Christian D. Cabacinha

PhD
Professor (Associate)
Federal University of Minas Ge... · Agricultural Sciences Institute

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    ABSTRACT: In this work, diameters of Eucalyptus trees are predicted by means of Multilayer Perceptron and Radial Basis Function artificial neural networks. By taking only three diameter measures at the base of the tree, diameters are predicted recursively until they reach the value of minimum merchantable diameter, with no previous knowledge of total tree height. It was considered the diameter top of 4 cm outside bark as minimum merchantable diameter. The training was conducted with only 10% of the trees from the total planted site. The Smalian method utilizes the predicted diameters to calculate merchantable tree volumes. The performance of the proposed model was satisfactory when predicted diameters and volumes are compared to actual ones.
    Applied Soft Computing. 08/2012; 12(8):2030–2039.
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    ABSTRACT: A major challenge in forest management is the ability to quickly and accurately predict bole volume of standing trees. This study presents a new model that uses Multilayer Perceptron (MLP) artificial neural networks for predicting tree diameters values. The model requires three diameter measures at the base of the tree, and recursively predicts other diameter measures. The predicted diameters allow for calculating tree volume using the Smalian method. The performance of the proposed model was satisfactory when compared with data obtained from tree scaling and volume equations.Highlights► With the known diameter of three neighboring samples points on a trunk as input an MLP can predict a diameter ahead. ► Predictions are close to actual measurements. ► Recursively an MLP can predict all diameters of a tree to its tip. ► Calculated volumes from the predicted diameters are as good as volumetric equations.
    Computers and Electronics in Agriculture 01/2011; 78(1):19-27. · 1.77 Impact Factor
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    ABSTRACT: Resumo O Centro-Oeste brasileiro era extensivamente coberto por fitofisionomias de Savanas até o final da década de 1970, quando se iniciaram amplas transformações, devido à expansão da fronteira agrícola e modernização da agricultura, que promoveram desmatamento intensivo e rápido. A vegetação que resta hoje se encontra na forma de fragmentos, os quais podem sofrer vários efeitos que podem levar à diminuição ou desaparecimento de espécies. As mudanças ocorridas em uma paisagem podem ser estudadas pelos métodos da Ecologia da Paisagem, por meio da avaliação de índices ou métricas para caracterização quantitativa, permitindo também comparar paisagens, identificar diferenças e determinar relações entre os processos funcionais e os padrões dessas paisagens. O objetivo deste trabalho foi analisar a estrutura da paisagem na alta bacia do rio Araguaia, em cinco épocas (1977, 1989, 1997, 2002 e 2006) para avaliar o seu padrão de fragmentação ao longo do tempo após desmatamento intenso. Os resultados mostram que a metodologia utilizada foi satisfatória, a fragmentação revela notável taxa de conversão das fitofisionomias originais em favor de pastagem e agricultura e as métricas de área, área central, forma e isolamento, mostram que os fragmentos encontram-se sob forte ameaça em relação à sua integridade. Palavras-chave: Métricas da paisagem; Fragstats; fragmentação; integridade dos fragmentos. Abstract Landscape structure analysis of the upper Araguaia river basin in the brazilian savanna. The Central-West region of Brazil was extensively covered by Savanna physiognomies at the end of197s, when large transformations, due to expansion of agriculture frontier and agriculture modernization, promoted an intensive and fast deforestation. The vegetation that remains today is in the fragments form, which can suffer several effects that can lead to the decrease or disappearance of species. The changes that occurred in a landscape can be studied through the methods of Landscape Ecology, by evaluating the indices or metrics for quantitative characterization, allowing to compare landscapes, identify differences and determine relationships between the functional processes and the patterns of those landscapes. The objective of this paper was to analyze the structure of the landscape in the upper Araguaia river basin, in five years (1977, 1989, 1997, 2002 and 2006), to evaluate its pattern of fragmentation along the time, after the intensive deforestation. The results showed that the methodology used was satisfactory. The fragmentation revealed notable rate of conversion of the original physiognomies in pasture and agricultural lands and the metrics of the area, core area, shape and isolation of the natural classes showed that the fragments, in relation to its integrity, are under strong threat.
    12/2010; 40:675-675.
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    ABSTRACT: Inventário Florestal, Forma da Árvore, Taper.
    Revista Caatinga 01/2010; · 0.32 Impact Factor
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    Christian D. Cabacinha, Selma S. de Castro
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    ABSTRACT: Favorable characteristics for development of agricultural activities were crucial factors in the fast substitution of the physiognomy of the Cerrado by agricultural crops and pastures. During this occupation process, the remaining natural vegetation became extremely fragmented and a little is known about the structural and functional integrity even about the species diversity of these ecosystems. The use of vegetation indices as indicators of the forest integrity has been shown to be a useful tool for environmental planning and also for conservation strategies. In this study, we analyzed the correlations between floristic diversity of 22 forests fragments, from diversity indices of Shannon and the equability of Pielou; and the structural parameters of communities represented by basal area and cylindrical volume. Correlations between the diversity and patch metric: AREA, PERIM, GYRATE, PARA, SHAPE, FRAC, CIRCLE, CONTIG, CORE, CAI, PROX and ENN obtained for fragments and among the indices NDVI, SAVI, EVI, MVI5 and MVI7 derived from TM/Landsat images acquired in two seasons were also evaluated. The index which presented strongest correlation with floristic diversity was EVI and the one that showed strongest correlation with the equability was MVI5. The structural parameters basal area and cylindrical volume did not present correlations with diversity and equability. The diversity and equability indices showed correlations with the fragment shape.
    Forest Ecology and Management 04/2009; · 2.77 Impact Factor
  • Christian Dias Cabacinha
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    ABSTRACT: The upper Araguaia river basin region has been transformed by rapid and intensive human occupation processes that began in the 1970s, and now the landscape is highly fragmented. Remnant forests are surrounded by cotton and soybean plantations and pasture. They continue to be subjected to degradation and little is known about their ecological integrity. The objective of this research is increase knowledge of the remnant forest flora and provide support for public conservation and recovery policies for these remnant forests. This research consists of four chapters. The first chapter assessed fragmentation patterns under the assumption that intensive land occupation and agriculture compromised landscape structure and forest conservation in the basin. The second chapter assessed whether remnant forest tree size class structure differed from undegraded forests. The third chapter investigated whether forest remnants situated in close proximity to Emas National Park and incorporated into The Emas-Pantanal Biodiversity Corridor had higher species diversity than other remnants. The fourth chapter showed that species diversity was correlated with and vegetation indices obtained from satellite images, due to the indices sensitivity to changes in vegetation structure. These indices could be used in the future to highlight priority areas for conservation and in devising recovery policies. The major conclusions of this research are that the ecological integrity of remnant forests in the Upper Araguaia River Basin is compromised, predominantly due to lack of connectivity between the fragments and continuing exposure to degradation processes including tree felling and cattle grazing. Tree species diversity is high in these fragments, however, and species composition is dominated by small diameter early successional species. This research also established that vegetation indices obtained from satellite images, is a powerful tool in remnant forest species diversity modelling and can be used as a tool for environmental planning in areas under strong antropic pressure. This information is relevant to other degraded river basins in the Cerrado region. This research contributes to improved knowledge of the rich diversity of Brazilian forests and recognition that this diversity is threatened, particularly in the Upper Araguaia River basin, southwest of Goias State. A região da alta bacia do rio Araguaia vem sendo objeto de profundas transformações relacionadas ao processo de ocupação rápida e intensa das terras a partir do final dos anos 70. Atualmente a paisagem nesta região, encontra-se completamente fragmenta. As ilhas de vegetação remanescentes, em sua maioria estão isoladas, cercadas por culturas agrícolas (soja e algodão) e por pastos, expostas diariamente a vários agentes de degradação e nada se sabe sobre a integridade destes remanescentes. A presente tese intitulada Caracterização física, estrutural e da diversidade florística de fragmentos florestais na alta bacia do rio Araguaia visa preencher uma lacuna sobre o conhecimento da flora e assim subsidiar políticas que busquem a conservação e a recuperação dos atuais fragmentos florestais desta região. Foi estruturada em quatro artigos. No primeiro, buscou-se analisar a estrutura da paisagem da área de estudo para avaliar seu padrão de fragmentação. Partiu-se do princípio de que, devido ao intenso processo de ocupação das terras na região e o uso atual do solo, a estrutura da paisagem e a conservação da vegetação na bacia estavam comprometidas. No segundo, a hipótese básica é que, uma vez que a estrutura da paisagem está comprometida e que os remanescentes estão expostos a vários agentes de degradação, as comunidades florestais estariam perturbadas e apresentariam estrutura diamétrica desequilibrada. No terceiro a hipótese é que embora muitos fragmentos tivessem tamanho reduzido e estivessem desconectados a outras áreas fora da bacia e cercados por culturas agrícolas, a diversidade de espécies na área de estudo era grande por estar próxima a duas unidade de conservação, o Parque Nacional das Emas e o Parque Estadual das Nascentes do Taquari, e por estar inserida no corredor de biodiversidade Emas-Pantanal. No quarto a hipótese é que, os índices de vegetação, obtidos de imagens orbitais, por serem sensíveis às mudanças da estrutura da vegetação são correlacionados com a diversidade de espécies e, portanto podem ser utilizados como indicadores de áreas prioritárias para ações de recuperação e conservação. As hipóteses foram confirmadas, demonstrando que a integridade dos fragmentos na alta bacia do rio Araguaia está comprometida, principalmente, pela falta de conectividade entre os fragmentos e pela exposição diária dos remanescentes aos agentes de degradação como corte seletivo de lenha e a presença de gado. Entretanto ainda existe uma grande diversidade de espécies, embora a comunidade vegetal seja composta por indivíduos de pequenos diâmetros e pertencentes a estágios sucessionais iniciais. Este estudo ainda revelou que os índices de vegetação obtidos de imagens de satélite, são poderosos parâmetros para a modelagem da diversidade de fragmentos florestais e, portanto podem ser usados como uma ferramenta no planejamento ambiental em áreas sob forte pressão antrópica. Estas informações são relevantes devido à realidade atual de muitas bacias em outras regiões do Cerrado onde a vegetação natural foi reduzida a pequenos fragmentos e confinadas em locais onde as condições edáficas são desfavoráveis à agricultura. Espera-se, com o presente estudo, colaborar para o enriquecimento do conhecimento sobre a valiosa diversidade florestal brasileira e sobre os fatores que comprometem a integridade desta diversidade, em particular na região da alta bacia do rio Araguaia, no sudoeste do estado de Goiás.

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