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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85638| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Aprendizado profundo (Deep learning) na identificação de estresse hídrico em meloeiro |
| Título em inglês: | Deep learning in the identification of water stress in melon |
| Autor(es): | Mariano, Arthur Breno Rocha |
| Orientador: | Sousa, Alan Bernard Oliveira de |
| Palavras-chave em português: | Cucumis melo;Termografia;Aprendizado profundo;Meloeiro |
| Palavras-chave em inglês: | Cucumis melo;Thermography;Deep learning;Meloeiro |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | MARIANO, Arthur Breno Rocha. Aprendizado profundo (Deep learning) na identificação de estresse hídrico em meloeiro. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | O monitoramento remoto por imagens é uma ferramenta poderosa para avaliar o desempenho do meloeiro, cultura de alta demanda hídrica e majoritariamente irrigada. Objetivou-se analisar o comportamento fisiológico e produtivo de plantas de melão sob diferentes lâminas de irrigação, além de construir uma base de dados de imagens no espectro visível e térmico para a predição do status hídrico via Deep Learning. O estudo foi conduzido em blocos casualizados, com quatro lâminas de irrigação (50%, 75%, 100% e 125% da ETc) e cinco repetições. Foi utilizada irrigação por gotejamento. Para a determinação da evapotranspiração foi utilizado o método do tanque classe A. O comprimento da ramo principal apresentou relação linear com o incremento da lâmina aplicada. Os resultados fisiológicos aos 65 DAT mostraram que a transpiração e a condutância estomática tiveram comportamento quadrático com valores máximos próximos a 100% da ETc, enquanto a taxa fotossintética e a massa dos frutos aumentaram linearmente com a lâmina. Em contrapartida, os sólidos solúveis e o pH diminuíram com o incremento da lâmina. O índice térmico apresentou uma relação linear negativa com a lâmina aplicada. Na vertente computacional, avaliaram-se as redes InceptionV3, MobileNetV3 e ResNet50V2. Constatou-se que imagens no espectro visível superaram o índice térmico em 9% de acurácia, e que a segmentação reduziu o desempenho das redes em 6%. Embora as métricas globais tenham sido semelhantes entre as arquiteturas, a InceptionV3 foi a mais eficiente, atingindo os melhores resultados em apenas 19 minutos, comparados aos 104 minutos da ResNet50V2, como também, os piores coeficientes de determinação da lâmina aplicada em relação ao índice térmico foram observados no período da manhã. |
| Abstract: | Remote monitoring through imaging is a powerful tool for evaluating the performance of melon crops, which exhibit high water demand and are primarily grown under irrigation. This study aimed to analyze the physiological and yield behavior of melon plants under different irrigation depths, as well as to build a database of spectrum visible and thermal images for water status prediction via deep learning. The experiment followed a randomized complete block design with four irrigation depths (50%, 75%, 100%, and 125% of crop evapotranspiration - ETc) and five replications. Drip irrigation was employed, and the Class A pan method was used to determine evapotranspiration. The length of the main branch showed a linear relationship with the increase in the applied irrigation depth. Physiological results at 65 days after transplanting (DAT) showed that transpiration and stomatal conductance exhibited quadratic behavior, with maximum values near 100% of ETc, while the photosynthetic rate and fruit mass increased linearly with the irrigation depth. Conversely, total soluble solids and pH decreased with increasing water depth. The thermal index showed a negative linear relationship with the applied depth. Regarding the computational aspect, InceptionV3, MobileNetV3, and ResNet50V2 networks were evaluated. It was found that visble spectrum images outperformed the thermal index by 9% in accuracy, and that segmentation reduced network performance by 6%. Although global metrics were similar across architectures, InceptionV3 was the most efficient, achieving the best results in only 19 minutes, compared to 104 minutes for ResNet50V2, as well, the worst coefficients of determination for the applied water depth in relation to the thermal index were observed in the morning period. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85638 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0002-4555-3536 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/7672854759363257 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0001-7786-0306 |
| Currículo Lattes do Orientador: | https://orcid.org/0000-0001-7786-0306 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | PPGENA - Dissertações defendidas na UFC |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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