Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: JEAN DE JESUS DA SILVA
Orientador(a): Gileno Brito de Azevedo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4732
Resumo: The quantification of the volume of trees is a fundamental activity in the management of forest resources. However, it is a very expensive activity to obtain directly. As an alternative, there is the use of indirect methods such as regression models and artificial neural networks (ANNs). Therefore, the objective was to evaluate the precision of the estimates of the volume of eucalyptus trees using different modeling techniques and database size. The specific objectives were: (i) to assess whether the reduction in the number of trees used in volume modeling influences the accuracy of these estimates; (ii) assess whether the performance of ANNs is superior to that of regression models; and (iii) to assess whether the inclusion of categorical variables in the ANNs contributes to improving the estimates. The study data were obtained in eight eucalyptus clonal plantations (four clones x two rotations), implanted in the municipality of Ribas do Rio Pardo, State of Mato Grosso do Sul. 465 trees were rigorously cubed to obtain the volume. Of this total, 20% were used to validate the estimates and 80% to adjust the models and train the ANNs. To assess the effect of the size of the database on the accuracy of the estimates, training was performed with different fractions of the training data (10% to 100%). For each fraction of the database, the volumetric model of Schumacher and Hall was adjusted and 500 ANNs of the Multlayer Perceptron type were trained. By reducing the size of the database used to model the volume of eucalyptus trees, using regression models and ANNs, it was possible to maintain the precision of the estimates. Regardless of the size of the database, the accuracy of volume estimates generated by ANNs was slightly higher than that of regression models. The inclusion of qualitative explanatory variables in the ANNs provided slightly higher volume estimates than those that did not use these variables.
id UFMS_6fdd86c47c656ee696374244188c2175
oai_identifier_str oai:repositorio.ufms.br:123456789/4732
network_acronym_str UFMS
network_name_str Repositório Institucional da UFMS
repository_id_str
spelling 2022-04-18T17:54:53Z2022-04-18T17:54:53Z2022https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4732The quantification of the volume of trees is a fundamental activity in the management of forest resources. However, it is a very expensive activity to obtain directly. As an alternative, there is the use of indirect methods such as regression models and artificial neural networks (ANNs). Therefore, the objective was to evaluate the precision of the estimates of the volume of eucalyptus trees using different modeling techniques and database size. The specific objectives were: (i) to assess whether the reduction in the number of trees used in volume modeling influences the accuracy of these estimates; (ii) assess whether the performance of ANNs is superior to that of regression models; and (iii) to assess whether the inclusion of categorical variables in the ANNs contributes to improving the estimates. The study data were obtained in eight eucalyptus clonal plantations (four clones x two rotations), implanted in the municipality of Ribas do Rio Pardo, State of Mato Grosso do Sul. 465 trees were rigorously cubed to obtain the volume. Of this total, 20% were used to validate the estimates and 80% to adjust the models and train the ANNs. To assess the effect of the size of the database on the accuracy of the estimates, training was performed with different fractions of the training data (10% to 100%). For each fraction of the database, the volumetric model of Schumacher and Hall was adjusted and 500 ANNs of the Multlayer Perceptron type were trained. By reducing the size of the database used to model the volume of eucalyptus trees, using regression models and ANNs, it was possible to maintain the precision of the estimates. Regardless of the size of the database, the accuracy of volume estimates generated by ANNs was slightly higher than that of regression models. The inclusion of qualitative explanatory variables in the ANNs provided slightly higher volume estimates than those that did not use these variables.A quantificação do volume das árvores é atividade fundamental no manejo dos recursos florestais. Contudo, é uma atividade bastante onerosa para obtenção de forma direta. Como alternativa surge a utilização de métodos indiretos como os modelos de regressão e as redes neurais artificiais (RNAs). Portanto, objetivou-se avaliar a precisão das estimativas do volume de árvores de eucaliptos utilizando diferentes técnicas de modelagem e tamanho do banco de dados. Os objetivos específicos foram: (i) avaliar se a redução do número de árvores utilizadas na modelagem do volume influencia na precisão dessas estimativas; (ii) avaliar se o desempenho das RNAs é superior ao dos modelos de regressão; e (iii) avaliar se a inclusão de variáveis categóricas nas RNAs contribui para melhoria das estimativas. Os dados do estudo foram obtidos em oito plantios clonais de eucalipto (quatro clones x duas rotações), implantados no município de Ribas do Rio Pardo, Estado de Mato Grosso do Sul. Foram cubadas rigorosamente 465 árvores para obter o volume. Desse total, 20% foram destinados à validação das estimativas e 80% para o ajuste dos modelos e treinamento das RNAs. Para avaliar o efeito do tamanho do banco de dados sobre a precisão das estimativas, o treinamento foi realizado com diferentes frações dos dados destinados ao treinamento (10% a 100%). Para cada fração do banco de dados foi ajustado o modelo volumétrico de Schumacher e Hall e treinadas 500 RNAs do tipo Multlayer Perceptron. Com a redução do tamanho do banco de dados utilizado na modelagem do volume de árvores de eucalipto, por modelos de regressão e RNAs, foi possível manter a precisão das estimativas. Independentemente do tamanho do banco de dados, a precisão das estimativas do volume geradas por RNAs foram ligeiramente superiores às dos modelos de regressão. A inclusão de variáveis explicativas qualitativas nas RNAs proporcionou estimativas de volume ligeiramente superiores àquelas que não utilizaram essas variáveis.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilEstimativas do volume, Eucalipto, Técnicas de modelagem, Banco de dados.Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisGileno Brito de AzevedoJEAN DE JESUS DA SILVAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSORIGINALDISSERTAÇÃO - Jean de Jesus da Silva.pdfDISSERTAÇÃO - Jean de Jesus da Silva.pdfapplication/pdf895997https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/4732/-1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20-%20Jean%20de%20Jesus%20da%20Silva.pdf4995fd3972c4b39659b0f3b497ff0b1aMD5-1123456789/47322022-04-18 13:54:54.044oai:repositorio.ufms.br:123456789/4732Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242022-04-18T17:54:54Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
title Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
spellingShingle Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
JEAN DE JESUS DA SILVA
Estimativas do volume, Eucalipto, Técnicas de modelagem, Banco de dados.
title_short Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
title_full Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
title_fullStr Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
title_full_unstemmed Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
title_sort Estimativas do Volume de Árvores de Eucalipto com Diferentes Técnicas de Modelagem e Tamanho do Banco de Dados
author JEAN DE JESUS DA SILVA
author_facet JEAN DE JESUS DA SILVA
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gileno Brito de Azevedo
dc.contributor.author.fl_str_mv JEAN DE JESUS DA SILVA
contributor_str_mv Gileno Brito de Azevedo
dc.subject.por.fl_str_mv Estimativas do volume, Eucalipto, Técnicas de modelagem, Banco de dados.
topic Estimativas do volume, Eucalipto, Técnicas de modelagem, Banco de dados.
description The quantification of the volume of trees is a fundamental activity in the management of forest resources. However, it is a very expensive activity to obtain directly. As an alternative, there is the use of indirect methods such as regression models and artificial neural networks (ANNs). Therefore, the objective was to evaluate the precision of the estimates of the volume of eucalyptus trees using different modeling techniques and database size. The specific objectives were: (i) to assess whether the reduction in the number of trees used in volume modeling influences the accuracy of these estimates; (ii) assess whether the performance of ANNs is superior to that of regression models; and (iii) to assess whether the inclusion of categorical variables in the ANNs contributes to improving the estimates. The study data were obtained in eight eucalyptus clonal plantations (four clones x two rotations), implanted in the municipality of Ribas do Rio Pardo, State of Mato Grosso do Sul. 465 trees were rigorously cubed to obtain the volume. Of this total, 20% were used to validate the estimates and 80% to adjust the models and train the ANNs. To assess the effect of the size of the database on the accuracy of the estimates, training was performed with different fractions of the training data (10% to 100%). For each fraction of the database, the volumetric model of Schumacher and Hall was adjusted and 500 ANNs of the Multlayer Perceptron type were trained. By reducing the size of the database used to model the volume of eucalyptus trees, using regression models and ANNs, it was possible to maintain the precision of the estimates. Regardless of the size of the database, the accuracy of volume estimates generated by ANNs was slightly higher than that of regression models. The inclusion of qualitative explanatory variables in the ANNs provided slightly higher volume estimates than those that did not use these variables.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-04-18T17:54:53Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-04-18T17:54:53Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
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 https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4732
url https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4732
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 Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMS
instname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron:UFMS
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron_str UFMS
institution UFMS
reponame_str Repositório Institucional da UFMS
collection Repositório Institucional da UFMS
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/4732/-1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20-%20Jean%20de%20Jesus%20da%20Silva.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 4995fd3972c4b39659b0f3b497ff0b1a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
repository.mail.fl_str_mv ri.prograd@ufms.br
_version_ 1801678678729424896