Carga horária da disciplina: 4 horas/aula

Professor(es) em 2019-2

Turma 11

Professor: Tiago Garcia de Senna Carneiro - www | e-mail Horários: Segunda-feira (13h30 - 15h10) Quarta-feira (13h30 - 15h10)

Objetivos

Apresentar ao aluno diversos aspectos teóricos e práticos de modelagem e simulação de sistemas terrestres.

Ementa

Introdução à modelagem computacional de fenômenos geográficos; fundamentação teórica da ciência de sistemas terrestres; conceituação e representações computacionais para escala, espaço, tempo e comportamento; introdução aos modelos dinâmicos espacialmente-explícitos; introdução à simulação computacional; introdução aos paradigmas de modelagem dos sistemas terrestres; ferramentas livres para modelagem dos sistemas terrestres; modelagem de sistemas terrestres em múltiplas escalas; aplicações em modelagem e simulação dos sistemas terrestres; métodos matemáticos aplicados à modelagem dos sistemas terrestres.

Conteúdo Programático

- Introdução a Modelagem Computacional de Fenômenos Geográficos
- Fundamentação teórica da ciência dos sistemas terrestres
- Modelos matemático-computacionais
- O processo de modelagem
- Simulação de processos
- Estoques e fluxos de energia
- Feedbacks
- A ciência de sistemas terrestres
- Modelos dinâmicos espacialmente-explícitos
- Definição
- Taxonomia
- Metodologia de desenvolvimento
- Verificação
- Calibração
- Validação.
- Introdução à simulação computacional
- Simulação discreta e simulação por eventos discretos
- Vantagens e desvantagens
- Implementação de simuladores
- Conceituação e representação computacional de escala, espaço, tempo e comportamento
- Paradigmas de modelagem dos sistemas terrestres
- Dinâmica de sistemas
- Autômatos celulares
- Múltiplos agentes
- Ferramentas livres para modelagem ambiental
- Vensim
- NetLogo
- Repast
- TerraME
- Modelagem de sistemas terrestres em múltiplas escalas
- Requisitos de software
- Integração a sistemas de informação geográfica
- Plataformas de desenvolvimento
- Aplicações
- Modelos hidrológicos
- Modelos climáticos
- Modelos de dinâmica populacional
- Modelos de mudança de uso e cobertura da Terra
- Modelos de dispersão de espécie
- Modelos atmosféricos
- Modelos epidemiológicos
- Modelos econométricos
- Métodos matemáticos aplicados à modelagem de sistemas terrestres
- Inferência estatística
- Probabilidade e análise espacial

Bibliografia

- WAINWRIGHT, John; MULLIGAN, Mark. Environmental modelling: finding simplicity in complexity . Chichester, West Sussex, England: Hoboken, NJ: Wiley, 2004.
- MEADOWS, Donella H; WRIGHT, Diana. Thinking in systems: a primer . White River Junction, Vt.: Chelsea Green Pub, 2008.
- AXELROD, Robert M. The complexity of cooperation: agent-based models of competition and collaboration . Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1997.
- FORD, Andrew. Modeling the environment: an introduction to system dynamics models of environmental systems . 2. ed. Washington, D.C.: Island Press, 1999.
- ZEIGLER, Bernard P.; PRAEHOFER, Herbert; KIM, Tag Gon. Theory of modeling and simulation: integrating discrete event and continuous complex dynamic systems. 2. ed. San Diego: Academic, 2000.

Bibliografia complementar

- SMITH, Jo U.; SMITH, Pete. Introduction to environmental modelling. Oxford: Oxford University Press, 2007.
- GIMBLETT, H. Randy. Integrating geographic information systems and agent-based modeling techniques for simulating social and ecological processes. Oxford, New York: Oxford University Press, 2002.
- EPSTEIN, Joshua M. Generative social science: studies in agent-based computational modeling. Princeton, NJ: Oxford Princeton University Press, 2006.
- BATTY, Michael. Cities and complexity: understanding cities with cellular automata, agent-based models, and fractals. Cambridge, Mass.: MIT Press, 2005.
- GOODCHILD, Michael F; STEYAERT, Louis T; PARKS, Bradley O. GIS and environmental modeling: progress and research issues . Fort Collins: GIS World Books, 1996.
- SKIDMORE, Andrew. Environmental modelling with GIS and remote sensing. London: Taylor & Francis, 2002.
- LANTUEJOUL, Christian. Geostatistical simulation: models and algorithms. Berlin: Springer-Verlag, 2002.