Funções de pedotransferência para estimar parâmetros do modelo de van Genuchten no bioma Cerrado
| Autor: | Mariana F. Veloso, Lineu N. Rodrigues, Elpídio I. Fernandes Filho, Carolina F. Veloso, Bruna N. Rezende |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
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| Zdroj: | Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.27 n.3 2023 Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Volume: 27, Issue: 3, Pages: 202-208, Published: 21 NOV 2022 |
| Popis: | The Cerrado biome has presented challenges in reconciling its agricultural expansion with water availability. In this sense, water resources planning and management are fundamental for the economic, social, and environmental development of the Cerrado biome, which has been hampered by the lack of data, especially those referring to irrigation strategies, such as, for example, the water retention curve. The water retention curve is essential to understand water dynamics in the soil; however, obtaining it can be laborious, opening an opportunity for Pedotransfer Functions (PTFs). The current study aimed to develop and evaluate PTFs to estimate the fit parameters of the van Genuchten model for the Cerrado biome. Multiple Linear Regression (MLR) and four machine learning (ML) algorithms were used to develop the PTFs. The ML algorithms were the Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS), Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR), and K Nearest Neighbors (KNN). Two combinations of soil data were evaluated, and the predictor variables used in each set were different. Using the RF and SVR models, the best estimates were obtained concerning the parameter θs (saturated water content). As for θr (residual water content), the models showed a moderate predictive capacity. For the other parameters, the models did not perform satisfactorily for α and n (fit parameters). RESUMO O bioma Cerrado tem apresentado desafios em conciliar sua expansão agrícola com a disponibilidade hídrica. Nesse sentido, o planejamento e o manejo de recursos hídricos são fundamentais para o desenvolvimento econômico, social e ambiental do bioma Cerrado, que tem sido prejudicado pela carência de dados, especialmente aqueles referentes às estratégias de irrigação, como, por exemplo, as curvas de retenção de água, essencial para compreender a dinâmica de água no solo. Contudo, como sua obtenção pode ser trabalhosa, seus parâmetros podem ser estimados indiretamente via Funções de Pedotransferência (FPTs). O objetivo do presente estudo foi desenvolver e avaliar FPTs para estimar parâmetros do modelo de van Genuchten, usado para descrever o processo de retenção de água, para o bioma Cerrado. Para o desenvolvimento das FPTs, foram usados os métodos de Regressão Linear Múltipla (RLM) e quatro algoritmos de aprendizado de máquina: Multivariate Adaptative Regression Splines (MARS), Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR) e K Nearest Neightbors (KNN). Dados de solo de duas localidades foram utilizados, sendo que as variáveis preditoras selecionadas em cada conjunto foram diferentes. As melhores estimativas foram obtidas para o parâmetro θs (umidade de saturação), com destaque para os modelos RF e SVR. Já para a θr (umidade residual), os modelos apresentaram uma capacidade preditiva moderada. Para os demais parâmetros, os modelos não apresentaram um desempenho satisfatório para α e n (parâmetros de ajuste). |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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