Estimativa do Perfil da Concentração de Clorofila em Águas Naturais Através de um Perceptron de Múltiplas Camadas
DOI:
https://doi.org/10.5540/tema.2013.013.03.0233Resumo
Estimativa do perfil de concentração de clorofila, em águas naturais, a partir da radiação emergente na superfície de um corpo d'água, com o uso de rede neural artificial do tipo Perceptron de Múltiplas Camadas. A concentração de clorofila está relacionada com os coeficientes de absorção e espalhamento via modelos bio-ópticos. O treinamento da rede é formulado como um problema de otimização, no qual a atualização das variáveis livres da rede (pesos, viés e parâmetros de cada função de ativação) é feita através do método quasi-Newton.Referências
E.S. Chalhoub, "O Método das Ordenadas Discretas na Solução da Equação de Transporte em Geometria Plana com Dependência Azimutal", Tese de Doutorado, IPEN, USP, São Paulo, SP, 1997.
E.S. Chalhoub, Discrete-ordinates solution for uncoupled multi-wavelength radiative transfer problems, J. Quant. Spec. Rad. Trans., 92 (2005), 335-349.
E.S. Chalhoub, H.F. Campos Velho, R.D.M. Garcia, M.T. Vilhena, A comparison of radiances generated by selected methods of solving the radiative-transfer equation, Trans. Theory Stat. Phys., 32, No. 5-7 (2003), 473-503.
S. Chandrasekhar, "Radiative Transfer", Dover Publications, New York, 1950.
F. Dall Cortivo, E.S. Chalhoub, H.F. Campos Velho, Comparison of two learning strategies for a supervised neural network, em "1st International Symposium on Uncertainty Quantification and Stochastic Modeling. Uncertainties 2012", 366-380, 2012.
F. Dall Cortivo, E.S. Chalhoub, H.F. Campos Velho, A Committee of MLP with adaptive slope parameter trained by the quasi-Newton method to solve problems in hydrologic optics, em "IEEE International Joint Conference on Neural Networks. IJCNN 2012. (IEEE World Congress on Computational Inteligence)", 2159-2166, 2012.
F. Dall Cortivo, E.S. Chalhoub, J.D.S. Silva, H.F. Campos Velho, Estimativa do albedo de espalhamento simples usando uma rede neural de múltiplas camadas, em "Anais do XXXIII CNMAC", 411-417, SBMAC, 2010.
J.E. Dennis, J.J. Moré, Quasi-Newton methods, motivation and theory, SIAM Review, 19, No. 1 (1977), 46-89.
H.R. Gordon, Inverse methods in hydrologic optics, Oceanology, 44, No. 1 (2002), 9-58.
H.R. Gordon, A.Y. Morel, "Remote Assessment of Ocean Color for Interpretation of Satellite Visible Imagery, A Review", Springer-Verlag, New York, 1983.
L. Gross, S. Thiria, R. Frouin, B.G. Mitchell, Artificial neural networks for modeling the transfer function between marine reflectance and phytoplankton pigment concentration, J. Geophys. Res., 105, No. C2 (2000), 3483-3495.
S. Haykin, "Redes Neurais", Bookman, Porto Alegre, 2001.
S. Helmut, R. Doerffer, Neural network for emulation of an inverse model - operational derivation of Case II water properties from MERIS data, Int. J. Rem. Sens., 20, No. 9 (1999), 1735-1746.
L.E. Keiner, C.W. Brown, Estimating oceanic dhlorophyll concentrations with neural networks, Int. J. Rem. Sens., 20, No. 1 (1999), 189-194.
C.D. Mobley, "Light and Water", Academic Press, California, 1994.
A.Y. Morel, Light and marine photosynthesis: a spectral model with geochemical and limatological implications, Prog. Oceanogr., 26, No. 3 (1991), 263-306.
A.Y. Morel, L. Prieur, Analysis of variations in ocean color, Limnol. Oceanogr., 22, No. 4 (1977), 709-722.
NAG, "Fortran Library Manual", Numerical Algorithms Group, Oxford, 1995.
R.C. Oliveira, N.I.A. Acevedo, A.J. Silva Neto, L. Biondi Neto, Aplicação de um comitê de redes neurais artificiais para a solução de problemas inversos em Transferência Radiativa, TEMA - Tend. Mat. Apl. Comput., 11, No. 2 (2010), 171-182.
L. Prieur, S. Sathyendranath, An optical classification of coastal and oceanic waters based on the specific spectral absorption curves of phytoplankton pigments, dissolved organic matter, and other particulate materials, Limnol. Oceanogr., 26, No. 4 (1981), 671-689.
R.P. Souto, "Recuperação de Perfis Verticais de Propriedade Óticas Inerentes a partir da Radiação Emergente da Água", Tese de Doutorado, CAP, INPE, São José dos Campos, SP, 2006.
R.P. Souto, H.F. Campos Velho, S. Stephany, Reconstruction of chlorophyll vertical profiles from in-situ radiances using the ant colony meta-heuristic, "Iberian Latinamerican Congress on Computational Methods", Anais do XXV CILAMCE, 2004. 1, Recife (PE), Brasil (2004).
R.P. Souto, H.F. Campos Velho, S. Stephany, M. Kampel, Chlorophyll concentration profiles from in situ radiances by ant colony optimization, J. Phys.: Conf. Series, 124, No. 1 (2008).
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