Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-09T13:11:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2046425 bytes, checksum: 4fa42e9a4a032d1f40faf50179b40e12 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T13:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2046425 bytes, checksum: 4fa42e9a4a032d1f40faf50179b40e12 (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / Os recentes avanços das tecnologias de sensores e automação de sistemas tornaram possível o desenvolvimento de máquinas e implementos para aplicação de insumos à taxa variável, e viabilizaram o desenvolvimento da agricultura de precisão. Um componente essencial da agricultura de precisão é o monitor de produtividade, sistema composto por diversos sensores com objetivo de medir a produtividade em cada ponto da lavoura, durante a colheita. Os dados medidos no campo permitem gerar mapas de produtividade, auxiliando ao produtor a planejar a safra seguinte e decidir qual o melhor uso/manejo de sua terra. No Brasil, apenas as máquinas colhedoras autopropelidas são comercializadas com monitores de produtividade sendo empregadas apenas em grandes fazendas, devido ao seu elevado custo de aquisição. Dentre os componentes do monitor de produtividade destacam-se o sensor de teor de água. O sensor de massa específica aparente geralmente não é utilizado em máquinas com base em fluxo volumétrico, o fluxo mássico é determinado utilizando uma massa específica única para todo o campo fornecida pelo usuário do sistema, o que reduz a exatidão da determinação da produtividade. Nesse sentido, esse trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um sistema de baixo custo, capaz de determinar a massa específica aparente e o teor de água para grãos de milho e feijão. Além disso, o sistema desenvolvido deveria apresentar potencial para implementação em monitores de produtividade de colhedoras tracionadas por tratores. O sistema proposto foi desenvolvido e calibrado no laboratório de mecanização agrícola da Universidade Federal de Viçosa. Um conjunto de células de carga e um recipiente de volume conhecido foram utilizados para desenvolver um sensor de massa específica aparente. Já o sensor de teor de água foi desenvolvido com base em duas metodologias distintas: método dielétrico e método que utilizava equações de equilíbrio higroscópico. Para construção do sensor com base no método dielétrico foi utilizado um par de eletrodos cilíndricos. O sensor com base na segunda metodologia foi desenvolvido utilizando as medições realizadas por um sensor de temperatura de umidade relativa do ar modelo AM2302. O sistema desenvolvido processava os dados no microcontrolador Arduino UNO ® , armazenava-os em um cartão de memória e informava ao usuário os valores medidos por meio de um display LCD. Ambos os sensores foram validados utilizando-se grãos de milho e de feijão e tiveram seus respectivos tempos de resposta determinados. O sensor de massa específica aparente apresentou erro quadrático médio (RMSE) de 14,58 e 16,17 kg m -3 para os grãos de feijão e de milho, respectivamente. Já as medições teor de água pelo sensor que utilizou o método dielétrico resultou em RMSE de 0,46 e 1,53 %, para os grãos de feijão e de milho, respectivamente. O RMSE pelo método das equações de equilíbrio higroscópico foi de 1,36 %. O tempo de resposta foi de 8 s para o sensor de massa específica aparente; 63 s para o sensor de teor de água pelo método dielétrico; e 41 min para o sensor de teor de água pelo método as equações de equilíbrio higroscópico. Foi construído um equipamento de fácil replicação e atualização, com custo total de construção de R$ 314,74. O equipamento desenvolvido era condizente com a abordagem de código aberto, na qual o compartilhamento de informações sobre hardware e software de equipamentos facilita a implementação e a melhoria contínua das tecnologias existentes. / Recent advances in sensor technologies and systems automation have allowed the development of machines and implements for variable rate application and they have enabled the development of precision agriculture. An essential component of precision agriculture is the yield monitor, a system composed of several sensors to measure yield at each point of the field during harvesting. The data measured in the field allow generating yield maps, helping the producer to plan the next crop and to decide which is the best management for the land. In Brazil, only self-propelled harvesters are sold with yield monitors being used only on huge farms, due to their high acquisition cost. One of the most important components of a yield monitor is the moisture content sensor. The bulk density sensor is generally not used in volumetric flow-based machines, the mass flow is determined using a unique test weight value for the entire field. This value is provided by the user of the system, which reduces the accuracy of the determination of yield. Therefore, the objective of this work was to develop a low-cost system capable of determining the bulk density and moisture content for corn and beans. In addition, the developed system should present potential for implementation in yield monitors of harvesters pulled by tractors. The proposed system was developed and calibrated in the agricultural mechanization laboratory of the Federal University of Viçosa. A set of load cells and a container of known volume was used to develop the bulk density sensor. The moisture content sensor was developed based on two different approaches: using the dielectric method and using the equilibrium moisture content equations. For the construction of the sensor based on the dielectric method, a pair of cylindrical electrodes was used. The sensor based on the second methodology was developed using measurements made by an air relative humidity and temperature sensor, model AM2302. The developed system processed the data in the Arduino UNO ® microcontroller, stored the data in a memory card and informed the user the measured values through an LCD display.Both sensors were validated using maize and bean grains and had their respective response times determined. The bulk density sensor showed a root mean square error of 14.58 and 16.17 kg m -3 for bean and maize grains, respectively. The measurements of moisture content by the sensor using the dielectric method resulted in errors of 0.46 and 1.53 % for beans and maize, respectively. The error by the equilibrium moisture content equation method was 1.36 %. The response time was determined as 8 s for the bulk density sensor; 63 s for the moisture content sensor by the dielectric method; and 41 min for the moisture content sensor by the equilibrium moisture content equations method. It was built an equipment of easy replication and update, with a total development cost of 314.74 BRL (approximately 80.00 USD). The equipment developed was consistent with the open source approach in which sharing hardware and software equipment information facilitates the implementation and continuous improvement of existing technologies.

Orientador: Rouverson Pereira da Silva / Coorientador: Walter Maldonado Júnior / Glauco de Souza Rolim / Daniel de Bortoli Teixeira / Luis Carlos Cirilo Carvalho / Gabriel Araújo e Silva Ferraz / Resumo: O café é uma commodity cujo preço é ajustado conforme parâmetros de qualidade, sendo a colheita uma operação que está intimamente ligada à qualidade final do produto. Sabemos que frutos no estádio cereja apresentam melhor qualidade de bebida em comparação aos frutos verdes ou secos. Além disso, a planta de café em suas condições naturais, apresenta maturação em todos os estádios na mesma planta. Sendo assim, o café seria uma cultura com potencial que justifique mais pesquisas na colheita. Surge então a hipótese: e se fosse possível colher somente frutos maduros - cereja e seco? Permanecendo os frutos verdes ainda na planta, para completar seu ciclo de maturação fisiológica, sendo colhidos em um segundo momento? E se com um celular em mãos o produtor pudesse tirar fotografias dos grãos, e um estimador digital reconhecesse os frutos e estimasse a produtividade e classificasse os frutos em seus respectivos estádios de maturação. Seria possível ter uma quantidade de informação suficiente de pontos em uma área, para gerar um mapa de produtividade e maturação? De posse do mapa, poderíamos gerar um "projeto de colheita" a ser realizado pela colhedora, buscando colher apenas os frutos de interesse. Para comprovar tal situação dividimos o trabalho em duas etapas: 1) Por meio de imagens identificar os frutos de café digitalmente. Esperamos que por meio de imagens tiradas por celulares ou câmeras possam estimar a produtividade e maturação, utilizando as técnicas de processamento de imag... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: ABSTRACT: Coffee is a commodity which price is adjusted according to quality parameters, the harvest is an operation that is closely linked to the final quality of the product. We know that fruits in the cherry stage have better quality drink compared to green or dry fruits. In addition, the coffee plant in its natural conditions, shows maturation in all stages in the same plant. Therefore, coffee would be a crop with potential to justify more research at harvesting. The hypothesis then arises: what if it were possible to harvest only ripe fruits - cherry and dry? Remaining the green fruits still in the plant, to complete their physiological maturation cycle, being harvested in a second moment? And if with a cell phone in hand farmers could take pictures of the grains, and a digital estimator would recognize the fruits and estimate the productivity and classify the fruits in their respective stages of maturation. It would be possible to have enough information in the area to generate maps of productivity and maturation. In the possession of the map, we could generate a "harvest project" to be carried out by the harvester, seeking to reap only the fruits of interest. To prove this situation, we divide the work into two stages: 1) With images, digitally identifies coffee fruits. We hope that by means of images taken by cell phones or cameras can estimate the productivity and maturation, using the techniques of image processing by Deep learning; 2) Through maps of productivity a... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-01-24T17:42:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1191233 bytes, checksum: dd4f4350e09e69bacbab2b00703ce926 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T17:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1191233 bytes, checksum: dd4f4350e09e69bacbab2b00703ce926 (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os processos de desenvolvimento tecnológico e de capitalização que ocorreram sobre a agricultura mundial e brasileira nas últimas quatro décadas, além de contribuírem para a expansão da produção agrícola, aumentaram a competição e os riscos da atividade, tornando os investimentos contínuos em tecnologia um fator de vital importância para a permanência do produtor no setor. A agricultura de precisão foi introduzida no início da década de 1990, caracterizando-se como um sistema produtivo alternativo ao modelo convencional, sendo fortemente baseada em avanços tecnológicos introduzidos no meio agrícola. Embora possua apelo econômico e ambiental, não foi observado um significativo processo de difusão deste conjunto tecnológico ao redor do mundo, inclusive no Brasil. Destarte, a presente pesviiquisa busca explorar o trade-off existente entre risco e retorno, mensurando os riscos relacionados à utilização da agricultura de precisão como sistema produtivo e os contrastando com os resultados econômicos alcançados pela atividade agrícola. O estudo foi baseado na teoria da tomada de decisões em condições de risco e incerteza e também nas teorias que versam sobre as fontes de riscos e incerteza na agricultura. Os custos de produção foram definidos a partir da construção dos custos operacionais totais para cada uma das culturas estudadas, sob os dois sistemas produtivos analisados. A análise de risco foi realizada a partir das estimativas obtidas para o Value at Risk e para o Conditional Value at Risk. O Índice de Sharpe Modificado Monetário foi utilizado no intuito de se avaliar o trade-off existentevii entre riscos e retornos relacionados a produção de milho e soja através da agricultura de precisão. Os custos operacionais relacionados à produção pelo sistema de precisão foram maiores do que aqueles apresentados pelo sistema convencional para ambas as culturas. Este resultado está relacionado aos maiores gastos relacionados à operacionalização da atividade agrícola sob os conceitos da agricultura de precisão. A análise de risco apresentou resultados que foram de encontro às hipóteses anteriormente levantadas. Tanto para o Value at Risk, quanto para o Conditional Value at Risk, a produção de milho e soja pelo sistema de precisão apresentou menor risco, estimado como potencial de perda nos lucros, do que calculado para o sistema convencional. Os resultados favoráveis ao sistema de precisão estão relacionados à menor variabilidade dos gastos com fertilizantes e das produtividades alcançadas. Entretanto, na análise do trade-off existente entre risco e retorno, medido pelo Índice de Sharpe Modificado Monetário, ficou observado que, principalmente para o milho, a produção através da agricultura de precisão não é vantajosa sob esta ótica. Isto se deve ao fato de, para o milho, o sistema convencional ter apresentado lucros esperados mais elevados do que o observado para o sistema de precisão. Embora os lucros esperados para a produção de soja via agricultura de precisão tenham sido maiores do que aqueles relacionados à produção convencional, a diferença entre estes valores não foi capaz de cobrir o risco calculado para o sistema de precisão, gerando índices menores do que a unidade. Com base nos resultados encontrados, salienta-se que a agricultura de precisão, dada a consideração da variabilidade espacial da produtividade da lavoura e seu tratamento específico, pode ser vista como uma estratégia de mitigação dos riscos enfrentados pelos produtores de milho e soja. Apesar disso, ficou observado, para o caso do milho, que os altos custos relacionados à operacionalização deste método produtivo acabam por penalizar os lucros obtidos pela atividade agrícola, podendo diminuir sua atratividade para com os produtores rurais. / The processes of technological development and capitalization affected the world agriculture in the last four decades, contributing to the agricultural production expansion and the leverage of competition and risks, making the continued investment in technology a crucial factor to the permanence of the producer in agriculture. Precision agriculture was introduced in the early 90’s as an alternative production system, highly based on technological advances. Although it has economic and environmental appeal, a significant diffusion process of the precision agriculture set around the world has not been observed. Thus, this research aims to explore the trade-off between risk and return through the measurement of the risks related to the use of precision agriculture as an agricultural production system and the contrast of it with agriculture economic results. This study was based on the theory of decision making under uncertainty and on the theories of agricultural risks. The prodmaize and uction costs were defined through the construction of the operational total costs to each of the analyzed production systems. The risk analysis was conducted through the estimations of the Value at Risk and the Conditional Value at Risk. The Sharpe Monetary Modified Index was utilized in order to evaluate the risk- return trade-off of the maize and soybean precision production. For both crops, the operational costs of the precision system were bigger than those of the conventional system. These results are linked to the bigger outlays related to the operationalization of precision agriculture. The risk analysis results were against the initial hypothesis of this research. Both methods showed smaller risks for the production of maize and soybean through the precision system than the conventional one. These results are related to the smaller variability of the agricultural productivity and the fertilizers outlays in the precision production system. However, the Sharpe Monetary Modified Index showed that, thorough the optic of the risk-return trade-off, the production of maize is not advantageous. It is explained by the fact that the expected profit of the precision system were smaller than that of the conventional system. Although the expected profits of the soybean’s precision production were bigger than that of the conventional system, the difference between then were smaller than the risks of the precision agriculture. Based on these results one could stress the power of the precision agriculture on the maize and soybean production risk management. However, the high costs of the maize precision production end up penalizing the agricultural production profits, being less attractive to the producers.

Elevadas produtividades na produção de grãos têm sido obtidas principalmente com a utilização de grandes quantidades de insumos químicos. Os principais problemas da utilização de super dosagens destes produtos estão relacionados à poluição ambiental e ao aumento dos custos de produção agrícola. Na busca pela melhoria da eficiência do processo produtivo agrícola, do aumento da produtividade, redução dos custos de produção e principalmente na minimização do impacto ambiental, novas tecnologias estão surgindo. O maior e mais importante exemplo refere-se à agricultura de precisão, a qual tem sido considerada por vários autores como a mais promissora ferramenta disponível aos agricultores. A agricultura de precisão está fortemente baseada no conhecimento e gerenciamento da variabilidade espacial dos fatores de produção, sendo que o mapeamento da produtividade das culturas é considerado crucial e indispensável. Esse trabalho relata o desenvolvimento, construção e utilização de um sistema automático de pesagem de grãos utilizado para o mapeamento da produtividade, constituído de um sub-tanque graneleiro apoiado sobre quatro células de carga, montado no interior do tanque graneleiro de uma colhedora combinada, sem que nenhuma alteração estrutural tenha sido realizada. Um sistema de posicionamento global móvel foi utilizado na colhedora para o posicionamento geo-referenciado desta, sendo a correção diferencial realizada em pós processamento. Os sistemas utilizados permitiram a realização do mapeamento da produtividade de uma área de aproximadamente 7ha, subdividida em células de 10,8 metros de comprimento por 3,6 metros de largura. A produtividade média da área foi de 3,76t/ha, sendo que 9,75% da área apresentou produtividade inferior a 2,41t/ha e somente 0,54% da área apresentou produtividade superior a 5,94t/ha. A principal vantagem da utilização do sistema automático de pesagem desenvolvido neste trabalho refere-se à possibilidade da obtenção direta do peso do material colhido, sem que haja necessidade da utilização de sensores para a determinação da umidade do material colhido. Outra vantagem refere-se a facilidade e simplicidade de calibração do sistema, a qual independe do tipo de grão, das características físicas e da umidade destes. O mesmo princípio de medição da produtividade poderá ser adaptado para o mapeamento da produtividade de outras culturas cujas características não permitam a utilização de sensores de fluxo de massa. / High yield on crop production systems has been obtained mainly by of high chemical inputs. The major problems of this high amount of these inputs are related with environmental pollution and production costs improvement. New technologies to maximize the efficiency of inputs utilization has been created to improve yield crop, reduce production costs and environmental impact. The most important example of this new technologies is precision farming, which has been considered one of the most important tool available to farmers. The precision farming technology is strongly based on knowledge and management of production factors spacial variability, and the crop yield mapping is considered crucial to precision farming. This work describes the development, construction and use of an automatic weighing grain system used to yield mapping, which is composed by a sub-tank supported by four load cells and fixed into a combine grain tank, without any structural modifications. A global positioning systems was used to determine the geographical position of the combine, and the differential correction was done by post-processing. The yield mapping was obtained for a 7 ha area divided into cells with 10,8 meters of length and 3,6 meters of width. The average yield was 3,76 tons/ha, but 9,75% of the area presented yield lower than 2,41 tons/ha and only 0,54% of the total area showed a yield greater than 5,94%. The main advantage of the automatic system developed is the possibility of direct measurement of the grain weight without flow sensors or moisture sensor. Another advantage of the system is that just one calibration must be executed and it isn't influenced by the grain type, physical characteristics and grain moisture. The same principle can be used to mapping the yield of other types of crops when the flow sensors can't be used.

Resumo: A utilização de novas técnicas para monitoramento de nutrição de plantas baseadas em características espectrais vem ganhando espaço no cenário agrícola mundial por serem promissoras para atender às necessidades de manejo de adubação nitrogenada. Objetivou-se neste trabalho avaliar a resposta de aveiabranca à adubação nitrogenada e aferir o desempenho dos índices Normalized Diference Vegetation Index (NDVI) e Índice de Clorofila (ICF) no diagnóstico nutricional da cultura, visando à recomendação de aplicação do nutriente em taxa variável. O experimento foi conduzido na região nordeste do estado de São Paulo, constituído de cinco tratamentos correspondentes às estratégias de manejo de adubação nitrogenada: T1 - 160 kg ha-1 de N, T2 - 90 kg ha-1de N, T3 - 60 kg ha-1de N, T4 - NDVI (60 kg ha-1 de N quando NDVI < 90% do tratamento T1) e T5 - ICF (60 kg ha-1 de N quando ICF < 90% do tratamento T1). A cultivar de aveia foi a IAC 7, irrigada por aspersão e a fonte de nitrogênio foi ureia. A aveia-branca não apresentou incrementos de produtividade de biomassa e grãos. Os índices NDVI e ICF foram eficientes para indicar que as plantas apresentavam nutrição adequada em Latossolo vermelho eutrófico de textura argilosa, apontando que, para área em questão, não era necessária a adubação nitrogenada. Portanto, esses índices são promissores para o manejo da adubação nitrogenada em aveia-branca. / Abstract: The use of remote sensing techniques for plant nutrition has been considered a novel technology in worldwide agriculture. Efficiency in fertilizer management is a goal to be achieved and the use of modern tools based on remote sensing is promising to meet these needs. The objective of this work is to evaluate the response of the oat crop to nitrogen fertilization and also the performance of the NDVI (Normalized Differential Vegetation Index) and FCI (Foliar Chlorophyll Index Index) in the identification of the response of this crop to doses of nitrogen and in the recommendation of nitrogen application at variable rates. A field experiment was conducted from in the Northeast region of Sao Paulo state, Brazil, with treatments corresponding to five strategies of nitrogen fertilization management: T1 - 160 kg ha-1 de N, T2 - 90 kg ha-1 de N, T3 - 60 kg ha-1 de N, T4 - NDVI (60 kg ha-1 de N when NDVI < 90% of the treatment T1); T5 - ICF (60 kg ha-1 de N when ICF < 90% of the treatment T1). The oat cultivar was IAC 7, irrigated by sprinkling and the nitrogen source was urea. The NDVI and ICF indexes were efficient to indicate that the plants presented adequate nutrition in a red clayey eutrophic Red Latosol, indicating that nitrogen fertilization is not necessary, and they are promising for the management of nitrogen fertilization in white oats. / Mestre

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Coorientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Supervisora no exterior: Annamaria Castrignanò / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Alessandra Fagioli da Silva / Banca: Ednaldo Carvalho Guimarães / Resumo: cana-de-açúcar é uma cultura energética importante comercialmente devido a sua alta produtividade em biomassa e devido seu excelente equilíbrio de gases de efeito estufa e o uso eficiente dos recursos energéticos. Portanto, é necessário compreender os fatores relacionados à produtividade da cana-de-açúcar. Agricultura de Precisão (AP) apresenta-se como uma ferramenta para auxiliar o agricultor na determinação das melhores estratégias de gestão a ser adotado, a fim de aumentar a eficiência das atividades agrícolas. AP requer o apoio de tecnologias de informação espacial, para definir zonas específicas de manejo, acessando as variações do solo e das culturas no campo. AP é uma abordagem de sistema, onde podem ser aplicadas técnicas de fusão de dados para ajudar os agricultores no manejo da cultura. A abordagem de fusão de dados permite a delimitação das Zonas de Manejo (ZMs) em mapas estimados em alta resolução que podem ser utilizados para prescrever o manejo em taxas variáveis de aplicação. Portanto, através da fusão dos parâmetros de solo com dados espectrais de sensoriamento remoto, por meio de técnicas de geoestatística multivariada, foi possível obter estimativas confiáveis das propriedades do solo em diferentes escalas espaciais, aumentando a eficácia do manejo em locais específicos na cultura da cana-de-açúcar. A análise geoestatística multivariada foi dividida em duas partes: Primeira parte destinou-se a delimitação de duas zonas homogêneas de manejo ... / Abstract: The sugarcane is one of the commercially important energy crop due to its high productivity and biomass due to its excellent balance of greenhouse gas emissions and efficient use of energy resources. Therefore, it is necessary to understand factors related to productivity of sugar cane. Precision Agriculture (PA) is presented as a tool to assist farmers in determining best management strategies to be adopted in order to increase the agricultural activities efficiency. PA requires spatial information technologies support, to define specific areas of site management, accessing soil and crops variations in the field. PA is an approach, where data fusion techniques can be applied to help farmers in crop management. The integration process lead to the delineation of management estimates and zone maps in high resolution which can be used to prescribe management in variables application rates. Therefore, by merging the soil parameters with spectral remote sensing data, using geostatistics multivariate, it was possible to obtain reliable estimates of soil properties at different spatial scales, increasing the effectiveness of management in specific locations in sugarcane cultivation. The complex geostatistical multivariate analysis was divided into two parts: First part was aimed at delineation of two homogeneous management zones through physical and chemical characteristics of the soil and spectral radiance data from the Landsat-8. And second part aimed at showing the potential of fusion between soil data and spectral data from Landsat-8 to improve the delineation of homogeneous management. Three Linear Models Coregionalization (LMC) have been developed: one for soil variables, the second for the spectral data and the third for the fusion of soil data and spectral bands. The spatial data set was analyzed by multivariate: cokriging and multicollocated cokriging to produce study variables thematic maps ... / Doutor

Orientador: Ulisses Rocha Antuniassi / Resumo: A sociedade como um todo tem se preocupado com a contaminação do ambiente causada pelo uso de produtos químicos e muitas tentativas tem sido feitas para que se reduza a quantidade de herbicidas utilizada no controle de plantas daninhas. Há anos os produtores tem observado uma tendência de formação de manchas por várias espécies de plantas daninhas. A aplicação localizada é uma técnica que permite a variação da dose dos herbicidas de acordo com a variabilidade espacial dos alvos no campo. Dependendo do sistema adotado, mapas com a localização e características das plantas daninhas infestantes em um campo podem ser utilizados em aplicações localizadas de herbicidas. O objetivo deste trabalho foi comparar diferentes metodologias de mapeamento da distribuição espacial da infestação de plantas daninhas numa área de 3,9ha com milho em plantio direto sobre vegetação espontânea: mapeamento pelo caminhamento em grade de amostragem, mapeamento pelo caminhamento no contorno das manchas, mapeamento pelo deslocamento da colhedora no campo e mapeamento pela análise de imagens aéreas obtidas em baixa altitude de vôo. Para tanto foi utilizado um GPS de navegação para georreferenciar o perímetro das manchas localizadas na área. Uma grade de amostragem de 20x20m foi determinada com o uso de um DGPS, sendo amostradas a presença e porcentagem de cobertura em cada grade. A posição das plantas daninhas observadas durante a colheita foi georreferenciada com um DGP S conforme a plataforma da colhedora entrava ou saía de uma área de infestação. Diferentes tipos de câmeras foram utilizadas na obtenção das imagens da área sobrevoada por uma aeronave a uma altura de 300 a 500 m do solo. Marcas de referência foram colocas em 20 dos 101 pontos de coordenadas conhecidas que formavam a grade de amostragem para permitir o georreferenciamento das imagens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: Society has been concerned with the environmental contamination caused by chemicals and attempts have been made to reduce herbicide weed control. Farmers have experienced for years that there is a tendency of a range of weed species to occur in patches. Patch spraying is a technique to minimize inputs of herbicides by applying it according to the weed patch position. Maps showing location and characteristics of weed infestation across the field can be used for patch spraying. Four different approaches for collecting georeferenced weed information to create weed maps were studied along the cycle of a corn crop in a no-tillage field of 3.9ha: manual surveying by field walking in sample grids, manual surveying by field walking at patch perimeters, manual surveying from the combine during the harvest and the use of low altitude aerial image analysis. The weed patches perimeter were georeferenced by walking with a GPS. A regular 20x20m grid sampling was established in the field with a DGPS and weed presence and percentage of coverage were determined at every grid point. Weed patches at the harvest time were georeferenced from the combine using a DGPS to record the patch position as the combine header passed through the patches. Different cameras were used to obtain images from an airplane flying 300 to 500 m above the ground level. Visible objects were placed at 20 of the 101 DGPS georeferenced grid points for afterwards image analysis using a Geographical Information System. Maps of weeds presence and position were generated with Idrisi32. The results showed that sampling percentage of coverage at grid was efficient to describe the spatial distribution of broadleaf weeds, even when it was present all over the area. The perimeter survey result to be an efficient method to map perennial weeds, mainly grass weeds. Digitalized images obtained from standard... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Orientador: José Alfredo Colovan Ulson / Banca: Ricardo Augusto Souza Fernandes / Banca: André Luíz Andreoli / Resumo: O Brasil possui um grande potencial no setor do agronegócio e a associação desse setor com o desenvolvimento tecnológico deu origem à Agricultura de Precisão. Nesse contexto, o uso de sensores de Nitrogênio foliar de tempo real, especificamente os que utilizam como princípio de funcionamento e espectrometria, em conjunto com sistemas inteligentes computacionais, tem contribuído de forma decisiva para o incremento da produtividade no campo, evitando a aplicação excessiva de insumos e, assim, preservando o meio ambiente. Um insumo comumente aplicado na cultura de cana-de-açúcar é o Nitrogênio que, apesar de ter grande contribuição econômica, impõe grande impacto ao meio ambiente, principalmente na poluição de aquíferos e mananciais. Dessa maneira, a quantidade aplicada desse nutriente é de grande importância, pois sua falta limita o crescimento da cultura e seu excesso polui o meio ambiente. A determinação da quantidade de Nitrogênio pode ser feita por meio do uso de sensores espectrométricos na faixa do infravermelho próximo visando a cobertura verde da cultura. Entretanto, no estágio inicial de crescimento, a cobertura verde não é plena, de forma que o sensor detecta, além da cobertura verde, o solo e cobertura morta, acrescentando ruído à medida da refletância usada para a estimação do teor de Nitrogênio na planta. Nesse cenário, este trabalho tem o objetivo de mapear a relação entre os valores fornecidos pelo sensor N-SENSOR ALS do fabricante norueguês YARA e os teores reais de Nitrogênio na planta medidos em laboratório. Mais especificamente, sistema de inferência neuro-fuzzy adaptativo (ANFIS), redes neurais artificiais do tipo Perceptron de Múltiplas Camadas (PMC) e General Regression Neural Network (GRNN) serão empregados visando a identificação e o aprendizado da relação entre os valores medidos pelo sensor N-SENSOR ALS e os valores reais obtidos em laboratório, eliminando os ruídos... / Abstract: Brazil has a great potential in the agribusiness sector and the association of this sector with technological development gave rise to precision agriculture. In this context, the use of soil sensors for real-time, specifically those using operating principle as spectrometry, together with computational intelligent systems are contributing decisively to increasing productivity in the field, avoiding excessive use of inputs and thus preserving the environment. An ingredient commonly used in the cultivation of sugar cane is the nitrogen that, depite great economic contribution, imposes great impact on the environment, especially in aquifers and fountains pollution. Thus, the applied amount of this nutrient is of great importance, since the lack of limits crop growth and excess pollute the environment. The determination of the nitrogen content can be made through the use of spectrometric sensors in the near-infrared aiming the green cover crop. However, in the initial stage of growth the green coverage is not complete, so the sensor "sees" beyond the green cover, soil and mulch, adding noise to the measurement of reflectance used to estimate the percentage of nitrogen in plant. In this scenario, this paper aims to map the relationship between the values provided by the sensor N-SENSOR ALS Norwegian YARA manufacturer and the actual levels of nitrogen in the plant measured in the laboratory. More specifically, systems of inference adaptive neuro-fuzzy (ANFIS), artificial neural network Multilayer Perceptron type (MLP) and General Regression Neural Network (GRNN) are employed in order to identify learning and the relationship between the values measured by the sensor N-SENSOR ALS and actual obtaind in the laboratory, eliminating the noise imposed by non-green roof and external disturbances such as the variation of ambient light. The results indicate that the neuro-fuzzy approach has superior performance and neural networks can be used to correct... / Mestre

Nos países desenvolvidos a agricultura de precisão vem ganhando espaço como uma alternativa de otimização da produção agrícola. No Brasil está apenas iniciando e a participação da pesquisa neste momento é fundamental para a tomada de decisão a respeito do seu emprego e técnicas a serem utilizadas para tornar esta tecnologia viável e rentável para as condições do nosso país. Este trabalho visou avaliar o potencial do emprego de fotografias aéreas coloridas 35 mm para diagnósticos de lavouras na determinação de variabilidade espacial para tratamentos localizados. Foi realizado em duas áreas piloto de agricultura de precisão, monitoradas intensivamente. As áreas são: área 1 - fazenda Lagoa Velha, Campos Novos Paulista, SP - talhão de 22 ha; área 2 - área de produção do Campus da USP, Pirassununga, SP - talhão de 17,1 ha. Dentre os vários dados obtidos nas áreas, como produtividade de milho e soja, propriedades físicas e químicas do solo, pragas, doenças e plantas invasoras, foram obtidas também fotografias aéreas coloridas no formato 35 mm. As fotografias receberam orientação por bandeiras georreferenciadas em solo com GPS, para a correção geométrica da imagem e, após selecionadas, foram digitalizadas por meio de scanner. As imagens assim tratadas e os mapas de produtividade foram trabalhados com os softwares"SSToolbox","Idrisi"e"Excel", onde foram analisadas as correlações entre o valor digital das imagens e a produtividade. As correlações para todas as áreas e todos os períodos analisados apresentaram valores baixos, havendo baixa correspondência entre os valores digitais das imagens e as produtividades das culturas / not available

A sustentabilidade dos sistemas de produção agrícolas envolve fatores ambientais, econômicos e socioculturais. Um dos componentes essenciais do sistema de produção agrícola é a prática da fertilização. Portanto o uso de fertilizantes pode contribuir para o aumento da produção sustentável em diversas culturas. A Agricultura de Precisão por meio da técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável permite o uso de diferentes doses de insumos segundo as exigências da cultura e solo. Com isso pode ser possível otimizar as aplicações, aprimorando assim o retorno econômico e a conservação do ambiente. Contudo, existe a necessidade de conferir os benefícios desta técnica. As análises de energia e econômica permitem avaliar a eficácia desta técnica, já que determinam a disponibilização e eficiência energética de um sistema produção, e a lucratividade para condições particulares de cada produtor. Assim, o objetivo do trabalho foi analisar a viabilidade energética e econômica da aplicação em taxa variável de fertilizantes, a fim de avaliar seus efeitos sobre as culturas. Estabeleceu-se um algoritmo para as operações efetuadas na fertilização (amostragem de solo e aplicação de fertilizantes). Dessa forma, analisou-se a viabilidade energética e econômica por meio de indicadores (energia incorporada e lucro da técnica). O modelo foi verificado com estudos de caso em culturas de café e laranja. Determinou-se que a técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável apresentou viabilidade energética para a maioria das áreas avaliadas, para as culturas de café e laranja se obtiveram reduções na energia incorporada de 25.551 MJ ha-1 e 15.368 MJ ha-1 respectivamente, demostrando melhor aproveitamento dos fertilizantes usados. Do mesmo modo se determinou viabilidade econômica em todas as áreas de estudo, por meio dos cenários estabelecidos no modelo. Determinaram-se aumentos de lucro para a cultura de café e laranja até de 1.319 R$ ha-1 e 1.031 R$ ha-1 respectivamente, em relação à aplicação convencional ou em taxa fixa. Concluiu-se que a técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável apresentou viabilidade energética e econômica para a maioria das áreas avaliadas. / The sustainability of agricultural production systems involves environmental, economic and sociocultural factors. One of the essential components of the agricultural production system is the practice of fertilization. Therefore, the use of fertilizers can contribute to increase the sustainability of agricultural production. Precision Agriculture through the variable rate application of fertilizer allows the use of different doses of inputs according to the requirements of the crop and soil. It may be possible to optimize applications, thereby improving the economic return and environmental conservation. However, there is a need to assess the benefits of this technique. The analysis of energy and economic permit the assessment of the efficacy of this technique, since they determine the availability and energy efficiency of a production system, and profitability for particular conditions of each producer respectively. The aim of the study was to analyze the energy and economic viability of the variable rate application of fertilizers in order to evaluate its effects on crops. An algorithm was established for the calculation carried out in fertilization (soil sampling and fertilizer application). In this way, was analyzed the energy and economic viability through indicators (energy embodiment and profit technical). The model was verified with case studies on coffee and orange crops. It was determined that the variable rate fertilizer application technique presented energy viability for most of the evaluated areas for coffee and orange cultures were obtained reduction in embodied energy of 25,551 MJ ha-1 and 15,368 MJ ha-1 respectively, demonstrating better use of fertilizers used. Likewise, it was determined economic viability in all areas of study through the scenarios set out in the model. They were determined profit increases for coffee and orange cultures up to 1.319 R$ ha-1 and 1.031 R$ ha-1, respectively, compared to conventional application or fixed rate. It was concluded that the fertilizer application technique in variable rate showed energy and economic viability for most areas assessed.