Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: GUEDES, Roni Valter de Souza.
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640
Resumo: A seca afeta o ambiente natural de uma área quando persiste por um período mais longo. Desse modo, a previsão de seca desempenha um importante papel no planejamento e na gestão dos recursos naturais e sistemas de recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Na última década, a metodologia com base em Redes Neurais Artificiais (RNAs) tem mostrado grande habilidade na modelagem e previsão de séries temporais não-lineares e nãoestacionárias. Este trabalho aplica a metodologia das RNAs para previsão das séries temporais do índice padronizado de precipitação (SPI - Standardized Precipitation Index) na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa - PB e avalia sua eficiência. A área de estudo (bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa) é localizada no município de Boqueirão, uma região semi-árida do Estado da Paraíba. No processo e modelagem foram efetuadas mudanças sucessivas na configuração da rede a fim de se obter um modelo com o menor erro possível. A rede feed-forward backpropagation teve um dos melhores desempenhos, com uma estrutura de duas camadas e algoritmo de aprendizado de Levenberg - Marqualdt. Dos 26 postos estudados no âmbito da bacia, o modelo proposto para previsão apresentou valores médios de regressão acima de 88 % e erro médio quadrático abaixo de 0,223. As previsões mostraram-se mais eficientes para escalas temporais de SPI maiores, no curto prazo. Verificou-se que à medida que se aumenta o horizonte temporal reduz-se a precisão da previsão. Os resultados indicam que previsões abaixo de três meses são consideradas satisfatórias, para prazos maiores é necessário melhorar o processo de aprendizagem da rede.
id UFCG_08efefd5cc11b90ed7124caa4df717b7
oai_identifier_str oai:localhost:riufcg/6640
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str 4851
spelling SOUSA, Francisco de Assis Salviano de.SOUSA, F. A. S.http://lattes.cnpq.br/5392432872592612CAVALCANTI , Enilson Palmeira.NÓBREGA, Ranyére Silva.GUEDES, R. V. S.http://lattes.cnpq.br/7184807680256037GUEDES, Roni Valter de Souza.A seca afeta o ambiente natural de uma área quando persiste por um período mais longo. Desse modo, a previsão de seca desempenha um importante papel no planejamento e na gestão dos recursos naturais e sistemas de recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Na última década, a metodologia com base em Redes Neurais Artificiais (RNAs) tem mostrado grande habilidade na modelagem e previsão de séries temporais não-lineares e nãoestacionárias. Este trabalho aplica a metodologia das RNAs para previsão das séries temporais do índice padronizado de precipitação (SPI - Standardized Precipitation Index) na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa - PB e avalia sua eficiência. A área de estudo (bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa) é localizada no município de Boqueirão, uma região semi-árida do Estado da Paraíba. No processo e modelagem foram efetuadas mudanças sucessivas na configuração da rede a fim de se obter um modelo com o menor erro possível. A rede feed-forward backpropagation teve um dos melhores desempenhos, com uma estrutura de duas camadas e algoritmo de aprendizado de Levenberg - Marqualdt. Dos 26 postos estudados no âmbito da bacia, o modelo proposto para previsão apresentou valores médios de regressão acima de 88 % e erro médio quadrático abaixo de 0,223. As previsões mostraram-se mais eficientes para escalas temporais de SPI maiores, no curto prazo. Verificou-se que à medida que se aumenta o horizonte temporal reduz-se a precisão da previsão. Os resultados indicam que previsões abaixo de três meses são consideradas satisfatórias, para prazos maiores é necessário melhorar o processo de aprendizagem da rede.Drought affects the natural environment of an area when it persists for a longer period. Thus, the prediction of drought plays a major role in planning and resource management systems and water resources in a river basin. In the last decade, the methodology based on Artificial Neural Networks (ANN) has shown great skill in modeling and forecasting time series nonlinear and nonstationary. This work applies the methodology of ANNs for forecasting time series of Standardized Precipitation Index (SPI) in the Epitácio Pessoa river basin dam - PB and evaluates their effectiveness. The study area (Epitácio Pessoa river basin dam) is located in the semiarid region of Paraíba State. In the modeling process, subsequent changes were made to the Neural Network configuration in order to obtain a model with the smallest possible error. The feed-forward back propagation Neural Network had one of the best performances, with a two-layer structure and learning algorithm of Levenberg-Marqualdt. Of the 26 gauge stations studied within the basin, the proposed model for prediction of regression showed values above 88% and mean square error below 0.223. The forecasts are more efficient for larger time scales of SPI, in the short term. It was found that as an increase the time horizon reduces the accuracy of the forecast. The results indicate that forecast less than three months is considered satisfactory. For longer terms is necessary to improve the learning process of the Neural Network.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2019-09-04T10:15:28Z No. of bitstreams: 1 RONI VALTER DE SOUZA GUEDES - DISSERTAÇÃO (PPGMet) 2011.pdf: 1506418 bytes, checksum: 3bd2fc2fc734929ad68a64ad0a04e7e2 (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-04T10:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RONI VALTER DE SOUZA GUEDES - DISSERTAÇÃO (PPGMet) 2011.pdf: 1506418 bytes, checksum: 3bd2fc2fc734929ad68a64ad0a04e7e2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25CNPqUniversidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIAUFCGBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNMeteorologiaPrevisão HidrológicaÍndice de ChuvaModelagemInteligência ArtificialHydrological ForecastRainfall IndexModelingArtificial IntelligencePrevisão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.Drought forecast in the Epitácio dam basin Person based on artificial neural networks.2011-02-252019-09-04T10:15:28Z2019-09-042019-09-04T10:15:28Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640GUEDES, R. V. de S. Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais. 2011. 72 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALRONI VALTER DE SOUZA GUEDES - DISSERTAÇÃO (PPGMet) 2011.pdfRONI VALTER DE SOUZA GUEDES - DISSERTAÇÃO (PPGMet) 2011.pdfapplication/pdf1206801http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/6640/3/RONI+VALTER+DE+SOUZA+GUEDES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGMet%29+2011.pdf09cbd091ad0661c68f59c515373bacf6MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/6640/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/66402022-09-29 19:47:30.497oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-07-01T10:03:20.795610Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Drought forecast in the Epitácio dam basin Person based on artificial neural networks.
title Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
spellingShingle Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
GUEDES, Roni Valter de Souza.
Meteorologia
Previsão Hidrológica
Índice de Chuva
Modelagem
Inteligência Artificial
Hydrological Forecast
Rainfall Index
Modeling
Artificial Intelligence
title_short Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
title_full Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
title_fullStr Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
title_full_unstemmed Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
title_sort Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais.
author GUEDES, Roni Valter de Souza.
author_facet GUEDES, Roni Valter de Souza.
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv SOUSA, Francisco de Assis Salviano de.
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv SOUSA, F. A. S.
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5392432872592612
dc.contributor.referee1.fl_str_mv CAVALCANTI , Enilson Palmeira.
dc.contributor.referee2.fl_str_mv NÓBREGA, Ranyére Silva.
dc.contributor.authorID.fl_str_mv GUEDES, R. V. S.
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7184807680256037
dc.contributor.author.fl_str_mv GUEDES, Roni Valter de Souza.
contributor_str_mv SOUSA, Francisco de Assis Salviano de.
CAVALCANTI , Enilson Palmeira.
NÓBREGA, Ranyére Silva.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Meteorologia
topic Meteorologia
Previsão Hidrológica
Índice de Chuva
Modelagem
Inteligência Artificial
Hydrological Forecast
Rainfall Index
Modeling
Artificial Intelligence
dc.subject.por.fl_str_mv Previsão Hidrológica
Índice de Chuva
Modelagem
Inteligência Artificial
Hydrological Forecast
Rainfall Index
Modeling
Artificial Intelligence
description A seca afeta o ambiente natural de uma área quando persiste por um período mais longo. Desse modo, a previsão de seca desempenha um importante papel no planejamento e na gestão dos recursos naturais e sistemas de recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Na última década, a metodologia com base em Redes Neurais Artificiais (RNAs) tem mostrado grande habilidade na modelagem e previsão de séries temporais não-lineares e nãoestacionárias. Este trabalho aplica a metodologia das RNAs para previsão das séries temporais do índice padronizado de precipitação (SPI - Standardized Precipitation Index) na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa - PB e avalia sua eficiência. A área de estudo (bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa) é localizada no município de Boqueirão, uma região semi-árida do Estado da Paraíba. No processo e modelagem foram efetuadas mudanças sucessivas na configuração da rede a fim de se obter um modelo com o menor erro possível. A rede feed-forward backpropagation teve um dos melhores desempenhos, com uma estrutura de duas camadas e algoritmo de aprendizado de Levenberg - Marqualdt. Dos 26 postos estudados no âmbito da bacia, o modelo proposto para previsão apresentou valores médios de regressão acima de 88 % e erro médio quadrático abaixo de 0,223. As previsões mostraram-se mais eficientes para escalas temporais de SPI maiores, no curto prazo. Verificou-se que à medida que se aumenta o horizonte temporal reduz-se a precisão da previsão. Os resultados indicam que previsões abaixo de três meses são consideradas satisfatórias, para prazos maiores é necessário melhorar o processo de aprendizagem da rede.
publishDate 2011
dc.date.issued.fl_str_mv 2011-02-25
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-09-04T10:15:28Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-09-04
2019-09-04T10:15:28Z
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.uri.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640
dc.identifier.citation.fl_str_mv GUEDES, R. V. de S. Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais. 2011. 72 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640
url http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640
identifier_str_mv GUEDES, R. V. de S. Previsão de seca na bacia hidrográfica do açude Epitácio Pessoa com base em redes neurais artificiais. 2011. 72 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6640
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.publisher.program.fl_str_mv PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFCG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
bitstream.url.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/6640/3/RONI+VALTER+DE+SOUZA+GUEDES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGMet%29+2011.pdf
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/6640/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 09cbd091ad0661c68f59c515373bacf6
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1803396579930931200