Comparação da performance de três espectrômetros portáteis de infravermelho próximo para identificação de madeira mogno e espécies similares

Abstract

O mogno brasileiro, Swietenia macrophylla King, é uma espécie arbórea nativa da Amazônia ameaçada de extinção. Apresenta exploração restrita, de acordo com a legislação ambiental brasileira vigente. Devido a semelhança visual de sua madeira com a de outras espécies, o mogno por vezes é negociado como se fosse de outras espécies de legislação menos restritiva. A tecnologia NIR (near infrared), vem se mostrando como uma ferramenta promissora na análise da discriminação de espécies de madeira. Entretanto, para que a técnica possa ser utilizada para fins de fiscalização, faz-se necessário o carregamento dos modelos de discriminação em múltiplos equipamentos que, em campo, devem funcionar com a mesma eficiência. Assim, o objetivo principal deste trabalho é a comparação das respostas espectrais e o desempenho na discriminação da madeira de S. macrophylla de espécies visualmente semelhantes a partir de espectros de três espectrômetros NIR portáteis de mesma marca e modelo. Para o estudo, foram utilizadas madeiras de Cedrela odorata L. (cedro), Micropolis melinoniana (curupixá) e Erisma uncinatum (cedrinho), além da S. macrophylla. Os espectros obtidos em cada equipamento foram comparados entre si pela análise por componentes principais (PCA). A discriminação das espécies foi realizada a partir de modelos de discriminação por mínimo quadrados parciais (PLSR). O treinamento de cada modelo teve sua eficiência testada a partir da validação tanto de espectros obtidos com o mesmo equipamento quanto por espectros dos demais equipamentos. A partir da PCA, observou-se a distribuição dos espectros em agrupamentos distintos para cada equipamento, com maior separação entre o grupo de espectros do equipamento 1 em relação aos equipamentos 2 e 3. Em relação aos modelos de discriminação das espécies, aqueles desenvolvidos a partir de amostras de calibração e validação originadas de um mesmo equipamento tenderam a obter taxas de eficiência (TEF) acima de 95%. Ao se validar o modelo de calibração com espectros originados de outro equipamento, as TEFs tenderam a uma queda drástica, entre 0 e 67,5%. A construção de modelos utilizando espectros obtidos nos três equipamentos durante a fase de treinamento, permitiu com que a validação com espectros de diferentes origens apresentasse TEFs entre 70 a 100%. A aplicação de uma correção preliminar baseada na ortogonalização de parâmetros externos (EPO) permitiu uma aproximação das respostas espectrais dos equipamentos analisados. Conclui-se que existem diferenças espectrais entre os equipamentos, podendo ser minimizadas pela utilização de ferramentas como a EPO, cuja aplicação é uma perspectiva de continuidade deste trabalho.