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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24960
Tipo: TCC
Título: Previsão de Seca na Bacia Hidrográfica do Açude Epitácio Pessoa/PB com Base em Redes Neurais Artificiais
Autor(es): Amorim, Jamille Freire
Primeiro Orientador: Sarmento, Francisco Jácome
Resumo: As secas são eventos naturais associados principalmente a períodos de precipitação abaixo da média em uma dada região, que podem ocorrer em diversas partes do planeta e causar impactos na agricultura, na oferta de água, no turismo, no funcionamento e equilíbrio dos ecossistemas e consequentemente na provisão dos serviços ambientais. Entre o período de 1994 e 2013, esses eventos afetaram mais de um bilhão de pessoas no mundo. No Brasil as secas ocorrem com grande frequência no Nordeste brasileiro em virtude, dentre outros fatores, da elevada variabilidade espaço-temporal das precipitações. Tendo em vista a vulnerabilidade do semiárido brasileiro quanto ao fenômeno da seca, e a necessidade do conhecimento, monitoramento e previsão de tal fenômeno na bacia hidrográfica do Açude Epitácio Pessoa, localizada no município de Boqueirão - uma região semiárida do Estado da Paraíba, o presente trabalho foi proposto com o intuito de avaliar a aplicabilidade de redes neurais artificiais (RNAs) na identificação e previsão de secas utilizando o índice de precipitação padronizado (SPI). A princípio, os valores SPI 24, 12, 6, e 3 foram calculados para as séries históricas de três postos pluviométricos selecionados. Em seguida, foram criadas RNAs onde utilizaram-se diversas arquiteturas buscando a melhor descrição da relação entre as variáveis. O algoritmo backpropagation foi utilizado para ajustar os coeficientes envolvidos nas redes neurais como método alternativo ao cálculo do SPI – através da construção de RNAs sem defasagem entre os dados, e sua capacidade de previsão – através do uso de RNAs com defasagem dos dados. Os resultados obtidos mostraram uma boa capacidade de RNAs de 10 neurônios na camada intermediária para o cálculo do SPI em todos os postos pluviométricos estudados. No entanto, a construção das redes com defasagem de dados mostrou-se incapaz de prever secas.
Abstract: Droughts are natural events associated with below-average precipitation periods in a given region, which can occur in various parts of the planet and cause impacts on agriculture, water supply, tourism, ecosystems and on the provision of environmental services. Between 1994 and 2013, these events affected more than one billion people in the world. In Brazil, droughts occur frequently in the Brazilian Northeast region, due, among other factors, to the high spatial and temporal variability of rainfall. Considering the vulnerability of the Brazilian semi-arid region to these event, this work aims to evaluate the applicability of artificial neural networks (ANNs) in the identification and prediction of droughts using the standardized precipitation index (SPI) in the Epitacio Pessoa watershed, located in the municipality of Boqueirão - a semi-arid region of the State of Paraíba – Brazil. At first, the SPI values 24, 12, 6, and 3 were calculated for the historical series of three selected pluviometric stations. After that, RNAs were created where several architectures were applied to evaluate those that better described the relationship between the variables. The backpropagation algorithm was used to adjust the coefficients involved in the ANNS as an alternative method to the calculation of the SPI - through the construction of ANNs without lag between the data, and its predictive capacity - through the use of RNAs with data lag. The results showed a good capacity of RNAs of 10 neurons in the intermediate layer for the calculation of SPI in all stations studied. However, the construction of networks with data lags proved unable to predict droughts.
Palavras-chave: Índice de precipitação
Inteligência artificial
Previsão de secas
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Civil e Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24960
Data do documento: 30-Mai-2017
Aparece nas coleções:CT - TCC - Engenharia Civil e Ambiental

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