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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Gado de Corte. |
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Data corrente: |
12/12/2023 |
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Data da última atualização: |
12/12/2023 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
BRETAS, I. L.; VALENTE, D. S. M.; OLIVEIRA, T. F. DE; MONTAGNER, D. B.; EUCLIDES, V. P. B.; CHIZZOTTI, F. H. M. |
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Afiliação: |
IGOR LIMA BRETAS, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA; DOMINGOS SARVIO MAGALHÃES VALENTE, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA; THIAGO FURTADO DE OLIVEIRA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA; DENISE BAPTAGLIN MONTAGNER, CNPGC; VALERIA PACHECO BATISTA EUCLIDES, CNPGC; FERNANDA HELENA MARTINS CHIZZOTTI, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA. |
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Título: |
Canopy height and biomass prediction in Mombaça guinea grass pastures using satellite imagery and machine learning. |
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Ano de publicação: |
2023 |
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Fonte/Imprenta: |
Precision Agriculture, v. 24, n. 4, p. 1638–1662, 2023. |
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DOI: |
https://doi.org/10.1007/s11119-023-10013-z |
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Idioma: |
Inglês |
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Notas: |
Published online: 17 April 2023. |
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Conteúdo: |
ABSTRACT - Remote sensing can serve as a promising solution for monitoring spatio-temporal variability in grasslands, providing timely information about diferent biophysical parameters. We aimed to develop models for canopy height classifcation and aboveground biomass estimation in pastures of Megathyrsus maximus cv. Mombaça using machine learning techniques and images obtained from the Sentinel-2 satellite. We used diferent spectral bands from the Sentinel-2, which were obtained and processed entirely in the cloud computing space. Three canopy height classes were defned according to grazing management recommendations: Class 0 (<0.45 m), Class 1 (0.45–0.80 m) and Class 2 (>0.80 m). For modeling, the original database was divided into training data (85%) and test data (15%). To avoid dependency between our training and test datasets and ensure greater generalization capacity, we used a spatial grouping evaluation structure. The random forest algorithm was used to predict canopy height and aboveground biomass by using height and biomass feld reference data obtained from 54 paddocks in Brazil between 2016 and 2018. Our results demonstrated precision, recall, and accuracy values of up to 73%, 73%, and 72%, respectively, for canopy height classifcation. In addition, the models showed reasonable predictive performance for aboveground fresh biomass (AFB) and dry matter concentration (DMC; R2=0.61 and 0.69, respectively). We conclude that the combined use of satellite imagery and machine learning techniques has potential to predict canopy height and aboveground biomass of Megathyrsus maximus cv. Mombaça. However, further studies should be conducted to improve the proposed models and develop software to implement the tool under feld conditions. MenosABSTRACT - Remote sensing can serve as a promising solution for monitoring spatio-temporal variability in grasslands, providing timely information about diferent biophysical parameters. We aimed to develop models for canopy height classifcation and aboveground biomass estimation in pastures of Megathyrsus maximus cv. Mombaça using machine learning techniques and images obtained from the Sentinel-2 satellite. We used diferent spectral bands from the Sentinel-2, which were obtained and processed entirely in the cloud computing space. Three canopy height classes were defned according to grazing management recommendations: Class 0 (<0.45 m), Class 1 (0.45–0.80 m) and Class 2 (>0.80 m). For modeling, the original database was divided into training data (85%) and test data (15%). To avoid dependency between our training and test datasets and ensure greater generalization capacity, we used a spatial grouping evaluation structure. The random forest algorithm was used to predict canopy height and aboveground biomass by using height and biomass feld reference data obtained from 54 paddocks in Brazil between 2016 and 2018. Our results demonstrated precision, recall, and accuracy values of up to 73%, 73%, and 72%, respectively, for canopy height classifcation. In addition, the models showed reasonable predictive performance for aboveground fresh biomass (AFB) and dry matter concentration (DMC; R2=0.61 and 0.69, respectively). We conclude that the combined use of satellite imagery and ma... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Pecuária de precisão. |
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Thesagro: |
Biomassa; Pastagem; Sensoriamento Remoto; Tecnologia. |
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Thesaurus Nal: |
Biomass; Pasture management; Remote sensing; Tropical grasslands. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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Marc: |
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500 $aPublished online: 17 April 2023.
520 $aABSTRACT - Remote sensing can serve as a promising solution for monitoring spatio-temporal variability in grasslands, providing timely information about diferent biophysical parameters. We aimed to develop models for canopy height classifcation and aboveground biomass estimation in pastures of Megathyrsus maximus cv. Mombaça using machine learning techniques and images obtained from the Sentinel-2 satellite. We used diferent spectral bands from the Sentinel-2, which were obtained and processed entirely in the cloud computing space. Three canopy height classes were defned according to grazing management recommendations: Class 0 (<0.45 m), Class 1 (0.45–0.80 m) and Class 2 (>0.80 m). For modeling, the original database was divided into training data (85%) and test data (15%). To avoid dependency between our training and test datasets and ensure greater generalization capacity, we used a spatial grouping evaluation structure. The random forest algorithm was used to predict canopy height and aboveground biomass by using height and biomass feld reference data obtained from 54 paddocks in Brazil between 2016 and 2018. Our results demonstrated precision, recall, and accuracy values of up to 73%, 73%, and 72%, respectively, for canopy height classifcation. In addition, the models showed reasonable predictive performance for aboveground fresh biomass (AFB) and dry matter concentration (DMC; R2=0.61 and 0.69, respectively). We conclude that the combined use of satellite imagery and machine learning techniques has potential to predict canopy height and aboveground biomass of Megathyrsus maximus cv. Mombaça. However, further studies should be conducted to improve the proposed models and develop software to implement the tool under feld conditions.
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Registro original: |
Embrapa Gado de Corte (CNPGC) |
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| Registros recuperados : 16 | |
| 3. |  | SORDI, A.; DIECKOW, J.; PIVA, J. T.; ALBUQUERQUE, M. A.; BAYER, C.; TOMAZI, M. Emissão de óxido nitroso a partir de urina e esterco de bovinos em pastagem. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 33., 2011, Uberlândia. Solos nos biomas brasileiros: sustentabilidade e mudanças climáticas: anais. [Uberlândia]: SBCS: UFU, ICIAG, 2011. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agropecuária Oeste. |
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| 5. | | AGUIAR, A. L. de; ALBUQUERQUE, M. A. M. de; GALVÃO, M. A. A.; FACO, O.; SILVA, K. de M. Avaliação da taxa de retenção de Bolus intra-ruminal em caprinos. Arquivos Latinoamericanos de Produção Animal, v. 24, supl. 1, p. 684-685, 2016. Resumo 282-1. Edición de las Memorias de la 25a. Reunión de la Asociación Latinoamericana de Producción Animal (ALPA), 2016, Recife, Brasil.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Caprinos e Ovinos. |
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| 6. | | LOBO, A. M. B. O.; LOBO, R. N. B.; FACO, O.; SOUZA, V. de; ALVES, A. A. C.; COSTA, A. C.; ALBUQUERQUE, M. A. M. Characterization of milk production and composition of four exotic goat breeds in Brazil. Small Ruminant Research, v. 153, p. 9-16, Aug. 2017.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 2 |
| Biblioteca(s): Embrapa Caprinos e Ovinos. |
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| 7. | | RAMALHO, B.; ALBUQUERQUE, M. A.; DIECKOW, J.; BAYER, C.; PIVA, J. T.; MOLIN, R.; PERGHER, M.; ZANATTA, J. A.; ROSA, C. M. da. Emissão de N2O em Latossolo sob sistemas de culturas com gramíneas e leguminosas. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA, 19., 2012, Lages. Conservação do solo e da água no Brasil: preceitos e ações no ensino, na pesquisa e na extensão: anais. s.l.: SBCS, 2012. 1 CD-ROM. 4 p.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 8. | | PIVA, J. T.; MORAES, A. de; DIECKOW, J.; PORFIRIO-DA-SILVA, V.; BAYER, C.; PONTES, L. da S.; SORDI, A.; ALBUQUERQUE, M. A.; PERGHER, M. Fluxo de CO2, CH4 e N2O do solo em sistemas integrados (lavoura, pecuária e floresta) nos Campos Gerais do Paraná. In: REUNIÃO PARANAENSE DE CIÊNCIA DO SOLO, 2., 2011, Curitiba. Resumos. Curitiba: Universidade Federal do Paraná; Sociedade Paranaense de Ciência do Solo, 2011. p. 19.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 9. | | AGUIAR, A. L. de; FACÓ, O.; SILVA, K. de M.; SHIOTSUKI, L.; COSTA, A. C.; GALVÃO, M. A. A.; ALBUQUERQUE, M. A. M. de. Efeito da endogamia sobre peso ao nascer em ovinos da raça Somalis. In: INOVAGRI INTERNATIONAL MEETING, 2., 2015, Fortaleza. [Anais...]. Fortaleza: Inovagri, 2015. p. 2847-2857.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Pesca e Aquicultura. |
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| 10. | | AGUIAR, A. L. de; FACO, O.; SILVA, K. de M.; SHIOTSUKI, L.; COSTA, A. C.; GALVÃO, M. A. A.; ALBUQUERQUE, M. A. M. de. Efeito da endogamia sobre peso ao nascer em ovinos da raça Somalis. In: INOVAGRI INTERNATIONAL MEETING, 2., 2015, Fortaleza. [Anais...]. Fortaleza: Inovagri, 2015. p. 2847-2857.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Caprinos e Ovinos. |
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| 11. | | SORDI, A.; DIECKOW, J.; BAYER, C.; ALBUQUERQUE, M. A.; PIVA, J. T.; ZANATTA, J. A.; TOMAZI, M.; ROSA, C. M. da; MORAES, A. de. Nitrous oxide emission factors for urine and dung patchesin a subtropical Brazilian pastureland. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 190, p. 94-103, 2014.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 12. | | SORDI, A.; DIECKOW, J.; BAYER, C.; ALBUQUERQUE, M. A.; PIVA, J. T.; ZANATTA, J. A.; TOMAZI, M.; ROSA, C. M. da; MORAES, A. de. Nitrous oxide emission factors for urine and dung patchesin a subtropical Brazilian pastureland. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 190, p. 94-103, 2014.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Agropecuária Oeste. |
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| 13. | | SCHAEFER, C. E. R.; SILVA, D. D.; PAIVA, K. W. N.; PRUSKI, F. F.; ALQUERQUE FILHO, M. R.; ALBUQUERQUE, M. A. Perdas de solo, nutrientes, matéria orgânica e efeitos microestruturais em gissolo Vermelho-Amarelo sob chuva simulada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 37, n. 5, p. 669-678, maio 2002 Título em inglês: Soil, nutrient and organic matter losses in a Red-Yellow Podzolic under simulated rainfall.| Biblioteca(s): Embrapa Unidades Centrais. |
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| 15. | | CONRADO, J. A. de A.; CÂNDIDO, M. J. D.; CAVALCANTE, A. C. R.; TONUCCI, R. G.; CHAVES, A. K. de L.; SALDANHA, A. R.; ALBUQUERQUE, M. A. M. de. Efeito do sombreamento sobre parâmetros estruturais e produtivos do capim-massai em Caatinga raleada em faixas. Arquivos Latinoamericanos de Produção Animal, v. 24, supl. 1, p. 195, 2016. Resumo 509-1. Edición de las Memorias de la 25a. Reunión de la Asociación Latinoamericana de Producción Animal (ALPA), 2016, Recife, Brasil.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
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| 16. | | CONRADO, J. A. de A.; CÂNDIDO, M. J. D.; CAVALCANTE, A. C. R.; TONUCCI, R. G.; CHAVES, A. K. de L.; SALDANHA, S. R.; ALBUQUERQUE, M. A. M. de. Parâmetros estruturais e produtivos de gramíneas forrageiras tropicais em Caatinga raleada em savana. Arquivos Latinoamericanos de Produção Animal, v. 24, supl. 1, p. 194-195, 2016. Resumo 509-2. Edición de las Memorias de la 25a. Reunión de la Asociación Latinoamericana de Producción Animal (ALPA), 2016, Recife, Brasil.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
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