelagem deste processo.

A estrutura da parte area das plantas em desenvolvimento determinada pelo tamanho e qualidade de cada elemento que capta a energia e que tem propriedades biomecnicas. Por exemplo, o parmetro tamanho da estrutura requer as seguintes medidas: rea foliar, altura das plantas e nmero de folhas por plantas. Os parmetros de qualidade so definidos pelo arranjo espacial da vegetao nos perfis verticais e horizontais da rea foliar, inclinao das lminas foliares, azimute das lminas foliares e a disperso das folhas.



Modelos dinmicos



Alguns modelos dinmicos j desenvolvidos consistem em algoritmos que simulam o crescimento das rvores. O estabelecimento da arquitetura o resultado do funcionamento dos pices, onde os ramos so as trajetrias que permitem a reconstruo histrica das entidades botnicas.

A digitalizao um mtodo direto para descries de morfologia e geometria de plantas. Dentre as tcnicas de medio da arquitetura tridimensional atravs de digitalizao eletromagntica.

Para fazer a reconstruo grfica 3D das plantas, com a finalidade de se calcular se a luz suficiente preciso digitaliz-las e constru-las por um modelo geomtrico da folhagem.

O sistema AMAPmod e AMAPsim, apresentado em um evento da Embrapa em Curitiba, Pr, utilizado em arquitetura das plantas e pode tambm ser aplicado em povoamentos florestais e sistemas agroflorestais. O sistema pode avaliar os fenmenos da concorrncia, podendo com isso melhorar o manejo florestal. Entretanto, essa tarefa precisa de uma simplificao da arquitetura, a qual depende do povoamento ou sistema que se quer estudar. A simplificao pode considerar a massa de folhagem e a alocao de assimilados.

O estudo de anis de crescimento em espcies tropicais relativamente recente, e depende de muitos fatores para que seja realizado como confiabilidade. Uma das limitaes o desconhecimento da autoecologia da maioria das espcies nativas, no sendo muitas vezes possvel estimar a sazonalidade de formao dos anis de crescimento (anuais ou no), seu comportamento em relao s condies de crescimento, a idade da rvore, o ritmo de crescimento, caractersticas da formao da madeira, entre outros fatores.

Uma ferramenta importante a determinao da sazonalidade de crescimento e formao de anis de crescimento com aspectos morfolgicos, mediante a anlise estrutural de cada rvore. Neste contexto, seguem algumas linhas de trabalho que poderiam ser enfocadas:

Simulao e modelagem da dinmica de crescimento (por 3D) de espcies de interesse, a partir de dados de crescimento (em altura ou dimetro, pela largura dos anis anuais);

Determinao do ritmo de crescimento pelo estudo e determinao da largura dos anis de crescimento, e a utilizao destes recursos para a avaliao de atividade cambial;

Conhecimento sobre a ecofisiologia das rvores (resposta de crescimento em relao ao ambiente;

Possibilidade de desenvolvimento de pesquisa multidisciplinares sobre o funcionamento ecofisiolgico das rvores em relao ao seu desenvolvimento arquitetural e caractersticas de formao da madeira. Este sistema permite avaliar o comportamento das espcies, exigncias ecolgicas e potencialidade de crescimento.