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https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/46740| Title: | Modelagem e análise da qualidade da água em reservatórios utilizando mapas auto-organizáveis. |
| Other Titles: | Modeling and analysis of water quality in reservoirs using self-organizing maps. |
| ???metadata.dc.creator???: | BARROS, Patrícia Pinheiro de. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | FARIAS, Camilo Allyson Simões de. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | GALVÃO, Carlos de Oliveira. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | SANTANA, Cícero Fellipe Diniz de. |
| Keywords: | Semiárido;Reservatórios;Self-Organizing Map;Redes neurais artificiais;Qualidade da água;Semi-arid region;Reservoirs;Self-Organizing Map;Artificial neural networks;Water quality |
| Issue Date: | 16-Mar-2026 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | BARROS, Patrícia Pinheiro de. Modelagem e análise da qualidade da água em reservatórios utilizando mapas auto-organizáveis. 2026. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2026. |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | A qualidade da água em reservatórios do semiárido brasileiro é fortemente influenciada pela variabilidade climática, pelos múltiplos usos da água e pelas pressões antrópicas, o que torna sua análise um desafio devido à complexidade e à multidimensionalidade dos dados ambientais. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo aplicar redes neurais artificiais do tipo Self-Organizing Map (SOM) para analisar padrões de qualidade da água em sete reservatórios localizados na bacia hidrográfica do Rio Paraíba, no estado da Paraíba. Os dados utilizados foram provenientes do projeto PELD-RIPA, que contempla variáveis físicas, químicas e biológicas associadas à qualidade da água. Inicialmente, foram aplicadas técnicas estatísticas exploratórias e multivariadas, incluindo estatística descritiva, análise de correlação e Análise de Componentes Principais (PCA), com o intuito de compreender as relações entre as variáveis e selecionar indicadores relevantes para a modelagem. Em seguida, foram desenvolvidos modelos SOM em duas abordagens complementares: uma modelagem integrada, considerando conjuntamente os dados dos sete reservatórios, e modelagens individuais para cada sistema. Os resultados evidenciaram a capacidade do SOM de identificar padrões complexos e agrupamentos ambientais associados às condições de qualidade da água. A modelagem integrada permitiu uma visão comparativa entre os reservatórios, enquanto os modelos individuais permitiram identificar particularidades limnológicas de cada sistema. De modo geral, os resultados demonstram que os mapas auto-organizáveis constituem uma ferramenta eficiente para análise exploratória de dados ambientais multivariados, contribuindo para o monitoramento e para o suporte à gestão dos recursos hídricos em regiões semiáridas. |
| Abstract: | Water quality in reservoirs located in the Brazilian semiarid region is strongly influenced by climatic variability, multiple water uses, and anthropogenic pressures, which makes its analysis challenging due to the complexity and multidimensionality of environmental data. In this context, the present study aimed to apply artificial neural networks of the Self-Organizing Map (SOM) type to analyze water quality patterns in seven reservoirs located in the Paraíba River basin, in the state of Paraíba, Brazil. The data used were obtained from the PELD-RIPA project and include physical, chemical, and biological variables associated with water quality. Initially, exploratory and multivariate statistical techniques were applied, including descriptive statistics, correlation analysis, and Principal Component Analysis (PCA), in order to understand the relationships among variables and to select relevant indicators for modeling. Subsequently, SOM models were developed using two complementary approaches: an integrated model considering the combined data from the seven reservoirs and individual models for each system. The results demonstrated the ability of SOM to identify complex patterns and environmental clusters associated with water quality conditions. The integrated modeling provided a comparative view among the reservoirs, while the individual models allowed the identification of specific limnological characteristics of each system. Overall, the results indicate that Self-Organizing Maps constitute an efficient tool for the exploratory analysis of multivariate environmental data, contributing to monitoring efforts and supporting water resources management in semiarid regions. |
| Keywords: | Semiárido Reservatórios Self-Organizing Map Redes neurais artificiais Qualidade da água Semi-arid region Reservoirs Self-Organizing Map Artificial neural networks Water quality |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Civil e Ambiental |
| URI: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/46740 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental. |
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| PATRÍCIA PINHEIRO DE BARROS - DISSERTAÇÃO - (PPGECA) 2026.pdf | 5.35 MB | Adobe PDF | View/Open |
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