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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise de potencial de erosão: aplicação da Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE) e de Redes Neurais Convolucionais (CNN) estudo de caso: Distrito de Moatize e Sussundenga
Autor(es): Cumbe , Hafulásia Isabel Narciso
Primeiro Orientador: Cumbane, Silvino
Resumo: Este estudo analisa a aplicabilidade de dois modelos, Equação Universal de Perda de Solo (RUSLE) e as Redes Neurais Convolucionas (CNN), para a previsão da susceptibilidade à erosão do solo em duas regiões distintas de Moçambique, Moatize e Sussundenga. O principal objectivo é compreender a aplicabilidade de cada bordagem para o mapeamento da susceptibilidade à erosão do solo em áreas com características distintas, destacando o pontencial da integração dos métodos empíricos e técnicas de inteligência artificial (IA). A metodologia adoptada envolveu o processamento de quatro factores (R, K, LS, C) do modelo RUSLE, permitindo a estimativa da perda de solo. Paralelamente, para o modelo baseado em CNN, foram selecionadas variáveis geoambientais de forma criteriosa, assegurando a minimização da multicolinearidade através do Factor de Inflação da Variância (VIF), mantendo apenas aquelas com VIF ≤ 5. E foram extraídos, dessas imagens, variados conjuntos de pontos para avaliar a evolução do modelo CNN, 870, 4000, 6000 e 8000 pontos. Os dados foram normalizados e utilizados para treinar o modelo CNN. Os resultados mostraram que o modelo RUSLE oferece uma estimativa directa de perda de solo e mantém-se como ferramenta prática para análises exploratórias e de baixo custo computacional. Por sua vez, a CNN demonstrou elevado potencial para captar padrões espaciais complexos, alcançando valores de AUC de 0,989 em Moatize e 0,984 em Sussundenga, especialmente quando treinada com um conjunto de 8000 pontos. Essa abordagem mostra-se vantajosa em contextos que requerem maior nível de precisão e flexibilidade nos resultados. As conclusões deste estudo reforçam que ambos modelos apresentam aplicabilidade para o mapeamento da erosão em diferentes contextos. A utilização conjunta dessas abordagens contribui para o enriquecimento de base metodológica em estudos de erosão, oferecendo subsídios e estratégias de conservação do solo e mitigação de impactos ambientais.
Abstract: This study analyzes the applicability of two models, the Universal Soil Loss Equation (RUSLE) and Convolutional Neural Networks (CNN), for predicting soil erosion susceptibility in two distinct regions of Mozambique: Moatize and Sussundenga. The main objective is to understand the applicability of each approach for mapping soil erosion susceptibility in areas with distinct characteristics, highlighting the potential of integrating empirical methods and artificial intelligence (AI) techniques. The methodology adopted involved processing four factors (R, K, LS, and C) of the RUSLE model, allowing for the estimation of soil loss. At the same time, for the CNN-based model, geoenvironmental variables were carefully selected, ensuring minimization of multicollinearity through the Variance Inflation Factor (VIF), keeping only those with a VIF ≤ 5. Various sets of points were extracted from these images to evaluate the evolution of the CNN model: 870, 4,000, 6,000, and 8,000 points. The data were normalized and used to train the CNN model. The results showed that the RUSLE model offers a direct estimate of soil loss and remains a practical tool for exploratory analyses with low computational cost. In turn, the CNN demonstrated high potential for capturing complex spatial patterns, achieving AUC values ​​of 0.989 in Moatize and 0.984 in Sussundenga, especially when trained with a set of 8,000 points. This approach proves advantageous in contexts that require a higher level of precision and flexibility in results. The conclusions of this study reinforce that both models are applicable for mapping erosion in different contexts. The combined use of these approaches contributes to enriching the methodological basis of erosion studies, providing support and strategies for soil conservation and mitigating environmental impacts.(TRADUÇÃO NOSSA)
Palavras-chave: Susceptibilidade à erosão
Redes neurais convolucionais
Inteligência artificial
RUSLE
CNPq: Ciências Exatas e da Terra
Geociências
Ciências de Informação Geográfica
Idioma: por
País: Moçambique
Editor: Universidade Eduardo Mondlane
Sigla da Instituição: UEM
metadata.dc.publisher.department: Faculdade Ciências
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://monografias.uem.mz/handle/123456789/5181
Data do documento: 2-Set-2025
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