A agricultura de precisão (AP) depende do gerenciamento da variabilidade dos fatores que influenciam a produtividade agrícola. Seu principal produto de tomada de decisões são mapas que fornecem a variação de parâmetros do solo. Para obter mapas confiáveis há necessidade de coletar grande quantidade de amostras, resultando em custos elevados de aplicação da técnica. O presente estudo objetivou avaliar as particularidades de grades amostrais que visam à compreensão da distribuição espacial dos parâmetros químicos do solo, assim como propor uma metodologia de avaliação da fertilidade do solo. Para isto, foram testados diferentes instrumentos de coletas, tipo de amostras e metodologia de confecção de amostras. O estudo parte do pressuposto que o método tradicional de levantamento da fertilidade analisa diversos parâmetros quantificados em laboratórios para prescrição de recomendações agrícolas. Seu uso intensivo é limitado pelo custo, comprometendo a precisão da aplicação de insumos agrícolas. Desta maneira, o trabalho testou um método que visa quantificar atributos químicos do solo de baixo custo e estimar parâmetros ligados a prescrição agrícola e, assim, aumentar o número de amostras com menos número de parâmetros a serem analisados, ao invés de poucas amostras com muitos parâmetros. A metodologia apresentou resultados satisfatórios quanto à quantificação da necessidade de calagem. Para a maioria das áreas estudadas a necessidade de calagem estimada foi estatisticamente igual à necessidade de calagem calculada pelo método tradicional de análise de solo. A menor diferença apresentada pelas metodologias quanto a necessidade de calagem foi de 0,035 Mg ha1 e a maior diferença foi de 0,203 Mg ha1. / Precision agriculture (PA) management depends on the variability of the factors that influence agricultural productivity. Its main product decisions are based on maps that provide the variation of soil parameters. For reliable maps there is a need to collect large amount of samples, resulting in costly implementation of the technique. The present study aimed to evaluate the sampling grids particularities designed to understand the spatial distribution of soil chemical parameters, as well as propose a methodology for evaluation of soil fertility. We tested different instruments of soil collecting, type of samples and sample preparation methodology. The study assumes that the traditional method of fertility survey analyzes several parameters quantified in the laboratory for prescribing agricultural recommendations. Its use is limited by the cost-intensive, compromising the accuracy of the application of agricultural inputs. This way the work tested a method that aims quantify soil chemical attributes with low cost and estimate parameters related to the agricultural prescription, and so, increase the number of samples with less parameters to be analyzed instead of a few samples with many parameters. The methodology presented satisfactory results for quantification of lime requirement. For most of the areas studied the effects of limestone was statistically equal to the estimated lime requirement calculated by the traditional method of soil analysis. The smallest difference presented by the methodologies and the need for liming was 0.035 Mg ha1 and the biggest difference was 0.203 Mg ha1.

Neste trabalho, a automação de um sistema de pulverização a taxa variada com injeção direta é apresentado. A automação do sistema de pulverização montado em uma bancada laboratorial estática foi baseado em um controlador programável com capacidade de tempo real. Os sistemas de pulverização com injeção direta possibilitam o uso de diferentes agroquímicos em uma mesma aplicação, e adicionalmente reduzem os impactos toxicológico e ambiental relacionados com o preparo e descarte da mistura de agroquímico e água. A automação deste sistema envolve o desenvolvimento de placas de interface, a modelagem do pulverizador e o controle das vazões. Um ambiente de simulação baseado no LabVIEW permitiu que os códigos fonte e as rotinas desenvolvidas fossem utilizadas diretamente no controlador programável, exigindo pouca ou nenhuma modificação. Para regular a vazão de injeção do agroquímico, que é dada por uma bomba de pistão, é utilizado um controlador proporcional-integral (PI). Já para regular a vazão da mistura de agroquímico e água, que é dada por uma válvula de controle proporcional de três vias, são implementados dois controladores: um controlador proporcional-integral-derivativo (PID) e um controlador adaptativo do tipo PID fuzzy por escalonamento de ganho. O desempenho dos controladores implementados são analisados via os resultados do erro de aplicação e das vazões. / In this work, the automation of a direct injection sprayer system for variable rate application of agrochemicals is presented. The automation of the sprayer system assembled on a laboratory static bench is based on a programmable controller with real time capabilities. Variable rate sprayer with direct injection systems allow multiple agrochemical application and additionally reduces the toxicologic and environmental risks associated with the carrier-agrochemical mix preparation and discard. The automation of this system comprises the development of interface boards, the sprayer modeling and the control of flow rates. Using a simulation environment based on LabVIEW, the developed source code and routines could be implemented directly in the programmable controller, requiring few or no changes. For the injection flow rate, which is set by a piston pump, a proportional-integral (PI) controller is used. And, to regulate the carrier-agrochemical mix flow rate, which is set by a three-way proportional control valve, two controllers are used: a proportional-integral-derivative (PID) controller and a fuzzy gain scheduling of PID controller. The performance of the implemented controllers is analyzed via the flow rates and the application error results.

Sensors based on LiDAR (Light Detection and Ranging) technology have the potential to provide accurate 3D models of the trees retrieving information such as canopy volume and height. This information can be used for diagnostics and prescriptions of fertilizers and plant protection products on a site-specific basis. This research aimed to investigate the use of LiDAR sensors in orange crops. Orange is one of the most important tree crop in Brazil. So far, research have developed and tested LiDAR based systems for several tree crops. However, usually individual trees or small field plots have been used. Therefore, several aspects related to data acquisition and processing must still be developed for large-scale application. The first study reported in this document (Chapter 3) aimed to develop and test a mobile terrestrial laser scanner (MTLS) and new data processing methods in order to obtain 3D models of large commercial orange groves and spatial information about canopy geometry. A 2D laser sensor and a RTK-GNSS receiver (Real Time Kinematics - Global Navigation Satellite System) were mounted on a vehicle. The data processing was based on generating a georeferenced point cloud, followed by the filtering, classification and surface reconstruction steps. A 25 ha commercial orange grove was used for field validation. The developed data acquisition and processing system was able to produce a reliable point cloud of the grove, providing high resolution canopy volume and height information. The choice of the type of point cloud classification (by individual trees or by transversal sections of the row) and the surface reconstruction algorithm is discussed in this study. The second study (Chapter 4) aimed to characterize the spatial variability of canopy geometry in commercial orange groves. Understanding such variability allows sensor-based variable rate application of inputs (i.e, applying proportional rates of inputs based on the variability of canopy size) to be considered as a suitable strategy to optimize the use of fertilizers and plant protection products. Five commercial orange groves were scanned with the developed MTLS system. According to the variability of canopy volume found in those groves, the input savings as a result of implementing sensor-based variable rate technologies were estimated in about 40%. The second goal of this study was to understand the relationship between canopy geometry and several other relevant attributes of the groves. The canopy volume and height maps of three groves were analyzed against historical yield maps, elevation, soil electrical conductivity, organic matter and clay content maps. The correlations found between canopy geometry and yield or soil maps varied from poor to strong correlations, depending on the grove. When classifying the groves into three classes according to canopy size, the yield performance and soil features inside each class was found to be significantly different, indicating that canopy geometry is a suitable variable to guide management zones delineation in one grove. Overall results from this research show the potential of MTLS systems and subsequent data analysis in orange crops indicating how canopy geometry information can be used in site-specific management practices. / Sensores baseados em tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging) têm o potencial de fornecer modelos tridimensionais de árvores, provendo informações como o volume e altura de copa. Essas informações podem ser utilizadas em diagnósticos e recomendações localizadas de fertilizantes e defensivos agrícolas. Este estudo teve como objetivo investigar o uso de sensores LiDAR na cultura da laranja, uma das principais culturas de porte arbóreo no Brasil. Diversas pesquisas têm desenvolvido sistemas LiDAR para culturas arbóreas. Porém, normalmente tais sistemas são empregados em plantas individuais ou em pequenas áreas. Dessa forma, diversos aspectos da aquisição e processamento de dados ainda devem ser desenvolvidos para viabilizar a aplicação em larga escala. O primeiro estudo deste documento (Capítulo 3) focou no desenvolvimento de um sistema LiDAR (Mobile Terrestrial Laser Scanner - MTLS) e nova metodologia de processamento de dados para obtenção de informações acerca da geometria das copas em pomares comerciais de laranja. Um sensor a laser e um receptor RTK-GNSS (Real Time Kinematics - Global Navigation Satellite System) foram instalados em um veículo para leituras em campo. O processamento de dados foi baseado na geração de uma nuvem de pontos, seguida dos passos de filtragem, classificação e reconstrução da superfície das copas. Um pomar comercial de laranja de 25 ha foi utilizado para a validação. O sistema de aquisição e processamento de dados foi capaz de produzir uma nuvem de pontos representativa do pomar, fornecendo informação sobre geometria das plantas em alta resolução. A escolha sobre o tipo de classificação da nuvem de pontos (em plantas individuais ou em seções transversais das fileiras) e sobre o algoritmo de reconstrução de superfície, foi discutida nesse estudo. O segundo estudo (Capítulo 4) buscou caracterizar a variabilidade espacial da geometria de copa em pomares comerciais. Entender tal variabilidade permite avaliar se a aplicação em taxas variáveis de insumos baseada em sensores LiDAR (aplicar quantias de insumos proporcionais ao tamanho das copas) é uma estratégia adequada para otimizar o uso de insumos. Cinco pomares comerciais foram avaliados com o sistema MTLS. De acordo com a variabilidade encontrada, a economia de insumos pelo uso da taxa variável foi estimada em aproximadamente 40%. O segundo objetivo desse estudo foi avaliar a relação entre a geometria de copa e diversos outros parâmetros dos pomares. Os mapas de volume e altura de copa foram comparados aos mapas de produtividade, elevação, condutividade elétrica do solo, matéria orgânica e textura do solo. As correlações entre geometria de copa e produtividade ou fatores de solo variaram de fraca até forte, dependendo do pomar. Quando os pomares foram divididos entre três classes com diferentes tamanhos de copas, o desempenho em produtividade e as características do solo foram distintas entre as três zonas, indicando que parâmetros de geometria de copa são variáveis úteis para a delimitação de unidades de gestão diferenciada em um pomar. Os resultados gerais desta pesquisa mostraram o potencial de sistemas MTLS para pomares de laranja, indicando como a geometria de copa pode ser utilizada na gestão localizada de pomares de laranja.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deividson Okopnik.pdf: 1255995 bytes, checksum: b277e12a62fffb92a8542647ae7cadb4 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Actually, the process of determining the longitudinal distance of seeds on the same planting line is manual and prone to failures. In the maize’s case, the distribution of seeds in inadequate distances lowers its productivity, influencing in the plants development, both by the maize’s root system, that doesn’t make up to the variation of the distances, like some other cultures do, and my the lower amount of sun radiation that the plants can absorb when plants are too close to each other. Considering the importance of knowing the longitudinal distance of seeds and that that reading is made manually, this dissertation presents a microcontrolled solution to be used along with a plantability track. The microcontroller used in the solution is an Atmega 328, part of an Arduino. The seed detection was made using an industrial infrared sensor, model DFRobot RB-DFR-49, with adjustable sensing distance, fixed perpendicularly to the track. With the developed solution added to the track, it was possible to obtain a precise reading from the distance between each seed, by counting the time between each seed, plus the known speed of the rolling track. That value is then registered on the developed solution and passed to a computer through an USB connection. By comparing to the manual mattering, the medium error obtained was 0,90cm, less than 0,5% in a 40cm distance, as used in maize. The validation of the developed solution, amount of detected double spacing and fail spacing, was made by comparing the results obtained by the solution with those obtained by manual testing, made by an specialist on those tests. By doing that, it was possible to notice that in tests with low amounts of double and fail spaces (6 and 5 in a test, and 6 and 3 in the second), the results where the same to the manual accounting. In tests with bigger amounts of errors (32 doubles, 50 fails), the result was slightly different (more 7 doubles and 28 fails, when comparing to manual testing), what evidences that the developed solution is more precise than the manual measuring method. Its believed that the solution can help in the selection of planting disks, and to obtain a better plant stand in the field, what brings better productivity. Keywords: Zea Mays, Agricultural Automation, Precision Agriculture. / Atualmente, o processo de determinação da distância longitudinal de sementes em uma mesma linha de semeadura é manual e propenso a falhas. No caso do milho, a distribuição de sementes em distâncias inadequadas diminui a sua produtividade, influenciando o desenvolvimento das plantas, tanto pela estrutura do sistema radicular do milho, que não compensa as variações de distância como outras culturas fazem, quanto pela diminuição da quantidade de radiação solar que as plantas conseguem absorver quando estão muito próximas uma das outras. Considerando a importância de se medir a distância longitudinal de sementes e que esta medida é feita de forma manual atualmente, esta dissertação apresenta uma solução microcontrolada para ser adicionada em uma esteira de plantabilidade. O microcontrolador usado na solução é um Atmega 328, parte de um kit Arduino. A detecção das sementes foi feita utilizando um sensor industrial infravermelho fixo, modelo DFRobot RB-DFR-49, com distância sensora regulável, de forma perpendicular sobre a esteira. Com a solução adicionada à esteira de plantabilidade foi possível obter uma leitura precisa da distância entre as sementes, pela contagem do tempo decorrido entre cada detecção e a velocidade da esteira. Esse valor é então registrado na solução e repassado a um computador através de uma conexão USB. A partir da distribuição manual das sementes na esteira, o erro obtido na medida das distâncias foi, na média, de 0,19 cm, menos de 0,5% em uma distância de 40 cm entre sementes, como é o caso do milho. A validação da solução, quantidade de distâncias duplas e de distâncias falhas em um teste com 1000 sementes de milho, foi feita ao se comparar os resultados dela obtidos com aqueles de um teste manual, efetuado por um especialista desta função. Foi possível notar que em testes com poucas quantidades de duplas e falhas (6 e 5 em um teste, e 6 e 3 em outro teste, respectivamente), resultados foram idênticos à contagem manual. Nos testes cuja quantidade de erros é maior (32 duplas e 50 falhas), obtiveram-se resultados diferenciados (7 duplas e 28 falhas a mais, comparando-se com a leitura manual), evidenciando que a solução desenvolvida é mais precisa que pelo método tradicional (manual). Acredita-se que a solução pode auxiliar na seleção de discos dosadores, e na obtenção de um melhor estande final de plantas no campo, levando a uma maior produtividade.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REGIANE ORLOVSKI.pdf: 4392056 bytes, checksum: 3d143819b43664c86afb7d4d1a842520 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / The Precision Agriculture relies on ground related factors especially granulometry and a potential way to get soil ground information is drawing developing soil maps.These maps can provide soil parameter variations such as granulometry and specifically clay contents. To get reliable soil maps a huge amount of field samples are necessary and it results in high costs mainly in gathering process and laboratory tests as well.The main goal of this study is to test different spacing techniques on getting ground sample belonging granulometry, clay contents, to the modeling process applied in precision agriculture, at Fazenda Escola Capão da Onça in Ponta Grossa city, Paraná state. Therefore, a normal grade and two transections were used due to topography using different spacing between soil sample gatherings. Also were tested different interpolators, comparing geostatic and non-geostatic. The study assumes that there is a necessity of technics to analysis soil parameter variations by distinguished studies of field samples. The methodology presented satisfactory outcomes according the way and the number of soil sample gathered evidencing that the clay granulometry variability is related to the way these samples are collected considering topography than the standard level of detail. Thus, the Southwest-Northeast transection collected with topography decrease was the one that have the best result compared to Northwest-Southeast transection with samples spacing between 80 and 100 meters. / A Agricultura de Precisão depende do conhecimento dos fatores relacionados ao solo, em especial a granulometria. Uma das possibilidades de obtenção de tais informações do solo é por meio de mapas. Estes podem fornecer a variação de parâmetros do solo, dentre eles a granulometria e mais especificamente, os teores de argila. Para se obter mapas confiáveis necessita-se de quantidade elevada de amostras a campo, resultando em custo elevado na coleta e nas análises laboratoriais. O objetivo deste estudo foi testar diferentes espaçamentos de amostragem de solo no que tange a granulometria, dos teores de argila, para fins de modelagem na aplicação em Agricultura de Precisão, na Fazenda Escola Capão da Onça em, Ponta Grossa - PR. Foi usada grade regular e duas transeções em função do relevo, variando o espaçamento entre as coletas das amostras de solo. Ainda, foram testados diferentes interpoladores, comparando os geoestatísticos e não-geoestatísticos. O estudo parte do pressuposto que são necessárias técnicas para analisar a variabilidade do solo, aplicando estudos diferenciados de amostragens a campo. A metodologia apresentou resultados satisfatórios quanto à forma e o número de amostras coletadas em campo, demonstrando que a variabilidade da granulometria argila tem relação com a forma com que são coletadas, levando em consideração as diferenças do tipo de relevo. Dessa maneira, as amostras coletadas pela transeção Sudoeste-Nordeste com decréscimo do relevo foi a que apresentou resultado satisfatório, em ambos os interpoladores, geoestatístico e não geoestatístico comparado com a transeção Noroeste-Sudeste, com espaçamento entre as amostras da granulometria argila de 80 e 100 metros.

A agricultura de precisão (AP) é um das grandes responsáveis pela inserção de tecnologias cada vez mais avançadas dentro dos sistemas de produção agrícola. Um equipamento que já faz parte da AP é o computador de mão (Personal Digital Assistant, PDA). Porém com a evolução crescente dos dispositivos móveis tais como smartphones e tablets, os PDAs têm se tornado uma alternativa mais obsoleta do ponto de vista tecnológico. São várias as características que tornam smartphones e tablets dispositivos móveis mais atraentes tecnologicamente. A comunicação direta destes com sistemas de posicionamento via satélite foi o primeiro passo para torna-los válidos para o uso em AP. Além disso, dentre as tecnologias de computação, a computação móvel é a que tem mais aceitação pelos usuários do meio agrícola devido à gradativa inserção mercadológica que os telefones celulares exerceram durante os anos passados em todo o mundo. Com a ideia de criar uma nova ferramenta para a AP baseando-se no reconhecimento de voz para substituir e/ou minimizar o uso das telas sensíveis ao toque e planilhas no campo foi escolhido o sistema operacional Android para o desenvolvimento desse aplicativo. O projeto se baseou inicialmente em revisão bibliográfica de estudos de aplicativos móveis desenvolvidos para a AP e por acompanhamento em campo de procedimentos de coleta de dados. O aplicativo resultante desse desenvolvimento se baseou em três partes: configurações, coleta de dados por voz e mapas. Na parte de configurações é permitido ao usuário configurar opções como: variáveis de coleta, uso do GPS (Global Positioning System), uso do reconhecimento de voz, pasta de armazenamento e informações cadastrais. Na coleta de dados por voz o usuário tem um formulário com as variáveis configuradas, que é preenchido por reconhecimento de voz, automaticamente. Os mapas utilizados para auxiliar o usuário a se orientar pelo campo são criados a partir do sistema Google Maps®. É possível também habilitar um assistente de voz que fala ao usuário, por sintetização de voz, o nome da variável que está coletando e confirma para ele o valor que foi reconhecido a partir de sua voz. Um arquivo \'txt\' é criado a partir das informações do formulário contendo também as coordenadas geográficas de cada ponto de coleta, obtidas pelo sistema integrado de GPS do dispositivo, e esse arquivo pode ser utilizado para a entrada de dados em sistemas de informação geográfica (SIG) para a criação de mapas posteriormente. / Precision agriculture (PA) is one of the major responsible for the insertion of increasingly advanced technologies within agricultural production systems. Equipment that is already part of precision agriculture is the handheld computer (PDA). But with the growing trend of mobile devices such as smartphones and tablets, PDAs have become a more obsolete option in the technological context. There are several characteristics that make these devices technologically more attractive. Direct communication of such devices with satellite positioning systems was the first step to make them applicable for use in PA. Moreover, among the computing technologies, mobile computing has more acceptance by users of agricultural marketing due to the gradual insertion that mobile phones have had over the past years worldwide. With the idea of creating a new tool for PA based on the speech recognition to replace and/or minimize the use of touchscreen and worksheets in the field, Android was chosen as the operating system for the development of this application. The design was based initially on studies of mobile applications developed for PA through published articles or through monitoring procedures in field data collection. The application resulting from this development is based on three parts: settings, speech data collection and maps. Part of settings allows the user to set some options for operation of the application as: variables to collect, use of GPS, use of speech recognition, file storage folder to \'txt\' file and registration information, etc. In the data collection the user configures the variables he wants to collect and the application creates a form that is filled through speech recognition automatically. The map is used to help the user navigate the route through the use of Google Maps® base. It is possible to enable a voice assistant that tells him, by voice synthesizer, the name of the variable he is collecting and confirms to him the value that has been recognized by his voice. A \'txt\' file is created containing data along with geographic coordinates obtained from the onboard GPS of the device and it can be used for creating maps in geographic information systems (GIS).

Este trabalho tem por finalidade mostrar a aplicação e a utilização de um aeromodelo elétrico de asa fixa, também conhecido como veículo aéreo não tripulado (VANT), com controle manual ou automático, para coleta de dados e imagens em propriedades rurais, com a premissa de auxiliar os gestores no processo de gestão e tomada de decisão. A metodologia utilizada para a realização das coletas foi feita por meio de voos programados em dias e condições diferentes, para verificação e análise de desempenho do aeromodelo. Os resultados obtidos com os voos foram acima do esperado, gerando excelentes imagens e dados confiáveis. Sendo assim, pôde-se concluir que a utilização de VANTs, em coletas de dados e imagens em propriedades rurais foi satisfatória e auxiliou os gestores no processo de gerenciamento e rotacionamento de animais no pasto, uma vez que as imagens permitiram uma boa visualização e o aeromodelo desenvolvido cumpriu o seu objetivo com bom desempenho e agilidade. / This study aims to show the application and the use of a fixed-wing electric model aircraft, also known as unmanned aerial vehicle (UAV), with manual or automatic control, for collecting data and images in rural properties, with the premise of assisting managers in the management process and decision making. The methodology used to carry out the collection was made through scheduled flights on different days and conditions, for verification and performance analysis of the model aircraft. The results obtained with the flight were higher than expected, generating excellent images and reliable data. Thus, we can conclude that the use of UAV, in data and images collection in rural properties has been satisfactory and has assisted managers in the process of management and rotation of animals on pasture, since the images have allowed a preview of the terrain, with sharp images and the model aircraft has fulfilled its goal with a good performance and agility.

A aplicação de defensivos químicos em áreas agrícolas é de primordial importância para o rendimento de lavouras. O uso de aeronaves é cada vez mais comum em tal tarefa, principalmente pelo fato de aumentar a agilidade na operação. Entretanto, características climáticas, como intensidade e orientação do vento, podem causar prejuízo aos produtores (e.g. aplicação sobreposta dos defensivos e multas por aplicação de defensivos na borda exterior da lavoura). Essa lacuna motivou este trabalho de mestrado, que tem por objetivo avaliar um sistema integrado de veículos aéreos não tripulados (VANTs) e redes de sensores sem fio (RSSFs) para aumentar a eficiência da aplicação de defensivos químicos em campos agrícolas. Um VANT é utilizado para percorrer o campo enquanto aplica defensivos químicos. Uma RSSF com nós capazes de sensoriar a concentração de defensivos químicos é instalada no solo do campo. Os nós da RSSF e o VANT são equipados com módulos de rádio, possibilitando a troca de informação entre eles. Desse modo, o VANT consegue obter a distribuição de defensivos químicos aplicados no campo, podendo então tomar decisões para aumentar a eficiência da aplicação. Para análise desse sistema, dois experimentos foram realizados utilizando o simulador OMNeT++ e o framework MiXiM. Em um primeiro experimento é comparada a eficiência do sistema proposto com o sistema tradicional de pulverização agrícola, mostrando que é possível aumentar, em média, 16% a quantidade de defensivos químicos aplicados dentro do campo agrícola. E, em alguns casos, é possível obter um aumento de até 118,25%. No segundo experimento são analisados cinco diferentes protocolos de comunicação, mostrando que é possível otimizar o uso da bateria nos nós sensores sem fio em até 10 vezes, sem diminuir a eficiência do sistema / The use of chemical defensives in crop fields is important for the agricultural production. Often airplanes are used for spraying these products, because it adds agility in such task. But climatic characteristics, such as wind speed, may cause loss to farmers (e.g. superimposed application and fines for environment contamination). This text details an integrated system of unmanned aerial vehicle (UAV) and wireless sensor network (WSN) with the purpose of letting the aerial spraying process more precise. An UAV is used to spray chemicals in the crop field. A WSN composed of sensor nodes capable of sensoring quantities of chemical defensives is installed in the crop. Both UAV and sensor nodes are equipped with radio modules, this way they can communicate each other. Thus, the UAV may obtain the information of where the chemicals are being applied, then the UAV may take some action to performs a better spraying. This system were developed in the simulator OMNET++ using the framework MiXiM and two experiments were executed. In the first experiment the objective is to compare the efficiency of this system with the tradicional system, without the WSN. Results shown that the proposed system can improve the spraying process in 16% on average, and 118.25% on some cases. In the second experiment, five different WSN protocols were evaluated in means of battery usage of the sensor nodes. Results shown that its possible to reduce the battery usage in 10 times without intervene in the system efficiency

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Khetlen Leitao.pdf: 2075506 bytes, checksum: d0ad97686eccb9958ca4c8b0638f6366 (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / As soil science’s applied techniques and methods advance, questions regarding spatial variability of soil characteristics arise. Using landscape models could help mapping areas with more homogeneous soils. This article’s goal is to investigate how the soil’s features behave in a hogback model in an agricultural area in the Ponta Grossa region in Paraná. In a 110 hectare area, soil samples from 0.0 – 0.2 m and 0.2 –0.4 m deep were collected – 60 samples per layer. The first model of landscape (TROEH, 1965), area was divided into 3 hogback areas, where the landforms were described as Linear (PF1), Concave – Convex (PF2) and Foothill Deposition (PF3). In the second model (DARLYMPLE, 1968) the area was divided into six units of the hypothetical component, which are described as Top (SV1), Shoulder (SV2), Upper Third of the Slope (SV3), Half-slope (SV4), Lower Third the slope (SV5) and Foothill (SV6).The Chemical analysis showed that pH, H+ Al, Al, Ca, Mg, K and P can change, C e CTCe, CTC, SB, V(%), m(%), relations (Ca + Mg), (Ca/Mg) and ((Ca + Mg)/K) and in Granulometry Physics. Data was analyzed by descriptive statistics and variance analysis with comparison of means by Tukey test at 5% probability. Results indicate that the model of landscape (TROEH, 1965) the greatest variation occurred in comparison with landform PF3 (Foothill Deposition) in both depths. As for the model Darlymple (1968) there is greater variation in variables for all six segments at a depth of 0.0-0.2 mm, compared with the total area. In both models studied, the landforms and segments of the strand was possible to verify interaction with the distribution of the elements studied, especially for the variables K, P, CTC, sand and clay. Thus, we conclude that the models can potentially be used for recommendations of tillage zones. / Com avanço de métodos e técnicas aplicadas na ciência do solo, muito se questiona sobre a variabilidade espacial de atributos dos solos. O uso de modelos de paisagem poderia auxiliar no mapeamento de áreas com solos mais homogêneos. Este trabalho objetivou investigar o comportamento de atributos e características do solo em dois modelos de paisagem em uma área agrícola na região de Ponta Grossa, PR. Em uma área de 110 ha fez-se a coleta de amostras de solo de 0 - 200 mm e 200 – 400 mm de profundidade, realizando- se 60 amostras por camada. Para o primeiro modelo de paisagem (TROEH, 1965), a área foi dividida em três unidades de vertentes, sendo as pedoformas descritas como Linear (PF1), Côncavo-Convexo (PF2) e Sopé de Deposição (PF3). No segundo modelo (DARLYMPLE, 1968) a área foi segmentada em seis unidades hipotéticas da vertente, sendo estas descritas como Topo (SV1), Ombro (SV2), Terço superior da encosta (SV3), Meia-encosta (SV4), Terço inferior da encosta (SV5) e Sopé (SV6). Nas análises químicas determinou-se pH, H+ Al, Al, Ca, Mg, K e P trocáveis, C, e com base neste, determinou-se CTC, CTCe, SB, V(%), m(%), relações (Ca + Mg), (Ca/Mg) e ((Ca + Mg)/K), e na física, granulometria. Os dados foram analisados por estatística descritiva e análise de variância com comparação de médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Concluiu-se que a maior variação no modelo de Troeh (1965) ocorreu na superfície geomórfica PF3 (sopé de deposição) nas duas profundidades. Já para o modelo de Darlymple (1968) ocorre maior variação das variáveis, para todos os seis segmentos, na profundidade de 0- 200 mm, quando comparados com a área total. Em ambos os modelos estudados; as pedoformas e segmentos da vertente foi possível verificar interação com a distribuição dos elementos estudados, principalmente para as variáveis K, P, CTC, areia e argila. Assim, conclui -se que os modelos podem potencialmente ser utilizados para recomendações de zonas de manejo.

A cultura de soja desempenha um papel importante na economia nacional, por isso seria importante o estabelecimento de métodos de testes precisos que pudessem auxiliar na determinação da qualidade das sementes para definição do destino certo de um lote, direcionando-o para plantio ou alimentação. Testes de vigor são testes que levam em consideração a relação entre a semente e o ambiente de semeadura e complementam os resultados de testes de germinação, descrevendo o potencial que um lote de sementes possui para o desenvolvimento de plântulas normais sob um amplo conjunto de condições ambientais. O método clássico para avaliação da germinação e do vigor de sementes baseia-se na inspeção visual das plântulas após um período de germinação sendo um processo demorado e subjetivo, assim, neste trabalho é proposta uma novo método para automatizar a avaliação da germinação e do vigor de um lote de sementes de soja com base no desenvolvimento das plântulas, por meio da análise de imagens digitais. As imagens deste experimento são capturadas por um scanner e depois são submetidas a procedimentos para que se possam extrair as características relevantes para calcular o vigor. Foram avaliados três métodos para segmentar as imagens baseados nos modelos de cor RGB, HSV e imagens geradas pelo resultado de operações matemáticas entre canais dos dois modelos, foram testadas duas metodologias para separar o cotilédone da raiz em plântulas, sendo uma baseada no detector de bordas Canny e outra no detector de cantos SUSAN. Para calcular o índice de vigor, foram utilizadas equações propostas por outro Sako e também foi desenvolvida uma equação baseada no processo de irrigação de solo para análise de uniformidade do comprimento de plântulas. Como resultados obtiveram-se uma média de 91% de cotilédones removidos corretamente das imagens e uma nova equação que melhor representa a uniformidade e elimina a subjetividade humana. / Soybean plays an important role in the national economy, so it would be important to establish accurate methods that can assist in determining the quality of seeds to define the right destination to the seed lots, directing it to planting or feeding. Vigor tests are tests that consider the relationship between the environment and seed and complement germination tests results, describing the potential that seed lot has for developing normal seedlings under a wide range of environmental conditions. The classic methods to evaluate seed germination and vigor are based in visual inspection after a germination period, taking much time and it is a subjective task, thus this paper purposes a new method to automatize seed germination and vigor assessment based on seedlings growth using digital images analysis. Images for this experiment are captured by a scanner and then they are submitted to procedures which can extract relevant characteristics to calculate vigor and germination. Three different methods were tested to segmentate images using RGB and HSV color models and images created by results of mathematical operations among arrays of this two color models, having two methodologies to cotyledon from root in seedlings, being one based on Canny edge detector and another based in SUSAN corner detector. To calculate vigor index were tested equations purposed by another authors and also purposes using an equation developed to soil irrigation adapted for assess length uniformity of seedlings. As results we obtained an average of 91% of cotyledons removed properly from images and a new equation that best represents the uniformity of a seed lot and eliminates human subjetivity.