DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Teixeira, Sandro
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/122
Resumo: Considered a quality indicator, carbon constitutes an important attribute in the productive capacity of the soil. However the traditional methodologies used for determining carbon cause environmental problems due to the use of chemical reagents. The replacement of this procedure by others that generate little or no amount of toxic waste has been considered important. Spectroscopy is one of the promising techniques in Precision Agriculture for soil analysis and can be used to estimate carbon content. Among its benefits, highlights the sample preservation, no consumption of reagents, and their efficiency acquiring data from a large number of samples. The aim of this work was to contribute to determine a regression model able to predict the carbon content in soil samples using spectroscopy in the visible and near infrared region. The Machine Learning SVM technique available in the WEKA software was used to create the model. Because of their generalization ability SVM has been considered a better alternative than the other methods of multivariate regression. Two sets of soil samples collected in the Campos Gerais region were used to the experiments. The results evaluation was based on the forecast errors and the correlation coefficients between the values carbon content predicted by the model. Correlation coefficients ranging from 0.84 to 0.90 were found. It was concluded that the NIRS-vis spectroscopy combined with SVM technique can be recommended as an alternative to conventional methods for carbon analysis in the soil.
id UEPG_aeba27b454cbb9c90dd91ed2ae291645
oai_identifier_str oai:tede2.uepg.br:prefix/122
network_acronym_str UEPG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
repository_id_str
spelling Guimarães, Alaine MargareteCPF:70608040991http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991Silva, Vanderley Porfírio daCPF:54021942934http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701309E0Mathias, Ivo MarioCPF:34108181972http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808H0CPF:63979381900http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4708600P8Teixeira, Sandro2017-07-21T14:19:22Z2015-05-182017-07-21T14:19:22Z2014-07-31TEIXEIRA, Sandro. DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL. 2014. 64 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/122Considered a quality indicator, carbon constitutes an important attribute in the productive capacity of the soil. However the traditional methodologies used for determining carbon cause environmental problems due to the use of chemical reagents. The replacement of this procedure by others that generate little or no amount of toxic waste has been considered important. Spectroscopy is one of the promising techniques in Precision Agriculture for soil analysis and can be used to estimate carbon content. Among its benefits, highlights the sample preservation, no consumption of reagents, and their efficiency acquiring data from a large number of samples. The aim of this work was to contribute to determine a regression model able to predict the carbon content in soil samples using spectroscopy in the visible and near infrared region. The Machine Learning SVM technique available in the WEKA software was used to create the model. Because of their generalization ability SVM has been considered a better alternative than the other methods of multivariate regression. Two sets of soil samples collected in the Campos Gerais region were used to the experiments. The results evaluation was based on the forecast errors and the correlation coefficients between the values carbon content predicted by the model. Correlation coefficients ranging from 0.84 to 0.90 were found. It was concluded that the NIRS-vis spectroscopy combined with SVM technique can be recommended as an alternative to conventional methods for carbon analysis in the soil.Considerado um indicador de qualidade, o carbono constitui-se em um importante atributo na capacidade produtiva do solo. Porém, as tradicionais metodologias empregadas para sua determinação geram problemas ambientais devido ao uso de reagentes químicos. Diante disso, a substituição desse procedimento por outros que gerem menor ou nenhuma quantidade de resíduos tóxicos tem sido considerada relevante. A espectroscopia é uma das técnicas promissora na Agricultura de Precisão para análises de solos e que pode trazer uma solução viável para análise de teor de carbono. Dentre suas vantagens, destaca-se a preservação da amostra, o não consumo de reagentes, além de sua eficiência na aquisição de dados provenientes de um grande número de amostras. O objetivo deste trabalho foi contribuir com um modelo de regressão capaz de predizer a quantidade de carbono em amostras de solo utilizando a espectroscopia na região do visível e no infravermelho próximo. Para tanto, foi utilizada a técnica de Aprendizagem de Máquina SVM incorporada ao software WEKA como auxílio na criação do modelo. A SVM tem representado uma alternativa melhor aos já consagrados métodos de regressão multivariada por apresentar capacidade de generalização. Nos experimentos realizados foram utilizados dois conjuntos de amostras de solo coletadas na região dos Campos Gerais. A avaliação dos resultados teve como base os erros de previsão e os coeficientes de correlação entre os valores dos teores de carbono preditos pelo modelo. Foram encontrados coeficientes de correlação que variaram entre 0,84 a 0,90. Concluiu-se que a espectroscopia no vis-NIRS aliada à técnica SVM é recomendada como uma alternativa aos métodos convencionais de análise de carbono em solos.Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandro Teixeira.pdf: 611887 bytes, checksum: da75c60dae366a84db89509883f57db4 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31application/pdfporUNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSAPrograma de Pós Graduação Computação AplicadaUEPGBRComputação para Tecnologias em AgriculturaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccesscarbonoagricultura de precisãoespectroscopiaaprendizado de máquina, SVMcarbonprecision agriculturespectroscopymachine learningsupport vector machineCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAODETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRALinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/122/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52ORIGINALSandro Teixeira.pdfapplication/pdf611887http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/122/1/Sandro%20Teixeira.pdfda75c60dae366a84db89509883f57db4MD51prefix/1222020-11-26 12:36:00.131oai:tede2.uepg.br:prefix/122Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2020-11-26T14:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false
dc.title.por.fl_str_mv DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
title DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
spellingShingle DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
Teixeira, Sandro
carbono
agricultura de precisão
espectroscopia
aprendizado de máquina, SVM
carbon
precision agriculture
spectroscopy
machine learning
support vector machine
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
title_full DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
title_fullStr DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
title_full_unstemmed DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
title_sort DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL
author Teixeira, Sandro
author_facet Teixeira, Sandro
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:70608040991
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Silva, Vanderley Porfírio da
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:54021942934
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701309E0
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Mathias, Ivo Mario
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:34108181972
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808H0
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:63979381900
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4708600P8
dc.contributor.author.fl_str_mv Teixeira, Sandro
contributor_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
Silva, Vanderley Porfírio da
Mathias, Ivo Mario
dc.subject.por.fl_str_mv carbono
agricultura de precisão
espectroscopia
aprendizado de máquina, SVM
topic carbono
agricultura de precisão
espectroscopia
aprendizado de máquina, SVM
carbon
precision agriculture
spectroscopy
machine learning
support vector machine
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv carbon
precision agriculture
spectroscopy
machine learning
support vector machine
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description Considered a quality indicator, carbon constitutes an important attribute in the productive capacity of the soil. However the traditional methodologies used for determining carbon cause environmental problems due to the use of chemical reagents. The replacement of this procedure by others that generate little or no amount of toxic waste has been considered important. Spectroscopy is one of the promising techniques in Precision Agriculture for soil analysis and can be used to estimate carbon content. Among its benefits, highlights the sample preservation, no consumption of reagents, and their efficiency acquiring data from a large number of samples. The aim of this work was to contribute to determine a regression model able to predict the carbon content in soil samples using spectroscopy in the visible and near infrared region. The Machine Learning SVM technique available in the WEKA software was used to create the model. Because of their generalization ability SVM has been considered a better alternative than the other methods of multivariate regression. Two sets of soil samples collected in the Campos Gerais region were used to the experiments. The results evaluation was based on the forecast errors and the correlation coefficients between the values carbon content predicted by the model. Correlation coefficients ranging from 0.84 to 0.90 were found. It was concluded that the NIRS-vis spectroscopy combined with SVM technique can be recommended as an alternative to conventional methods for carbon analysis in the soil.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-07-31
dc.date.available.fl_str_mv 2015-05-18
2017-07-21T14:19:22Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-07-21T14:19:22Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv TEIXEIRA, Sandro. DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL. 2014. 64 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/122
identifier_str_mv TEIXEIRA, Sandro. DETERMINAÇÃO DE MODELO DE ESTIMATIVA DE TEORES DE CARBONO EM SOLOS UTILIZANDO MÁQUINA DE VETOR DE SUPORTE E REFLECTÂNCIA ESPECTRAL. 2014. 64 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
url http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/122
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós Graduação Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UEPG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Computação para Tecnologias em Agricultura
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
instname_str Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron_str UEPG
institution UEPG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/122/2/license_rdf
http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/122/1/Sandro%20Teixeira.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv c4c98de35c20c53220c07884f4def27c
da75c60dae366a84db89509883f57db4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
repository.mail.fl_str_mv bicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.br
_version_ 1809460446249353216