ESTIMATIVAS VOLUMÉTRICAS PARA ÁRVORES MÉDIAS DE EUCALIPTO POR MEIO DE DIFERENTES TÉCNICAS

  • Matheus Teixeira Martins
  • Eduardo Cantarelli Camargo
  • Carolina de Souza Lopes
  • Déborah Victória Medici Meijueiro
  • Manoela Rodrigues Campagner
  • Gabriel Paes Marangon
Rótulo Biometria, Florestal, Inventário, Random, Forest, Regressão, RNA

Resumo

Na avaliação quantitativa de povoamentos florestais para fins comerciais, especialmente a mensuração volumétrica, a acurácia e a precisão das estimativas são de extrema importância. O uso de regressão (RG) para obter as estimativas é a técnica mais comum, sendo utilizada para as mais variadas estimativas do meio florestal. Atualmente há estudos que mostram técnicas que possuem maior acurácia. Assim, a utilização de técnicas matemáticas alternativas, como por exemplo, o emprego de Redes Neurais Artificiais (RNA), em plantios florestais vem ganhando notoriedade nos últimos anos, devido a sua eficiência no processamento de grandes conjuntos de dados e por muitas vezes com a facilidade de aplicação para diferentes finalidades, sendo utilizada, por exemplo, para estimar altura de árvores, volumes, biomassa etc. Uma RNA é formada por várias unidades de processamento simples, conectados entre si e dispostas em camadas originando um sistema computacional paralelo, com o objetivo de executar uma determinada tarefa. Além disso, evidencia-se o uso do algoritmo Random Forest (RF), que consiste em um conjunto de árvores de regressão que são treinadas aleatoriamente, em que cada árvore indica sua decisão sobre o valor de uma medida. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo aferir estimativas volumétricas de árvores individuais médias, de indivíduos da espécie Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden, localizadas em plantios comercias nas mesorregiões Centro-Oriental Rio-Grandense e Metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul, por meio de diferentes técnicas computacionais. Para tanto, foram utilizados 52 pares de dados de árvores individuais médias e as variáveis consideradas foram: diâmetro à altura do peito (dap) e altura (h), sendo estas primeiras independentes em função do volume com casca (vcc), variável dependente e obtido por meio de cubagem pelo método Smalian. Processaram-se os dados no Software Weka versão 3.8.4, onde ajustou-se o procedimento de regressão linear, para predição de estimativa volumétrica e foram treinadas RNA do tipo Multilayer Perceptron com 1, 2 e 3 neurônios na camada oculta e também foi treinado o algoritmo RF. Para construção dos gráficos e tabelas, utilizou-se o Software Microsoft Excel. Foram atribuídos pesos, aos resultados estatísticos calculados de coeficiente de correlação ( ) e raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE), com valores de 1 a n, onde o menor valor atribuído advindo da soma dos pesos indicou qual técnica foi selecionada. O algoritmo RF apresentou melhores resultados, comparado às demais técnicas, com 20,7 de RMSE e 0,99 de , além de ter apresentado menor amplitude residual, variando de -6% a 8%. A regressão linear obteve RMSE de 43,2 e de 0,97, apresentando resultados estatísticos inferiores à RNA com 3 neurônios na camada oculta, que obteve 40,3 de RMSE e 0,98 de . Todas as técnicas apresentaram resultados consistentes em obter estimativas volumétricas das árvores individuais médias de eucalipto, porém as técnicas alternativas foram mais eficientes e o algoritmo RF teve maior destaque. As técnicas RF e RNA apresentaram melhores resultados, porém não foi observada grande diferença nos parâmetros estatísticos quando comparada a regressão linear, sendo necessários estudos com um maior conjunto de dados, a fim de verificar se haverá maior diferença nos resultados estatísticos. Além disso, salienta-se que há diversas possibilidades de configurações das técnicas computacionais que podem resultar em melhores estimativas, portanto pode-se ampliar ainda mais este estudo.

Downloads

Não há dados estatísticos.
Publicado
2021-11-16
Como Citar
TEIXEIRA MARTINS, M.; CANTARELLI CAMARGO, E.; DE SOUZA LOPES, C.; VICTÓRIA MEDICI MEIJUEIRO, D.; RODRIGUES CAMPAGNER, M.; PAES MARANGON, G. ESTIMATIVAS VOLUMÉTRICAS PARA ÁRVORES MÉDIAS DE EUCALIPTO POR MEIO DE DIFERENTES TÉCNICAS. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 13, n. 3, 16 nov. 2021.