Volume foliar de plantas arbóreas com sensor laser na aplicação de agrotóxico

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Quirino, André Luís da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ; Doutorado em Engenharia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Produtos químicos agrícolas - Aplicação; Tecnologia de aplicação; Sensor laser; Automação; Agricultural chemicals - Application; Application technology; Laser sensor; Automation; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/785

A mensuração de plantas por meio do método TRV (Tree Row Volume) considera cada linha de plantas a ser pulverizada como uma parede de folhagens, sendo o volume de pulverização suficiente para recobri-la. Esta medição não leva em conta a desuniformidade do dossel, com relação à altura, à profundidade e à densidade foliar das plantas. É necessário conhecer essa variabilidade espacial do dossel de plantas, para individualizar da aplicação de agrotóxicos. O sistema LIDAR é uma técnica de sensoriamento remoto baseada na medição do tempo que um pulso laser leva entre a transmissão e a recepção. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a utilização do LMS (Laser Measurement System) como ferramenta para determinar, em tempo real o volume do dossel de plantas arbóreas em diferentes velocidades de trabalho e o seu desempenho em caracterizar o dossel de plantas arbóreas. Primeiramente, foi avaliado o desempenho do programa computacional MatLab, como mediador da interação e da transferência de dados entre o LMS e o computador, de maneira a representar o ambiente real de forma virtual. Para determinar o volume do dossel de plantas arbóreas, em tempo real, utilizou- se o método das áreas e da envoltória convexa. Também foram obtidos dados relativos ao número de impactos no interior do dossel. A comunicação entre o computador e o LMS foi efetuada por meio de uma conexão ethernet, que permitiu a transferência de dados em tempo real. O LMS foi acoplado a uma ponte móvel, com velocidade controlável, a uma altura de 0,97 m e a uma distância de 1,52 m do caule da planta. Foram utilizadas as velocidades de 0,5; 1; 2; 3; 5 e 6 km h-1, estas velocidades foram utilizadas para realizar o estudo de desempenho do sistema em condição controlada, com velocidade constante e percurso pré-determinado. A mensuração manual do volume do dossel foi realizada com a mensuração do volume de Whitney. Ademais considerou-se o volume do dossel como um esferoide prolato e a altura estratificada. Gerado o perfil de uma fatia simples, mensurada pelo LMS, a área superficial, perpendicular à linha de percurso do laser foi obtida com o método de coordenadas superficiais. De posse dos dados de nuvem de pontos, aplicou-se a função Convex hull (envoltória convexa) sobre os pontos correspondentes a cada uma das plantas, para obtenção de seu volume. Avaliou-se a capacidade do método empregado em determinar a altura (Am) e a largura do dossel (Lm), por meio da análise da nuvem de pontos 3D gerada. Uma vez conhecido o perfil de uma fatia simples mensurada pelo LMS, a área foi obtida superficial, perpendicular à linha de percurso do LMS. O volume do dossel foi calculado pela soma do volume de cada fatia simples. Nessa cálculo incluíram-se todas as fatias no comprimento total da linha de trajetória. O programa computacional MatLab foi eficaz como software para o envio de mensagens, a fim de configurar e utilizar o LMS. A medição do volume de plantas arbóreas com o LMS permitiu determiná-lo em tempo real. Os resultados sugerem que a determinação do volume do dossel de plantas arbóreas pelo método da envoltória convexa deve ser realizada quando a velocidade de deslocamento é superior a 3 km h-1. O LMS mostrou é capaz de coletar dados acerca das características de altura e largura de plantas arbóreas, com economia de mão de obra e tempo.