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I Workshop do CCST/INPE09 e 10 de dezembro de 2009

Produto Operacional CCST

TerraME: Ambiente Computacional para o Desenvolvimento de Modelos Dinâmicos Espaciais

www.terrame.org

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Cell Spaces

TerraME: Ambiente Computacional para o Desenvolvimento de Modelos Integrados

Natureza-Sociedade

Fonte: (Carneiro, 2006)

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Produto TerraME – Trajetória Institucional

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O Conceito de Escala

Escala é um conceito genérico que inclui as dimensões espaciais, temporais, e comportamentais usadas para mensurar um fenômeno.

(Gibson et al. 2000)

Fonte do Slide: Tiago S. CarneiroFonte do Slide: Tiago S. Carneiro

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Escala: Extensão e Resolução

Resolução: refere-se à granularidade das medições.

TEMPO ESPAÇO COMPORTAMENTO

Extenção refere-se à magnitude das medições.

joão maria

homens mulheres

Fonte do Slide: Tiago S. CarneiroFonte do Slide: Tiago S. Carneiro

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Automatos Celulares Aninhados em TerraME

estado do autômato

cobertura

y

t

x estado do agente

coberturea

1:32:00

Mens. 1

1.

1:32:10

Mens. 3

2.

1:38:07

Mens. 2

3.

1:42:00

Mens.4

4.

. . .return value

true

1. Get first pair 2. Execute the ACTION

3. Timer =EVENT

4. timeToHappen += period

Fonte do Slide: Tiago S. Fonte do Slide: Tiago S. CarneiroCarneiro

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TerraME: Componentes

Spatial structure

1:32:00 Mens. 11.

1:32:10 Mens. 32.

1:38:07 Mens. 23.

1:42:00 Mens.44.. . .return value

true

1. Get first pair 2. Execute the ACTION

3. Timer =EVENT

4. timeToHappen += period

Temporal structure

Newly implanted

Deforesting

Slowing down

latency > 6 years

Iddle

Year of creation

Deforestation = 100%

Rules of behaviour Spatial relations

Source: [Carneiro, 2006]

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Modelagem Multi-Escala

Athmosphere, ocean, chemistry climate model (resolution 200 x 200 km)

Atmosphere only global climate model(resolution 50 x 50 km)

Regional climate model(resolution 10 x 10 km)

Hydrology, VegetationSoil Topography (e.g, 1 x 1 km)

Regional land use changeSocio-economic changesAdaptation (e.g., 100 x 100 m)

Fonte: (Camara, 2008)

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Modelos LUCC

Modelos Hidrológicos

Modelos Dinâmicos Espaciais no TerraME

Propagação de QueimadasFonte: (Almeida et al, 2008)

Fonte: (Carneiro, 2006)

Fonte: (Carneiro, 2006)

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Estimativa das Emissões por Desmatamento:Modelo Implementado no TerraME

Emissões de CO2 por Desmatamento de Floresta Primária na Amazônia e nos Estados (Modelo C1)

0

200

400

600

800

1000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Ano

MtonCO2

Acre

Amapa

Amazonas

Maranha

Mato Grosso

Pará

Rondonia

Roraima

Tocantins

Amazonia

Fonte: (Aguiar et al, 2009)

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Source: (Carneiro, 2006)

TerraME – Terra Modelling Environment

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TerraME: Um Produto CCST• Homepage: www.terrame.org

• Versão 1.0 BETA (fevereiro/2010)

• Servidor SVN para download (2009)

• Cadastro de usuários (2010)

• Documentação online (2010)

• Arquitetura para HPC – Lab. TerraME-Galileu (2011)

• Modelos como Exemplos (CLUE, TROLL, etc.)Visitas ao site TerraME no TerraLAB em Ouro Preto

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Produto TerraME – Kernel e Plataforma

• CCST-INPE

– Pedro Andrade, Miguel Monteiro, Gilberto Camara

• UFOP/TerraLab

– Tiago Carneiro

• DPI/OBT-INPE

– Plataforma TerraLib

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Produto TerraME - Extensões e Modelagem

• CCST: Ana Paula Aguiar, Giovana Espindola, Sergio Costa, Talita Assis (LUCC)

• CCST: Liliam Medeiros (Saúde)

• OBT/DPI-INPE: Raian Maretto (Vizinhança dinâmica)

• LAC/INPE: Rodolfo Almeida (Propagação de queimadas)

• Univ. Bonn: Flávia Fonseca (Segregação urbana)

• Tec. Univ. Vienna: Thomas Piribauer (Integração de modelos)

• UFMG: Sérgio Faria e Tiago Lima (Modelos drag-and-drop)

• CEFET/MA – Evaldinólia Moreira (Modelos multi-escala)

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Colaboradores - Modelagem

• CCST: Ana Paula Aguiar, Giovana Espindola, Sergio Costa, Talita Assis (LUCC)

• CCST: Liliam Medeiros (Saúde)

• OBT/DPI-INPE: Raian Maretto (Vizinhança dinâmica)

• LAC/INPE: Rodolfo Almeida (Propagação de queimadas)

• Univ. Bonn: Flávia Fonseca (Segregação urbana)

• Tec. Univ. Vienna: Thomas Piribauer (Integração de modelos)

• UFMG: Sérgio Faria e Tiago Lima (Modelos drag-and-drop)

• CEFET/MA – Evaldinólia Moreira (Modelos multi-escala)

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Prédio TerraME-GalileuPrédio TerraME-Galileu

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Nosso Futuro HPC para P&DNosso Futuro HPC para P&D~ 1000 cores~ 1000 cores