Publicação:
Imagens multiespectrais no monitoramento de parâmetros morfobiométricos do cafeeiro sob tratamentos químicos e biológicos contra fitonematoides

dc.contributor.advisor1Martins, George Deroco
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3672769708388118pt_BR
dc.contributor.referee1Vieira, Bruno Sérgio
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5999177933338170pt_BR
dc.contributor.referee2Rotta, Luiz Henrique da Silva
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3542226301414526pt_BR
dc.creatorPereira, Fernando Vasconcelos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6468273644421650pt_BR
dc.crossref.doibatchid9fdbb1ab-cab6-4c97-9cb7-9e56683cece1
dc.date.accessioned2021-09-14T18:11:42Z
dc.date.available2021-09-14T18:11:42Z
dc.date.issued2021-07-29
dc.description.abstractCoffee plays an important role in the Brazilian economy. Much like other crops, coffee is exposed to different pathogens and pests that directly affect yield. These include nematodes, which attack the roots of plants and compromise their physiological development. Given the losses caused by this pathogen and the lack of information on spatial distribution in infested areas, it is important to adopt technologies that enable crops under different management systems to be monitored during their growth cycle in order to reduce nematode populations. In this respect, remote sensing associated with machine learning algorithms is presented as a potential tool for monitoring agricultural crops using multispectral images. The present study assesses different machine learning algorithms, using radiometric values of multispectral images obtained by remote sensing platforms as input datasets, and identifies the best architectures (Random Forest, Multilayer Perceptron, SMOreg and Linear Regression), input datasets (spectral bands, vegetation indices, and combination of the two, selected in cluster analysis) and remote sensors (RPA, MAPIR and the PLANET platform) to estimate the agronomic parameters of yield in coffee crops submitted to 11 treatments for nematode management. The best-performing architectures were those that obtained the lowest RMSE and RMSE% values, as follows: total chlorophyll index (Random Forest/ vegetation indices/ RPA) with respective RMSE and RMSE% of 4.7975 and 9.0545; plant height (m), branch length (south-facing) (m) and branch length (north-facing) (m) (SMOreg/ bands and vegetation indices selected by cluster analysis / RPA), with respective RMSE and RMSE% of 0.1128 and 3.6929; 0.1329 and 15.3025; 0.1436 and 16.8162; number of branches and number of nodes (south-facing), (Linear Regression/ spectral bands and vegetation indices selected by cluster analysis/ RPA), with RMSE and RMSE% of 12.1711 and 16.4744; 5.0442 and 18.2725; number of nodes (north-facing) (Random Forest/ spectral bands/ PLANET), with RMSE and RMSE% of 7.5341 and 26.2917; canopy diameter (m) (SMOreg/ spectral bands/PLANET), with RMSE and RMSE% of 0.1302 and 7.7374.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA cafeicultura desempenha um importante papel na economia brasileira. Assim como em outras culturas, a cafeicultura está exposta a diversas doenças e pragas que interferem diretamente em sua produtividade. Um exemplo são os nematoides, que parasitam o sistema radicular das plantas, e comprometem o seu desenvolvimento fisiológico. Em vista perdas causadas por este patógeno e a escassez de informações sobre a distribuição espacial em áreas infectadas, fazendo se necessárias as adoções de tecnologias que possibilitem o monitoramento desta cultura durante o seu ciclo de crescimento. Neste sentido, o sensoriamento remoto associado a algoritmos de aprendizagem de maquinas é apresentado como uma potencial ferramenta para realizar monitoramento em culturas agrícolas utilizando imagens multiespectrais. Este estudo avalia diferentes algoritmos de aprendizagem de máquinas, utilizando como conjuntos de dados de entrada, valores radiométricos de imagens multiespectrais obtidas por plataformas de sensoriamento remoto e identifica as melhores arquiteturas de algoritmos (Random Forest, Multilayer Perceptron, SMOreg e Linear Regression), conjuntos de dados de entrada (bandas espectrais, índices de vegetação e combinação de bandas e índices de vegetação, selecionados em analise de agrupamentos) e sensores remotos (ARP, MAPIR e satélite PLANET), para a estimativa de parâmetros agronômicos de produtividade na cultura cafeeira após a aplicação de 11 tratamentos para o manejo de nematoides. O melhor desempenho foi observado para as arquiteturas que apresentaram menores valores RMSE e RMSE%. Para o parâmetro Índice de clorofila total (Random Forest/ índices de vegetação/ ARP) com RMSE e RMSE% = 4,7975 e 9,0545. Altura das plantas (m), comprimento de ramos (sul) (m) e comprimento de ramos (norte) (m) (SMOreg/ bandas e índices de vegetação selecionados por análise de agrupamento/ ARP), respectivamente com RMSE e RMSE% = 0,1128 e 3,6929; 0,1329 e 15,3025; 0,1436 e 16,8162. Número de ramos e número de nós (sul), (Linear Regression/ bandas espectrais e índices de vegetação selecionados por análise de agrupamento/ ARP), com valores RMSE e RMSE% = 12,1711 e 16,4744; 5,0442 e 18,2725. Número de nós (norte) (Random Forest/ bandas espectrais/ PLANET), com RMSE e RMSE% = 7,5341 e 26,2917. Diâmetro de Copa (m) (SMOreg/ bandas espectrais/PLANT), com RMSE e RMSE% = 0,1302 e 7,7374.pt_BR
dc.identifier.citationPEREIRA, Fernando Vasconcelos. Imagens multiespectrais no monitoramento de parâmetros morfobiométricos do cafeeiro sob tratamentos químicos e biológicos contra nematoides. 2021. 78 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Informações Geoespaciais) - Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.458pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.458pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32727
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode99967238
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Agricultura e Informações Geoespaciaispt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.sizeorduration78pt_BR
dc.subjectSensoriamento remotopt_BR
dc.subjectRemote sensingpt_BR
dc.subjectParâmetros agronômicospt_BR
dc.subjectAgronomic parameterspt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinapt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectNematoidespt_BR
dc.subjectNematodespt_BR
dc.subjectAgronomiapt_BR
dc.subjectAgronomypt_BR
dc.subject.autorizadoAgronomiapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SENSORIAMENTO REMOTOpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIApt_BR
dc.titleImagens multiespectrais no monitoramento de parâmetros morfobiométricos do cafeeiro sob tratamentos químicos e biológicos contra fitonematoidespt_BR
dc.title.alternativeMultispectral images for monitoring morphobiometric parameters of coffee under chemical and biological treatments against nematodespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0002-9344-5329
relation.isAuthorOfPublication95cbed34-f7e9-4a9b-91ab-a7bae83151a3
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