Mapeamento de suscetibilidade às erosões lineares no município de Teodoro Sampaio (SP) e adjacências por meio de Aprendizado de Máquina

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Firmino, Glauber Verner [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Erosão linear; Machine learning; Análise da paisagem; Mapeamento de suscetibilidade; Redes neurais artificiais; Random forest; Gully erosion; Landscape analysis; Susceptibility mapping; Artificial neural networks
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/312622

As erosões lineares são processos intensos de degradação dos solos. Pesquisas de mapeamento de suscetibilidade às erosões lineares (GESM) baseados em aprendizado de máquina permitem estimar o potencial e a probabilidade de uma dada paisagem em ser acometida por esses processos. Apesar de seu potencial, ainda se encontram pouco difundidas no Brasil. A presente pesquisa avaliou o desempenho de algoritmos de aprendizado de máquina para análise e mapeamento de suscetibilidade às erosões lineares em áreas rurais no extremo Oeste Paulista, que abrangem áreas no município de Teodoro Sampaio (SP) e adjacências, as quais apresentam grande quantidade de voçorocas e ravinas. A metodologia se baseou na 1) elaboração de um mapa inventário de erosões lineares e no mapeamento temático dos fatores ambientais; 2) seleção de atributos, separação do conjunto de dados em treino e teste na proporção 70-30%; 3) modelagem da suscetibilidade a partir dos algoritmos Random Forest (RF), Logistic Regression (LR), Support Vector Machine (SVM) e Redes Neurais Artificiais Multilayer Perceptron (MLP); e 4) avaliação e seleção de modelo de maior desempenho. Além disso, foram realizados trabalhos de campo sistemáticos para a análise da paisagem e para a elaboração e validação dos mapas temáticos produzidos. Os valores de desempenho indicaram desempenho excelente (AUC = 0,9 a 1,0) para os modelos MLP (0,93) e RF (0,92), e muito bom (0,8 a 0,9) para os modelos LR (0,89) e SVM (0,89). Constataram-se menores valores de suscetibilidade em áreas de formação florestal, padrões de relevo de menores declividades e densidade de drenagem e maior convexidade. Maiores valores ocorreram em áreas de pastagem e proximidade de áreas urbanas, relevos côncavos, planícies e alvéolos, vertentes e rupturas de declive. Os setores norte e nordeste, caracterizados por padrão de relevo associado aos grupos litológicos Bauru e Caiuá, com maior declividade e densidade de drenagem, concentraram maiores níveis de suscetibilidade e de registro de erosões. Através dos resultados, foi possível caracterizar e mapear características ambientais da paisagem e elaborar um mapa de suscetibilidade às erosões lineares, permitindo a compreensão da morfodinâmica através dos diferentes arranjos da paisagem.