Aeronave remotamente pilotada em avaliação qualitativa de preparo do solo

dc.contributor.advisorSantana, Lucas Santos
dc.contributor.authorSantos, Lucas Gabryel Maciel dos
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeSantana, Lucas Santos
dc.contributor.refereeAndrade, André Medeiros de
dc.contributor.refereeFerraz, Gabriel Araújo e Silva
dc.date.accessioned2026-10-14T20:18:09Z
dc.date.issued2026
dc.date.submitted2026-02-10
dc.descriptionO presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.pt_BR
dc.descriptionAgência financiadora: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) - Processo nº APQ-00509-24, Projeto de pesquisa "Monitoramento de técnicas de preparo de solo por meio de Aeronaves Remotamente Pilotadas no Noroeste de Minas Gerais" (Modalidade Edital 001/2024 - Demanda Universal).pt_BR
dc.description.abstractA intensificação das operações mecanizadas no Cerrado brasileiro tem ampliado a necessidade de métodos quantitativos, precisos e espacialmente contínuos para a avaliação da qualidade do preparo do solo, especialmente para implantação de sistemas conservacionistas. Avaliações convencionais, fundamentadas em medições pontuais, apresentam limitações quanto à representação da variabilidade espacial dos atributos físicos do solo e à identificação de variações microtopograficas geradas implementos agrícolas. Nesse contexto, esta dissertação teve como objetivo avaliar a aplicabilidade de aeronaves remotamente pilotadas (RPAs) na caracterização da qualidade do preparo do solo, integrando informações microtopográficas obtidas por modelos digitais de elevação (MDEs) de alta resolução com atributos físicos mensurados em campo. Os experimentos foram conduzidos em área agrícola do Cerrado mineiro, submetida a diferentes operações mecanizadas de preparo do solo, incluindo subsolador, escarificador e sulcador, com distintas profundidades e intensidades de mobilização. Os levantamentos aéreos foram realizados com ARPs equipadas com sensores RGB, e os MDEs foram gerados por fotogrametria digital utilizando algoritmos de Structure from Motion (SfM). A caracterização microtopográfica da superfície do solo foi realizada por meio da extração de parâmetros como variação altimétrica e rugosidade superficial. Em campo, a resistência do solo à penetração foi determinada com penetrômetro digital, sendo os dados analisados por estatística descritiva e inferencial, incluindo medidas de tendência central, dispersão e comparação entre tratamentos. A estrutura espacial da resistência à penetração e dos parâmetros microtopográficos foi avaliada por meio de análise geoestatística, com ajuste de modelos teóricos de semivariograma e interpolação espacial por krigagem ordinária. Os resultados evidenciaram padrões espaciais bem definidos, com dependência espacial moderada a forte, permitindo a identificação de zonas com diferentes níveis de compactação e intensidade de preparo. Observou-se elevada concordância entre as áreas de maior rugosidade superficial e as zonas de menor resistência à penetração, indicando a capacidade dos MDEs em representar indiretamente a ação dos implementos agrícolas. Conclui-se que a integração entre ARPs, modelagem digital da superfície do solo e análises estatísticas e geoestatísticas constitui uma abordagem robusta, não destrutiva e eficiente para a avaliação da qualidade das operações mecanizadas, com elevado potencial de aplicação no monitoramento do preparo do solo e no suporte à tomada de decisão em sistemas de agricultura de precisão.pt_BR
dc.description.abstractsThe intensification of mechanized operations in the Brazilian Cerrado has increased the demand for quantitative, accurate, and spatially continuous methods to assess soil tillage quality, especially for the implementation of conservation systems. Conventional evaluations based on point measurements present limitations in representing the spatial variability of soil physical attributes and in identifying microtopographic variations generated by agricultural implements. In this context, this dissertation aimed to evaluate the applicability of remotely piloted aircraft systems (RPAS) for characterizing soil tillage quality by integrating microtopographic information derived from high-resolution digital elevation models (DEMs) with soil physical attributes measured in the field. The experiments were conducted in an agricultural area of the Cerrado region of Minas Gerais, subjected to different mechanized soil tillage operations, including subsoiler, chisel plow, and furrow opener, with distinct depths and intensities of soil disturbance. Aerial surveys were carried out using RPAS equipped with RGB sensors, and DEMs were generated through digital photogrammetry using Structure from Motion (SfM) algorithms. Soil surface microtopography was characterized through the extraction of parameters such as altimetric variation and surface roughness. In the field, soil penetration resistance was determined using a digital penetrometer, and the data were analyzed through descriptive and inferential statistics, including measures of central tendency, dispersion, and comparisons among treatments. The spatial structure of penetration resistance and microtopographic parameters was evaluated using geostatistical analysis, with theoretical semivariogram modeling and spatial interpolation by ordinary kriging. The results revealed well-defined spatial patterns with moderate to strong spatial dependence, allowing the identification of zones with different levels of soil compaction and tillage intensity. A high degree of agreement was observed between areas of higher surface roughness and zones of lower penetration resistance, indicating the ability of DEMs to indirectly represent the effects of agricultural implements. It is concluded that the integration of RPAS, digital soil surface modeling, and statistical and geostatistical analyses represents a robust, non-destructive, and efficient approach for evaluating mechanized operation quality, with high potential for application in soil tillage monitoring and decision support within precision agriculture systems.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.thesisDissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2026.pt_BR
dc.identifier.citationSANTOS, Lucas Gabryel Maciel dos. Aeronave remotamente pilotada em avaliação qualitativa de preparo do solo. 2026. 66 p. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) – Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufvjm.edu.br/items/63837fcd-57d1-4351-abe8-5fcc9bea99a3
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Brazilen
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt
dc.subjectMecanização agrícolapt_BR
dc.subjectResistência à penetraçãopt_BR
dc.subjectGeoestatísticapt_BR
dc.subjectKrigagem ordináriapt_BR
dc.subjectModelos digitais de elevaçãopt_BR
dc.subjectAgricultural mechanizationen
dc.subjectPenetration resistanceen
dc.subjectGeostatisticsen
dc.subjectOrdinary krigingen
dc.subjectDigital elevation models.en
dc.titleAeronave remotamente pilotada em avaliação qualitativa de preparo do solopt_BR
dc.title.alternativeRemotely piloted aircraft in qualitative assessment of soil preparationen
dc.typeThesisen

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
lucas_gabryel_maciel_santos.pdf
Size:
13.78 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: