Sensor multiespectral embarcado em sistema de aeronave remotamente pilotada para manejo de nitrogênio em milho e feijão-comum

dc.contributor.advisor-co1Ferreira , Manuel Eduardo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4498594723433539
dc.contributor.advisor-co2Carvalho , Maria da Conceição Santana
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0717306636933723
dc.contributor.advisor1Madari, Beata Emoke
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0302689027695014
dc.contributor.referee1Madari, Beata Emoke
dc.contributor.referee2Ferreira , Manuel Eduardo
dc.contributor.referee3Carvalho, Maria da Conceição Santana
dc.contributor.referee4Moreira , Alisson Neves Harmyans
dc.contributor.referee5Ruiz, Luis Fernando Chimelo
dc.creatorSilva, Diogo Castilho
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1989427248158310
dc.date.accessioned2025-04-16T17:58:51Z
dc.date.available2025-04-16T17:58:51Z
dc.date.issued2024-03-21
dc.description.abstractThis comprehensive study aims to advance the field of rapid phenotyping by leveraging unmanned aerial vehicles (UAVs) and multispectral imagery to enhance the assessment of critical plant traits, with a particular focus on nitrogen content and yield optimization. Building upon a systematic review of 41 peer-reviewed papers from 13 countries, on the first chapter, we synthesized existing knowledge on the association between vegetation indices (VIs) and plant traits across different growth stages of 11 major crop species. Drawing insights from experiments conducted over two consecutive years, we investigated the correlation between VIs, leaf nitrogen content (LNC), and yield at key growth stages of corn and common bean. The second chapter examined the efficacy of VIs such as Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI), Green to Near–Infrared Band Ratio (GN) and Transformed Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (TCARI) in predicting nitrogen rates and grain yield in corn at V6, V11, and R1 stages. The third chapter focused on common bean growth, integrating selected VIs with texture data derived from UAV-based multispectral images to accurately estimate LNC across critical growth stages (V4, R5, and R7). Notably, the Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI) and Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI) emerged as robust predictors of LNC, with the addition of texture metrics enhancing accuracy, especially when combined with machine learning models like random forest (RF) and support vector machine (SVM). Our findings underscore the potential of UAV-based multispectral imagery coupled with advanced analytical techniques to revolutionize phenotyping efforts, facilitating more precise monitoring of key plant traits and optimizing crop management strategies for better use of inputs and maintenance of yield over time.eng
dc.description.resumoEste estudo abrangente visa avançar no campo da fenotipagem rápida, aproveitando sistema de aeronave pilotada remotamente (RPAS) e imagens multiespectrais para aprimorar a avaliação de características críticas das plantas, com foco particular no conteúdo de nitrogênio e na otimização do rendimento. Com base numa revisão sistemática de 41 artigos revisados por pares de 13 países, no primeiro capítulo, sintetizamos o conhecimento existente sobre a associação entre índices de vegetação (IVs) e características das plantas em diferentes estágios de crescimento de 11 principais espécies agrícolas. Extraindo insights de experimentos conduzidos ao longo de dois anos consecutivos, investigamos a correlação entre IVs, teor de nitrogênio foliar (LNC) e produtividade nos principais estágios de crescimento do milho e do feijão comum. O segundo capítulo examinou a eficácia dos IV s, como Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI), Green to Near–Infrared Band Ratio (GN) e Transformed Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (TCARI) na previsão de doses de nitrogênio e produtividade em milho nos estágios V6, V11 e R1. O terceiro capítulo focou no crescimento do feijão comum, integrando IVs selecionados com dados de textura (GLCM) derivados de imagens multiespectrais baseadas em RPAS para estimar com precisão o LNC em estágios críticos de crescimento (V4, R5 e R7). Notavelmente, o Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI) e Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI) surgiram como preditores robustos do LNC, com a adição de métricas de textura (GLCM) aumentando a precisão, especialmente quando combinados com modelos de aprendizado de máquina como Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM). Nossas descobertas ressaltam o potencial das imagens multiespectrais baseadas em RPAS, juntamente com técnicas avançadas para revolucionar os esforços de fenotipagem, facilitando o monitoramento mais preciso das principais variáveis das plantas e otimizando estratégias de manejo de culturas para melhor uso de insumos e manutenção de produtividade ao longo do tempo.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationSILVA, D. C. Sensor multiespectral embarcado em sistema de aeronave remotamente pilotada para manejo de nitrogênio em milho e feijão-comum . 2024. 105 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14086
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEscola de Agronomia - EA (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Agronomia (EA)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSistema de aeronave pilotada remotamente (RPAS)por
dc.subjectImagem multiespectralpor
dc.subjectÍndice de vegetaçãopor
dc.subjectFeijãopor
dc.subjectMilhopor
dc.subjectUnmanned aerial vehicle (UAV)eng
dc.subjectMultispectral imageryeng
dc.subjectVegetation indexeng
dc.subjectCommon beaneng
dc.subjectCorneng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::QUIMICA DO SOLO
dc.titleSensor multiespectral embarcado em sistema de aeronave remotamente pilotada para manejo de nitrogênio em milho e feijão-comum
dc.title.alternativeHarnessing UAV-mounted spectral sensors for optimal nitrogen management in corn and bean cropseng
dc.typeTese

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