Modelos preditivos da compactabilidade e dos limites de consistência de solos tropicais com sensores proximais

dc.contributor.advisorSilva, Bruno Montoani
dc.contributor.co-advisorTassinari, Diego
dc.contributor.refereeTassinari, Diego
dc.contributor.refereeCandido, Eduardo Souza
dc.contributor.refereeAssis, Igor Rodrigues de
dc.creatorSouza, Michel Coutinho
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4164914741489633
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0005-9399-7712
dc.date.accessioned2026-06-18T10:27:36Z
dc.date.issued2026-03-31
dc.description.abstractThis master's thesis, developed by Michel Coutinho de Souza at the Department of Soil Science at UFLA, proposes improving of the physical-mechanical characterization of Brazilian tropical soils through advanced predictive modeling and the use of proximal sensors such as pXRF and Nix™ Pro. The work, based on 66 soil horizons from 10 distinct classes collected in LavrasMG with great textural and mineralogical diversity, is structured in two main articles. The first article focuses on predicting the maximum bulk density (BDmax), identifying texture and moisture as the most efficient individual predictors and validating that the use of algorithms such as Partial Least Squares (PLS) and linear regressions (EXP), associated with proximal sensors, significantly reduces costs and laboratory logistics without loss of precision. The second article focuses on modeling Atterberg consistency limits (Liquidity, Plasticity, and Contraction) and optimum moisture content, concluding that the Polidori chart is more suitable for classifying tropical soils than the traditional Casagrande chart. The results of this second study demonstrated that the Random Forest algorithm is superior for estimating consistency limits by capturing complex nonlinear physicochemical interactions, whereas linear and PLS models are highly effective for predicting the optimum moisture content. In short, the research confirms that combining proximal sensors and artificial intelligence generates robust pedotransfer functions, offering a fast and economical alternative for agricultural planning and geotechnical engineering.
dc.description.acaoclimatica2. Uso sustentável da água e do solo
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationRecursos ambientais e uso da terra
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até junho de 2027.
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.relatedResearchProjectCompactação e estoque de carbono no solo: variabilidade e interações solo-planta-ambiente avaliados de forma integrada com dados de campo, sensores proximais e inteligência artificial Descrição: Edital Universal FAPEMIG. Processo APQ 0117324.
dc.description.researchLineFísica e mecânica do solo
dc.description.resumoEsta dissertação de mestrado, desenvolvida por Michel Coutinho de Souza pelo Departamento de Ciência do Solo na UFLA, propõe o aprimoramento da caracterização físico-mecânica de solos tropicais brasileiros por meio de modelagem preditiva avançada e do uso de sensores proximais como o pXRF e o Nix™ Pro. O trabalho, fundamentado em 66 horizontes de solos de 10 classes distintas coletados em Lavras-MG com grande diversidade textural e mineralógica, está estruturado em dois artigos principais. O primeiro artigo dedica-se à predição da densidade máxima do solo (Dsmax), identificando a textura e a umidade como os preditores individuais mais eficientes e validando que o uso de algoritmos como Partial Least Squares (PLS) e regressões lineares (EXP), associados a sensores proximais, reduz significativamente os custos e a logística laboratorial sem perda de precisão. O segundo artigo foca na modelagem dos limites de consistência de Atterberg (Liquidez, Plasticidade e Contração) e da umidade ótima, conclui que o gráfico de Polidori é mais adequado para a classificação de solos tropicais do que o tradicional gráfico de Casagrande. Os resultados deste segundo estudo demonstraram que o algoritmo Random Forest é superior para estimar os limites de consistência por capturar interações físico-químicas não lineares complexas, enquanto modelos lineares e PLS são altamente eficazes para a predição da umidade ótima. Em suma, a pesquisa confirma que a fusão de sensores proximais e de inteligência artificial gera funções de pedotransferência robustas, oferecendo uma alternativa rápida e econômica para o planejamento agrícola e a engenharia geotécnica.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationSOUZA, Michel Coutinho. Modelos preditivos da compactabilidade e dos limites de consistência de solos tropicais com sensores proximais. 2026. 109 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60892
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solo
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectProctor normal
dc.subjectLimites de Atterberg
dc.subjectSensores proximais
dc.subjectSolo tropical
dc.subjectFunção de pedotransferência
dc.subjectProctor compaction test
dc.subjectPedotransfer function
dc.subjectProximal sensors
dc.subjectAtterberg limits
dc.subject.cnpqCiência do Solo
dc.titleModelos preditivos da compactabilidade e dos limites de consistência de solos tropicais com sensores proximais
dc.title.alternativePredictive models for the compactability and consistency limits of brazilian tropical soils using proximal sensors
dc.typedissertação

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