Disciplina Curricular

Modelação e Planeamento Ambiental MPlAmb

Mestrado Bolonha em Engenharia do Ambiente - MEAmb 2016-2017

Contextos

Grupo: MEAmb 2016-2017 > 2º Ciclo > Parte Escolar > Unidades Curriculares Obrigatórias

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

O objetivo desta UC é fornecer e desenvolver uma introdução prática aos vários métodos, técnicas e competências envolvidas na modelação ambiental e planeamento, incluindo (i) a representação de um problema ambiental in termos conceptuais (i.e., desenvolvimento de um modelo conceptual), (ii) formulação do modelo conceptual através do uso de expressões matemáticas, (iii) conversão do modelo matemático num programa que pode ser corrido em computador (i.e., implementação do modelo computacional) e (iv) análise dos resultados produzidos pelo modelo computacional (i.e., visualização do output do modelo e verificação da sua validade em comparação com observações do sistema). Serão igualmente utilizados diferentes modelos implementados em ferramentas de software - River 2D, SWAT+ e diversos pacotes do software R - para a simulação de cenários a serem utilizados em planeamento ambiental.

Programa

Módulo 1 – Modelos e construção de modelos
1. Modelos e modelação: a. Porquê modelar? b. O processo de modelação: i) identificação da natureza e âmbito do problema, ii) desenvolvimento do modelo conceptual, iii) enunciar os pressupostos, iv) formulação do modelo matemático, v) implementação do modelo computacional, vi) avaliação do modelo. c. área de estudo.
2. Visualização de dados ambientais. a. Introdução. b. Criação de gráficos 2D. c. Plotar séries de dados temporais. d. Plotar em três dimensões. e. Impressão de gráficos. f. Exportar ficheiros de gráficos. g. Scripts de linhas de comandos.
3. Processamento de dados ambientais. a. Introdução. b. Estrutura de dados de precipitação da área de estudo. c. Criar e correr um programa em gawk. d. Utilização do gawk para processamento de campos selecionados. e. Armazenar um programa gawk num ficheiro. f. utilização do gawk para processar registos selecionados. g. Controlo do formato do output. h. Redireccionamento do output para um ficheiro. i. Visualização dos outputs. j. Operadores lógicos e booleanos em gawk.
Casos práticos de aplicação
4. Velocidade do vento e energia eólica. a. Introdução. b. Descrição dos dados de velocidade do vento. c. Cálculo da velocidade média anual do vento. d. Determinação da velocidade máxima do vento. e. Variabilidade da velocidade do vento (frequências absolutas, relativas, funções densidade de probabilidade, probabilidade de a velocidade do vento exceder determinado valor). f. energia eólica e potência.
5. Radiação solar à superfície da Terra. a. Introdução. b. Descrição dos dados de radiância solar. c. Análise das observações. d. Modelação da radiância solar.
6. Interação da luz com a cobertura vegetal. a. Introdução. b. Desenvolvimento de um modelo de interação da luz com a cobertura vegetal. c. modelo de interação da luz de duas camadas. d. Representação da dispersão múltipla. e. Modelos foliares de multi-camadas.

Módulo 2 – Modelos hidrodinâmicos e de habitat para restauro fluvial
a. Introdução. b. Modelos hidrodinâmios e modelos de habitat. Modelos univariados e multivariados. Exemplos e aplicações. c. Caso de estudo: utilização de um modelo hidrodinâmico 2D para prever alterações de habitat num rio Mediterrânico. d. Trabalho prático: desenvolvimento de curvas de uso, disponibilidade e preferência de variáveis abióticas, para integração no modelo bi-dimensional River2D. e. O modelo River 2D: subcomponentes River2D Bed, River2D Mesh e River 2D. Exploração das principais funções e aplicações do modelo. f. Trabalho prático de grupo sobre modelação hidrodinâmica de caudais e de habitats para espécies piscícolas.

Módulo 3 – Modelação empírica em R
a. Introdução: definição de modelos empíricos. b. Introdução à linguagem R. c. Introdução à modelação empírica em R. d. Introdução à análise espacial em R. e. Modelos baseados em regressão. f. Modelos baseados em árvores de classificação e regressão. g. Aplicação de exemplos práticos de modelação estatística em gestão e planeamento ambiental.

Módulo 4 – O modelo SWAT+ (Soil and Water Assessment Tool)
a. Introdução: visão geral do modelo e potenciais aplicações. b. Introdução à interface SWAT (GIS). c. Delineamento de bacias hidrográficas. d. Uso do solo e cobertura do solo. e. Delineamento de HRU. f. Meteorologia e entradas restantes para desenvolver o modelo SWAT (incluindo fontes pontuais) usando o SWAT Editor. g. Visualização e interpretação dos outputs do modelo.

Métodos de ensino e avaliação

1. Realização de um teste sobre modelos e processo de modelação.
2. Realização de um trabalho prático de grupo sobre modelação hidrodinâmica e planeamento de cenários de restauro fluvial.
3. Realização de um trabalho prático de grupo sobre modelação empírica com aplicações em planeamento.

Disciplinas Execução

2022/2023 - 1º semestre

2021/2022 - 1º semestre

2020/2021 - 1º semestre

2019/2020 - 1 semestre

2018/2019 - 1 Semestre

2017/2018 - 1 Semestre

2016/2017 - 1 Semestre