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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Instrumentação. |
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Data corrente: |
16/11/2021 |
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Data da última atualização: |
09/06/2022 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
FURUYA, D. E. G.; MA, L.; PINHEIRO, M. M. F.; GOMES, F. D. G.; GONÇALVEZ, W. N.; MARCATO JUNIOR, J.; RODRIGUES, D. de C.; BLASSIOLI- MORAES, M. C.; MICHEREFF, M. F. F.; BORGES, M.; ALAUMANN, R. A.; FERREIRA, E. J.; OSCO, L. P.; RAMOS, A. P. M.; LI, J.; JORGE, L. A. de C. |
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Afiliação: |
MARIA CAROLINA BLASSIOLI MORAES, Cenargen; MIGUEL BORGES, Cenargen; EDNALDO JOSE FERREIRA, CNPDIA; LUCIO ANDRE DE CASTRO JORGE, CNPDIA. |
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Título: |
Prediction of insect-herbivory-damage and insect-type attack in maize plants using hyperspectral data. |
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Ano de publicação: |
2021 |
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Fonte/Imprenta: |
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 105, 102608, 2021. |
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Páginas: |
1 - 10 |
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ISSN: |
0303-2434 |
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DOI: |
https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102608 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Accurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consists of an original contribution to early differentiate the undamaged plant from the damaged one due to insect-attack, highlighting the most contributive wavelengths to map this occurrence. MenosAccurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consis... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Proximal hyperspectral sensing; Random forest. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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Marc: |
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520 $aAccurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consists of an original contribution to early differentiate the undamaged plant from the damaged one due to insect-attack, highlighting the most contributive wavelengths to map this occurrence.
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Registro original: |
Embrapa Instrumentação (CNPDIA) |
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| Registros recuperados : 46 | |
| 4. |  | SANTOS, W. B. R.; PIANO, L. M.; MALAVASI, M. M.; MALAVASI, U. C. Utilização de bosques em sistema de criação a pasto, para o conforto térmico animal In: CONGRESSO BRASILEIRO DE SISTEMAS AGROFLORESTAIS, 5., 2004, Curitiba. SAFs: desenvolvimento com proteção ambiental: anais. Colombo: Embrapa Florestas, 2004. p. 383-385. (Embrapa Florestas. Documentos, 98).| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 7. | | SCHULZ, D. G.; SCHNEIDER, C. F.; BRAND, F. C. G.; MALAVASI, U. C.; MALAVASI, M. de M. Avaliação de danos causados por percevejos em sementes de Jatropha curcas. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 32, n. 71, p. 335-339, jul./set. 2012. Nota técnica.| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 8. | | AJALA, M. C.; FREIBERGER, M. B.; AQUINO, N. F. de; MALAVASI, M. de M.; MALAVASI, U. C. Efeitos do espaçamento no desenvolvimento inicial de canafístula (Peltophorum dubium (spreng.) Taub). In: CONGRESSO BRASILEIRO SOBRE FLORESTAS ENERGÉTICAS, 1., 2009, Belo Horizonte. Anais. Colombo: Embrapa Florestas, 2009. 1 CD-ROM. (Embrapa Florestas. Documentos, 178). Seção: Silvicultura e Produção de Biomassa.| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 9. | | AQUINO, N. F.; FREIBERGER, M. B.; ALEIXO, V.; AJALA, M. C.; MALAVASI, M. M.; MALAVASI, U. B. Concentração de clorofilas em folhas de pinhão-manso de três procedências em solo solarizado e não solarizado. In: CONGRESSO BRASILEIRO SOBRE FLORESTAS ENERGÉTICAS, 1., 2009, Belo Horizonte. Anais. Colombo: Embrapa Florestas, 2009. 1 CD-ROM. (Embrapa Florestas. Documentos, 178). Seção: Silvicultura e Produção de Biomassa.| Biblioteca(s): Embrapa Florestas. |
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| 10. | | PARANHOS, B. A. J.; PAPADOPOULOS, N.; McINNIS, D.; GAVA, C. A. T.; ALVES, R.; MALAVASI, A. Field dispersal and survival of sterile medfly males tsl strain, aromatically treated with ginger root oil. In: MEETING OF THE WORKING GROUP ON FRUIT FLIES OF THE WESTERN HEMISPHERE, 7., 2008, Mazatlán Sinaloa, México. Proceedings... Mazatlán Sinaloa, México: SAGARDA: SENASICA: IAEA, 2008. 1 DVD.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Semiárido. |
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| 12. | | MALAVASI, A.; NASCIMENTO, A. S.; PARANHOS, B. J.; COSTA, M. L. Z.; WALDER, J. M. M. Establishment of a mediterranean fruit fly Ceratitis capitata, fruit fly parasitoids, and codling moth Cydia pomonella rearing facility in North-eastern Brazil. In: VREYSEN, M. J. B.; ROBINSON, A. S.; HENDRICHS, J. (Ed.). Area-wide control of insect pests:from research to field implementation. Dordrecht: Springer, 2007. p. 527-534.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
| Biblioteca(s): Embrapa Mandioca e Fruticultura; Embrapa Semiárido. |
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| 15. | | MALAVASI, A.; VIANA, R.; VIRGÍNIO, J. F.; GONÇALVES, N.; NASCIMENTO, A. S. do. O monitoramento e controle em área-ampla, uso da técnica do inseto estéril e sua aplicação em pomares de mamão. In: MARTINS, D. dos S.; COSTA, A. N. da; COSTA, A. de F. S. da. (Ed.). Papaya Brasil: manejo, qualidade e mercado do mamão. Vitória: Incaper, 2007. p. 151-158.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Mandioca e Fruticultura. |
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| 16. | | ZUCCHI, R. A.; MORAES, R. C. B. DE; MALAVASI, A.; ADAIME, R.; NAVA, D. E. Moscas-das-frutas, suas plantas hospedeiras e parasitoides no Brasil - dados consolidados (2022). In: ZUCCHI, R. A.; MALAVASI, A.; ADAIME, R.; NAVA, D. E. Moscas-das-frutas no Brasil: conhecimento básico e aplicado. Piracicaba: FEALQ, 2023. 2 v. p. 19-29.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
| Biblioteca(s): Embrapa Amapá; Embrapa Clima Temperado. |
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| 17. | | VIANA, R. E.; VIRGÍNIO, J. F.; CAMBESES, D.; PARANHOS, B. A. J.; MALAVASI, A. Frequência de moscas-das-frutas do gênero Anastrepha (Diptera: Tephritidae) no Submédio do Vale do São Francisco. In: SEMINÁRIO BRASILEIRO DE PRODUÇÃO INTEGRADA DE FRUTAS, 11.; SEMINÁRIO SOBRE SISTEMA AGROPECUÁRIO DE PRODUÇÃO INTEGRADA, 3., 2009, Petrolina. Produção integrada: base de sustentabilidade para a agropecuária brasileira. Petrolina: Embrapa Semi-Árido: Valexport, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Semiárido. |
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| 18. | | GOMEZ, M.; DAMASCENO, I.; VIRGINIO, J. F.; MACEDO, A.; SILVA, H.; PARANHOS, B. A. J.; MALAVASI, A. The story never ends: larval development of Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae), Vienna 8 tsl strain, on different diets looking for savings. In: CONGRESO HEMISFÉRICO OCCIDENTAL DE MOSCAS DE LA FRUTA, 8., 2012, Ciudad de Panamá. Resúmenes... Ciudad de Panamá: Ministerio de Desarrollo Agropecuario, 2012.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Semiárido. |
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| 19. | | GÓMEZ, M.; DAMASCENO, I.; VIANA, R.; CASTRO, R.; CAMPOS, D.; PARANHOS, B. J.; NASCIMENTO, A.; MALAVASI, A. Flutuação populacional de moscas-das-frutas (Tephritidae) em pomares de videira em diferentes estádios fenológicos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENTOMOLOGIA, 22., 2008, Uberlândia. Ciência, tecnologia e inovação: anais... Uberlândia: Sociedade Entomológica do Brasil, 2008. Resumo ID: 1617-2.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Mandioca e Fruticultura. |
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| 20. | | GÓMEZ, M.; DAMASCENO, I.; VIANA, R.; CASTRO, R.; CAMPOS, D.; PARANHOS, B. A. J.; NASCIMENTO, A.; MALAVASI, A. Flutuação populacional de moscas-das-frutas (Tephritidae) em pomares de videira em diferentes estádios fenológicos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENTOMOLOGIA, 22., 2008, Uberlândia. Ciência, tecnologia e inovação : anais. Viçosa, MG: UFV, 2008. 1 CD-ROM. Resumo 1617-2.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
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