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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12144
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Detecção de erosões |
Autor(es): | ISABELLA BEATRIZ MONTANIA DOMINGUEZ DA SILVA VANESSA REIS ABDONOR SCHMIDT CASEMIRO ELOISA ARNT OLIVEIRA DOS SANTOS |
Primeiro orientador: | WESLEY NUNES GONCALVES |
Resumo: | Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema para detecção de erosão em plantações de cana-de-açúcar, utilizando técnicas de segmentação semântica baseadas em Inteligência Artificial (IA) e aprendizado profundo. A erosão do solo representa uma ameaça significativa para a produtividade agrícola, acarretando perda de nutrientes, comprometimento do desenvolvimento das plantas e impactos econômicos e ambientais. Dessa forma, a identificação precoce de áreas suscetíveis à erosão é essencial para mitigar seus efeitos e assegurar a sustentabilidade das plantações. Para alcançar esse objetivo, imagens aéreas capturadas por drones são processadas para a geração de ortofotos, que, posteriormente, são segmentadas em patches de múltiplas resoluções (256×256, 512×512 e 1024×1024 pixels). Esses patches são utilizados para o treinamento de modelos de segmentação semântica, capacitando as redes neurais a identificar automaticamente áreas de erosão com alta precisão. O processo de treinamento é estruturado em três etapas principais: geração e organização dos conjuntos de treino, validação e teste, seguido pelo treinamento efetivo dos modelos. Em seguida, são aplicadas métricas quantitativas, como IoU (Intersection over Union) e F1-Score, para avaliação do desempenho dos modelos. Os métodos desenvolvidos neste projeto possibilitam uma análise rápida e precisa das condições do solo, reduzindo a necessidade de inspeções manuais, que geralmente demandam mais tempo e estão sujeitas à subjetividade. Além disso, a aplicação dessas técnicas contribui para o monitoramento contínuo das plantações, otimizando estratégias de manejo e diminuindo os custos associados à manutenção do solo, promovendo maior sustentabilidade no cultivo de cana-de-açúcar. |
Abstract: | This work proposes the development of a system for detecting soil erosion in sugarcane plantations, using semantic segmentation techniques based on Artificial Intelligence (AI) and deep learning. Soil erosion represents a significant threat to agricultural productivity, resulting in nutrient loss, impaired plant development, and economic and environmental impacts. Therefore, the early identification of areas susceptible to erosion is essential to mitigate its effects and ensure the sustainability of plantations. To achieve this goal, aerial images captured by drones are processed to generate orthophotos, which are subsequently segmented into patches of multiple resolutions (256×256, 512×512, and 1024×1024 pixels). These patches are used for the training of semantic segmentation models, enabling neural networks to automatically identify erosion areas with high precision. The training process is structured into three main stages: generation and organization of the training, validation, and test sets, followed by the effective training of the models. Subsequently, quantitative metrics such as IoU (Intersection over Union) and F1-Score are applied to evaluate the models' performance. The methods developed in this project allow for a quick and precise analysis of soil conditions, reducing the need for manual inspections, which generally require more time and are subject to subjectivity. Furthermore, the application of these techniques contributes to the continuous monitoring of plantations, optimizing management strategies and reducing costs associated with soil maintenance, thus promoting greater sustainability in sugarcane cultivation. |
País: | |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12144 |
Data do documento: | 2025 |
Aparece nas coleções: | Engenharia de Computação - Bacharelado (FACOM) |
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