Avaliação da potencialidade de utilização da deteção remota na viticultura do Douro, num contexto de alterações climáticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Stolarski, Oiliam Carlos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/11529
Resumo: A crescente utilização de informação geoespacial proveniente de satélites e veículos aéreos não tripulados (VANT) tem contribuído para um crescimento significativo na disponibilidade de instrumentos e metodologias de aquisição e análise de dados. Para uma melhor gestão das vinhas, é crucial ter acesso à variabilidade espaciotemporal. Este tipo de conhecimento ao longo do ciclo vegetativo de qualquer cultura é essencial para uma gestão mais eficiente, mas no caso específico da viticultura, este conhecimento é ainda mais relevante. Alguns estudos de investigação têm sido realizados nos últimos anos, explorando a vantagem dos dados provenientes de satélite e de VANT, utilizados individualmente ou em combinação, para fins de gestão de culturas agrícolas. Contudo, poucos exploram a utilização multitemporal destes dois tipos de dados, isoladamente ou em uso sinérgico. Os benefícios de cada tipo de dados, satélite ou VANT, são identificados e discutidos nesta dissertação. Os dados multiespectrais do Sentinel-2 de duas parcelas de vinha, localizadas na Região Demarcada do Douro (Portugal), são comparados com os dados multiespectrais adquiridos por VANT sob três condições distintas: considerando a informação de toda a parcela de vinha; considerando apenas a vegetação pertencente às videiras; e considerando todas as zonas que não sejam videiras. Os resultados revelaram que tanto os dados adquiridos pelo Sentinel-2 como por VANT são capazes de descrever a variabilidade da vinha, mas com níveis diferentes de detalhe. Uma solução ideal passaria pela utilização combinada das duas plataformas de deteção remota. Para se obterem informações gerais sobre a vegetação ao nível da parcela, o Sentinel-2 pode ser considerada a opção economicamente mais vantajosa. Mas se o objetivo é o de segmentar os elementos à superfície do solo utilizando técnicas especificas e dados espectrais de pixéis pertencentes a videiras, bem como definir operações localizadas ao nível da planta, então os dados do VANT são mais interessantes por fornecerem um maior detalhe espacial. A segmentação das parcelas mostrou que os elementos entre os bardos de vinha (entrelinha) exercem mais influência sobre o valor do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) obtido pelo Sentinel-2, levando possivelmente a análises tendenciosas sobre a expressão vegetativa da videira. Verificou-se também que a redução da variabilidade na entrelinha aumenta a capacidade do Sentinel-2 em detetar a expressão vegetativa das videiras (vigor). Estratégias de gestão para minimizar a heterogeneidade na entrelinha parece ser uma opção interessante para o uso do Sentinel-2 em parcelas de vinha. Em suma, é de notar que, dependendo da utilização pretendida, cada tipo de dados, individualmente, pode ser capaz de fornecer informações importantes para a gestão das vinhas.
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Contudo, poucos exploram a utilização multitemporal destes dois tipos de dados, isoladamente ou em uso sinérgico. Os benefícios de cada tipo de dados, satélite ou VANT, são identificados e discutidos nesta dissertação. Os dados multiespectrais do Sentinel-2 de duas parcelas de vinha, localizadas na Região Demarcada do Douro (Portugal), são comparados com os dados multiespectrais adquiridos por VANT sob três condições distintas: considerando a informação de toda a parcela de vinha; considerando apenas a vegetação pertencente às videiras; e considerando todas as zonas que não sejam videiras. Os resultados revelaram que tanto os dados adquiridos pelo Sentinel-2 como por VANT são capazes de descrever a variabilidade da vinha, mas com níveis diferentes de detalhe. Uma solução ideal passaria pela utilização combinada das duas plataformas de deteção remota. Para se obterem informações gerais sobre a vegetação ao nível da parcela, o Sentinel-2 pode ser considerada a opção economicamente mais vantajosa. Mas se o objetivo é o de segmentar os elementos à superfície do solo utilizando técnicas especificas e dados espectrais de pixéis pertencentes a videiras, bem como definir operações localizadas ao nível da planta, então os dados do VANT são mais interessantes por fornecerem um maior detalhe espacial. A segmentação das parcelas mostrou que os elementos entre os bardos de vinha (entrelinha) exercem mais influência sobre o valor do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) obtido pelo Sentinel-2, levando possivelmente a análises tendenciosas sobre a expressão vegetativa da videira. Verificou-se também que a redução da variabilidade na entrelinha aumenta a capacidade do Sentinel-2 em detetar a expressão vegetativa das videiras (vigor). Estratégias de gestão para minimizar a heterogeneidade na entrelinha parece ser uma opção interessante para o uso do Sentinel-2 em parcelas de vinha. Em suma, é de notar que, dependendo da utilização pretendida, cada tipo de dados, individualmente, pode ser capaz de fornecer informações importantes para a gestão das vinhas.The increasing use of geospatial information from satellites and unmanned aerial vehicles (UAVs) has been contributing to a significant growth in the availability of instruments and methodologies for data acquisition and analysis. For a better management of vineyards, it is crucial to access the spatial-temporal variability. This knowledge throughout the vegetative cycle of any crop is crucial for a more efficient management, but in the specific case of viticulture, this knowledge is even more relevant. Some research studies have been carried out in recent years, exploiting the advantage of satellite and UAV data, used individually or in combination, for crop management purposes. However, only few studies explore the multi-temporal use of these two types of data, isolated or synergistically. The benefits of each type of data, satellite or UAV, used individually or in combination are identified and discussed. Sentinel-2 data from two vineyard plots, located in the Douro Demarcated Region (Portugal), is compared with UAV multispectral data under three distinct conditions: considering the whole vineyard plot; considering only the grapevine canopy; and considering inter-row areas (excluding all grapevine vegetation). The results revealed that Sentinel-2 and UAV are able to describe vine variability, but with different levels of richness of detail. An ideal solution is the combined use of both remote sensing techniques. To obtain general information about the vegetation of the vineyard plot, Sentinel-2 can be considered the most economically advantageous option. But if the aim is to segment the elements on the ground surface using applied filtering techniques and pure pixel spectral data, as well as to define localized operations at the plant level, then UAV has more prestige as it is a more analytical tool. The vineyard plot segmentation showed that the inter-row elements exert more influence on the Sentinel-2 normalized difference vegetation index (NDVI) value, possibly leading to biased vine descriptors. It was also found that the effect of inter-row on satellite NDVI is smaller when inter-row variability is reduced, which increases the ability of Sentinel-2 to detect vine canopy vigor. To improve the use of Sentinel-2 in vineyard plots conducted in cordon, reducing inter-row heterogeneity seems to be an interesting option. The results show that both datasets are able to describe the vineyards’ variability, but at different levels of detail. In conclusion, it should be noted that, depending on the intended use, each type of data, individually, is capable of providing important information for vineyard management.2023-04-24T15:03:01Z2022-11-30T00:00:00Z2022-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/11529porStolarski, Oiliam Carlosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-24T03:56:04Zoai:repositorio.utad.pt:10348/11529Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-03-24T03:56:04Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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