FORMAÇÂO CONTINUA CAPACITAÇÃO E ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA EM MEIO AMBIENTE

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1 NOME DO CURSO FORMAÇÂO CONTINUA CAPACITAÇÃO E ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA EM MEIO AMBIENTE DATA INICIO/DATA FIM 29/06/2015 APRESENTAÇÃO Este curso visa transmitir conhecimentos atualizados de novas metodologias, permitindo dotar os diplomados em Engenharia do Ambiente de competências reforçadas para uma melhor compreensão e avaliação, numa perspetiva integrada, de aspetos associados à preservação do meio ambiente, designadamente nos seguintes domínios: Variabilidade climática e impactos ambientais; Stresses ambientais melhoria de práticas de cultivo e medidas de mitigação; Aplicação de microrganismos em biotecnologia e ciclagem de nutrientes; Técnicas de imageamento aplicadas a modelos agro florestais; Técnicas de análise de imagens hiperspectrais; Métodos de medição da emissão de gases de efeito de estufa para a atmosfera.

2 CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS Módulo I Variabilidade climática e impactos ambientais Objetivos: Gerais: Este módulo pretende dotar os formandos de conhecimentos fundamentais na área do clima e da variabilidade climáticas, essenciais na avaliação dos impactes ambientais, nomeadamente no contexto atual das alterações climáticas. Específicos: Aprofundamento dos conhecimentos nas seguintes temáticas: Sistema Terra, variabilidade climática natural e forçada, modelação climática e impactes ambientais das alterações climáticas. Duração 6 h Conteúdos Programáticos 1. O Sistema Terra: componentes, propriedades e processos. 2. Escalas espácio temporais e hierarquia de subsistemas. 3. Mecanismos de variabilidade livre e forçada. 4. Forçamento antropogénico e cenários de emissão. 5. Modelação e simulação climática. 6. Alterações climáticas: fundamentos e projeções climáticas. 7. Mercado do carbono. 8. Impactes das alterações climáticas no ambiente, na saúde e em diversos sistemas socioeconómicos. Sistema de avaliação: Desenvolvimento de um trabalho de projeto individual num tema a definir pelos docentes responsáveis, procurando ajustar os temas às necessidades profissionais e às motivações pessoais de cada formando. A classificação final é individual e baseada no relatório (20 30 páginas) do referido projeto. Módulo II Stresses ambientais: melhoria de práticas de cultivo e medidas de mitigação Objetivos: Gerais:

3 Os formandos deverão reconhecer a influência que todos os fatores Eda fó climáticos exercem na fisiologia das plantas e a forma como as diferentes espécies se adaptam perante fatores mais ou menos adversos. Específicos: Os alunos deverão conhecer as principais técnicas de observação e análise do solo e da monitorização do comportamento fisiológico das plantas, quer em condições de campo quer de laboratório. Simultaneamente, deverão saber formular hipóteses de estudo para identificar as relações de causa efeito envolvidas em determinados distúrbios fisiológicos e equacionar possíveis medidas de adaptação/mitigação à luz dos conhecimentos teóricos adquiridos neste módulo. Duração: 6 Horas Conteúdos Programáticos: 1. Introdução à fisiologia do stresse. 2. Fases e reconhecimento do stresse. 3. Mecanismos de aclimatação e adaptação das plantas aos múltiplos stresses ambientais. 4. Medidas de curto e longo prazo para mitigação/adaptação ao stresse. 5. Fundamentos teóricos de metodologias de campo e laboratório para avaliação do comportamento fisiológico das culturas. 6. Fluxo de nutrientes no solo: natureza e caraterísticas. 7. Biodisponibilidade do fósforo em solos das regiões tropicais e subtropicais. 8. Processos de acidificação do solo e calagem. 9. Apresentação de estudos de caso em que se procuram implementar medidas de adaptação ao stresse para melhorar a produtividade das culturas. Sistema de Avaliação Desenvolvimento de um trabalho de projeto individual num tema a definir pelos docentes responsáveis, procurando ajustar os temas às necessidades profissionais e às motivações pessoais de cada formando. A classificação final é individual e baseada no relatório do referido projeto. Módulo III Aplicação de microrganismos em biotecnologia e ciclagem de nutrientes Objetivos Gerais Os formandos deverão reconhecer a importância dos microrganismos no ciclo do Azoto e do carbono, na nutrição e sanidade das plantas e na degradação/biorremediação de efluentes e de resíduos.

4 Específicos: Os formandos deverão ainda: Reconhecer a importância dos microrganismos nos ciclos do N e C Reconhecer a importância dos microrganismos na nutrição e sanidade das plantas Identificar e caracterizar os vários tipos de tratamentos biológicos; Identificar os fatores que mais concorrem para o sucesso de um sistema de tratamento biológico; Reconhecer a diversidade microbiana como fator fundamental e preponderante para o eficaz funcionamento dos tratamentos biológico de efluentes e de resíduos; Distinguir sistemas de tratamento que usam a deposição de efluentes no solo; Enumerar parâmetros físicos, químicos e microbiológicos identificadores do sucesso/insucesso de sistemas de bio remediação; Duração 12 Horas Conteúdos Programáticos 1. Ciclo de nutrientes via catividade microbiana do solo: carbono e azoto. 2. Tratamento de resíduos sólidos: biometanização, compostagem e silagem. 3. Microrganismos do solo: principais grupos funcionais na nutrição e fitossanidade e desenvolvimento de biofertilizantes e biopesticidas. 4. Sistemas biológicos de tratamento de efluentes agroindustriais: lagoas de estabilização (arejadas, anaeróbias e facultativas), lamas ativadas, deposição no solo (infiltração/percolação, escoamento superficial, fertirrigação, wetlands). Sistema de Avaliação A classificação final é individual e baseada num teste de avaliação de conhecimentos. Módulo IV Metodologias de imageamento aplicadas a modelos agroflorestais Objetivos: Gerais O objetivo geral da Unidade Curricular de Deteção Remota é apresentar, aos alunos, meios e técnicas de identificação, caracterização e quantificação da cobertura e uso do solo, recorrendo a imagens de satélite. Ao terminar a disciplina, os alunos deverão estar aptos a: Descrever o espectro eletromagnético, a faixa de radiação utilizada na produção de fotografias aéreas e de imagens de satélite e a resposta espectral dos vários elementos que compõem a cobertura do solo;

5 Conhecer os principais satélites comerciais, o seu modo de funcionamento e as características das imagens por eles captadas; Compreender e descrever as fases que compõem o processamento e a classificação de imagens de satélite; Saber utilizar um programa informático de processamento e a classificação de imagens digitais; Saber fazer a classificação automática e a interpretação visual de imagens digitais; Saber utilizar ortofomapas digitais (ex. Google Earth, Bing Maps, ESRI Maps) como suporte ao processamento e à classificação de imagens de satélite; Saber escolher que tipo de imagem de satélite é mais adequado à elaboração e execução de um projeto; Saber quantificar a qualidade e a confiança que merece um trabalho de fotointerpretação ou de classificação de uma imagem de satélite. Específicos O espectro eletromagnético, com especial realce dos comprimentos de onda visíveis pelos seres humanos, definindo o conceito de luz e de cores. A resposta dos objetos (ex. água, solo nu, vegetação, etc.) a cada um dos comprimentos de onda do espectro eletromagnético, sob a forma de Assinaturas Espectrais. O caso particular das Assinaturas Espectrais da Vegetação. Relação entre o estado vegetativo e o estado sanitário da vegetação, a sua resposta espectral e a cor/tonalidade a que são representadas em imagens de satélite, na zona dos comprimentos de onda visíveis e do infravermelho. Tipos de imagens: Pancromáticas; A cores; Infravermelho a preto e branco; Infravermelho a falsa cor. Imagem de satélite e de bandas espectrais. Noção de pixel e do esquema de associação de cores na apresentação de imagens de satélite. A imagem de satélite como um conjunto ordenado de valores relativos à reflexão dos objetos. 1 Órbita e processo de captação de imagens de satélite. 2 Noção de resolução: Espacial; Espectral; Temporal. 3 Área de terreno representada em cada imagem. 4 Apresentação da relação custo da imagem de satélite/resolução. 5 Apresentação do tipo de associações que se podem estabelecer entre bandas: Índices de vegetação (ex. NDVI Índice Normalizado de Diversidade de Vegetação); Imagens compostas (ex. RGB234 Composição Vermelho, Verde e Azul, a Falsa Cor).

6 Pré processamento e processamento de imagens de satélite. A forma da Terra e o seu movimento de rotação, o movimento do satélite e o modo de captação da imagem. Correções: Geométricas; Radiométricas. Aferição radiométrica de imagens de satélite Relação entre o nível de pré processamento e processamento de imagens de satélite e o seu custo. Classificação de imagens digitais: Automática (não supervisionada): Por amplitude de intervalo; Por classes. Semiautomática (semi supervisionada): Análise em Clusters; Análise em Isoclusters Classificação (supervisionada): Paralelepipédica; Distância Mínima; Máxima Verosimilhança. Aplicação de filtros: Moda; Média; Mediana Conceito de uso e de ocupação do solo. Tipos de estratos relativos à ocupação do solo. Aferição e avaliação da qualidade do trabalho de classificação de imagens de satélite: Esquema de amostragem, Imagem ou Mapa de Referência; Tabela de Contingência; Certeza Geral de Classificação; Certeza do Produtor; Certeza do Classificador; Índice K. Conversão do formato matricial (raster ou grid) para o formato vectorial (vector). Exportação para outros formatos: ASCII, Imagem (ex. TIF) e Vector (ex. Shapefile). Actualização do projecto SIG com informação resultante do processamento e classificação de imagens de satélite. Duração 12 h Sistema de Avaliação Durante as aulas, serão desenvolvidos vários exercícios práticos de aplicação das matérias apresentadas. Durante o curso, serão elaborados 3 trabalhos práticos, baseados nos exercício práticos efetuados nas aulas presenciais, que os alunos terão de desenvolver e concluir fora das horas de contacto. Para cada trabalho prático, os alunos deverão apresentar um ficheiro digital com os procedimentos e um breve relatório com apresentação e discussão de resultados, conclusões e comentários. Cada relatório Também será solicitado, a cada aluno, uma breve monografia sobre imagens de satélite e sobre as características de um determinado satélite e respetivas imagens. Esta monografia será avaliada numa escala de 0 a 10 valores. A classificação final será a média aritmética das classificações obtidas. Módulo V Metodologias de análises de imagens hiperspectrais Objetivos

7 Gerais: Deverão ser entendidos os conceitos fundamentais do Processamento Digital de Imagem e das implicações da extensão destes a Imagens Hiperespectrias. Deverão ser ainda entendidos os problemas específicos de Imagens Hiperespectrais, bem como as técnicas mais utlizadas na sua resolução, nomeadamente as de Aprendizagem Máquina e Inteligência Computacional. Específicos Os alunos deverão conhecer, entender e ser capazes de analisar as técnicas fundamentais de Processamento Digital de Imagem e as suas variações para o caso de imagens hiperespectrais Os alunos deverão conhecer, entender e ser capazes de analisar técnicas que, devido à natureza específica de algum tipo de imagens hiperespectrais, são exclusivos deste tipo de imagens. Duração 12h Conteúdos programáticos: 1. Conceitos básicos de imageamento hiperespectral. 2. Tipologias de aquisição e imagens. 3. Aplicações de imageamento hiperespectral. 4. Metodologias de processamento de imagem hiperespectral. 5. Metodologias de classificação aplicado a imagens hiperespectrais. Sistema de avaliação: A avaliação será constituída por dois trabalhos a realizar no horário não presencial. Um dos trabalhos será de revisão de aspetos fundamentais do processamento de imagem e imagem hiperespectral. O outros dos trabalhos incidirá no estudo e análise de aplicações com base em artigos científicos de referência. Módulo VI Metodologias de medição da emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera Objetivos: Este módulo tem como objetivo principal dotar os formandos de conhecimentos teóricos e práticos sobre a quantificação da emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Com este módulo os formandos terão ainda acesso a diversos conteúdos didáticos, que poderão utilizar na sua atividade profissional. Duração:12 Conteúdos programáticos: 1. Gases com efeito de estufa (GEE). Principais fontes. Unidades de medida.

8 2. Medição da emissão de GEE. Instrumentos e métodos de amostragem por poluente. Tratamento de dados. 3. Inventários de emissões de GEE. Fatores de emissão. Cálculo da emissão de GEE. Incerteza no cálculo da emissão de GEE. Pegada de carbono. 4. Análise de Ciclo de Vida. Inventário de Ciclo de Vida. Avaliação de Impacte Ambiental de Ciclo de Vida. Sistema de Avaliação Teste escrito com parte teórica e teórico prática DESTINATÁRIOS Engenheiros e licenciados em engenharia, alunos finalistas de licenciatura em engenharia. Pré requisitos De acordo o público alvo DURAÇÃO Totais: 200h

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