Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/6922
Tipo documento: Tese
Título: Modelos empíricos e machine learning na estimativa da radiação global diária na Amazônia
Autor(es): Martim, Charles Campoe
Orientador(a): Souza, Adilson Pacheco de
Membro da Banca: Souza, Adilson Pacheco de
Membro da Banca: Borella, Daniela Roberta
Membro da Banca: Almeida, Frederico Terra de
Membro da Banca: Damian, João Gabriel Ribeiro
Membro da Banca: Teramoto, Érico Tadao
Resumo : A radiação global (Hg) influencia diretamente vários processos químicos, físicos e biológicos entre eles está a evapotranspiração, fotossíntese, geração de energia fotovoltaica entre outros, porém sua mensuração está restrita a certas regiões, sendo necessário a série histórica para estudos científicos, projetos agrícolas, ambientais e industriais. Algumas variáveis meteorológicas como a temperatura do ar ou insolação apresentam uma boa correlação com a Hg. Neste trabalho, foram avaliados 87 modelos empíricos para a estimativa da radiação global com insolação, temperatura do ar, umidade relativa do ar, variáveis astronômicas e combinações híbridas com mais de uma variável, além disso, foi avaliado as técnicas de machine learning do tipo MLP e SVM com 40 diferentes combinações de entrada, para 20 cidades distribuídas no Bioma Amazônico brasileiro. Com os modelos empíricos, empregando a insolação, o melhor desempenho foi obtido com o modelo potencial, com S, So e Ho como variável de entrada, já para a temperatura do ar, o melhor desempenho foi obtido com o modelo que possui como variável de entrada o ΔT, Tmed e Ho, já o modelo híbrido com ΔT, S, So e Ho como variável de entrada, e obteve o melhor desempenho, já os modelos com variáveis astronômicas foram não significativos (NS) para todas as estações meteorológicas avaliadas e os modelos baseados na umidade relativa do ar apresentaram baixo desempenho. Na avaliação por meio do MLP e SVM, quanto maior o número de variáveis de entrada, melhor o desempenho, principalmente com a inserção da insolação e temperatura do ar, que reduz o espalhamento em dias com alta e baixa transmissividade atmosférica, porém quando tem a disponibilidade de todas as variáveis é recomendado o emprego da combinação RHmax, RHmed, RHmin, Tmax, Tmed, Tmin, S, So, Ho. No geral, não houve diferença expressiva no desempenho dos modelos empíricos e dos MLP e SVM com dados meteorológicos locais para a estimativa da radiação global no bioma Amazônico brasileiro.
Resumo em lingua estrangeira: Global radiation (Hg) directly influences various chemical, physical and biological processes, including evapotranspiration, photosynthesis, photovoltaic energy generation and others. However, its measurement is restricted to certain regions and historical series are necessary for scientific studies, agricultural, environmental and industrial projects. Some meteorological variables such as air temperature or insolation correlate well with Hg. This study evaluated 87 empirical models for estimating global radiation using insolation, air temperature, relative humidity, astronomical variables and hybrid combinations with more than one variable, and also evaluated MLP and SVM machine learning algorithms with 40 different input combinations, for 20 cities distributed in the Brazilian Amazon Biome. With the empirical models, using insolation, the best performance was obtained with the potential model, with S, So and Ho as input variables, while for air temperature, the best performance was obtained with the model with ΔT, Tmed and Ho as input variables, The hybrid model with ΔT, S, So and Ho as input variables had the best performance, while the models with astronomical variables were non-significant (NS) for all the weather stations evaluated and the models based on relative humidity showed poor performance. In the evaluation using the MLP and SVM algorithms, the greater the number of input variables, the better the performance, especially with the inclusion of insolation and air temperature, which reduces scattering on days with high and low atmospheric transmissivity, but when all the variables are available it is recommended to use the combination RHmax, RHmed, RHmin, Tmax, Tmed, Tmin, S, So, Ho. Overall, there was no significant difference in the performance of the empirical models and the MLP and SVM algorithms with local meteorological data for estimating global radiation in the Brazilian Amazon biome.
Palavra-chave: SVM
ANN
Bioma amazônico
Predição
Modelos simplificados
Palavra-chave em lingua estrangeira: SVM
ANN
Amazon biome
Prediction
Simplified models
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Referência: MARTIM, Charles Campoe. Modelos empíricos e machine learning na estimativa da radiação global diária na Amazônia. 2024. 110 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/6922
Data defesa documento: 5-Oct-2024
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado

Arquivos deste item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
_TESE_2024_Charles Campoe Martim.pdf1.82 MBAdobe PDFVer/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.