Previsão de vazão multivariada utilizando redes neurais artificiais e o método da transformada das ondeletas: aplicação na bacia do Rio Paranaíba

Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCataldi, Marcio-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7262670454819823-
Autor(es): dc.contributorVale, Fernanda do-
Autor(es): dc.contributorGandelman, Dan-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2448208406883740-
Autor(es): dc.contributorFarias, William Cossich Marcial de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0268282356993607-
Autor(es): dc.creatorSilva, Vinícius Marques Chacon e-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:34:41Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:34:41Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-12-10-
Data de envio: dc.date.issued2023-12-10-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/31415-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/773246-
Descrição: dc.descriptionO Brasil tem cerca de 64% da sua matriz energética composta por energia hidrelétrica. Diante desse cenário, torna-se necessário o monitoramento das componentes hidrológicas e meteorológicas do sistema para a otimização do planejamento energético do país. Nesse contexto, surge a aplicação da modelagem hidrológica para combinar essas variáveis por meio das suas relações dentro do ciclo hidrológico com o objetivo de realizar previsões para os valores das vazões à montante das usinas hidrelétrica e antecipar o planejamento operacional do sistema. Diante dessas questões, esse trabalho teve por objetivo a realização da previsão das vazões para o mês seguinte, fazendo um estudo comparativo entre o desempenho de duas redes neurais artificiais do tipo Multi-layer Perceptron (MLP) Sequencial, uma considerando apenas as variáveis de precipitação e vazão, e para a outra acrescentou-se as frequências da transformada das ondeletas da vazão que melhor representaram o perfil de sazonalidade anual da variável. Para realização das previsões, foi utilizado a precipitação observada para avaliar o comportamento do modelo na modelagem chuva-vazão, e a precipitação prevista pelo modelo climatológico CAM 3.1 na representação de uma situação real. A área de estudo escolhida foi a bacia do Rio Paranaíba, e a usina escolhida para a modelagem chuva-vazão foi a usina de Emborcação, que representa cerca de 10,5% dos reservatórios do subsistema sudeste. Na apresentação dos resultados dos modelos, foi observado que, nos casos dos modelos utilizando a precipitação observada, o modelo de rede neural que utilizaram os produtos da transformada das ondeletas da série temporal da vazão da usina de Emborcação reduziu o erro da previsão do período úmido, mas não fez uma boa aproximação do perfil de sazonalidade da vazão da usina. No caso dos modelos utilizando os dados da precipitação prevista pelo CAM 3.1, observou-se que a adição do power spectrum nos dados de entrada do modelo também contribuiu para a redução do erro na previsão de vazão realizada pela rede neural. Por fim, concluiu-se que o uso dos produtos da transformada das ondeletas como entrada nos modelos de redes neurais para previsão de vazão pode ser bastante útil para a atenuação dos problemas de generalização desses modelo devido ao seu viés de correção dos valores de vazão prevista para o período úmido, onde todos os modelos apresentaram uma tendência de superestimar esse valor-
Descrição: dc.descriptionBrazil has about 64% of its energy matrix represented by hydroelectrical energy. Thus, there is an urge to monitor the system's hydrological and meteorological components to certify the energy planning of the country. Therefore, enters the application of hydrological modeling to combine the variables from these components by their connections within the hydrological cycle, aiming to predict the hydroelectrical powerplants inflow values and to hasten the system's operational planning. In the face of these issues, this study aims to predict the inflow values by one month ahead, comparing two different Sequential Multi-layer Perceptron neural networks performances, where both of them are trained with observed precipitation and inflow data, but one of the neural networks also has the wavelet transform frequencies which better represents annual inflow seasonality curves. To make the predictions, observed precipitation data were used to evaluate the neural network behavior in rain flow modeling results, and also were used the CAM 3.1 model precipitation forecasts to simulate a real situation. The study area was the Paranaiba river basin, and the chosen powerplant was Emborcação, which represents about 10,5% of the southeast subsystem reservoirs. In the model results, it was observed that for the models which use the observed precipitation as an input, the networks with the inflow power spectrum were able to reduce the error in the wet period predictions, but it didn't make a good representation of the powerplant's inflow seasonality profile. For the networks using the CAM 3.1 forecast data as input, it was observed that the addition of inflow's wavelet transform outputs also contributed to reducing the neural network inflow prediction error. Finally, it is concluded that the use of wavelet transform outputs as an input in rainfall-streamflow modeling neural networks can be very useful to attenuate these models' generalization issues due to its predicted inflow correction bias for the wet period, where all the models showed a trend to overfit these values-
Descrição: dc.description74 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRede neural-
Palavras-chave: dc.subjectTransformada das ondeletas-
Palavras-chave: dc.subjectModelo-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia hidrelétrica-
Palavras-chave: dc.subjectCiclo hidrológico-
Palavras-chave: dc.subjectRede neural artificial-
Palavras-chave: dc.subjectVazão fluvial-
Palavras-chave: dc.subjectNeural network-
Palavras-chave: dc.subjectWavelet transform-
Palavras-chave: dc.subjectModel-
Título: dc.titlePrevisão de vazão multivariada utilizando redes neurais artificiais e o método da transformada das ondeletas: aplicação na bacia do Rio Paranaíba-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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