mÉtodos de mediÇÃo de altura de Árvores em uma floresta nativa do sul do espÍrito santo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL HASSAN CAMIL DAVID MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE ALTURA DE ÁRVORES EM UMA FLORESTA NATIVA DO SUL DO ESPÍRITO SANTO JERÔNIMO MONTEIRO ESPÍRITO SANTO 2011

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TCC sobre métodos de medição de altura de árvores.

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO CENTRO DE CINCIAS AGRRIAS

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL

    HASSAN CAMIL DAVID

    MTODOS DE MEDIO DE ALTURA DE RVORES EM UMA FLORESTA NATIVA DO SUL DO ESPRITO SANTO

    JERNIMO MONTEIRO ESPRITO SANTO

    2011

  • HASSAN CAMIL DAVID

    MTODOS DE MEDIO DE ALTURA DE RVORES EM UMA FLORESTA NATIVADO SUL DO ESPRITO SANTO

    Monografia apresentada ao Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal do Esprito Santo, como requisito parcial para obteno do ttulo de Engenheiro Florestal.

    JERNIMO MONTEIRO ESPRITO SANTO

    2011

  • iii

    Dedico este trabalho minha famlia, em especial minha me Vera, que sempre acreditou e torceu por mim, esforando-se incansavelmente para oferecer aos seus dois filhos o caminho da vitria. A todos meus amigos que me ampararam nos momentos difceis, sorriram comigo nos momentos de felicidade e se felicitam por todas as minhas conquistas.

    Sou grato a todos, muito obrigado!

    Alguns homens vem as coisas como so e dizem Por que? Eu sonho com coisas que no existem e digo Por que no?

    George Bernard Shaw

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    AGRADECIMENTOS

    Ao supremo Deus. Companhia Energtica de Minas Gerais (CEMIG), que forneceu

    a rea onde se realizou o trabalho, alm de estrutura para alojamento. Ao professor Dr. Gilson Fernandes da Silva, que me orientou e

    instruiu com seu amplo conhecimento para que eu pudesse realizar este trabalho.

    Ao professor Dr. Adriano Ribeiro de Mendona, por aceitar o convite a participar da banca e contribuir para o aperfeioamento deste trabalho.

    Aos meus amigos Eng Florestais Elter e Leandro, por aceitarem o convite a participar da banca e contribuir para o aperfeioamento deste trabalho. minha amiga M. Sc. Rafaella de Angeli Curto, que no poupou esforos para me passar seus conhecimentos sobre o assunto.

    Aos meus amigos Eng Florestais Diego e Onair, que me ajudaram na coleta de dados, contribuindo para realizao deste trabalho. Ao povo brasileiro, que paga impostos e mantem o Ensino Pblico, o qual sou fruto e devo meus agradecimentos.

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    RESUMO

    A Medio de altura de rvores em florestas nativas no uma tarefa to fcil quando comparado s florestas plantadas, pois estas possuem espaamentos regulares e maior homogeneidade do povoamento. J nas florestas nativas a variao de dimetros e alturas grande, alm de ocorrer assimetria dos espaamentos. Alguns instrumentos so usados para se medir alturas, como o clinmetro eletrnico, que proporciona certos benefcios, por ser pequeno e leve, ao contrrio das rguas, que geralmente so grandes e pesadas. Em compensao a rgua fornece valores com alta preciso, por ser um mtodo direto de obteno de alturas, j o clinmetro apresenta erros na obteno das alturas. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar o uso destes dois instrumentos na medio de alturas totais de rvores em uma floresta nativa do sul do estado do Esprito Santo. Com a finalidade de verificar se h ou no diferena significativa entre os estes mtodos de obteno das alturas, aplicou-se o teste t. Alm disso, foram feitos a anlise grfica de resduos e clculos das estatsticas complementares Vis (V), Mdia das Diferenas (MD) e Desvio Padro das Diferenas (DPD). Como resultados obtidos, notou-se que os erros oriundos do mtodo de obteno das alturas com o clinmetro tiveram distribuio homognea ao longo das alturas, no havendo assim tendncias para o mtodo, quando comparado ao da rgua; os valores de V e MD deram prximos de 0, o que indica que o mtodo apresenta preciso relativamente boa, e finalmente, pde-se concluir que o mtodo de obteno de alturas de rvores com o clinmetro eletrnico foi estatisticamente igual, ao nvel de 5% de significncia, pelo mtodo da rgua telescpica.

    Palavras-chave: Altura total, clinmetro eletrnico Haglof, rgua telescpica, comparao de preciso.

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    SUMRIO

    LISTA DE QUADROS ....................................................................................................... vii LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................ viii LISTA DE TABELAS .......................................................................................................... ix 1. INTRODUO ................................................................................................................ 1

    1.1 O problema e sua importncia................................................................................. 1 1.2 Objetivo ...................................................................................................................... 2

    2. REVISO DE LITERATURA.......................................................................................... 3 2.1 Mata Atlntica no Esprito Santo ............................................................................. 3 2.2 Importncias da altura de rvores em florestas nativas ....................................... 4 2.3 Mtodos de obteno de altura de rvores...............................................................5 2.4 Erros na medio da altura de rvores ................................................................... 7 2.5 Experimentos com aparelhos hipsomtricos ......................................................... 9

    3. METODOLOGIA ........................................................................................................... 11 3.1 rea em estudo ....................................................................................................... 11 3.2 Materiais a serem utilizados .................................................................................. 13 3.3 Procedimento de trabalho ...................................................................................... 14 3.4 Estudo de preciso dos dados .............................................................................. 16

    4. RESULTADOS DA PESQUISA ................................................................................... 18 4.1 Anlise de preciso dos dados observados ......................................................... 18

    5. CONCLUSO ................................................................................................................ 21 6. REFERNCIAS ............................................................................................................. 22

  • vii

    LISTA DE QUADROS

    Quadro 1 Especificaes tcnicas do Clinmetro Eletrnico Haglof......................14

    Quadro 2 Mdias das alturas encontradas pela rgua e clinmetro e mdia dos erros relativos do mtodo de obteno das alturas pelo clinmetro..........................19

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1 Esquema do teorema de Pitgoras...........................................................08

    Figura 2 Anlise tridimensional da Floresta do Rosal localizada Nordeste do reservatrio da Usina Hidreltrica do Rosal CEMIG, Guau, ES...........................12

    Figura 3 Imagem ilustrativa da rgua telescpica...................................................13

    Figura 4 Imagem ilustrativa do clinmetro eletrnico Haglof com suas dimenses..................................................................................................................13

    Figura 5 Esquema de localizao das parcelas alocadas na Floresta do Rosal, Guau, ES.................................................................................................................15

    Figura 6 Distribuio grfica dos resduos de altura, em percentagem, para o mtodo de obteno com clinmetro eletrnico.........................................................18

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    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1 Estatsticas complementares Vis (V), Mdia das Diferenas (MD) e Desvio Padro das Diferenas (DPD) para estimativa de alturas via clinmetro eletrnico....................................................................................................................20

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    1 INTRODUO

    A mensurao florestal uma atividade que fornece informaes precisas sobre a floresta, auxiliando na tomada de decises, alm de possibilitar o melhor planejamento de suas atividades, sendo assim um importante elemento no manejo florestal (FREITAS; WICHERT, 1998).

    A altura e o dimetro so as duas variveis mais utilizadas para a realizao de inventrios florestais, sendo usadas para o clculo da rea basal e do volume de madeira existentes em uma floresta (FREITAS; WICHERT, 1998).

    A obteno de altura total em florestas plantadas bem mais facilitada do que nas florestas nativas, pois se aproveitando de sua homogeneidade, normalmente a altura de toda parcela obtida a partir de relaes hipsomtricas, as quais empregam pequenas amostras de dimetros e alturas totais das rvores.

    J em florestas nativas estas relaes hipsomtricas no apresentam boa preciso, sendo empregados outros mtodos para obter alturas que tornam a operao mais demorada, trabalhosa e de custo elevado, por exemplo, o uso de instrumentos como rguas ou varas telescpicas, hipsmetros pticos como Blume-Leiss, Suunto Clinmetro, Clinmetro Eletrnico Haglof, e aparelhos de ondas de ultrassom, principalmente o Forestor Vertex (CURTO, 2011).

    Pelo fato dos hipsmetros serem leves e de boa praticidade, tm a convenincia de no exigirem muito esforo ao operador. Todavia estes instrumentos so pouco estudados no Brasil, necessitando assim de experimentos que demonstrem as precises que cada um oferece nas estimaes de alturas, tanto em florestas plantadas quanto em nativas.

    1.1 O problema e sua importncia

    O clinmetro eletrnico Haglof, baseado em princpios trigonomtricos, tem a requisio de forar o mensurador a ficar a uma distncia predeterminada. Todavia estes aparelhos so leves e pequenos, o que facilita bastante o manuseio, bem como a locomoo em campo, uma vez que em florestas nativas, geralmente

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    dificultada pela presena de entrelaamento de cips, razes superficiais e tabulares, proximidade entre rvores, entre outras dificuldades.

    Ao contrrio do clinmetro, as rguas so na maioria das vezes grandes e pesadas, o que dificulta a locomoo na floresta, alm de exigirem esforo fsico ao operador e tempo para elev-las e abaix-las no ato da medio. As rguas so limitadas a alturas mximas de 15 metros. Entretanto, Archanjo (2008) menciona que nas florestas tropicais nativas o nmero de rvores de menor porte maior em relao ao nmero de rvores de maior porte, visto que num inventrio realizado em floresta estacional semidecidual do Sul do Esprito Santo pde-se observar que as rvores apresentam altura total mdia prxima a 10 metros.

    Considerando que as rguas alcanam altura maior que a mdia das alturas das rvores destas florestas nativas, elas so frequentemente utilizadas por ser um mtodo direto que oferece boa preciso.

    O uso do clinmetro eletrnico Haglof na obteno de alturas proporciona boa praticidade operacional ao operador, sendo assim bastante utilizados nos inventrios florestais. Em compensao a rgua fornece dados com alta preciso, por ser um mtodo direto de obteno de alturas. Esta situao gera um conflito, pois a praticidade do clinmetro pode tornar-se mais atraente do que a preciso oferecida pela rgua.

    1.2 Objetivo

    Avaliar a preciso do mtodo de obteno de alturas via clinmetro eletrnico Haglof em relao ao mtodo via rgua telescpica, para rvores menores que 15 metros, em floresta nativa e terreno plano.

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    2 REVISO DE LITERATURA

    2.1 Mata Atlntica no Esprito Santo

    Em 1535, o Estado do Esprito Santo era coberto por 87% de florestas, sendo o restante ocupado por restingas e manguezais (ATLAS DOS ECOSSISTEMAS DO ESPRITO SANTO, 2008). A Mata Atlntica originalmente correspondia a 16% de todo o territrio brasileiro, distribuda em 17 estados. Hoje, com intensos desmatamentos decorridos nos ltimos sculos, estima-se que menos de 8% da sua conformao primitiva est disposta de modo esparso e em fragmentos florestais (CONSERVATION INTERNATIONAL DO BRASIL et al, 2000).

    A partir de 1993 (Decreto Federal n 750), consideraram-se como Domnio da Mata Atlntica as formaes florestais e os ecossistemas associados, como: Floresta Ombrfila Densa Atlntica, Floresta Ombrfila Mista, Floresta Ombrfila Aberta, Floresta Estacional Semidecidual, Floresta Estacional Decidual, Manguezais, Restingas, Campos de altitude, Brejos interioranos e encraves florestais do Nordeste (ATLAS DOS ECOSSISTEMAS DO ESPRITO SANTO, 2008). Segundo o IBGE (1987), de todas estas formaes florestais, no Esprito Santo a cobertura vegetal encontra-se como: Floresta Ombrfila Densa, Floresta Ombrfila Aberta e Floresta Estacional Semidecidual.

    No sul do Estado, a vegetao primitiva cedeu lugar s plantaes de cana-de-acar e, posteriormente, cultivo de caf. Alm destes cultivos, a cobertura vegetal foi tomada pelos grandes projetos industriais sem planejamento ambiental, o que fez com que a Mata Atlntica do Estado reduzisse de quase 90% para 8% de sua cobertura vegetal, ou seja, 400.000 hectares. Entretanto, o Esprito Santo est entre os oito estados brasileiros que apresentam expressivos remanescentes florestais (ATLAS DOS ECOSSISTEMAS DO ESPRITO SANTO, 2008).

    De acordo com a SOS Mata Atlntica (1997), o sul do Estado do Esprito Santo caracteriza-se por apresentar fragmentos florestais considerados pequenos, representados por pequenas reas isoladas e impactadas pelos setores industrial e agropecurio. Segundo censo do IBGE (1998), o uso do solo est distribudo, em sua maioria por pastagens.

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    2.2 Importncia da altura de rvores em florestas nativas

    Em uma floresta tropical nativa o levantamento dos dados de campo uma atividade complexa, devido tanto s adversidades inerentes ao ambiente quanto demanda pela qualidade dos dados a serem coletados. A densidade e a diversidade de uma floresta tropical tambm tornam complexa a coleta dos dados de altura das rvores, assim como as alturas de fuste, comercial e total. Como consequncia dessas dificuldades, estes dados nem sempre so consideradas nos inventrios florestais (GRAAF, 1986; ALDER; SYNNOTT, 1992 citado por GONALVES et al., 2009).

    Considerando que estudos de crescimento e produo em florestas tropicais necessitam de preciso nos dados coletados, imprescindvel a identificao de metodologias e instrumentao que, apesar das dificuldades inerentes, possam gerar dados de boa qualidade (GONALVES et al., 2009).

    Na prtica florestal so empregados diferentes tipos de alturas de florestas, que auxiliam na determinao da qualidade de stio, clculo de volume e verificao da produo, como, por exemplo, em pesquisas de procedncia de espcies (SCHNEIDER; SCHNEIDER, 2008).

    Em florestas nativas, uma grande importncia em se medir altura das rvores, alm da obteno de volume de madeira, que se pode conhecer a estrutura vertical do povoamento. Schneider e Finger (2000) citam que a anlise da estrutura vertical da floresta pode fornecer um indcio do estgio sucessional em que se encontra cada espcie ou qual a espcie que poder compor o povoamento futuro.

    Estes autores dividem a estrutura vertical da floresta em trs estratos: Estrato Superior, que composto pelas rvores com altura total superior a mdia aritmtica das alturas de todas as rvores medidas mais um desvio padro; Estrato Mdio, composto pelas rvores cujas alturas totais estiverem compreendidas entre a mdia aritmtica menos um desvio padro e a mdia aritmtica mais um desvio padro; Estrato Inferior, composto pelas rvores com altura total inferior altura mdia menos um desvio padro.

    Schneider e Finger (2000) citam ainda que o que determina os limites inferior e superior dos estratos so as curvas de frequncia acumulada do nmero de

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    indivduos por classe de altura, onde cada estrato abrange um tero das alturas. Assim os limites dos estratos determinados pelas alturas correspondem a 33,33 % e 66,66 % das frequncias acumuladas por classes de altura.

    Caso haja uma espcie presente nos trs estratos, um indcio de que esta espcie est apresentada desde as fases de regenerao at o clmax. Por outro lado, espcies que aparecem no estrato inferior indicam que se desenvolvem na sombra, com portes arbustivo e herbceo (SCHNEIDER; FINGER, 2000).

    Calegario et al. (1994) apontam que o estudo da estrutura vertical de determinada comunidade vegetal importante porque gera informaes relativas a dominncia que determinadas espcies exercem sobre outras, em termos de competio por luz. Para definies de tratamentos silviculturais em reas que sero manejadas ou que j esto sob plano de manejo de rendimento sustentado, esta informao torna-se indispensvel (CALEGARIO et al., 1994).

    2.3 Mtodos de obteno de altura de rvores

    A medio das alturas das rvores pode ser feita para diversas finalidades, como por exemplo clculo de volume de madeira comercial. Soares et al. (2006) decompem altura em quatro classes: Altura total, determinada pela distncia entre o solo e o final da copa da rvore; Altura da copa, que a distncia entre o incio (normalmente a partir do primeiro galho vivo) e o final da copa da rvore; Altura comercial, conhecida como a distncia entre algum ponto na parte inferior do fuste e um dimetro comercial e Altura do fuste, dita como distncia entre o solo e o comeo da copa da rvore.

    A altura pode ser obtida por mtodos expeditos, onde esta feita a olho nu. Os mtodos que fornecem dados mais confiveis so citados por Silva e Neto (1979), onde classificam os mtodos diretos, sendo aqueles que as medidas so tomadas diretamente na rvore (medio via trenas ou rguas telescpicas) e mtodos indiretos, os quais a obteno realizada via hipsmetros.

    Os hipsmetros so os instrumentos mais usualmente utilizados na rea florestal para medio de altura de rvores em p (GONALVES et al., 2009), e podem ser

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    separados em duas categorias, de acordo com seu princpio de construo: a primeira so aqueles hipsmetros que se baseiam no princpio geomtrico, os quais medem altura por relao entre tringulos, e a segunda categoria, aqueles que se baseiam no princpio trigonomtrico, medem altura por relao entre ngulos e distncias (SOARES et al., 2006).

    Dentre os vrios mtodos relacionados ao princpio geomtrico, pode-se citar o mtodo da sombra, o qual o observador coloca, perto da rvore a ser medida, uma vara ou baliza fixa e verticalmente ao cho (SILVA; NETO, 1979).

    Se estiver fazendo sol, com as sombras da rvore e da vara ou baliza, realiza-se clculo de semelhana de tringulos, obtendo-se assim a altura da rvore. Todavia este mtodo limitado a dias de sol e para rvores com tronco vertical em relao ao solo (SILVA; NETO, 1979).

    O mtodo da vara outro exemplo onde se pode obter a altura da rvore com auxlio de uma vara de tamanho conhecido. Para isso, o observador com o brao esticado, deve segurar uma vara de aproximadamente 1 metro. medida que o observador afasta-se ou se aproxima da rvore, a imagem da rvore deve ser coincidida com o tamanho da vara (SILVA; NETO, 1979).

    Conhecendo-se a distncia do olho do observador vara, do olho do observador rvore e o tamanho da vara, emprega-se uma relao de tringulos semelhantes e se obtm a altura da rvore (SILVA; NETO, 1979).

    Quanto aos mtodos baseados em princpios trigonomtricos, so utilizados hipsmetros que, em sua totalidade, fornecem dados de altura mais precisos que aqueles usados em princpios geomtricos (SILVA; NETO, 1979). Para empregar estes hipsmetros na obteno de altura, h a necessidade de se conhecer a distncia do operador rvore, excluindo os hipsmetros de ondas eletromagnticas, que calculam automaticamente esta distncia.

    Dentre os diversos hipsmetros que h no mercado, a sua grande maioria so importados e de custo relativamente elevado, podendo ser digitais ou analgicos.

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    2.4 Erros na medio da altura de rvores

    Os erros cometidos na medio do dimetro tm maior importncia quando comparados queles cometidos na medio da altura. Couto e Bastos (1988) citam que 1 cm de erro na medio do dimetro reflete a um erro mximo de 19% no clculo do volume, j um erro de 1 m na medio da altura, corresponde a apenas 14% deste mesmo volume.

    Soares et al. (2006) consideram que o erro total cometido na obteno da altura de uma rvore devido a trs fontes de erros: aqueles relacionados ao objeto, relacionados aos instrumentos e os relacionados ao observador.

    Erros relacionados ao objeto originam-se quando no h visibilidade simultnea da base e do topo da rvore, ao obter sua altura total. Em florestas densas, sobretudo aquelas com regenerao natural abundante, comum o observador ter dificuldade em visualizar a base do fuste da rvore, ocasionando em erros na obteno da altura.

    Nesse caso, pode-se colocar uma vara auxiliar de tamanho conhecido no fuste da rvore e proceder obteno da altura a partir do topo da vara. Com tal auxlio, a estimativa da altura da rvore ser obtida pela leitura do instrumento somada ao comprimento da vara auxiliar (SOARES et al., 2006).

    Outra situao se refere obteno da altura de rvores inclinadas. Caso o mensurador obtenha a altura total da rvore baseando-se na distncia entre o final da copa da rvore e a sua projeo no solo, essa estimativa estar subestimada.

    Para isso Soares et. al. (2006) recomendam a utilizao do teorema de Pitgoras, esquematizado na Figura 1, em que a altura da rvore ser a hipotenusa do tringulo retngulo, o cateto oposto, a distncia vertical da copa da rvore at a base do fuste e o cateto adjacente ser a distncia horizontal da copa da rvore at a base do fuste.

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    Figura 1 Esquema do teorema de Pitgoras.

    Fonte: Autor

    Os erros relacionados aos instrumentos baseados em princpios trigonomtricos devem-se negligncia na manuteno e manuseio dos instrumentos. Alguns estudos, como Lotsch e Haller (1964), citado por Soares et al. (2006) apontaram erros de at 2,4% da altura total da rvore.

    J aqueles erros relacionados ao observador esto pertinentes habilidade do mesmo. Erros nas tomadas das medidas de altura podem ocorrer por falta de visibilidade, tcnica incorreta da tomada das leituras nos instrumentos, operao incorreta do instrumento, distncia incorreta entre o observador e a rvore, entre outros (SOARES et al., 2006).

    O uso dos hipsmetros pticos em florestas nativas causa certa dificuldade na aferio, pois os diferentes estratos de altura podem atrapalhar a visualizao da copa da rvore, onde o mensurador obrigado a ficar prximo da mesma. Esta situao gera um problema pertinente a esses aparelhos, j que a distncia ideal do mensurador rvore varia entre uma e duas vezes de sua altura total, como recomendado nos manuais de fabricao.

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    Como resultado disto, distncias muito prximas obriga o mensurador a inclinar mais o aparelho at que alcance a copa da rvore, provocando possveis valores errneos da altura (CURTO, 2011).

    Moura (1994) citado por Thaines et al. (2010) tambm menciona sobre os problemas pertinentes visibilidade de copa, apontando que na estimativa da altura de rvores em florestas nativas muitas vezes a falta de visibilidade e a inexperincia, entre outros fatores, podendo chegar a 10%.

    Soares et al. (2006) ainda ressaltam que nem sempre possvel separar esses componentes, uma vez que suas causas esto frequentemente ligadas, e citam que a dificuldade de visualizao e definio do final da copa das rvores o que causa as maiores diferenas entre as alturas estimadas pelo hipsmetro e as alturas reais.

    2.5 Estudos com aparelhos hipsomtricos

    Em um trabalho realizado em floresta estacional semidecidual submontana, analisando custos de inventrio utilizando o Forestor Vertex, Freitas et al. (2005) afirmaram que possvel usar este instrumento para a floresta estudada. Porm, algumas ressalvas devem ser feitas. O baixo rendimento das operaes, por exemplo, que resultou em custos elevados, foi ocasionado diretamente pelas caractersticas da fitofisionomia da floresta e pelas peculiaridades do relevo onde ela se encontra.

    Ao avaliar o comportamento de cinco mtodos de estimao de alturas de rvores em florestas nativas, para terrenos planos e declivosos, Curto (2011) concluiu que a declividade afetou negativamente no desempenho dos aparelhos digitais de obteno de alturas. Alm disso, este autor notou que h uma tendncia em subestimar as alturas medida que se aumenta as classes.

    De modo geral, Curto (2011) elucida que cada mtodo estudado tem fatores positivos e negativos, e que a escolha do mtodo depende do objetivo e utilizao de cada mtodo.

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    Van Laar (1962) citado por Couto e Bastos (1988), estudando o hipsmetro Blume-Leiss e o nvel de Abney, concluiu que ambos so igualmente precisos, porm ressaltou a preferncia ao Bleme-Leiss por ser de fcil operao e apresentar um menor cansao aos olhos do operador.

    Bouchon (1967) citado por estes mesmos autores, ao comparar o hipsmetro Blume-Leiss com outros instrumentos de medio de altura, como o relascpio de espelho de Bitterlich, o hipsmetro de Christen, o Telepododendrmetro e o dendrmetro de Baar e Stroud, concluiu que o relascpio de Bitterlich e o Blume-Leiss apresentam caractersticas favorveis quando se trata de uso prtico.

    Couto e Bastos (1988) citam Bel e Gourley (1980), ao estudarem a preciso da vara de alumnio graduada, o nvel de Abney e o dendrmetro Haga na medio de alturas de conferas nos Estados Unidos. Estes concluram que, pelo fato das copas estarem muito fechadas, impossibilitando a visualizao adequada das mesmas, a vara apresentou melhores resultados, seguida do dendrmetro Haga e o nvel de Abney.

    Em seus trabalhos, Couto e Bastos (1988), avaliando 5 hipsmetros (Blume-Leiss, Haga, Suunto, Haglof e Weise) e a interao de fatores nos erros de estimao das alturas, em povoamentos de Eucalyptus e regio plana, concluiu que os fatores operador, classes de altura, distncias do operador rvore e instrumento influenciam na magnitude do erro da estimativa das alturas. Notaram ainda que, dependendo da classe de altura, os aparelhos apresentam erros diferentes. Alm disto, os autores concluram que os erros aumentam medida que o operador se afasta da distncia ideal de medio da rvore.

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    3 METODOLOGIA

    3.1 rea em estudo

    A rea em estudo um fragmento de floresta nativa pertencente Usina Hidroeltrica Rosal (UHE Rosal), cujas coordenadas geogrficas de acesso a entrada so 2053 latitude Sul e 4142 de longitude Oeste (SANSEVERO et al., 2006) e dista do centro urbano do municpio de Guau cerca de 19,4 km, sendo 18 km de estrada asfaltada (Rodovia Prefeito Norival Couzi/ES-185) e aproximadamente 1,4 km de acesso no pavimentado, que faz ligao entre o asfalto e a entrada do parque (ROSAL ENERGIA S.A, 2007).

    A regio era coberta por Floresta Estacional Semidecidual, da qual restaram apenas fragmentos pequenos principalmente nas partes altas dos morros. O clima na regio ameno e o relevo acidentado. A ocorrncia maior de chuvas durante os meses de novembro a fevereiro, e o perodo mais seco estende-se de julho a setembro. A temperatura mdia nos meses mais quentes aproxima-se de 24C, e nos meses mais frios em torno de 18C. A umidade relativa mantm-se prxima de 80% durante todo o ano (REZENDE et al., 2009). A temperatura mdia da regio de 20C e a precipitao anual de 1.200 mm. O solo predominante na regio o Latossolo Vermelho Amarelo mido (LANI, 1987, citado por SANSEVERO et al., 2006).

    A regio geomorfolgica local pertence a Serra da Mantiqueira Setentrional, que forma o segundo e mais elevado degrau do Planalto Brasileiro. A morfologia dos terrenos apresenta linhas de falhas extensas, blocos deslocados, escarpas e relevos alinhados coincidentes com os dobramentos e falhamentos mais recentes (ROSAL ENERGIA S.A, 2007).

    A tipologia da floresta em estudo Floresta Estacional Semidecidual, cujo conceito est ligado s duas estaes: uma chuvosa e a outra seca. Na estao seca, muitas espcies arbreas perdem suas folhas, condicionados baixa disponibilidade de gua nos solos e tambm ao frio. A porcentagem das rvores caduciflias da ordem de 20 a 50%, sendo comuns na regio os gneros: Cariniana, Lecythis, Tabebuia e Astronium (ROSAL ENERGIA S.A, 2007)

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    A floresta possui uma rea de 52,04 ha, e est inserida na Bacia Hidrogrfica do Rio Itabapoana, que se localiza no Sul do Estado do Esprito Santo e Norte do Estado do Rio de Janeiro, no trecho situado entre as divisas dos municpios de Guau (ES), So Jos do Calado (ES) e Bom Jesus do Itabapoana (RJ) (CURTO, 2011).

    A usina possui uma rea de reservatrio de 170 hectares (espelho de gua) e uma rea de Preservao Permanente (APP) de 100 metros de largura ao redor de todo o reservatrio, com aproximadamente 200 hectares. Esta rea apresenta-se em grande parte degradada, mas est em andamento um projeto de recuperao da mesma que prev a revegetao de toda a faixa de 100 metros. Nesta faixa est contido um fragmento bem preservado conhecido como Floresta do Rosal, ilustrado abaixo (Figura 2) (CURTO, 2011).

    Figura 2 Anlise tridimensional da Floresta do Rosal localizada Nordeste do reservatrio da Usina Hidreltrica do Rosal CEMIG, Guau, ES.

    Fonte: Curto (2011).

    ANLISE TRIDIMENSIONAL DA FLORESTA DO ROSAL LOCALIZADA NORDESTE DO RESERVATRIO DA UHE DO ROSAL

    Processamento: NEDTEC CCA-UFES

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    3.2 Materiais utilizados

    Consistiu como materiais de uso do trabalho, uma rgua telescpica, um clinmetro eletrnico Haglof e uma trena de 50 metros.

    A Rgua Telescpica utilizada no presente estudo feita de Policloreto de Vinila (PVC) e possui comprimento de 15 metros, quando totalmente aberta, e 1,76 metros, quando totalmente fechada, pesando aproximadamente 10 kg (Figura 3).

    Figura 3 Imagem ilustrativa da rgua telescpica.

    Fonte: www.TerraGes.pt (2011).

    O clinmetro eletrnico Haglof um aparelho que apresenta vantagens dimensionais, pois tem apenas 6,3 cm na sua maior dimenso e menos de 50 gramas (com a bateria), alm de ser bastante resistente e apresentarem as leituras diretamente no formato digital. Serve tanto para medir inclinaes quanto alturas a partir de uma distncia qualquer definida pelo usurio (CAMPOS; LEITE, 2009) (Figura 4).

  • 14

    Figura 4 Imagem ilustrativa do clinmetro eletrnico Haglof com suas dimenses.

    Fonte: www.Aaker.com.br (2011).

    O clinmetro calcula alturas a partir de uma distncia previamente medida manualmente e dois ngulos medidos pelo prprio aparelho, fornecendo assim a altura em metros no visor. Sua praticidade evidenciada pela presena de apenas um boto, alm de ser compacto e leve. No Quadro 1 abaixo segue algumas de suas especificaes.

    Quadro 1 Especificaes tcnicas do Clinmetro Eletrnico Haglof

    Dimenses 20 x 63 x 44 mm Peso 50 g (com bateria) Bateria 1 AA Altura mxima 999 m Distncia 0 999 m Resoluo 0,1 100 m ngulo - 55 / + 85 Preciso do ngulo 0,2 Modelos disponveis m / % ou m /

    Fonte: www.Aaker.com.br (2011).

    3.3 Procedimento de trabalho

    A floresta de Rosal inventariada desde 2008, a qual 19 parcelas permanentes de 20 x 30 m (600 m) foram amostradas sistematicamente, sendo que as parcelas 1, 7 e 19 foram excludas do inventrio por localizarem-se em rea de borda.

    Considerando as parcelas excludas, a rea total amostrada corresponde a 0,96 hectares. A Figura 5 ilustra a distribuio das parcelas na rea.

  • 15

    Figura 5 Esquema de localizao de parcelas alocadas na Floresta do Rosal, Guau, ES.

    Fonte: Curto (2011).

    As parcelas com declividade abaixo de 5 foram consideradas como planas ou relativamente planas, e aquelas parcelas com declividade acima de 5 consideradas onduladas.

    No presente trabalho, mediram-se rvores com a rgua e com clinmetro eletrnico. Das 16 parcelas amostradas efetivamente, apenas 8 enquadraram-se como planas ou relativamente planas, sendo elas: 3, 4, 12, 13, 15, 16, 17 e 18, e destas, elegeu-se ao acaso as parcelas 4, 15 e 17 para realizar as medies de todas as rvores das parcelas. Logo, a correo de declividade pertinente aos instrumentos baseados em princpios trigonomtricos, clinmetro eletrnico em questo, no foi necessria.

    As rvores medidas foram aquelas com altura mxima de 15 metros, sendo este o alcance oferecido pela rgua. Os indivduos com dimetro a 1,3 metros do solo

  • 16

    inferior a 5 centmetros no foram considerados no trabalho, totalizando assim em 182 rvores medidas.

    As leituras feitas com a rgua telescpica e com o clinmetro eletrnico foram obtidas pelo mesmo operador, a fim de exercer controle e evitar a influncia do operador nos resultados.

    As alturas reais das rvores foram determinadas pelo mtodo direto, ou seja, com a rgua telescpica. Tal procedimento deve ser realizado por dois operadores, um para elevar e abaixar a rgua e outro para visualizar a copa da rvore a ser medida. Em relao ao clinmetro eletrnico, apenas um operador foi necessrio para se fazer as estimaes. Isto foi feito esticando-se a trena at o local escolhido para medio, obtendo-se a leitura no aparelho na seqncia.

    3.4 Estudo de preciso dos dados

    Depois de realizadas as medies com os instrumentos, foi aplicado o teste t (teste de mdias) para amostras independentes, ao nvel de 5% de significncia, de modo a se comparar a mdia das alturas totais obtidas pelo clinmetro em relao mdia das alturas totais obtidas pela rgua. As hipteses do teste so:

    Hiptese inicial (Ho): c = r Hiptese alternativa (Ha): c r

    em que: c = mdia das alturas obtidas pelo clinmetro eletrnico e r = mdia das alturas obtidas pela rgua.

    Alm do teste t, realizou-se uma anlise grfica dos resduos, para que possam ser verificadas possveis tendncias na obteno das alturas, cuja frmula utilizada para o clculo dos resduos a seguinte:

    em que: ^

    Y = alturas obtidas pelo clinmetro eletrnico e Y = alturas obtidas pela rgua telescpica.

    100

    (%)Y

    YYErro =

  • 17

    Outros testes estatsticos foram realizados para complementao anlise grfica dos resduos, sendo eles: Vis (V); Mdia das Diferenas Absolutas (MD); e Desvio Padro das Diferenas (DPD). Segundo Souza (2009), os valores de Vis refletem a existncia de alguma tendncia entre os resduos, a Mdia das Diferenas indica a amplitude entre os resduos e o Desvio Padro das Diferenas fornece o quo homogneo so os resduos. Quanto mais prximos de 0 (zero) os valores de V, MD e DPD, menores so as tendncias e amplitudes e maior a homogeneidade dos resduos, respectivamente. Estes testes so expressos pelas seguintes frmulas:

    1. Vis:

    n

    n

    i

    n

    iYiYi

    V=

    =

    =1 1

    ^

    2. Mdia das Diferenas:

    n

    n

    iYiYi

    MD=

    =1

    ^

    //

    3. Desvio Padro das Diferenas:

    11

    2

    12

    =

    =

    =

    n

    n

    i nn

    ididiDPD

    em que: =Yi altura obtida pela rgua e =^

    Yi altura obtida pelo clinmetro eletrnico;

    =n nmero de observaes; e

    =

    ^

    YiYidi .

  • 18

    4 RESULTADOS DA PESQUISA

    4.1 Anlises de preciso dos dados observados

    De acordo com o teste efetuado, no se rejeitou Ho, ou seja, a mdia das alturas obtida pelo clinmetro foi estatisticamente igual da rgua, ao nvel de 5% de significncia.

    Os erros relativos foram dispostos em grfico para facilitar a visualizao de eventuais tendncias de superestimativa ou subestimativa dos resduos. Analisando a Figura 6, nota-se que a distribuio dos resduos manteve-se homognea, ou seja, no houve tendncias no mtodo de estimao ao longo das alturas, sendo que a variao encontrada, para a grande maioria dos resduos, esteve contida no intervalo entre - 20 e + 20%.

    Figura 6 Distribuio grfica dos resduos de altura, em percentagem, para o mtodo de obteno com clinmetro eletrnico.

    O mesmo foi encontrado por Curto (2011), ao avaliar diferentes mtodos de obteno de alturas de rvores em terreno plano de floresta nativa, porm em alturas entre 15 e 18 metros. Utilizando-se do clinmetro em seu trabalho, este autor tambm obteve uma distribuio residual no tendenciosa, alm dos resduos variarem, em sua maioria, neste mesmo intervalo de amplitude, sendo de - 20 a + 20% de erro.

  • 19

    Em florestas plantadas, Couto e Bastos (1988) analisando fatores relacionados aos erros de medio de alturas de eucalipto, utilizando-se de diferentes hipsmetros, operadores, classes de alturas e distncias do operador, observaram que os maiores erros percentuais foram obtidos nas menores alturas reais (rvore menores que 10 metros), com variao de - 19,59 a + 14,75%.

    Estes autores ainda notaram que o hipsmetro Haglof no mostrou ser estatisticamente influenciado pela distncia do operador rvore, e que os erros apresentados pelos hipsmetros estudados diferem de acordo com a classe de altura.

    As mdias das alturas obtidas pelos dois mtodos foram bem prximas, conforme pode ser observado no Quadro 2. Com relao ao erro mdio cometido pelo clinmetro, em relao altura obtida de forma direta pela rgua, este foi de 8,57%.

    Comparando este erro mdio, que se refere a alturas at 15 metros, com os erros mdios encontrados por Curto (2011), referentes s classes de 15 a 18, 18 a 21 e maior que 21 metros de altura, este autor obteve erros 2,23%, 4,26% e 4,74% respectivamente, ou seja, os erros cresceram medida que se aumentava as classes das alturas.

    Ao medir alturas de eucaliptos plantados, Couto e Bastos (1988) obtiveram, dos cinco hipsmetros estudados, o hipsmetro Haglof como o instrumento que apresentou maior erro percentual para todas as distncias do operador rvore, sendo a mdia dos erros de 4,8%. Isto pode ser agravado quando se usa este aparelho em florestas nativas, uma vez que nestas, geralmente o operador forado a ficar em distncias mais prximas da rvore, por dificuldade de visualizao da copa.

    Quadro 2 Mdias das alturas encontradas pela rgua e clinmetro e mdia dos erros relativos do mtodo de obteno das alturas pelo clinmetro.

    Rgua Clinmetro Mdia das alturas (m) 9,072 9,077

    Desvio padro (m) 2,5984 2,7285 Mdia dos Erros (%) - 8,57

  • 20

    A fim de complementar o resultado obtido pela mdia dos erros cometidos pelo clinmetro eletrnico quando comparado altura obtida de forma direta pela rgua, foram realizadas estatsticas complementares, sendo elas: Vis, Mdia das Diferenas (MD) e Desvio Padro das Diferenas (DPD).

    Os valores de vis quando negativos indicam tendncia de superestimativa, e positivos, subestimativa. Quanto mais prximos de 0 (zero) os valores de V, MD e DPD, menores sero as tendncias e amplitudes e maior ser a homogeneidade dos resduos, respectivamente.

    Ao observar os valores das estatsticas na Tabela 1, possvel verificar pelo baixo valor do V que no existem tendncias nas estimativas, e de acordo com a MD possvel verificar tambm que a amplitude dos erros foi baixa. Em relao ao DPD, pde-se observar que este foi prximo de 1, ou seja, a disperso dos erros variou, em mdia, aproximadamente 1 metro.

    Portanto, em se tratando de tendncias e amplitude dos erros, o mtodo de obteno de altura com clinmetro eletrnico para rvores menores do que 15 metros teve bons resultados, porm, a homogeneidade dos erros no foi to desejvel.

    Tabela 1 Estatsticas complementares Vis (V), Mdia das Diferenas (MD) e Desvio Padro das Diferenas (DPD) para estimativa de alturas via clinmetro eletrnico.

    Altura obtida via Clinmetro Eletrnico V -0,0055

    MD 0,7626 DPD 1,0158

  • 21

    5 CONCLUSO

    Os mtodos de obteno de alturas de rvores foram estatisticamente iguais, ou seja, o uso clinmetro eletrnico Haglof apresenta boa preciso na estimativa de altura de rvores menores que 15 metros em terreno plano de floresta nativa, portanto podem ser usados para estas condies.

    No houve fortes tendncias em subestimar ou superestimar as alturas atravs do mtodo de estimao de alturas pelo clinmetro eletrnico Haglof.

    H necessidade de se realizar mais estudos relacionados aos mtodos de estimao de alturas, visto que os hipsmetros so poucos estudados, o que gera escassez de informaes da preciso destes instrumentos.

  • 22

    6 REFERNCIAS

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