Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2004.tde-18052004-163051
Document
Auteur
Nom complet
Caio Fortes
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2003
Directeur
Jury
Dematte, Jose Alexandre Melo (Président)
Formaggio, Antonio Roberto
Mazza, Jairo Antonio
Titre en portugais
Discriminação varietal e estimativa de produtividade agroindustrial de cana-de-açúcar pelo sensor orbital ETM+/Landsat 7.
Mots-clés en portugais
agricultura
cana-de-açúcar
indústria agrícola
sensoriamento remoto
variedades vegetais
Resumé en portugais
O desenvolvimento de técnicas de sensoriamento remoto na avaliação da cultura
da cana-de-açúcar tem grande importância para o poder público, empresas de
melhoramento genético e agricultores, pois proporciona um melhor planejamento de
políticas de mercado e otimiza a tomada de decisões. O comportamento espectral de
dosséis vegetais reflete características importantes das culturas agrícolas quanto ao seu
crescimento, vigor vegetativo e produção de biomassa. O objetivo desta pesquisa é
determinar uma metodologia para discriminação de variedades, estimativa da
produtividade agrícola da cana-de-açúcar e propriedades industriais importantes como
Brixº, Pol % caldo, Pol % cana, Fibra %, Umidade %, Pureza %, Kg de ATR/Mg cana e
Impureza %, pelo sensor orbital ETM+/LANDSAT 7. Sabe-se que as plantas e culturas
de uma forma geral apresentam comportamentos espectrais e interações com a energia
eletromagnética em determinadas bandas do espectro eletromagnético devido sua
composição/estrutura e também ao efeito dos diversos fatores de produção (solo, clima e
variedade). Dessa forma, levanta-se a hipótese de que é possível estabelecer relações
entre as características espectrais da cultura de cana-de-açúcar e sua produtividade agrícola e industrial. Para tanto, foram escolhidas talhões de cana-de-açúcar localizadas
na região de Paraguaçú Paulista, SP. As informações georeferenciadas de cada talhão
foram dispostas num ambiente SIG pela montagem de um banco de dados. Foram
selecionados talhões de variedades diferentes, porém com mesma data de plantio. Os
talhões foram avaliados quanto aos dados espectrais das seis bandas do sensor e seis
índices de vegetação, correlacionando-os com as variedades e com as informações das
produtividades agroindustriais médias dos talhões. Concluiu-se que é possível
caracterizar e estimar atributos da cultura da cana-de-açúcar através de sensor orbital
ETM+/LANDSAT 7. O índice médio de acerto foi de 93,55 % na separação varietal. A
observação das curvas espectrais orbitais auxilia na discriminação das variedades e a
banda B4 mostrou ser a mais adequada. O gráfico de dispersão entre B4 e o GNDVI
auxilia na separação destas variedades. Foram gerados modelos de regressão linear
múltipla, visando selecionar variáveis com maior potencial para quantificar os atributos
agroindustriais da cultura. Para a estimativa da produtividade agrícola (Mg/ha) obteve-se
um coeficiente de determinação (R2) de 0,6935 e em média, 0,5807 para as
características tecnológicas. Os atributos tecnológicos com melhores resultados na
estimativa foram a Pol % caldo e a Umidade % com R2 de 0,7416 e 0,6397,
respectivamente. O método de coleta das informações espectrais influiu nos resultados e,
de maneira geral, o método das médias aritméticas dos pixels foi o mais adequado. A
utilização de todas as bandas do sensor ETM+/LANDSAT 7 mostra-se importante na
caracterização, discriminação varietal e estimativa de atributos da cultura da cana-deaçúcar.
Titre en anglais
Varieties discrimination and sugarcane agroindustrial yield forecast by the orbital sensor ETM+/Landsat 7.
Mots-clés en anglais
agriculture
agroindustry
plant varieties
remote sensing
sugarcane
Resumé en anglais
The development of remote sensing techniques on the sugarcane crop evaluation
has great importance for government agencies, breeding institutions and farmers,
because it helps to attempt better planning of market politics and it optimizes the
decision support systems. The spectral behavior of vegetation canopies reflects
important characteristics of the agricultural crops as its growth, greenness and biomass
production. The objective of this research is to develop a methodology for
discrimination of sugarcane varieties and to estimate the crop agronomic yield and some
important industrial properties like Brixº, Pol% juice, Pol% cane, Fiber %, Humidity %,
Purity %, Kg of ATR/Mg of stalks and Impurity %, by the ETM+/LANDSAT 7 orbital
sensor. It is known that plants and crops in general present spectral behaviors and
interactions with the electromagnetic energy in certain bands of the electromagnetic
spectra due to its composition/structure and also because the effect of the several
production factors (soil, climate and variety). It gets up the hypothesis that is possible to
establish relationships between the spectral characteristics of the sugarcane crop and its
agronomic and industrial productivity. Then, it has been chosen sugarcane fields located
in Paraguaçu Paulista County, western of São Paulo state, Brazil. The sugarcane fields data were georeferenced and settled into a GIS environment. Fields which possessed
different varieties, however with the same planting date were selected. The fields were
evaluated about their spectral data of the six sensor bands and six vegetation indexes,
correlating with the varieties discrimination and with the fields average agro industrial
yield. It has been concluded that is possible to characterize and to foresee attributes of
the sugarcane crop through ETM+/LANDSAT 7 orbital sensor. The average accuracy
found was 93,55% in the variety separation. The observation of the orbital spectral plots
helps discriminating the sugarcane varieties and B4 appeared to be the most appropriate.
The dispersion graphic between B4 and GNDVI also helps in sorting out these varieties.
Multiple linear regression models were generated, aiming to select variables with high
potential to quantify the crop agro industrial attributes mentioned previously. For the
agronomic yield forecast (Mg/ha) it has been obtained 0,6935 of determination
coefficient (R2) and a averageof 0,5807 for the technological characteristics. The
technological attributes with better results in the forecast (R2) were Pol % juice and the
humidity % with 0,7416 and 0,6397, respectively. The spectral data collection method of
the spectral information influences on the results and, in a general way, the arithmetic
mean of pixels method was the most appropriate. The application of all of
ETM+/LANDSAT 7 was important on the sugarcane varieties characterization,
discrimination and in the agro industrial yields forecasts.
AVERTISSEMENT - Regarde ce document est soumise à votre acceptation des conditions d'utilisation suivantes:
Ce document est uniquement à des fins privées pour la recherche et l'enseignement. Reproduction à des fins commerciales est interdite. Cette droits couvrent l'ensemble des données sur ce document ainsi que son contenu. Toute utilisation ou de copie de ce document, en totalité ou en partie, doit inclure le nom de l'auteur.
Date de Publication
2004-05-20
AVERTISSEMENT: Apprenez ce que sont des œvres dérivées
cliquant ici.