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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/11825

Title: Validação de modelos baseados em espectroscopia no infravermelho próximo para estimativa da densidade básica da madeira
Other Titles: Validation of models based on near infrared spectroscopy to estimate wood basic density
???metadata.dc.creator???: Costa, Emylle Veloso Santos
???metadata.dc.creator.Lattes???: http://lattes.cnpq.br/8715006334783764
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Hein, Paulo Ricardo Gherardi
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: Trugilho, Paulo Fernando
???metadata.dc.contributor.referee1???: Trugilho, Paulo Fernando
???metadata.dc.contributor.referee2???: Brandão, Lívia Elisabeth Vasconcellos de Siqueira
???metadata.dc.contributor.referee3???: Sales, Priscila Ferreira de
Keywords: Madeira – Densidade
Análise espectral
Radiação infravermelha
Análise de regressão
Wood – Density
Spectrum analysis
Infrared radiation
Regression analysis
???metadata.dc.date.submitted???: 19-Aug-2016
Issue Date: 26-Sep-2016
???metadata.dc.description.sponsorship???: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Citation: COSTA, E. V. S. Validação de modelos baseados em espectroscopia no infravermelho próximo para estimativa da densidade básica da madeira. 2016. 77 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
???metadata.dc.description.resumo???: A densidade básica da madeira é fundamental para caracterização do material, pois tem relação direta com a sua qualidade. Além do método clássico, uma das formas rápidas de determiná-la é por meio da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR). Por possuir diversas vantagens, a técnica NIRS tem sido utilizada para determinar várias propriedades da madeira. Entretanto, mesmo apresentando resultados promissores, precisa ser melhor investigada para avaliar a robustez de suas estimativas. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi desenvolver modelos de regressão, a partir de espectros no NIR, para estimar a densidade básica da madeira e verificar a sua robustez por meio de validações cruzadas e independentes. Inicialmente, os espectros no NIR foram obtidos por meio da via esfera de integração e fibra óptica, nas faces tangencial e radial, além da face transversal usinada por serra circular e de fita. Em seguida, determinou-se a densidade básica da madeira pelo método convencional em 278 corpos de prova de clones de Eucalyptus sp., com idade variando de 6 a 6,5 anos de idade. Os valores de densidade básica foram correlacionados com os espectros no NIR por meio da regressão dos mínimos quadrados parciais. Por fim, os modelos calibrados, com base nos diferentes tipos de espectros, foram validados e aplicados nas diferentes bases de dados. O melhor modelo para estimativa da densidade básica da madeira foi gerado a partir de espectros obtidos na face transversal usinada pela serra fita tanto na via esfera de integração (R²cv = 0,88 e RPD = 2,97) quanto na via fibra óptica (R²cv = 0,74 e RPD = 2,01). A aplicação dos modelos obtidos pela fibra óptica, na base de dados espectrais registrados pela esfera de integração, apresentou as melhores estimativas nas três faces dos corpos de prova, sendo a transversal usinada pela serra fita a que obteve melhor ajuste dos dados (R² = 0,80). Dessa forma, a espectroscopia no NIR foi eficaz, para estimar a densidade básica da madeira, utilizando espectros medidos nas três faces da madeira, usando as duas vias de aquisição. Em geral, estimativas precisas são geradas, quando espectros medidos pela via de aquisição fibra óptica são aplicados em modelos calibrados, a partir dos espectros registrados por esfera integradora, mas o contrário não ocorreu. A esfera de integração e a face transversal ou radial são as mais indicadas para medir espectros NIR e gerar modelos para estimativa da densidade básica de Eucalyptus.
Abstract: The basic density of the wood is important for characterizing the material as it is directly related to its quality. In addition to the classical method, one of the quickest ways to determine it is by Near Infrared Spectroscopy (NIR). By having several advantages, NIRS technique has been used to determine various properties of wood. However, even with promising results, it needs to be further investigated to assess the robustness of its estimates. Thus, the aim of this study was to develop regression models from NIR spectra to estimate the basic density of wood and verify its robustness through cross and independent validations. Initially, the NIR spectra was obtained by an integrating sphere and optical fiber in the tangential and radial faces, besides the transversal faces produced by circular saw and band saw. Then determined the basic wood density by the conventional method in 278 wood samples of Eucalyptus sp. clones, aged 6 to 6,5 years old. The basic density values were correlated with the NIR spectra by means of partial least squares regression. Finally, the model calibrated on the basis of different types of spectra was validated and applied in different databases. The best model to estimate the wood density was generated from spectra obtained in the transversal face produced by band saw both the integrating sphere via (R²cv = 0.88 and RPD = 2.97) and via optical fiber (R²cv RPD = 0.74 and = 2.01). The application of the models obtained by optical fiber on the basis of spectral data recorded by integrating sphere presented the best estimates in the three faces of the samples, and the transversal face produced by the band saw that got better fit to the data (R² = 0.80). Thus, NIR spectroscopy is effective for estimating the wood density spectra measured using the three faces of the timber using the two acquisition pathways. In general, precise estimates are generated when spectra measured via acquisition optical fiber are applied on models calibrated from the spectra recorded by integrating sphere, but otherwise did not occur. The integrating sphere and the transversal or radial face are the most suitable way to measure NIR spectra and generate models to estimate the basic density of Eucalyptus.
Description: Arquivo retido a pedido da autora até setembro de 2017.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/11825
Publisher: Universidade Federal de Lavras
???metadata.dc.language???: por
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