Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/14604| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | ESPECTROSCOPIA VIS-NIR-SWIR, INDICADORES MICROBIANOS E CLASSIFICAÇÃO DO USO DO SOLO UTILIZANDO MODELOS DE APRENDIZADO DE MÁQUINA |
| Autor(es): | EVELYN RODRIGUES DE LACERDA |
| Primeiro orientador: | MEIRE APARECIDA SILVESTRINI CORDEIRO |
| Resumo: | A microbiologia do solo demanda métodos analíticos e técnicas não destrutivas em análises laboratoriais que sejam capazes de avaliar a qualidade do solo e seus marcadores microbiológicos. Diante disso, o sensoriamento proximal hiperespectral que é amplamente utilizado na agricultura como ferramenta eficaz e precisa no diagnóstico agrícola, associado às técnicas de aprendizado de máquina, pode apresentar potencial para realizar classificações por meio de modelos que utilizam algoritmos especializados. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi realizar a classificação dos diferentes tipos de uso do solo por meio de indicadores microbianos e sensoriamento espectral utilizando modelos de aprendizado de máquina. O estudo foi conduzido na fazenda Rancho Ideal, localizada no município de Chapadão do Sul, Mato Grosso do Sul. As amostras de solo foram coletadas em quatro diferentes usos do solo presentes nos talhões da fazenda, sendo: Mata Nativa (Cerrado), Eucalipto, Pastagem e Lavoura. Em cada uso do solo foram coletadas 25 amostras, contabilizando 100 amostras ao total. A aquisição espectral foi realizada utilizando o equipamento Ocean Optics constituído de dois sensores: STS VIS e Flame. Os indicadores microbianos de qualidade do solo analisados foram: Carbono da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico, por meio de metodologias específicas. Para modelagem, seis modelos foram treinados globalmente com o conjunto de dados completo para cada indicador, a avaliação foi realizada por meio de validação cruzada com dez repetições. Os resultados evidenciam que, utilizando a técnica de pré-processamento Savitzky-Golay, os modelos testados foram capazes de identificar padrões complexos e correlações entre as bases de dados usadas, especialmente os baseados em gradient boosting, alcançando acurácia média de 94%. Dessa forma, conclui-se que, para a classificação, em um padrão espectral consistente, modelos de diferentes naturezas obtiveram desempenho significativo, sem depender de um algoritmo específico. |
| Abstract: | Soil microbiology demands analytical methods and non-destructive techniques in laboratory analyses that are capable of evaluating soil quality and its microbiological markers. Therefore, spectral sensing, which is widely used in agriculture as an effective and precise tool for agricultural diagnosis, associated with machine learning techniques, may present potential to perform classifications through models that use specialized algorithms. Thus, the objective of this research was to classify different types of land use through microbial indicators and spectral sensing using machine learning models. The study was conducted at Rancho Ideal farm, located in the municipality of Chapadão do Sul, Mato Grosso do Sul. Soil samples were collected from four different land uses present in the farm plots, namely: Native Forest (Cerrado), Eucalyptus, Pasture and Cropland. In each land use, 25 samples were collected, totaling 100 samples. Spectral acquisition was performed using the Ocean Optics equipment consisting of two sensors: STS-VIS and Flame. The microbial indicators of soil quality analyzed were: microbial biomass carbon, basal soil respiration and metabolic quotient, through specific methodologies. For modeling, six models were trained globally with the complete dataset for each indicator, and the evaluation was performed through cross-validation with ten repetitions. The results show that, using the Savitzky-Golay preprocessing technique, the tested models were capable of identifying complex patterns and correlations between the databases used, especially those based on gradient boosting, reaching an average accuracy of 94%. Therefore, it is concluded that for classification, in a consistent spectral pattern, models of different natures obtained significant performance, without depending on a specific algorithm. |
| Palavras-chave: | Sensor espectral algoritmos microrganismos do solo. |
| País: | |
| Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
| Sigla da Instituição: | UFMS |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/14604 |
| Data do documento: | 2026 |
| Aparece nas coleções: | Agronomia - Bacharelado (CPCS) |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|
| 37606.pdf | 1,53 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.

