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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2014.tde-26082015-154543
Document
Author
Full name
Raul Teruel dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Saraiva, Antonio Mauro (President)
Costa, Anna Helena Reali
Couto, Eduardo Guimarães
Milan, Marcos
Rocha, Marcelo Monteiro da
Title in Portuguese
Um modelo de referência para o processo de definição de zonas de manejo em agricultura de precisão.
Keywords in Portuguese
Agricultura de precisão
BPMN
Manejo do solo
Modelagem de processos
Processo de referência
Zonas de manejo
Abstract in Portuguese
A definição de zonas de manejo no contexto da agricultura de precisão requer muitas etapas, desde a coleta de dados até a avaliação dos mapas. No entanto, existe diferente número de etapas, ferramentas, métodos, algoritmos e softwares usados, apresentadas pelos pesquisadores. Neste contexto, o objetivo do trabalho é propor um modelo de referência para o processo de definição de zonas de manejo em agricultura de precisão. O modelo de referência proposto para o processo de está dividido em algumas etapas observadas na maioria dos trabalhos analisados. A Business Process Model and Notation (BPMN) foi utilizada para formalizar o modelo de referência composto dos cinco subprocessos: coleta de dados, seleção de atributos, filtragem de dados, agrupamento e avaliação dos mapas. Adicionalmente são apresentadas as atividades, os fluxos e desvios de cada subprocesso, apresentando os conceitos, pré-requisitos e limitações dos métodos aplicáveis em cada uma das atividades, além de apresentar possíveis variações na execução das atividades, ampliando as opções disponíveis para a definição de zonas de manejo. Um estudo de caso é apresentado para avaliar a aplicabilidade do modelo de referência proposto, descrevendo a utilização dos subprocessos e atividades propostas. A BPMN mostrou ser adequada para representar os subprocessos, atividades, fluxos e desvios do processo. O estudo de caso comprovou a aplicabilidade do modelo proposto, através de seu uso em um talhão contendo diferentes grades amostrais, erros de coleta e pares de atributos com forte correlação, enfatizando a importância das atividades propostas. Por fim o modelo de referência proposto foi capaz de gerar um conjunto de mapas de zonas de manejo e indicar o mapa mais adequado aos objetivos da agricultura de precisão.
Title in English
A reference model for the process of management zone delineation in precision agriculture.
Keywords in English
BPMN
Management zones
Precision agriculture
Process modeling
Reference process
Soil management
Abstract in English
Management zone delineation in the context of precision agriculture requires many steps, from data collection to management zone maps evaluation. However, there are different numbers of steps shown by researchers, besides tools, methods, algorithms and software used. In this context, the aim of this work is to propose a reference model process for management zone delineation in precision agriculture. The proposed reference model process is divided into some steps observed in most of the works analyzed. Business Process Model and Notation (BPMN) was used to formalize the reference model composed of the five subprocesses: data collection, feature selection, data filtering, clustering and maps evaluation. In addition, the model presents activities, flows and gateways for each subprocess, presenting concepts, prerequisites, limitations of the applicable methods for each activity and possible variations to the implementation of the activities, increasing the options available for management zone delineation. A case study is presented to evaluate the applicability of the reference model proposed, describing the use of the subprocesses and activities proposed. The BPMN showed to be adequate to represent subprocess, activities, flows and gateways of the process. The case study demonstrated the applicability of the model proposed through its use in a field with different sample grids, errors from collection and strong correlation between pairs of attributes, emphasizing the importance of the activities proposed. Finally, the model proposed was able to generate a set of management zone maps and to indicate the most appropriate for precision agriculture objectives.
 
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Publishing Date
2015-09-03
 
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