Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-01Bitstream added on 2014-06-13T19:00:24Z : No. of bitstreams: 1 braga_ja_me_ilha.pdf: 1621753 bytes, checksum: d037a9b5fbf2cc9690f3d613e9c36f7b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cana-de-açúcar, principal fonte de matéria prima destinada à produção do etanol combustível utilizado na frota automobilística, desempenha imprescindível papel frente à matriz energética nacional. Assim, durante o ano agrícola 2008/09, na Fazenda Caiçara, pertencente à Usina Vale do Paraná S/A Álcool e Açúcar (20°28'10'' S; 50°49'20'' W), no município de Suzanápolis (SP), foram estudadas as correlações, de Pearson e espaciais, da produtividade de cana-de-açúcar com atributos físico-químicos de um ARGISSOLO VERMELHO Eutrófico (Tropustalf típico). O objetivo foi analisar aquela que melhor explicasse o aumento da referida produtividade agrícola. A variedade de cana-de-açúcar pesquisada foi a SP 79 1011, instalando-se uma rede geoestatística com 120 pontos amostrais, num talhão de 14,60 ha (418m x 349 m) e declive uniforme de 0,056 m m-1. Os atributos pesquisados foram: a) da planta: produtividade de colmos por hectare (PRO), volume de colmos por hectare (VOL), população de plantas por metro quadrado (POP), açúcares totais recuperáveis (ATR), sólidos solúveis totais (BRI), sacarose (POL), pureza (PUR) e o teor de fibras (FIB); e b) do solo: resistência mecânica à penetração (RP), umidade gravimétrica (UG), P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, T, V%, m%, K/T, Ca/T e Mg/T, coletados nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m. Pela análise das correlações diretas, da produtividade de cana-de-açúcar com a população de plantas e com o teor de matéria orgânica do solo, pôde-se concluir que deverá haver uma população de 14,6 plantas por metro quadrado, assim como, o teor de 23 g dm-3 de matéria orgânica, para que se obtenha a produtividade máxima de 104 t ha-1. Por outro lado, a correlação negativa entre o teor de matéria orgânica e a resistência à penetração indicou a necessidade de se empregar um manejo do solo que proporcione... / The sugar-cane, principal source of raw material destined to ethylic alcohol fuel of the motor-cars fleet, it has an important role in the Brazilian energy power generation. The relationships (Pearson and spatial) between the sugar-cane productivity and physic-chemical attributes were analyzed, in the agriculture year 2008/09, in a Tropustalf Typic of the Caiçara Farm / Usina Vale do Paraná S/A Álcool e Açúcar, in Suzanápolis County, Sao Paulo State, Brazil (20°28'10'' S; 50°49'20'' W). The purpose was to study that better one will explain the improve of the agricultural productivity. The sugar-cane variety analyzed was the SP 79 1011, in a geostatistical grid with 120 sampling points, in an area of 14.60 ha (418 m x 349 m) and homogeneous slope of 0.056 m m-1. The researched attributes were: a) plant: productivity of stem per hectare (PRO), volume of stem per hectare (VOL), stand of plants per square meter (STP), recoverable total sugar (ATR), total soluble solid (BRI), sucrose (POL), pureness (PUR), and fibre contents (FIB); and b) soil: cone index (CON), gravimetric moisture (GRM), P, OM, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, BS, CEC, V%, m%, K/CEC, Ca/CEC and Mg/CEC, collected in the soil layers of 0-0.20 m and 0.20-0.40 m. Through investigation of the direct relationships, among the sugar-cane productivity with the stand of plant and the soil organic matter, it was concluded that will must been a stand with 14.6 plants per square meter, and the organic matter content of 23 g dm -3, at to get the maximum productivity of 104 t ha-1. Otherwise, the negative relationship between the organic matter and the cone index showed to be necessary to utilize a soil management that improve this organic clay fraction of soil and, thus, to preserve a good environmental to the sugar-cane. Spatially, the soil pH showed to be a potent indicator of its chemical quality. So, with the purpose to support... (Complete abstract click electronic access below)

O trabalho teve o objetivo de investigar técnicas de sensoriamento de solo e analisar o potencial de utilização das mesmas diretamente no campo. Quatro etapas distintas foram desenvolvidas para atender aos seguintes objetivos: a) comparar e avaliar o potencial de predição de atributos do solo de três espectrômetros portáteis (vis-NIR) em ambiente controlado; b) avaliar a predição em movimento de pH, P e K utilizando técnicas de sensoriamento óptico (reflectância vis-NIR) e eletroquímico (eletrodos íon-seletivos de pH e K) em uma área experimental com variabilidade induzida; c) montar e testar uma plataforma de campo com sensores elétricos, eletroquímicos e ópticos; d) avaliar o potencial de predição de textura do solo utilizando um equipamento portátil de espectroscopia de fluorescência de raios X. Na primeira etapa as leituras de reflectância espectral vis-NIR dos três equipamentos avaliados mostraram-se muito semelhantes, com coeficientes de correlação acima de 0,86 na faixa de 400 a 1800 nm. Quando comparados nesta região espectral os equipamentos produziram modelos de predição muito semelhantes, com leve superioridade para o sistema FieldSpec. Os modelos mostraram-se mais promissores para a predição da textura do solo em relação aos atributos químicos. Na segunda etapa as leituras de campo utilizando eletrodos íon-seletivos de pH e K apresentaram uma alta correlação com as análises de laboratório. As avaliações permitiram observar que condições de solo com baixa umidade prejudicam sensivelmente as leituras. Apesar da alta correlação, os valores de campo precisam ser corrigidos para a metodologia de laboratório desejada. Os modelos de predição de P, K e pH utilizando espectrometria vis-NIR no campo apresentaram baixa precisão. Os testes da Plataforma Multisensores de Solo (PMS) na terceira etapa demonstraram ser possível a utilização de sensores elétricos, eletroquímicos e ópticos em uma mesma plataforma. As leituras de condutividade elétrica aparente do solo (CEa) demonstraram que este parâmetro está relacionado com a textura, atuando como um indicador da variabilidade e possibilitando a identificação dos locais de transição de textura. O pH mensurado pela PMS exibiu correlações abaixo das verificadas na segunda etapa. No entanto, alguns resultados atípicos foram verificados, como a correlação maior entre pH em CaCl2 com a PMS do que em relação ao método em H2O. As leituras de reflectância vis-NIR utilizando a PMS apresentaram bons modelos de predição de areia e argila, permitindo a criação de mapas de alta resolução destes parâmetros. A espectroscopia de fluorescência de raios X portátil foi eficiente para estimar a textura do solo. Os teores de areia e argila foram estimados tanto por meio de regressões lineares simples como regressões múltiplas com valores de R2 acima de 0,60. O Fe total foi o principal elemento utilizado nesses modelos de regressão. / The objective of this work was to investigate soil sensing techniques and to analyze the potential for their use directly in the field. Four distinct steps were developed to meet the following objectives: a) to compare and evaluate the potential of predicting soil attributes with three portable spectrometers (vis-NIR) in a controlled environment; B) to evaluate the on-the-go prediction of pH, P and K using optical sensors (vis-NIR reflectance) and electrochemical techniques (ion-selective pH and K electrodes) in an experimental area with induced variability; C) assemble and test a field platform with electrical, electrochemical and optical sensors; D) to evaluate the potential of predicting soil texture using a portable X-ray fluorescence spectroscopy equipment. In the first step the vis-NIR spectral reflectance readings of the three equipments evaluated were very similar, with correlation coefficients above 0.86 in the 400 to 1800 nm range. When compared in this spectral region, the equipment produced very similar prediction models, with slight superiority for the FieldSpec system. The models showed to be more promising for the prediction of soil texture in relation to chemical attributes. In the second step the field readings using ion-selective pH and K electrodes presented a high correlation with the laboratory analyzes. The evaluations showed that soil conditions with low moisture significantly affect the readings. Despite the high correlation, the field values need to be corrected for the desired laboratory methodology. Prediction models of P, K and pH using field-vis-NIR spectrometry showed low precision. The tests of the Multisensors Soil Platform (MSP) in the third stage demonstrated that it is possible to use electric, electrochemical and optical sensors in the same platform. The electrical conductivity (EC) readings showed that this parameter was related with soil texture, acting as an indicator of variability and allowing the identification of texture transitions. The pH measured by MSP exhibited correlations below those verified in the second step. However, some atypical results were verified, such as the higher correlation between pH in CaCl2 and MSP than in H2O. The vis-NIR reflectance readings using the MSP resulted in good sand and clay prediction models, allowing the creation of high resolution maps of these parameters. Portable X-ray fluorescence spectroscopy was efficient for estimating soil texture. The sand and clay contents were estimated both by simple linear regressions and multiple regressions with R2 values above 0.60. Total Fe was the main element used in these regression models.

Os controladores eletrônicos de pulverização visam minimizar a variação das taxas de insumos aplicadas no campo. Eles fazem parte de um sistema de controle, e permitem a compensação da variação de velocidade de deslocamento do pulverizador durante a operação. Há vários tipos de controladores eletrônicos de pulverização disponíveis no mercado e uma das formas de selecionar qual o mais eficiente nas mesmas condições, ou seja, em um mesmo sistema de controle, é quantificar o tempo de resposta do sistema para cada controlador específico. O objetivo desse trabalho foi estimar os tempos de resposta para mudanças de velocidade de um sistema eletrônico de pulverização via modelos de regressão não lineares, estes, resultantes da soma de regressões lineares ponderadas por funções distribuição acumulada. Os dados foram obtidos no Laboratório de Tecnologia de Aplicação, localizado no Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", Universidade de São Paulo, no município de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Os modelos utilizados foram o logístico e de Gompertz, que resultam de uma soma ponderada de duas regressões lineares constantes com peso dado pela função distribuição acumulada logística e Gumbell, respectivamente. Reparametrizações foram propostas para inclusão do tempo de resposta do sistema de controle nos modelos, com o objetivo de melhorar a interpretação e inferência estatística dos mesmos. Foi proposto também um modelo de regressão não linear difásico que resulta da soma ponderada de regressões lineares constantes com peso dado pela função distribuição acumulada Cauchy seno hiperbólico exponencial. Um estudo de simulação foi feito, utilizando a metodologia de Monte Carlo, para avaliar as estimativas de máxima verossimilhança dos parâmetros do modelo. / The electronic controllers spray aimed at minimizing the variation of inputs rates applied in the field. They are part of a control system, and allow for compensation for variation spray travel speed during operation. There are several types of electronic spray controllers on the market and one way to select which more efficient under the same conditions, ie in the same system of control, is to quantify the system response time for each specific driver. The objective of this study was to estimate the response times for changes in speed of an electronic spraying system via nonlinear regression models, these resulting from the sum of weighted linear regressions for cumulative distribution functions. Data were obtained on the Application Technology Laboratory, located in the Department of Biosystems Engineering from College of Agriculture \"Luiz de Queiroz\", University of Sao Paulo, in Piracicaba, Sao Paulo, Brazil. The models used were the logistic and Gompertz, resulting from a weighted sum of two constant linear regressions with weight given by the cumulative distribution function logistics and Gumbell respectively. Reparametrization been proposed for inclusion in the control system response time models, in order to improve the statistical interpretation and inference of the same. It has also been proposed a non-linear regression model two-phase which is the weighted sum of constant linear regressions weight given by a cumulative distribution function exponential hyperbolic sine Cauchy in which a simulation study was conducted using the methodology of Monte Carlo to evaluating the maximum likelihood estimates of the model parameters.

O Brasil é uma referência mundial na produção e exportação de citros, entretanto esse cultivo pode sofrer diversos problemas e perdas de produtividade por motivos diversos, como por exemplo, pragas. Para reduzir os riscos e perdas, torna-se interessante o uso de sistemas automatizados de monitoramento, justificando a necessidade de realizar a coleta de dados para determinar diversos fatores. Determinadas plantações, como a de citros, não podem ser monitoradas somente via solo ou somente via imagens aéreas, tornando necessário mesclar ambas as abordagens de acordo com o parâmetro a ser monitorado. Para a realização desse monitoramento devem ser utilizados robôs com habilidades distintas, robôs aéreos e robôs terrestres. Assim, é preciso designar as tarefas que cada robô realizará e também coordenar todos os robôs durante a execução do sistema como um todo, visando otimizar o processo de coleta de dados. Esse problema pode ser analisado e modelado como um problema de alocação de tarefas para robôs (Multi-Robot Task Allocation (MRTA)). Para resolver esse problema propõe-se um framework baseado em técnicas de cobertura de conjuntos e em mecanismo de mercado baseado em leilão. Teste simulados são realizados e demonstram que a presente proposta cumpre o papel na alocação das tarefas aos robôs. Além disso, visando a aplicação da solução proposta é projetado e desenvolvido uma plataforma robótica aérea (quadrirotor) de baixo custo utilizando peças prototipadas. Para o controle de estabilidade dessa plataforma, propõe-se um modelo matemático de acordo com os parâmetros inerciais do quadrirotor. Esse quadrirotor é utilizado em diversas aplicações reais, mostrando que o projeto desenvolvido pode ser reproduzido e destinado a execução de tarefas reais, como por exemplo a coleta de dados na agricultura de precisão. / Brazil is a world reference in the production and export of citrus, although this crop can suffer several problems and losses of productivity for diverse reasons, as for example, pests. In order to reduce risks and losses, it is interesting to use automated monitoring systems, justifying the need to perform data collection to determine several factors. Certain plantations, such as citrus plantations, can not be monitored only via soil or only via aerial images, making it necessary to merge both approaches according to the parameter to be monitored. To perform this monitoring, robots with different abilities, such asunmanned aerial vehicle (UAV) and unmanned ground vehicle (UCV) should be used. Therefore, it is necessary to assign the tasks that each robot will perform and also to coordinate all the robots during the execution of the system as a whole, in order to optimize the process of data collection. The problem can be studied and modeled as a task allocation problem for robots (MRTA). To solve this problem we propose a framework based set covering techniques and auction-based market mechanism. Simulated tests are performed and demonstrate that the present proposal fulfills the role in assigning tasks to robots. In addition, aiming at the application of the proposed solution is designed and developed a low cost aerial robotic platform (quadrirotor) which use prototyped parts. This quadrirotor is used in several real applications, showing that the developed project can be reproduced and destined to perform real tasks, such as data collection in precision agriculture.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-18T19:35:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Marcos_Bueno.pdf: 1090005 bytes, checksum: 8a09f779933fec0b08f15123be48ec93 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-18T19:47:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Marcos_Bueno.pdf: 1090005 bytes, checksum: 8a09f779933fec0b08f15123be48ec93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T19:47:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Marcos_Bueno.pdf: 1090005 bytes, checksum: 8a09f779933fec0b08f15123be48ec93 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Sem bolsa / Este trabalho tratou do uso de geotecnologias no manejo da água em terras baixas do Rio Grande do Sul e foi constituído por dois capitulo. O primeiro teve como titulo “Demarcação de taipas em lavouras de arroz irrigado: Nível laser versus GNSS-RTK”. O objetivo foi comparar o desempenho dos sistemas Nível Laser e GNSS-RTK aplicados na demarcação de taipas. O trabalho foi realizado em uma área experimental de 27 ha pertencente a Granja Bretanhas S/A, localizada no município de Jaguarão/RS. A área experimental foi subdividida, em função da declividade, em três subáreas, denominadas como: i) plana (0,16%); ii) intermediaria (0,36%); e iii) suavemente ondulada (1,3%). Para avaliar os sistemas de demarcação de taipas foram realizadas analises do comportamento vertical e horizontal das taipas, bem como uma análise espacial da lâmina de água aplicada proporcionada pelas taipas em cada um dos sistemas. Concluiu-se que: (i) as taipas demarcadas pelo sistema GNSS-RTK apresentaram maior precisão que as taipas demarcadas pelo sistema NL, principalmente na zona plana; (ii) na zona plana o sistema de demarcação GNSS-RTK permite diminuir o número de taipas, aumentar a equidistância vertical entre taipas, ou ainda diminuir a altura das mesmas e; (iii) o comprimento das taipas para todas as zonas foi menor no sistema GNSS-RTK. O segundo capítulo teve como titulo “Avaliação de modelos de sistematização com declividade variada nas terras baixas”. O objetivo foi avaliar os novos modelos de sistematização com declividade variada em áreas de terras baixas do RS tendo como base o modelo de sistematização com declividade uniforme. Para tal foram escolhidas aleatoriamente sete áreas experimentais, na região “Litoral Sul” do RS, com relevo típico dessa região. Foi elaborado o modelo digital de elevação das áreas e elaborados os projetos de sistematização segundo três modelos: com declividade uniforme (testemunha, DU); com declividade variada - drenagem (DVD) e; com declividade variada - irrigação (DVI). A comparação do desempenho entre os diferentes modelos de sistematização foi avaliada pelos impactos sobre o movimento de solo, corte máximo em 99% da área, comprimento e numero de taipas. Concluiu-se que: (i) os novos modelos de sistematização com declividade variada representam um avanço tecnológico em relação ao modelo com declividade uniforme devido a que diminuem o custo e agridem menos o solo; (ii) o modelo de sistematiza com declividade variada - drenagem apresenta de forma geral menor movimento de solo e corte que o modelo com declividade variada – irrigação; (iii) o modelo de sistematização com declividade variada - irrigação apresenta melhor desempenho que o com declividade variada - drenagem com relação ao comprimento e número de taipas. / This work dealt with the use of geotechnologies in the management of water in the lowlands of Rio Grande do Sul and was constituted by two chapters. The first one was entitled "Demarcation of levees in irrigated rice crops: Laser level versus GNSS-RTK". The objective was to compare the performance of Laser Level and GNSS-RTK systems applied in the demarcation of levees. The work was carried out in an experimental area of 27 ha belonging to Granja Bretanhas S / A, located in the count of Jaguarão/RS. The experimental area was subdivided, as a function of slope, in three subareas, denominated as: i) flat (0.16%); ii) intermediary (0.36%); and iii) gently undulated (1.3%). To evaluate the levee demarcation systems, the vertical and horizontal behavior of the levee were analyzed, as well as a spatial analysis of the applied water depth provided by the levee in each of the systems. It was concluded that: (i) the levees demarcated by the GNSS-RTK system presented higher precision than the tails demarcated by the NL system, mainly in the flat zone; (ii) in the flat zone the GNSS-RTK demarcation system allows to reduce the number of levees, to increase the vertical equidistance between levees, or to decrease their height and; (iii) the length of the levees for all zones was lower in the GNSS-RTK system. The second chapter was entitled "Evaluation of land forming models with varied slope in the lowlands". The objective was to evaluate the new models of systematization with varied slope in lowland areas of RS based on the land level model with uniform slope. For this, seven experimental areas were selected, in the "South Coast" region of RS, with typical relief of this region. The digital elevation model of the areas was created and the systematization projects were elaborated according to three models: with uniform slope (control, DU); with varied slope to drainage (DVD) and; with varied slope to irrigation (DVI). The performance comparison between the different models of systematization was evaluated by the impacts on soil movement, maximum cut in 99% of the area, length and number of levees. It was concluded that: (i) the new models of land forming with varied slope represent a technological advance in relation to the model with uniform slope because they reduce the cost and less cut of the soil; (ii) the model of land forming with varied slope - drainage presents, in general, less movement of soil and cut than the model with varied slope to irrigation; (iii) the land forming model with varied slope - irrigation presents better performance than the one with varied slope to drainage with respect to the length and number of levees.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-03T13:33:24Z No. of bitstreams: 1 TESE Marciabela Fernandes Corrêa.pdf: 2119414 bytes, checksum: 80159e88d63216d0d78421ffa4b21346 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-03T18:46:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE Marciabela Fernandes Corrêa.pdf: 2119414 bytes, checksum: 80159e88d63216d0d78421ffa4b21346 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-03T18:47:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE Marciabela Fernandes Corrêa.pdf: 2119414 bytes, checksum: 80159e88d63216d0d78421ffa4b21346 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T18:47:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Marciabela Fernandes Corrêa.pdf: 2119414 bytes, checksum: 80159e88d63216d0d78421ffa4b21346 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / O objetivo do trabalho foi correlacionar os atributos do solo com o rendimento e qualidade fisiológica de sementes de trigo e soja. No primeiro artigo o objetivo foi estudar as correlações lineares e a distribuição espacial entre os atributos do solo e o rendimento e a qualidade fisiológica de sementes de trigo. No segundo artigo o objetivo foi correlacionar atributos de solo, planta e qualidade fisiológica de sementes em um campo de produção de sementes de soja. No terceiro artigo o objetivo foi avaliar a variabilidade temporal de nutrientes do solo entre safras sucessivas de sementes de trigo e soja, e a distribuição espacial do rendimento das duas culturas relacionando com a espacialização dos nutrientes do solo. O trabalho foi realizado em um campo de produção de sementes na empresa Granello Sementes em uma área de 41 hectares, onde foram produzidas sementes de trigo e soja nas safras 2013 e 2013/2014. As avaliações foram realizadas a partir de um grid de amostragem georreferenciado com espaçamento de 100 x 100 metros. Foram avaliados a germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas, condutividade elétrica, e produtividade para sementes de trigo e soja. Em trigo foram avaliados o teor de clorofila A na folha, número de espigas, peso hectolítrico e teor de proteína na semente. Em soja também foram avaliados número de ramos por planta, número de vagens por planta, número de sementes por planta e altura de planta. Os atributos do solo avaliados foram os teores de cálcio, magnésio, fósforo, potássio, enxofre, ferro, alumínio, zinco, matéria orgânica, o pH, a capacidade de troca de cátion, o índice SMP, a resistência do solo à penetração, e os percentuais de areia, silte e argila. A análise dos mapas de distribuição espacial dos nutrientes do solo é uma ferramenta que pode contribuir na tomada de decisão do produtor no manejo da adubação da lavoura, visando melhorar a produtividade e a qualidade de sementes. / The objective of this work was to correlate soil attributes with yield and physiological quality of wheat and soybean seeds. In the first paper the objective was to study the linear correlations and the spatial distribution between the attributes of the soil and the yield and the physiological quality of wheat seeds. In the second paper the objective was to correlate attributes of soil, plant and physiological quality of seeds in a field of soybean seed production. In the third paper, the objective was to evaluate the temporal variability of soil nutrients between successive wheat and soybean seed crops, and the spatial distribution of the yield of the two crops relating to the soil nutrient spatialization. The work was performed in a seed production field at the company Granello Seeds in an area totaling 41 hectares, where wheat and soybean seeds were produced in the 2013 and 2013/2014 crops season. The evaluations were carried out from a georeferenced sampling grid with spacing of 100 x 100 meters. Germination, first germination count, accelerated aging, seedling emergence, electrical conductivity, and yield for wheat and soybean seeds were evaluated. In wheat, the content of chlorophyll A in the leaf, number of ears, hectolitric weight and protein content in the seed were evaluated. In soybean, it was observed number of branches per plant, number of pods per plant, number of seeds per plant and plant height. The soil attributes evaluated were calcium, magnesium, phosphorus, potassium, sulfur, iron, aluminum, zinc, organic matter, pH, cation exchange capacity, SMP index, soil penetration, percentages of sand, silt and clay. The analysis of spatial distribution maps of soil nutrients is a tool that can contribute to farmers' decision making in the management of crop fertilizing, aiming to improve seed productivity and quality.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-23T19:46:31Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexandre Puglisi Barbosa Franco - 2008.pdf: 4927168 bytes, checksum: 7f673a248b415aec292f63fe18ca92a2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-23T20:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexandre Puglisi Barbosa Franco - 2008.pdf: 4927168 bytes, checksum: 7f673a248b415aec292f63fe18ca92a2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-23T20:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alexandre Puglisi Barbosa Franco - 2008.pdf: 4927168 bytes, checksum: 7f673a248b415aec292f63fe18ca92a2 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2008-07-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The next decades will be marked by the increase of the demand of foods and consumption of chemical fertilizers, mainly in the soils of low fertility of the Brazilian savannah. The precision agriculture (PA) involves soil sample tests and decisions in input application rates from computerized and automated machines. The soil fertility is fundamental for recommendation, and the soil sample tests are used as basic information. The study evaluated the variation sources in the process of soil samplimg, soil sample tests and soil fertility maps using kriging. The study considered the difference of two sampling methods in the vertical distribution of the nutrients at from 0 cm to 10 cm and 10 cm to 20 cm, it tested the number of soil samples necessary to make composed sample, it evaluated the effect of different instruments to collect soil sample tests and showed the variation found when sending the same sample for six differents laboratories. The field experiment was installed at 17o 46'54”S, 49o 28 ' 20”W in two different soils, a oxissol very loamy and a oxissol loamy. The field has 494,97 meters in length and 777,81 m of width and useful area 38,5 hectares, subdivided in 77 square cells with 70,71 m of a squared grid. In the center of each grid cell trenches of 50 cm of depth were open with aid of a mattock, in which the samples were collected in two depths, 00 to 20 cm and 20 to 40 cm, in all the 77 points of the grid. The standard method was the standard trench (STT). In eight points raffled in the grid, two samples were collected in the layers from 0 cm to 10 cm and 10 cm to 20 cm, to compare the detection capacity of recognize soil fetility surface concentration. In other eight raffled points were open more eight trenches, in a radius of ten meters from STT, in which samples were collected and mixed in a composed sample that was compared with the simple sample from STT. In more ten other points raffled in the grid the instruments used to collect samples were tested. The following instruments were tested: Big Dutch Auger (BDA); Small Dutch Auger (SDA); Thread Auger (THA); Probe Auger (PRA); Standard Trench (STT). In more three raffled points from the grid bigger samples were collected for sending the same sample for five different laboratories. Besides that the temporary variation of two laboratories was compared from Feb/2005 to Jun/2008. The results of all STT were analyzed by geoestatiscs programs and fertility maps were made from the calculation of the values of the nugget effect, sill and range of the samples. The area was was planted with soy, Glyvine max (L.), on 24/11/2006 and the crop was accomplished in 21/03/2007 in the same points of STT, where samples of the soy plants were taken for determination of the productivity of the area. The productivity presented pronounced regional effect, accompanying indexes integrators of the variations as the organic matter, the clay and pedologic components, and those components seem to be important in the definition of the income of the cultures and be probably the main factors for spatialy related to the productivity. The elements in an isolated way didn't show similar structure variation of the productivity, with variation in shorter distances revealing the need of an individualized site treatment of the elements, combinin sampling strategies with interpolation according to the behavior of the element of interest. Using PA concepts to collect soil samples to generate fertilty maps and applications maps with variable rates, a grid in the dimensions of the rehearsal should be made being respected the global tendency observed linked to the soil type, organic matter and clay, instead of that the average of all results it would avoid the high expenses with analyses. The concentration of nutritious available in the layer 0 cm to 10 cm it was not detected by the sampling in the layer 0 cm to 20 cm. The collection of simple samples for composition a composed sample is unnecessary procedure and showed no increase of precision in collection method. The instruments used in soil sample collections can cause variations significant and significant in cost of inputs, being factor important in variation process of diagnosis of soil fertility. The choice of the laboratory is what more contributed to the total variations found in the study of all other sources studied variations. / As próximas décadas serão marcadas pelo aumento da demanda de alimentos e do consumo de fertilizantes químicos principalmente nos latossolos de baixa fertilidade do cerrado brasileiro. A agricultura de precisão é um conjunto de práticas que envolvem desde a coleta de terra para análises laboratoriais até decisões de aplicação de insumos a taxas variáveis por máquinas computadorizadas e automatizadas. No processo todo, a caracterização da fertilidade do solo é fundamental para a recomendação de adubação, e a análise de terra é a ferramenta mais utilizada para geração das informações básicas. O trabalho avaliou as principais fontes de variação nos processos de coleta de terra, de análise laboratorial e de geração de mapas de fertilidade através de krigagem. O trabalho considerou a diferença de dois métodos de coleta na distribuição vertical dos nutrientes nas camadas de 0 cm a 10 cm e 10 cm a 20 cm, testou o efeito do número de amostras simples necessárias para compor uma amostra composta, avaliou o efeito do uso de diferentes instrumentos de coleta no resultado das análises de terra e mostrou a variação encontrada ao enviar a mesma amostra para seis laboratórios de análise de terra diferentes. O experimento de campo foi instalado na Fazenda São José da Barra, localizada no município de Joviânia, GO, à 17o 46’54”S, 49o 28’ 20”W a uma altitude de 575 m e em dois solos diferentes, um latossolo vemelho ácrico textura muito argilosa (LVw) e um latossolo vermelho amarelo ácrico textura argilosa (LVAw). A gleba tem 494,97 metros de comprimento e 777,81 m de largura de área útil 38,5 ha, foi subdividida em 77 células quadradas de 70,71 m de lado, formando a grade amostral (grid). No centro de cada célula foram abertas trincheiras de 50 cm de profundidade, com auxílio do enxadão, nas quais a terra foi coletada em duas profundidades, 0 cm a 20 cm e 20 cm a 40 cm, em todos os 77 pontos do grid. Essa metodologia de coleta utilizada foi considerada o método padrão do ensaio, trincheira padrão (TPA). Em oito pontos sorteados no grid , foram coletadas duas amostras nas camadas de 0 cm a 10 cm e 10 cm a 20 cm, além da padrão para testar a capacidade de detecção do método de coleta na concentração de nutrientes na superfície. Em outros oito pontos sorteados foram abertas mais oito trincheiras, em um raio de dez metros da trincheira padrão, nas quais as amostras foram coletadas no mesmo método da TPA e foram misturadas para formar uma amostra composta que foi comparada com a amostra simples da TPA. Em mais dez outros pontos sorteados no grid foram testados os instrumentos de coleta, cada um com sua metodologia. Foram testados os seguintes instrumentos de coleta: Trado holandês grande (TGR); Trado holandês pequeno (TPE); Trado rosca (TRO); Trado sonda (TSO); Trincheira padrão (TPA). Em mais três pontos sorteados foram coletadas quantidades maiores de terra da mesma amostra da TPA para envio da mesma para cinco laboratórios diferentes. Além disso foi comparada a variação temporal de dois laboratórios de rotina de fevereiro de 2005 a junho de 2008. Os resultados das análises das TPA foram analisados por programas geoestatísticos e para a geração dos mapas de fertilidade e cálculo dos valores do efeito pepita, patamar e alcance das amostras e consequentemente a dependência espacial dos dados. A área foi plantada com soja Glyvine max (L.), no dia 24/11/2006 e a colheita foi realizada em 21/03/2007 nos mesmos pontos das TPA, nos quais foram tomadas as amostras das plantas de soja para a determinação da produtividade da área. A produtividade apresentou efeito regional pronunciado, acompanhando índices integradores das variações como a matéria orgânica, a argila e componentes pedológicos, e esses componentes parecem ser importantes na definição do rendimento das culturas e provavelmente sejam os principais fatores espacialmente relacionados à produtividade. Os elementos de maneira isolada não apresentaram estrutura de variação semelhante a da produtividade, com variação em distâncias mais curtas que não incidem sobre a produtividade revelando a necessidade de um tratamento espacial individualizado dos elementos analizados, com estratégias de amostragem e interpolação dos resultados conforme o elemento de interesse. Visando amostragem de solo com conceitos de agricultura de precisão para geração de mapas de aplicações em taxas variáveis, a elaboração de grade georreferenciada nas dimensões do ensaio deve ser feita respeitando-se a tendência global observada ligada ao tipo de solo, matéria orgânica e argila, caso contrário a média de todos os resultados, seria mais indicado para evitar os gastos elevados com análises laboratoriais. A concentração de nutrientes disponíveis na camada 0 cm a 10 cm não foi detectada pela amostragem na camada de 0 cm a 20 cm. A coleta de amostras simples para composição de uma amostra composta revelou- se um procedimento desnecessário no aumento de precisão do método de coleta. Os instrumentos utilizados nas coletas de terra podem causar variações significativas estatisticamente e significantes no que se refere ao custo de insumos, sendo fator de variação importante no processo de diagnose da fertilidade do solo. Das fontes de variações estudadas a escolha do laboratório é a que mais contribuiu para as variações totais encontradas no estudo.

O uso da visão computacional vem ganhando espaço no contexto agrícola, especialmente com a evolução do conceito da agricultura de precisão. Aplicações como irrigação, fertilização e controle de pragas são apenas alguns dos cenários que essa tecnologia pode atender. Entretanto, a demanda por sistemas acessíveis e eficientes aliada às inconstâncias e ruídos visuais de um ambiente externo, apresentam desafios a estes processos. Foi proposto neste trabalho uma análise da literatura e uma série de investidas experimentais de técnicas de processamento de imagens, para buscar melhores relações entre custo computacional e desempenho da detecção de mudas de plantas, visando atingir operações em tempo real com o uso de hardwares comuns e de baixo custo. Para tanto o trabalho investiga a composição de estratégias de segmentação a partir de diferentes espaços de cor e métodos de constância de cor, de forma a reduzir a variação luminosa, uma das maiores fontes de instabilidade nas aplicações de visão na agricultura. Os experimentos propostos foram divididos em duas fases; na primeira o sistema de medidas foi avaliado, definindo as métricas e condições experimentais adequadas para a segunda fase, composta de uma sequência de experimentos comparativos entre estratégias de segmentação sob diferentes condições de iluminação. Os resultados mostraram que as soluções são muito dependentes das condições da cena e uma série de alternativas promissoras de segmentação foram obtidas. Sua elegibilidade, porém, depende de considerações sobre a disponibilidade computacional e contexto de aplicação. / The use of computer vision has been gaining ground in the agricultural context, especially with the evolution of the concept of precision agriculture. Applications such as irrigation, fertilization and pest control are just some of the scenarios that this technology can be used. However, the demand for accessible and efficient systems together with the variations and visual noise from an external environment presents challenges to these processes. It was proposed in this study an analysis of the literature and a series of experimental investigations of image processing techniques, to search for better relations between computational cost and performance in the detection of seedlings, aiming to achieve real time operations with the use of common and low cost hardware. For this, the work investigates the composition of segmentation strategies from different color spaces and color constancy methods, in order to combat light variation, one of the major sources of instability in agricultural vision applications. The proposed experiments were divided into two phases; in the first the measurement system was evaluated, defining the metrics and suitable conditions for the experiments at second phase, composed of a sequence of comparative experiments of segmentation strategies under different lighting conditions. The results showed that the solutions are very dependent on the conditions of the scene and a series of promising segmentation alternatives were obtained. Their eligibility, however, depends on considerations about the computational availability and context of the application.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-18T14:32:46Z No. of bitstreams: 1 Alan_Gavioli2017.pdf: 4935513 bytes, checksum: 58816f2871fee27474b2fd5e511826af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T14:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alan_Gavioli2017.pdf: 4935513 bytes, checksum: 58816f2871fee27474b2fd5e511826af (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Two basic activities for the definition of quality management zones (MZs) are the variable selection task and the cluster analysis task. There are several methods proposed to execute them, but due to their complexity, they need to be made available by computer systems. In this study, 5 methods based on spatial correlation analysis, principal component analysis (PCA) and multivariate spatial analysis based on Moran’s index and PCA (MULTISPATI-PCA) were evaluated. A new variable selection algorithm, named MPCA-SC, based on the combined use of spatial correlation analysis and MULTISPATI-PCA, was proposed. The potential use of 20 clustering algorithms for the generation of MZs was evaluated: average linkage, bagged clustering, centroid linkage, clustering large applications, complete linkage, divisive analysis, fuzzy analysis clustering (fanny), fuzzy c-means, fuzzy c-shells, hard competitive learning, hybrid hierarchical clustering, k-means, McQuitty’s method (mcquitty), median linkage, neural gas, partitioning around medoids, single linkage, spherical k-means, unsupervised fuzzy competitive learning, and Ward’s method. Two computational modules developed to provide the variable selection and data clustering methods for definition of MZs were also presented. The evaluations were conducted with data obtained between 2010 and 2015 in three commercial agricultural areas, cultivated with soybean and corn, in the state of Paraná, Brazil. The experiments performed to evaluate the 5 variable selection algorithms showed that the new method MPCA-SC can improve the quality of MZs in several aspects, even obtaining satisfactory results with the other 4 algorithms. The evaluation experiments of the 20 clustering methods showed that 17 of them were suitable for the delineation of MZs, especially fanny and mcquitty. Finally, it was concluded that the two computational modules developed made it possible to obtain quality MZs. Furthermore, these modules constitute a more complete computer system than other free-to-use software such as FuzME, MZA, and SDUM, in terms of the diversity of variable selection and data clustering algorithms. / A seleção de variáveis e a análise de agrupamento de dados são atividades fundamentais para a definição de zonas de manejo (ZMs) de qualidade. Para executar essas duas atividades, existem diversos métodos propostos, que devido à sua complexidade precisam ser executados por meio da utilização de sistemas computacionais. Neste trabalho, avaliaramse 5 métodos de seleção de variáveis baseados em análise de correlação espacial, análise de componentes principais (ACP) e análise espacial multivariada baseada no índice de Moran e em ACP (MULTISPATI-PCA). Propôs-se um novo algoritmo de seleção de variáveis, denominado MPCA-SC, desenvolvido a partir da aplicação conjunta da análise de correlação espacial e de MULTISPATI-PCA. Avaliou-se a viabilidade de aplicação de 20 algoritmos de agrupamento de dados para a geração de ZMs: average linkage, bagged clustering, centroid linkage, clustering large applications, complete linkage, divisive analysis, fuzzy analysis clustering (fanny), fuzzy c-means, fuzzy c-shells, hard competitive learning, hybrid hierarchical clustering, k-means, median linkage, método de McQuitty (mcquitty), método de Ward, neural gas, partitioning around medoids, single linkage, spherical k-means e unsupervised fuzzy competitive learning. Apresentaram-se ainda dois módulos computacionais desenvolvidos para disponibilizar os métodos de seleção de variáveis e de agrupamento de dados para a definição de ZMs. As avaliações foram realizadas com dados obtidos entre os anos de 2010 e 2015 de três áreas agrícolas comerciais, localizadas no estado do Paraná, nas quais cultivaram-se milho e soja. Os experimentos efetuados para avaliar os 5 algoritmos de seleção de variáveis mostraram que o novo método MPCA-SC pode melhorar a qualidade de ZMs em diversos aspectos, mesmo obtendo-se resultados satisfatórios com os outros 4 algoritmos. Os experimentos de avaliação dos 20 métodos de agrupamento citados mostraram que 17 deles foram adequados para o delineamento de ZMs, com destaque para fanny e mcquitty. Por fim, concluiu-se que os dois módulos computacionais desenvolvidos possibilitaram a obtenção de ZMs de qualidade. Além disso, esses módulos constituem uma ferramenta computacional mais abrangente que outros softwares de uso gratuito, como FuzME, MZA e SDUM, em relação à diversidade de algoritmos disponibilizados para selecionar variáveis e agrupar dados.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-21T18:50:58Z No. of bitstreams: 1 Marcus_Machado2017.pdf: 1121735 bytes, checksum: 9ea84f769f344f4ca6f35da15bcea609 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T18:50:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcus_Machado2017.pdf: 1121735 bytes, checksum: 9ea84f769f344f4ca6f35da15bcea609 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Precision agriculture is essential for farmers who want to increase their productivity and reduce costs with agricultural inputs. One way of using precision agriculture is to divide the area used for cultivation into individualized plots with similar productive potentials within the plot and different among plots; these fractions of the total area are called Management Units (MUs). In this context, the objective of the study was to verify the effectiveness of the division of the area in MUs and to define the plant density for the soybean crop that provides greater productive efficiency in each MU in an experimental area with 15.5 ha, located in Céu Azul City, Paraná State, in Brazil. In the experiment, the formation of the MUs occurred following the steps: collection of soil samples to characterize the chemical and physical attributes; selection of attributes with higher correlation with productivity; interpolation and generation of thematic maps with the values of the attributes selected in the sample points; grouping of data and definition of MUs, considering that the entire computational process was performed with the help of the Software for the Definition of Management Units (SDUM). For the formation of MUs, it was used the attributes of altitude and soil penetration resistance 0-0.1m, attributes that have a greater spatial correlation with productivity in the field. The area was divided into 2 MUs, 4 contour lines (CLs) and 16 plots. In the field, 2 plant densities were applied, 214,000 and 257,000 plants ha-1, and each density was applied in 8 different plots, using line spacing of 0.70 m. In order to characterize and quantify differences in MUs and CLs and the efficiency of plant densities in the MUs, the productivity was measured at 37 points in each plot. Regarding productivity, it was found that there was a significant difference at the level of 5% between MUs, being that the MU with greater productive potential, located in the highest part in the area, achieved higher productivity; the application of the two different plant densities in the MUs generated effect, being that the densities of 214,000 and 257,000 plants ha-1 reached, respectively, higher productivity in MU2 and MU1; also, there was a difference in productivity between CLs. / A agricultura de precisão é essencial para produtores que desejam aumentar sua produtividade e reduzir custos com insumos agrícolas. Uma forma de se utilizar a agricultura de precisão é dividindo-se a área utilizada para cultivo em parcelas individualizadas, com potenciais produtivos semelhantes dentro da parcela e diferentes entre parcelas; essas frações da área total são chamadas de Unidades de Manejo (UMs). Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi constatar a efetividade da divisão da área em UMs e definir a densidade de plantas para o cultivo de soja que proporcione maior eficiência produtiva em cada UM em área experimental com 15,5 ha, localizada em Céu Azul/PR. No experimento, a formação das UMs ocorreu seguindo-se as etapas: coleta de amostras de solo para caracterizar os atributos químicos e físicos; seleção de atributos com maior correlação com a produtividade; interpolação e geração de mapas temáticos com os valores dos atributos selecionados nos pontos amostrados; agrupamento de dados e definição de UMs, sendo que todo o processo computacional foi realizado com o auxílio do Software para Definição de Unidades de Manejo (SDUM). Para formação das UMs utilizou-se dos atributos altitude e a resistência a penetração do solo 0-0,1 m, que possuem maior correlação espacial com a produtividade no local trabalhado. A área foi dividida em 2 UMs, 4 curvas de nível (CNs) e 16 parcelas. Aplicou-se no plantio 2 densidades de plantas, 214.000 e 257.000 plantas ha-1, sendo que cada densidade foi aplicada em 8 parcelas diferentes, utilizando o espaçamento entre linhas de 0,70 m. Para caracterizar e quantificar diferenças nas UMs e nas CNs e a eficiência das densidades de plantas nas UMs, a produtividade foi medida em 37 pontos em cada parcela. Constatou-se em relação à produtividade que houve diferença significativa ao nível de 5% entre UMs, sendo que a UM com maior potencial produtivo, localizada na parte mais elevada na área, alcançou maior produtividade. Houve efeito na aplicação das duas diferentes densidades de plantas nas UMs, sendo que as densidades de 214.000 e 257.000 plantas ha-1 alcançaram, respectivamente, produtividade superior na UM2 e na UM1; além disso, existiu diferença na produtividade entre as CNs.