Análise de desempenho de modelos preditivos para determinação do comportamento padrão de séries pluviométricas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.004.0020

Palavras-chave:

Ajustes estatísticos, Previsões de precipitação, Regressão linear, Séries pluviométricas

Resumo

O presente estudo trata da verificação de diferentes modelos de análise preditiva a fim de explorar e entender o comportamento padrão de séries pluviométricas, utilizando como área de estudo o reservatório Engenheiro Ávidos. Primeiramente levantou-se os dados pluviométricos e foi realizado o preenchimento das falhas, juntamente com a análise de consistências da série de estudo. Logo após, foi aplicado o método de Thiessen para determinar a precipitação correspondente ao reservatório. Foi obtida uma série histórica equivalente a um período de 57 anos (1963-2019). A segunda etapa do estudo prosseguiu com a análise estatística dos dados históricos, realizada com o auxílio do software R Studio, e por fim a análise preditiva utilizando os modelos Auto-Regressive Integrated Moving Average Model (ARIMA), Suavização Exponencial (SE), Redes Neurais (RN) e Regressão Linear Múltipla (RLM). Com os resultados obtidos, observou-se que todos os modelos apresentaram necessidade de ajustes estatísticos, mas que não os tornaram inviáveis para utilização. A precipitação apresentou uma melhor aderência aos dados observados quando comparadas com a série teste em todos os modelos, sendo o RLM o mais adequado. Em poucas vezes as previsões de precipitação superaram os valores observados, sendo uma característica mais presente para os modelos ARIMA e RN. Dessa forma, a previsão de precipitação obtida é potencialmente útil para estudos que envolvem engenharia hídrica, como para modelos de simulação e otimização.

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Biografia do Autor

Cícero Fellipe Diniz de Santana, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) em 2012, Mestre em Engenharia Civil e Ambiental pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) em 2015, Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade Anglo Americano em 2015 e Doutorando em Engenharia Civil e Ambiental na área de recursos hídricos pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) desde 2017. Professor Assistente no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA-UFCG), lotado na Unidade Acadêmica de Ciência e Tecnologia Ambiental (UACTA) desde 2020. As principais linhas de pesquisa são a análise de risco aplicada à engenharia ambiental, eficiência energética em ambientes construídos, monitoração da vigilância da qualidade da água, simulação computacional aplicada a engenharia sanitária e ambiental. 

Aline Pessoa Bezerra, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Campina Grande (2016), com um intercâmbio (sanduíche) na Universidade de Hanyang na Coreia do Sul (2014). Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental pela Universidade Federal de Campina Grande (2019) na área de recursos hídricos, trabalhando gestão de recursos hídricos, governança. 

Virgínia da Costa Brito, Universidade Federal de Campina Grande

Graduada em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, área de concentração em Recursos Hídricos e Saneamento, pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Possui experiência em pesquisas na área de Engenharia Civil e Ambiental, com ênfase em Análise de Sistemas de Recursos Hídricos, atuando nos seguintes temas: Simulação e Otimização (programações linear e não linear); Análise multicriterial; Planejamento integrado de sistemas de recursos hídricos sujeito a múltiplos usos, Planejamento ótimo da implantação ou operação da agricultura irrigada; Operação de reservatórios.

Wilson Fadlo Curi, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Goiás (1979), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Paraíba (1986) e doutorado em Systems Design Engineering - University of Waterloo (1992). Atualmente é professor titular da Universidade Federal de Campina Grande (da Unidade Acadêmica de Física, do Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental e do Programa de Pós-graduação em Recursos Naturais), é consultor Ad hoc do CNPq, faz parte do comitê avaliador da revista Reunir e coordenador do grupo GOTA - Grupo de Otimização Total da Água (www.gota.eng.br). Tem experiência na área de Engenharia de Recursos Hídricos, com ênfase em Teoria de Sistemas e Otimização, atuando principalmente nos seguintes temas: otimização (modelagem matemático-computacional envolvendo análise multicriterial, programações linear e não linear), simulação e planejamento integrado em sistemas de recursos hídricos (aspectos multi-objetivos, quali-quantitativos da água e seus múltiplos usos relativos a operação de reservatórios, irrigação, geração de energia, piscicultura, redes hidráulicas, etc.).

Valterlin da Silva Santos, Universidade Federal de Campina Grande

Professor Classe D - Associado, Nível I da Unidade Acadêmica de Ciências Contábeis do Centro de Ciências Jurídicas e Sociais da Universidade Federal de Campina Grande, campus de Sousa. Professor Colaborador do Programa de Pós-graduação em Sistemas Agroindustriais do Centro de Tecnologia Agroalimentar Universidade Federal de Campina Grande, campus de Pombal. Possui graduação em Engenharia Civil (2004) , mestrado em Engenharia Civil e Ambiental (2007) na área de concentração Recursos Hídricos, doutorado em Recursos Naturais (2011) na área de concentração de Análise de Sistemas e Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas todos pela Universidade Federal de Campina Grande. Líder do Grupo de Pesquisa CNPq Observatório de Estudos em Cultura, Educação e Direitos Humanos. Pesquisador do Grupo de Pesquisa/CNPq GOTA - Grupo de Otimização Total da Água. Tem experiência na área de Engenharia Civil e Ambiental, com ênfase em Análise de Sistemas de Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Técnicas de simulação e otimização(programações linear e não linear); Análise multicriterial; Planejamento integrado de sistemas de recursos hídricos sujeito a múltiplos usos (abastecimento humano, irrigação, geração de energia, piscicultura, etc.), Planejamento ótimo da implantação ou operação da agricultura irrigada; Operação de reservatórios; Qualidade das águas em rios e reservatórios; Modelagem matemática. Também tem experiência na área de Materiais e Componentes da Construção Civil, com ênfase na reciclagem e aproveitamento dos resíduos da construção civil.

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Publicado

2021-02-08

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