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http://hdl.handle.net/1843/79942
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor1 | Leonardo David Tuffi Santos | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6075904912928109 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Alcinei Mistico Azevedo | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Luan Mateus Silva Donato | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Matheus Mendes Reis | pt_BR |
dc.creator | Israel Gomes Cruz | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7298920491884922 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2025-02-12T13:09:59Z | - |
dc.date.available | 2025-02-12T13:09:59Z | - |
dc.date.issued | 2024-10-30 | - |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/1843/79942 | - |
dc.description.abstract | One of the biggest challenges in agricultural production is the management of weeds, which can harm crop productivity and viability. Different control methods can be used in weed management, with chemical control using herbicides being the most widespread of them. After applying the herbicides, an analysis of the efficacy of their action is carried out. This analysis is carried out based on an on-site evaluation by a trained person, which can be a time-consuming, inefficient, and imprecise process. To confirm the control the method of collecting the remaining plant mass after applying the herbicide is also used, separating it into living and dead material, which makes it possible to calculate the control. This study aimed to develop models generated by Random Forest capable of evaluating the efficacy of weed control by the herbicide glyphosate based on images obtained by smartphone and drones (at four different heights). The images were obtained in an area with uniform infestation of U. brizantha desiccated by glyphosate doses of 0, 144, 288, 576, 864, 1152 and 1440 g a.e. ha-1. Twenty-seven vegetation indices were used as input variables for the model, in order to estimate control based on data from human visual evaluation and control determined by plant mass killed by the herbicide. The proposed models were evaluated using the Pearson’s coefficient of determination (r2). The first article considered the images obtained by smartphone, with the developed models presenting r2 greater than 90% for the training and validation samples, being able to predict with high accuracy the level of weed control by glyphosate. The models were robust against overfitting, showing their potential for use in new data sets. The second article used the drone images, and the developed models also presented high accuracy in predictions (r2 > 90%), for all training and validation samples, regardless of flight height. The model developed to evaluate control independently of height also achieved high accuracy and high performance in the validation samples (r2 greater than 90%), allowing the use of images that vary in flight height and/or image quality (within the range of heights tested). The use of common cameras was sufficient to achieve the study objectives, which means greater economy and accessibility of the process compared to the use of special cameras. The study presents a new alternative for evaluating weed control, with the possibility of implementing these models in mobile and desktop applications. | pt_BR |
dc.description.resumo | Um dos maiores desafios na produção agrícola é o manejo das plantas daninhas, que podem prejudicar a produtividade e viabilidade das lavouras. No manejo de plantas daninhas, podem ser utilizados diferentes métodos de controle, sendo o controle químico por herbicidas o mais difundido. Após a aplicação dos herbicidas, é realizada a análise da eficácia da sua ação. Essa análise é feita a partir da avaliação in loco por pessoa treinada, podendo se tornar um processo demorado, ineficiente e impreciso. Para atestar o controle, também é utilizado o método de coleta da massa vegetal remanescente, após a aplicação do herbicida, separando em material vivo e morto, o que possibilita o cálculo do controle. Este trabalho objetivou desenvolver modelos gerados por Random Forest capazes de avaliar a eficácia do controle de plantas daninhas pelo herbicida glyphosate a partir de imagens obtidas por smartphone e por drones (em quatro diferentes alturas). As imagens foram obtidas em área com infestação uniforme de U. brizantha dessecada por glyphosate com as doses 0, 144, 288, 576, 864, 1152 e 1440 g e.a. ha-1. Usou-se 27 índices de vegetação como variáveis de entrada para o modelo, a fim de se estimar o controle com base nos dados da avaliação visual humana e nos dados de controle determinado pela massa vegetal morta pelo herbicida. Os modelos propostos foram avaliados pelo coeficiente de determinação de Pearson (r2). O primeiro artigo considerou as imagens obtidas por smartphone, com os modelos desenvolvidos apresentando r2 maior que 90% para as amostras de treinamento e validação, sendo capazes de prever com alta precisão o nível de controle das plantas daninhas pelo glyphosate. Os modelos foram robustos contra o overfitting, mostrando seu potencial de uso em novos conjuntos de dados. O segundo artigo utilizou as imagens de drone e os modelos desenvolvidos também apresentaram alta precisão nas predições (r2 > 90%), para todas as amostras de treinamento e validação, independente da altura de voo. O modelo desenvolvido para avaliar o controle independente da altura também alcançou alta precisão e alto desempenho nas amostras de validação (r2 maior que 90%), possibilitando o uso de imagens que variem em altura de voo e/ou qualidade da imagem (dentro da faixa de alturas testada). O uso de câmeras comuns foi suficiente para alcançar os objetivos do trabalho, o que significa maior economia e acessibilidade do processo em relação ao uso de câmeras especiais. O trabalho apresenta uma nova alternativa de avaliação do controle de plantas daninhas, com a possibilidade de implementação desses modelos em aplicativos móveis e desktop. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | ICA - INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFMG | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Aprendizado de máquina | pt_BR |
dc.subject | Inteligência artificial | pt_BR |
dc.subject | Índices de vegetação | pt_BR |
dc.subject | Herbicida | pt_BR |
dc.subject.other | Aprendizado do computador | pt_BR |
dc.subject.other | Inteligência artificial | pt_BR |
dc.subject.other | Modelos matemáticos | pt_BR |
dc.subject.other | Herbicidas | pt_BR |
dc.title | Avaliação da eficácia de controle de plantas daninhas por glyphosate com uso de análise computacional de imagens por Random Forest | pt_BR |
dc.title.alternative | Evaluation of the weed control efficacy with glyphosate using computational image analysis with Random Forest | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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