Papers by Leonardo B L Santos
There are several criteria for building up networks from time series related to different points ... more There are several criteria for building up networks from time series related to different points in geographical space. The most used criterion is the Global-Threshold (GT). Using a weather radar dataset, this paper shows that the Backbone (BB) - a local-threshold criterion - generates networks whose geographical configuration is complementary to the GT networks. We compare the results for two well-known similarities measures: the Pearson Correlation (PC) coefficient and the Mutual Information (MI). The extracted backbone network (miBB), whose number of links is the same as the global MI (miGT), has the lowest average shortest path and presents a small-world effect. Regarding the global PC (pcGT) and its corresponding BB network (pcBB), there is a significant linear relationship: $R2=0.77$ with a slope of $1.15$ (p-value $
Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics, 2018
R: Absolutely, "there are many researches devoted to the application of graph theory to vuln... more R: Absolutely, "there are many researches devoted to the application of graph theory to vulnerability assessment of network infrastructures (transportation, power grids, water distribution pipeline, tank terminals, etc.)", however, as far as we know, there is no one published paper using the complex network measure “vulnerability” in transportation networks under a Disaster Risk Reduction point of view (including, for example, susceptibility maps) and this is an innovative approach presented in this paper.
Os Planos Diretores Municipais têm papel fundamental na gestão de riscos e desastres. Este artigo... more Os Planos Diretores Municipais têm papel fundamental na gestão de riscos e desastres. Este artigo apresenta estudo da Política Nacional de Proteção e Defesa Civil – PNPDEC (Lei nº12.608/12) e da Política Urbana relacionando redução de riscos de desastres e planejamento urbano, tendo o município de São José dos Campos-SP como estudo de caso. O artigo relaciona o macrozoneamento urbano, definido nos Planos Diretores, com as áreas de risco mapeadas no município. Observou-se que as áreas de risco se encontram tanto na área urbana quanto na área rural, porém especialmente em núcleos informais de habitação, motivo pelo qual as moradias não seguem padrões mínimos de construção e urbanismo, o que aumenta o risco de deslizamentos e inundações. Embora haja avanço nos Planos Diretores e na política de redução de riscos de desastres em São José dos Campos, observa-se que a questão de desastres está também relacionada ao processo de urbanização acelerado, falta de fiscalização pelo poder público...
Atualmente, novas ferramentas de midia, como weblogs, plataformas de mensagens instant âneas, vid... more Atualmente, novas ferramentas de midia, como weblogs, plataformas de mensagens instant âneas, videoconferencias e redes sociais tem ganhado espaco como suporte as mais diversas atividades e servicos. As redes sociais, como Facebook e Twitter sao ferramentas de comunicacao para varios tipos de negocios e as informacoes ali divulgadas podem ser usadas por empresas de recrutamento e selecao (CREWS; STETT-GOHDES, 2012), pesquisadores de tendencias de mercado, ativistas diversos, entre outros
Geographic networks are everywhere, as rivers, power grids and street networks. Computational and... more Geographic networks are everywhere, as rivers, power grids and street networks. Computational and mathematical tools for traditional analysis of graphs and recent studies on complex networks have been incorporating the geographic component. This article presents a general tool, in development process, for visualizing geographic networks: the GIS4Graph tool. An application is presented in the analysis of efficiency in a street network, based on the straightness centrality index. The case study is done using the OpenStreetMap data from the city of Lorena/SP. The results are showed visually in a map or graph, highlighting the main streets that contribute to the city’s efficiency in terms of straight displacement.
Revista Brasileira de Cartografia, 2020
Nos anos recentes, o Brasil tem sofrido uma série de desastres ambientais, que por sua vez afetam... more Nos anos recentes, o Brasil tem sofrido uma série de desastres ambientais, que por sua vez afetam a sociedade, economia e biodiversidade em níveis imensuráveis. O uso de dados obtidos por sensoriamento remoto surge como fonte de informação indispensável na realização de análises sobre os impactos causados pelos desastres ambientais. Dentre diferentes métodos propostos na literatura para o processamento e extração de informação das imagens de sensoriamento remoto, encontram-se as técnicas de detecção de mudança. De modo geral, tais técnicas permitem a obtenção de mapas capazes de expressar as alterações ocorridas na cobertura do solo de uma dada região e período. O uso destas técnicas aponta potencial quanto a geração de insumos para análises relacionadas aos impactos causados por desastres ambientais. Neste contexto, este estudo apresenta a aplicação e comparação entre diferentes métodos de detecção de mudança sobre áreas afetadas por recentes desastres ambientais no Brasil. Os méto...
Resumo. Redes de drenagem são cada vez mais analisadas para compreender a ocorrência de desastres... more Resumo. Redes de drenagem são cada vez mais analisadas para compreender a ocorrência de desastres naturais/socioambientais. Este artigo apresenta a construção de redes de drenagem com base em modelos digitais de elevação e análise dessas redes utilizando o formalismo e algumas métricas de teoria dos grafos/redes complexas. Os resultados mostraram uma estrutura deárvore não-homogênea com graus variando de 1 (cabeceiras de cursos d'água) a valores elevados, próximos a 6, relacionadosà heterogeneidade da superfície.
Revista Percursos, 2017
Pontes conceituais entre matemática e redução de risco de desastres socioambientais-o conceito de... more Pontes conceituais entre matemática e redução de risco de desastres socioambientais-o conceito de bacia hidrográfica estocástica Resumo A bacia hidrográfica é a unidade espacial básica em estudos hidrológicos. A modelagem deste objeto geográfico é de fundamental interesse para redução de risco de desastres socioambientais. Neste artigo são apresentados resultados da delimitação de bacias hidrográficas em uma perspectiva diferente da tradicional, proporcionando recursos de análise inovadores à modelagem de cenários de risco hidrológico. Trata-se da exploração do comportamento probabilístico da direção de escoamento superficial e da análise do efeito que uma pequena alteração local pode ter na estrutura geral das bacias.
Ambiente & Sociedade, 2016
Brazil's Southeast region has been facing water supply challenges, especially concerning the ... more Brazil's Southeast region has been facing water supply challenges, especially concerning the metropolitan region of São Paulo, since 2014. We adressed the water crisis from the disaster's point of view, considering that one of the guiding features to characterize a disaster is the amount of affected people and the losses associated. In the situation under review, there are people directly affected, because of intermittent house water supply, and indirectly affected by the increase of prices for goods, since their production and manufacturing depend on the availability of water. We presented each of the stages of a disaster risk management: prevention, mitigation, preparedness, response and recovery. The risk of water scarcity in São Paulo is only one aspect of the discussion involving the effectiveness of management processes and the need for investments in the area, especially in reducing wasteful distribution.
Modelling in Science Education and Learning, 2015
Dentre os desastres naturais mais frequentes no país estão as inundações. A classificação dos cur... more Dentre os desastres naturais mais frequentes no país estão as inundações. A classificação dos cursos d'água do sistema de drenagem da bacia hidrográfica elenca um recurso da chamada Inteligência Hidrológica, fundamental ao monitoramento eà educação em desastres naturais. Com base exclusivamente em arquivos e softwares livresé apresentado um conjunto de procedimentos para classificação de Strahler de uma hidrografia, com resultados apresentados para bacias hidrográficas de significativo histórico e risco a desastres naturais, referentes aos Rios Itajaí, Paraíba do Sul e Doce. A apresentação dos resultados, com potenciais características também para educação em desastres naturais,é feita em um Sistema de Informações Geográficas livre (QuantumGIS) e em uma plataforma inovadora (SALVAR-Cemaden) direcionada ao monitoramento e alerta de desastres naturais. Flood is one of the most frequent natural disaster in Brazil. The watercourses classification in the watershed's drainage system is one of the resources of the Hydrological Intelligence-essential to natural disasters monitoring and early warning. Exclusively based on free files and softwares, it is presented a set of procedures for Strahler classification of a hydrography, with results presented for rivers with meaningful history and risk of natural disasters: Itajaí, Paraiba do Sul and Doce. The results presentation, with possibilities for education in natural disasters, is done on a free Geographical Information System (Quan-tumGIS) and on an innovative platform (SALVAR-Cemaden), which is aimed to the natural disasters monitoring and early warning.
Modelling in Science Education and Learning, 2015
O objeto físico bacia hidrográficaé tão importante para o monitoramento hidrológico quanto o seu ... more O objeto físico bacia hidrográficaé tão importante para o monitoramento hidrológico quanto o seu conceitoé para a educação em desastres naturais. A biblioteca aberta HydroC promove a delimitação de bacias hidrográficas a partir de funções relativamente simples, desenvolvidas com fins educacionais. Um estudo de caso foi feito com alunos da disciplina de Introduçãoà Ciência da Computação de um curso de graduação em Engenharia Ambiental. A criação da HydroC e a disponibilização deste conteúdo em ambiente virtual, colaborativo, livre e gratuito, torna esta proposta uma estratégia metodológica alternativa de ensino e de aprendizagem democrática, que viabiliza o acesso de pessoas leigas e de potenciais formadores de opinião e conhecimento a um conteúdo de forte contexto social: desastres naturais. The physical object of watershed is so important for hydrological monitoring as their concept is for education in natural disasters. The open library HydroC promotes the delineation of watersheds from relatively simple functions, developed for educational purposes. A case study was done with students of Introduction to Computer Science with an undergraduate degree in Environmental Engineering. The creation of HydroC and its delivering in a collaborative, free and open platform make this proposal an interesting alternative education resource about natural disasters.
Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ, 2016
A previsão da vazão dos rios de uma bacia hidrográfica com risco de desastres naturais, como inun... more A previsão da vazão dos rios de uma bacia hidrográfica com risco de desastres naturais, como inundações e enxurradas, é um recurso fundamental a programas de monitoramento e alerta. Neste trabalho é apresentada uma abordagem baseada em Redes Neurais Artificiais (RNAs) a fim de prever (neuroprevisão) a vazão do rio Claro em Caraguatatuba-SP. Neste estudo, são utilizados dados reais desta bacia hidrográfica, e efetuados o treinamento, teste e validação da rede utilizada. As entradas da RNA são constituídas por n observações passadas de precipitação e n-1 observações de vazão. Já a saída da rede é composta pela n-ésima observação de vazão. A escolha do número de entradas (quantidade de observações passadas) foi feita levando em conta as seguintes métricas: o coeficiente de NASH, calculado sobre a série temporal de resposta da rede; e um conjunto de índices relacionados à emissão de alertas quando a vazão estimada ultrapassa uma vazão crítica. A RNA escolhida, com base nas métricas de desempenho utilizadas, apresentou um bom ajuste à série de vazões observadas (NASH = 0,77) e boa capacidade de emissão de alertas (eficiência de 0,91).
urbe. Revista Brasileira de Gestão Urbana, 2015
ResumoCom a premissa de que as cidades devem possuir um plano diretor e leis capazes de inibir oc... more ResumoCom a premissa de que as cidades devem possuir um plano diretor e leis capazes de inibir ocupação em áreas de risco, buscamos conhecer o nível de preparo dos municípios brasileiros no contexto da Política Nacional de Proteção e Defesa Civil (PNPDEC), segundo a Lei n. 12.608/2012, que altera o Estatuto da Cidade e a Lei de Lehmann. A pesquisa utilizou os dados do MUNIC/IBGE/2013, que disponibiliza informações dos municípios. Constatamos que poucos municípios incorporaram as mudanças trazidas pela PNPDEC, inclusive municípios com áreas de risco mapeadas e monitoradas pelos órgãos competentes. Sugerimos uma dedicação especial dos setores de planejamento, obras e infraestrutura, defesa civil, ambiental, saúde, entre outros, para que os instrumentos normativos sejam utilizados no planejamento das cidades, conforme critérios técnicos e fragilidades ambientais. A capacitação técnica e da população também é essencial para uma ocupação ordenada dos espaços (público e privado) e para a ...
The identification of initial condition from measurements at a given time is a hard inverse probl... more The identification of initial condition from measurements at a given time is a hard inverse problem, and it can be applied to evaluate the robustness of inversion strategies. Relevant scientific issues are related with estimation of initial condition: cosmology and data assimilation are good examples. Two different inversion methods are employed to identify initial condition for parabolic and hyperbolic differential equations: Genetic Algorithm and Variational Method. The heat transfer process was selected to be used in our tests. A harder inversion is verified on hyperbolic case. Both inverse methods were effective: the numerical difference between the inverse solution was not significant, although the variational method presented a smoother inversion. The inversion obtained with the variational method presented lower processing time.
Amongst the various types of disasters, natural or issues related to human action, those originat... more Amongst the various types of disasters, natural or issues related to human action, those originated from biological factors, such as epidemics, highlight the complex relationship health-environment-climate. Despite the significant reduction in mortality from infectious diseases, is still very large impact morbidity of these diseases in the Brazilian population. This work presents and uses a spatio-temporal statistical index to define attention levels for diseases like Dengue, Malaria, Schistosomiasis, Leptospirosis, Visceral Leishmaniasis and American Cutaneous Leishmaniasis. The work methodology was: every Brazilian federative unit (UF) was classified according to spatial and time patterns for these diseases incidence. The results were specialized in a Geographic Information System. As major results, Leptospirosis reached the highest warning level in most UFs, Dengue and Leishmaniasis showed no green level (low attention required). With this method, Leishmaniasis is a disease that spreads over the national territory. In addition, none of the UFs was classified for more then two diseases as highest attention level. This work points to an expected national integrated monitoring system which could analyze climate and weather forecast data and population issues, such as morbidity in different scales and sociodemographic characteristics. The early analysis of risk may support the design of prompt answer plannings to early detected outbreaks.
Ambiente & Sociedade, 2014
Quando se fala em desastres relacionados à água no Brasil, faz-se uma associação direta com as in... more Quando se fala em desastres relacionados à água no Brasil, faz-se uma associação direta com as inundações, que são responsáveis por muitos registros de mortes e pessoas afetadas no país. Entretanto, há outras extensões da interface entre água e desastres que merecem atenção. O extremo oposto das inundações, por exemplo, se traduz em seca efetiva e seca agrícola (seca verde), ambas com sérias consequências para a população atingida. A erosão hídrica e as implicações do manejo da água em questões de fragilidade ambiental, por sua vez, relacionam-se a desastres de caráter ambiental. Outro aspecto importante são os desdobramentos do desastre hidrológico em si, pois há efeitos que surgem e se mantêm no período pós-desastre, como epidemias e ingestão de água imprópria para o consumo humano. Neste artigo foram apontados os principais desafios para diminuir os riscos relacionados a desastres e recursos hídricos e sugerimos ações para um gerenciamento integrado de recursos hídricos, saúde pú...
TEMA - Tendências em Matemática Aplicada e Computacional, 2011
Resumo. Uma análise de robustez de um novo método (método híbrido: algoritmo genético associado a... more Resumo. Uma análise de robustez de um novo método (método híbrido: algoritmo genético associado a um método de gradiente conjugado) para estimação de dano em estruturas é apresentada. Os testes são realizados na detecção de danos em uma barra, discretizada em elementos finitos. Palavras-chave. Problemas Inversos em vibração, dano estrutural, método híbrido.
Conferência Brasileira de Dinâmica, Controle e Aplicações, 2011
Uploads
Papers by Leonardo B L Santos