Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Saulo Boldrini
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7710
Resumo: The The productivity of the wood harvesting operations is one of the main viability variables of the forest enterprise, being directly influenced by the characteristics of the land, the stand and the operational planning. The variables that can affect the productivity of harvesting machines are, for the most part, indirectly identifiable, difficult to measure, and present complex relationships, making it difficult to predict the productivity of operations. The objective of this study was to generate a model through artificial neural networks (RNA) and linear regression to estimate harvester productivity as a function of terrain, settling and operational planning variables. For this purpose, a database was used, from a forest company, containing information on mechanized forestry cutting operations with harvester. RNA input variables for modeling harvester productivity were (individual mean volume of trees, timber volume, cutting age, spacing, operator experience and management regime). Data were randomly divided to be used the network training (70%) and generalization (30%) were used. The networks training was also performed with combinations of the input variables, in order to verify the influence of each variable on harvester productivity. Using only the variables that showed a significant linear correlation with the productivity, according to Pearson correlation coefficient matrix, by the test ta 5% and 1% of probability. Both modeling techniques were evaluated by means of statistics and graphical analysis of the residues. The artificial neural networks selected in the training and validation for estimating harvester productivity presented correlation coefficient values above 0.89 and less than 11.91, indicating strong correlation and high accuracy between the estimates and the observed values. The combination of the input variables of the network that presented the best result was the one that used all six variables evaluated in the study. The multiple linear regression with all variables of significant correlation was the one that had the best fit for harvester productivity, correlation coefficient 0.83 and RMSE% 14.5. Among the variables evaluated in the model, the one that explains the productivity estimated by the linear regression is the individual mean volume. Both modeling techniques were efficient in predicting harvester productivity in mechanized xii forest cutting, but RNA presented more accurate estimates and could be indicated instead of the traditional multiple linear regression model.
id UFES_344ed83e45af205276cbb8d613c665ff
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/7710
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Silva, Mayra Luiza Marques daFiedler, Nilton CésarGonçalves, Saulo BoldriniLopes, Domingos Manuel MendesPereira, Daniel PenaMinette, Luciano JoséSilva, Gilson Fernandes da2018-08-01T22:56:21Z2018-08-012018-08-01T22:56:21Z2017-09-27The The productivity of the wood harvesting operations is one of the main viability variables of the forest enterprise, being directly influenced by the characteristics of the land, the stand and the operational planning. The variables that can affect the productivity of harvesting machines are, for the most part, indirectly identifiable, difficult to measure, and present complex relationships, making it difficult to predict the productivity of operations. The objective of this study was to generate a model through artificial neural networks (RNA) and linear regression to estimate harvester productivity as a function of terrain, settling and operational planning variables. For this purpose, a database was used, from a forest company, containing information on mechanized forestry cutting operations with harvester. RNA input variables for modeling harvester productivity were (individual mean volume of trees, timber volume, cutting age, spacing, operator experience and management regime). Data were randomly divided to be used the network training (70%) and generalization (30%) were used. The networks training was also performed with combinations of the input variables, in order to verify the influence of each variable on harvester productivity. Using only the variables that showed a significant linear correlation with the productivity, according to Pearson correlation coefficient matrix, by the test ta 5% and 1% of probability. Both modeling techniques were evaluated by means of statistics and graphical analysis of the residues. The artificial neural networks selected in the training and validation for estimating harvester productivity presented correlation coefficient values above 0.89 and less than 11.91, indicating strong correlation and high accuracy between the estimates and the observed values. The combination of the input variables of the network that presented the best result was the one that used all six variables evaluated in the study. The multiple linear regression with all variables of significant correlation was the one that had the best fit for harvester productivity, correlation coefficient 0.83 and RMSE% 14.5. Among the variables evaluated in the model, the one that explains the productivity estimated by the linear regression is the individual mean volume. Both modeling techniques were efficient in predicting harvester productivity in mechanized xii forest cutting, but RNA presented more accurate estimates and could be indicated instead of the traditional multiple linear regression model.A produtividade das operações de colheita de madeira é uma das principais variáveis de viabilidade do empreendimento florestal, sendo, diretamente influenciada pelas características do terreno, do povoamento e do planejamento operacional. As variáveis que podem afetam a produtividade das máquinas de colheita, na maioria das vezes, são passíveis de identificação indiretas, difícil mensuração e apresentam relações complexas, dificultando a predição da produtividade das operações. Este estudo teve como objetivo gerar um modelo por meio de redes neurais artificiais (RNA) e regressão linear para estimar a produtividade do harvester em função das variáveis do terreno, do povoamento e do planejamento operacional. Para tanto, foi utilizado uma base de dados, de uma empresa florestal, contendo informações das operações de corte florestal mecanizado com harvester. As variáveis de entrada da RNA para a modelagem da produtividade do harvester foram (volume médio individual das árvores, volume de madeira do talhão, idade de corte, espaçamento, experiência do operador e regime de manejo. Os dados foram divididos aleatoriamente para serem utilizados no treinamento da rede (70%) e na generalização (30%). Realizou-se também o treinamento das redes com as combinações das variáveis de entrada, a fim de verificar a influência de cada variável na produtividade do harvester. A análise de regressão linear utilizou apenas as variáveis que apresentaram correlação linear significativa com a produtividade, segundo matriz de coeficiente de correlação de Pearson, pelo teste t a 5% e 1% de probabilidade. Ambas as técnicas de modelagem foram avaliadas por meio de estatísticas e análise gráfica dos resíduos. As redes neurais artificiais selecionadas no treinamento e na validação para a estimativa da produtividade do harvester, apresentaram valores de coeficiente de correlação acima de 0,89 e menores que 11,91, indicando forte correlação e alta exatidão entre as estimativas e os valores observados. A combinação das variáveis de entrada da rede que apresentou o melhor resultado foi a que utilizou todas as seis variáveis avaliadas no estudo. A regressão linear múltipla com todas as variáveis de correlação significativa foi a que teve o melhor ajuste para a produtividade do harvester, coeficiente de correlação 0,83 e RMSE% 14,5. Dentre as variáveis avaliadas no modelo, a que mais explica a produtividade estimada pela regressão linear é o volume médio individual. Ambas as técnicas de modelagem foram eficientes na predição da produtividade do harvester no corte florestal mecanizado, mas a RNA apresentou estimativas mais precisas e pode ser indicada em substituição ao modelo tradicional de regressão linear múltipla.TextGONÇALVES, Saulo Boldrini. Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado. 2017. 62 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Agrárias e Engenharias, Jerônimo Monteiro - ES, 2017.http://repositorio.ufes.br/handle/10/7710porUniversidade Federal do Espírito SantoDoutorado em Ciências FlorestaisPrograma de Pós-Graduação em Ciências FlorestaisUFESBRCentro de Ciências Agrárias e EngenhariasForestry techniques and operationsForest mechanizationForestry planningMachine productivityTécnicas e operações florestaisPlanejamento florestalProdutividade de máquinasMecanização florestalMáquinas florestaisFlorestas - Inovações tecnológicaProjetos de desenvolvimento florestalProdutividade florestalRecursos Florestais e Engenharia Florestal630Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizadoMathematical modeling of mechanized forestry cutting productivityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALSAULOBOLDRINIGONÇALVES-2017-TRABALHO.pdfapplication/pdf13742161http://repositorio.ufes.br/bitstreams/8f9537bb-2f68-4f2b-9cc2-3bacefc410c0/downloada8c2a572918272942cc0176556216f50MD5110/77102024-06-21 15:46:35.286oai:repositorio.ufes.br:10/7710http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-21T15:46:35Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
dc.title.alternative.none.fl_str_mv Mathematical modeling of mechanized forestry cutting productivity
title Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
spellingShingle Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
Gonçalves, Saulo Boldrini
Forestry techniques and operations
Forest mechanization
Forestry planning
Machine productivity
Técnicas e operações florestais
Planejamento florestal
Produtividade de máquinas
Mecanização florestal
Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Máquinas florestais
Florestas - Inovações tecnológica
Projetos de desenvolvimento florestal
Produtividade florestal
630
title_short Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
title_full Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
title_fullStr Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
title_full_unstemmed Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
title_sort Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado
author Gonçalves, Saulo Boldrini
author_facet Gonçalves, Saulo Boldrini
author_role author
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Silva, Mayra Luiza Marques da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Fiedler, Nilton César
dc.contributor.author.fl_str_mv Gonçalves, Saulo Boldrini
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Lopes, Domingos Manuel Mendes
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Pereira, Daniel Pena
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Minette, Luciano José
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Silva, Gilson Fernandes da
contributor_str_mv Silva, Mayra Luiza Marques da
Fiedler, Nilton César
Lopes, Domingos Manuel Mendes
Pereira, Daniel Pena
Minette, Luciano José
Silva, Gilson Fernandes da
dc.subject.eng.fl_str_mv Forestry techniques and operations
Forest mechanization
Forestry planning
Machine productivity
topic Forestry techniques and operations
Forest mechanization
Forestry planning
Machine productivity
Técnicas e operações florestais
Planejamento florestal
Produtividade de máquinas
Mecanização florestal
Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Máquinas florestais
Florestas - Inovações tecnológica
Projetos de desenvolvimento florestal
Produtividade florestal
630
dc.subject.por.fl_str_mv Técnicas e operações florestais
Planejamento florestal
Produtividade de máquinas
Mecanização florestal
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Recursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Máquinas florestais
Florestas - Inovações tecnológica
Projetos de desenvolvimento florestal
Produtividade florestal
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 630
description The The productivity of the wood harvesting operations is one of the main viability variables of the forest enterprise, being directly influenced by the characteristics of the land, the stand and the operational planning. The variables that can affect the productivity of harvesting machines are, for the most part, indirectly identifiable, difficult to measure, and present complex relationships, making it difficult to predict the productivity of operations. The objective of this study was to generate a model through artificial neural networks (RNA) and linear regression to estimate harvester productivity as a function of terrain, settling and operational planning variables. For this purpose, a database was used, from a forest company, containing information on mechanized forestry cutting operations with harvester. RNA input variables for modeling harvester productivity were (individual mean volume of trees, timber volume, cutting age, spacing, operator experience and management regime). Data were randomly divided to be used the network training (70%) and generalization (30%) were used. The networks training was also performed with combinations of the input variables, in order to verify the influence of each variable on harvester productivity. Using only the variables that showed a significant linear correlation with the productivity, according to Pearson correlation coefficient matrix, by the test ta 5% and 1% of probability. Both modeling techniques were evaluated by means of statistics and graphical analysis of the residues. The artificial neural networks selected in the training and validation for estimating harvester productivity presented correlation coefficient values above 0.89 and less than 11.91, indicating strong correlation and high accuracy between the estimates and the observed values. The combination of the input variables of the network that presented the best result was the one that used all six variables evaluated in the study. The multiple linear regression with all variables of significant correlation was the one that had the best fit for harvester productivity, correlation coefficient 0.83 and RMSE% 14.5. Among the variables evaluated in the model, the one that explains the productivity estimated by the linear regression is the individual mean volume. Both modeling techniques were efficient in predicting harvester productivity in mechanized xii forest cutting, but RNA presented more accurate estimates and could be indicated instead of the traditional multiple linear regression model.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-09-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-01T22:56:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-01
2018-08-01T22:56:21Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GONÇALVES, Saulo Boldrini. Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado. 2017. 62 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Agrárias e Engenharias, Jerônimo Monteiro - ES, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/7710
identifier_str_mv GONÇALVES, Saulo Boldrini. Modelagem matemática da produtividade do corte florestal mecanizado. 2017. 62 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Agrárias e Engenharias, Jerônimo Monteiro - ES, 2017.
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/7710
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.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Doutorado em Ciências Florestais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciências Agrárias e Engenharias
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Doutorado em Ciências Florestais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/8f9537bb-2f68-4f2b-9cc2-3bacefc410c0/download
bitstream.checksum.fl_str_mv a8c2a572918272942cc0176556216f50
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1804309201371004928