Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46975
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-9662-4832
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Metodologia inovadora para determinação da densidade básica da madeira utilizando imagens multiespectrais e câmera mapir RGNIR
Alternate title (s): Innovative methodology for determining wood basic density using multispectral images and a Mapir RGNIR camera
Author: Cardoso, Fernanda de Souza
First Advisor: Zanuncio, Antônio José Vinha
First coorientator: Martins, George Deroco
Second coorientator: Carvalho, Amélia Guimarães
First member of the Committee: Lopes, Olivia Pereira
Second member of the Committee: Silva, Liniker Fernandes da
Summary: A densidade básica da madeira influencia diretamente o rendimento, os custos operacionais e a qualidade do produto final, sendo um parâmetro essencial no setor florestal. Contudo, os métodos tradicionais para sua determinação são demorados, destrutivos e onerosos, o que demanda alternativas mais ágeis e econômicas. Este estudo utilizou imagens multiespectrais obtidas com uma câmera Mapir Survey 3 (RGNIR) para estimar a densidade básica da madeira de Eucalyptus grandis e Pinus oocarpa. Foram analisadas 142 amostras, com imagens capturadas em quatro estágios de secagem: saturada, em secagem natural, em umidade de equilíbrio e anidra. As imagens foram processadas no software ENVI Classic para extração da reflectância; o Minitab 16 foi utilizado para análise de correlação, e o software Weka 3.8.6 para o ajuste dos modelos de aprendizado de máquina: Regressão Linear, Multilayer Perceptron (MLP), Random Forest (RF) e Support Vector Machine para Regressão (SMOreg). A reflectância no plano transversal, especialmente na faixa espectral do vermelho, apresentou maior correlação com a densidade básica. O modelo Random Forest obteve os melhores resultados, com coeficiente de correlação superior a 83% e 81%, e RMSE inferior a 11% e 12% para os dados de treinamento e validação cruzada, respectivamente. Os modelos MLP, SMOreg e Regressão Linear também apresentaram desempenho satisfatório, especialmente com madeira saturada. Esta pesquisa evidencia a viabilidade de se estimar a densidade básica da madeira por meio de imagens multiespectrais, oferecendo uma metodologia rápida, não destrutiva, de baixo custo e de simples aplicação para o setor florestal.
Abstract: Basic wood density directly influences yield, operational costs, and final product quality, making it an essential parameter in the forestry sector. However, traditional methods for its determination are time-consuming, destructive, and costly, which highlights the need for faster and more economical alternatives. This study used multispectral images obtained with a Mapir Survey 3 (RGNIR) camera to estimate the basic wood density of Eucalyptus grandis and Pinus oocarpa. A total of 142 samples were analyzed, with images captured at four drying stages: saturated, naturally drying, equilibrium moisture content, and oven-dry. The images were processed using ENVI Classic software to extract reflectance; Minitab 16 was used for correlation analysis, and Weka 3.8.6 software was used to fit machine learning models: Linear Regression, Multilayer Perceptron (MLP), Random Forest (RF), and Support Vector Machine for Regression (SMOreg). Reflectance in the cross-sectional plane, especially in the red spectral band, showed the strongest correlation with basic density. The Random Forest model achieved the best results, with correlation coefficients above 83% and 81%, and RMSE below 11% and 12% for the training and cross-validation datasets, respectively. The MLP, SMOreg, and Linear Regression models also performed satisfactorily, particularly with saturated wood. This research demonstrates the feasibility of estimating basic wood density through multispectral imagery, offering a rapid, non-destructive, low-cost, and easy-to-apply methodology for the forestry sector.
Keywords: Eucalyptus grandis
Pinus oocarpa
imagens multiespectrais
modelos de predição
inteligência artificial
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::TECNOLOGIA E UTILIZACAO DE PRODUTOS FLORESTAIS::PROPRIEDADES FISICO-MECANICAS DA MADEIRA
Subject: Agronomia
Produtividade agrícola
Inteligência artificial
Madeira - Pesquisa
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Agricultura e Informações Geoespaciais
Quote: CARDOSO, Fernanda de Souza. Metodologia inovadora para determinação da densidade básica da madeira utilizando imagens multiespectrais e câmera Mapir RGNIR. 2025. 25 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Informações Geoespaciais) – Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.476.
Document identifier: https://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.476
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46975
Date of defense: 28-Jul-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.
ODS::ODS 8. Trabalho decente e crescimento econômico - Promover o crescimento econômico sustentado, inclusivo e sustentável, emprego pleno e produtivo, e trabalho decente para todos.
ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Agricultura e Informações Geoespaciais (Monte Carmelo)

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