Reconhecimento de Padrões para Classificação da Precipitação Pluviométrica no Município de Serra Talhada – Pernambuco

Reconhecimento de padrões para classificação da precipitação pluviométrica no município de Serra Talhada – Pernambuco

Pattern Recognition for Rainfall Classification in the Serra Talhada Municipality - Pernambuco

Jonas Wemerson Alves dos Santos, Pietro Adônis Telino Gomes , André Pereira dos Santos, Glenda Alves de Lima,Aparecida Maria Rocha

Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE

Unidade Acadêmica de Serra Talhada - UAST

Curso de Sistemas de Informação -SI

Disciplina de Reconhecimento de Padrões - RP

Professor Renê Morais

RESUMO

Hoje em dia, existe uma grande quantidade de dados sendo produzidos através da utilização de sistemas de informação. Todos os dias, muitas informações são armazenadas em diversos bancos de dados, principalmente corporativos. Assim sendo, o processo de mineração de dados vem sendo amplamente difundido e utilizado, seja na academia ou na indústria, como um método de auxílio à tomada de decisão em áreas como medicina, meteorologia, áreas financeiras, entre outras.

O presente estudo apresenta os indicadores climáticos da cidade de serra talhada, localizada no sertão do pajeú e onde foi analisar a ocorrência de chuvas no período de 24/12/2018 até 23/06/2019 aproximadamente 7 meses,  com base nos dados  estudados  o trabalho tem como objetivo  a classificação sobre um possível padrão climático de acordo com a seleção das variáveis que possuem maior grau de importância na determinação deste evento. A ferramenta usada foi o software Weka  sob a  perspectiva de precisão, onde, se encontra um percentual de acertos e erros gerados nos dados de saída.  

Palavras-chave: Serra talhada; Padrão climático; Classificação pluviométrica.

SUMMARY

Nowadays, there is a great deal of data being produced through the use of information systems. Every day, a lot of information is stored in several databases, mostly corporate databases. As such, the data mining process has been widely disseminated and used, whether in academia or industry, as a method of aiding decision making in areas such as medicine, meteorology, financial areas, among others. The present study presents the climatic indicators of the city of sawed carved, located in the hinterland of the pajeú and where it was analyzed the occurrence of rains in the period of 12/24/2018 until 06/23/2019 approximately 7 months, based on the data studied the The objective of this study is to classify a possible climatic pattern according to the selection of the variables that have the highest degree of importance in determining this event. The tool used was the Weka software under the perspective of precision, where a percentage of hits and errors generated in the output data is found.

Keywords: Serra talhada; Climatic pattern; Rainfall classification.

1. INTRODUÇÃO

Com o crescimento da automatização de manipulação de informações através dos sistemas computacionais, os dados transitados pelo mundo também cresceram rapidamente. Com o custo de armazenamento cada vez mais barato e seguro, existem muitos dados guardados que estão disponíveis e podem ser mais bem aproveitados através de técnicas, ferramentas de análise e busca de informações (LIMA, 2009).

Através das técnicas de mineração de dados  se obtém benefícios e  torna cada vez mais vantajoso o uso de ferramentas que automatizam a busca, a análise e o processamento dos dados. Assim sendo, a análise das características existentes em várias ferramentas pode fornecer uma resposta mais precisa e confiável, apoiando a escolha adequada da ferramenta a ser utilizada.

O município de serra talhada está localizado em latitude 07º59’31” Sul, longitude 38º17’54” Oeste, na Mesorregião do Sertão Pernambucano, Microrregião do Pajeú, a uma altitude de 429 metros. Serra Talhada fica no sertão pernambucano, na região do Vale do Pajeú, a 415 quilômetros do Recife.

Em Serra Talhada, a estação com precipitação é abafada e de céu quase encoberto; a estação seca é de ventos fortes e de céu parcialmente encoberto. Durante o ano inteiro, o clima é quente. Ao longo do ano, em geral a temperatura varia de 18 °C a 37 °C e raramente é inferior a 16 °C ou superior a 39 °C. Segundo a classificação de Koppen, o clima da região é do tipo Aw, ou seja, apresenta um inverno seco e um verão chuvoso.

Serra Talhada assim como outras cidades do nordeste, sofrem a influência do planalto da borborema, que funciona como uma espécie de barreira natural dificultando a entrada de umidade para a região, deixando-a com o clima seco. O total médio de chuva na cidade no  mês de Agosto, que é o mês mais seco e de 5 mm  e  o mês de maior precipitação é Março, com uma média de 165 mm  e a média anual  é de 686 mm. Níveis críticos de escassez durante períodos longos podem acarretar quebra de produtividade para desenvolvimento de culturas dependentes da chuva.

Este artigo se propõe a realizar um estudo  sistemático sobre uma base de dados que contém a ocorrência de chuvas na cidade de Serra Talhada e   usa da  ferramenta de mineração de dados “Weka” que é bastante usada na academia e na indústria.

1.  Mineração de dados

A técnica de mineração de dados (GOLDSHMIDT & PASSOS, 2005) surgiu com o processo de descoberta de conhecimento (BENICASA & PAIXAO, 2006),  que busca a extração de conhecimento de alto nível, através do uso de métodos automáticos baseados em estatística, partindo de  bases de dados reais. O processo de mineração de dados visa analisar os dados e descobrir e padrões novos, válidos e potencialmente úteis. Nesse contexto, são definidas quatro técnicas de mineração de dados: classificação, agrupamento, regressão e associação (HAN & KAMBER, 2001).

A técnica usada neste estudo foi a classificação que tem a finalidade definir a qual grupo pertence um elemento qualquer. Nesse contexto, diversas áreas de conhecimento podem ser beneficiadas, como a área da medicina ou o campo da meteorologia,  obtendo resposta sobre a possibilidade de um dia com características A, B e C ser chuvoso ou não.

1. Ferramentas e Base de Dados Envolvidas no Estudo

1. WEKA

O Weka é uma coleção de algoritmos de aprendizado de máquina para mineração de dados. É comumente usada na academia para pesquisas e aplicações de estudos. Hoje, é pertencente ao pacote Pentaho (BOUMAN & DONGEN, 2009). A ferramenta trabalha com dados no formato .csv, mas possui um formato próprio, em que é possível, através de metadados, delimitar informações e realizar um pré-processamento destes. A ferramenta possui uma interface fácil e conta com um conjunto de dados para testes, pesquisas e estudos. Além de ser uma ferramenta gratuita, pode ser usada para fins comerciais .