Modelagem da evapotranspiração de referência e da evapotranspiração de limeira ácida com aplicação de técnicas de regressão e redes neurais artificiais

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Irigoyen, Andrea Inés
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Análise de regressão e correlação; Citricultura; Citriculture; Evapotranspiração; Evapotranspiration Models (Multivariate analysis); Modelos (Análise multivariada); Neural networks-Artificial Intelligence.; Redes neurais- Inteligência artificial; Regression and correlation analyses
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11131/tde-02082010-155526/

O objetivo principal deste trabalho foi testar redes neurais artificiais (RNAs) do tipo multilayer perceptron (MLP) na estimativa da evapotranspiração de referência e da evapotranspiração na linha de plantio de limeira ácida. As RNAs foram treinadas sob algoritmo de gradiente conjugado de erros, com funções de ativação sigmóide na camada intermediária e linear na camada de saída. Foram conduzidas análises comparativas com modelos de regressão. Valores diários de evapotranspiração de referência foram calculados usando o modelo Penman-Monteith (EToPM) a partir de dados meteorológicos (1997-2006) observados em Piracicaba, estado de São Paulo, Brasil (latitude: 22º 42 30 S; longitude: 47º 38 30 W; altitude: 546 m). Os modelos foram desenvolvidos a partir de dados de radiação solar global (Rg), saldo de radiação (Rn) ou radiação no topo da atmosfera (RTA) em combinação com temperatura do ar (Tar), déficit de pressão de vapor no ar (DPV) e velocidade do vento (u). Bom desempenho foi obtido quando os dados de Rg ou Rn estavam disponíveis, mesmo com a falta de uma ou mais das outras variáveis exigidas pelo modelo Penman- Monteith. As RNAs mostraram melhor desempenho do que os modelos de regressão, especialmente quando RTA foi considerada na entrada. O erro absoluto médio (MAE) das RNAs variou de 0,1 a 0,2 mm d-1, representando de 4 a 6 % dos valores médios de EToPM. A evapotranspiração na linha de plantio, condutância difusiva e transpiração foliar foram obtidas em pomar adulto de limeira ácida (Citrus latifolia Tan.), com espaçamento 7 m × 4 m , orientação Leste-Oeste das linhas de plantio e sem limitação hídrica, em Piracicaba, Brasil. A condutância à difusão de vapor (gs) e transpiração foliar (T) foram determinadas com porômetro de equilíbrio constante e balanço nulo, em folhas completamente expandidas, na parte média da copa nas faces expostas da linha de plantio, a intervalos horários ao longo de 42 dias. A densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF) incidentes sobre a folha, temperatura e déficit de pressão de vapor no ar (Tar e DPV) no interior do pomar e o horário de observação (h) foram combinados nos modelos de estimativa de gs e T. Somente os modelos ajustados para o inverno apresentaram bom desempenho. Medidas lisimétricas foram utilizadas na determinação da evapotranspiração diurna na linha de plantio (ETli 9-17h). Saldo de radiação (Rn), temperatura do ar (Tar), déficit de pressão de vapor (DPV), evapotranspiração de referência estimada pelo modelo Penman-Monteith (EToPM) e dia do ano foram combinados na estimativa de ETli 9-17h. O desempenho das RNAs foi superior ao dos modelos com base em regressão. O erro médio absoluto (MAE) nos modelos RNAs variou entre 3,6 e 10,6 L planta-1, representando de 6 a 18% dos valores médios de ETli 9-17h. Os modelos incluindo o efeito temporal apresentaram melhor desempenho. A estimativa da evapotranspiração de referência na escala diária e da evapotranspiração diurna na linha de plantio pelos modelos propostos mostrou-se adequada. Ficou evidente a existência de outros efeitos temporais operando concomitantemente com o ambiente atmosférico na determinação de gs e ETli 9-17h.