Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

ABSTRACT: The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

RESUMO: A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

Development of candy "paçoca" from pequi almond / Desenvolvimento de doce de paçoca de amêndoa de pequi

The pequi has an almond with interesting chemical characteristics, such as considerable proportions of proteins and lipids that can be applied in several products aiming to use this agro-industrial residue. This research tookadvantage of the almond for the development of sweet paçoca with different concentrations of pequi almond, containing 0% (PA), 25% (P1), 50% (P2), 75% (P3), and 100% (P4) in place of peanuts. The paçocas were evaluated for proximate parameters and water activity, mineral content, color parameters, microbiological characteristics, and texture profile. The results for aw ranged from 0.48 to 0.52. In the proximate composition, it was observed that with the increase of the almond flour there was a difference in the ash, moisture, and protein contents. Due to the almond roasting process, the paçocas of pequi presented the darkest color. Pequi almond paçocas showed better protein value than peanut paçoca and higher levels of P and Mg. In addition, they present better elasticity, chewability, and cohesiveness.

O pequi possui uma amêndoa com características químicas interessantes, como proporções consideráveis de proteínas e lipídios que podem ser aplicadas em diversos produtos visando o aproveitamento desse resíduo agroindustrial. O objetivo deste trabalho foi aproveitar a amêndoa para o desenvolvimento de paçoca doce com diferentes concentrações de amêndoa de pequi, contendo 0% (PA), 25% (P1), 50% (P2), 75% (P3), e 100% (P4). As paçocas foram avaliadas quanto aos parâmetros centesimais e atividade de água, teor de minerais, parâmetros de cor, características microbiológicas e perfil de textura. Os resultados para aw variaram de 0,48 a 0,52. Na composição centesimal, observou-se que com o aumento da farinha de amêndoa houve diferença nos teores de cinzas, umidade e proteína. Devido ao processo de torrefação da amêndoa, as paçocas de pequi apresentaram cor mais escura. A paçoca de amêndoa de pequi apresentou melhor valor proteico que a paçoca de amendoim e maiores teores de P e Mg. Além disso, apresentaram melhor elasticidade, mastigabilidade e coesividade.

Spatial distribution of Echinolitorina peruviana (Lamarck, 1882) for intertidal rocky shore in Antofagasta (23° S, Chile) / Distribuição espacial de Echinolitorina peruviana (Lamarck, 1882) para costa rochosa entremarés em Antofagasta (23 ° S, Chile)

The intertidal rocky shores in continental Chile have high species diversity mainly in northern Chile (18-27° S), and one of the most widespread species is the gastropod Echinolittorina peruviana (Lamarck, 1822). The aim of the present study is do a first characterization of spatial distribution of E. peruviana in along rocky shore in Antofagasta town in northern Chile. Individuals were counted in nine different sites that also were determined their spectral properties using remote sensing techniques (LANDSAT ETM+). The results revealed that sites without marked human intervention have more abundant in comparison to sites located in the town, also in all studied sites was found an aggregated pattern, and in six of these sites were found a negative binomial distribution. The low density related to sites with human intervention is supported when spectral properties for sites were included. These results would agree with other similar results for rocky shore in northern and southern Chile.

As costas rochosas entremarés no Chile continental apresentam alta diversidade de espécies, principalmente no norte do país (18-27 ° S), e uma das espécies mais difundidas é o gastrópode Echinolittorina peruviana (Lamarck, 1822). O objetivo do presente estudo é fazer uma primeira caracterização da distribuição espacial de E. peruviana no costão rochoso da cidade de Antofagasta no norte do Chile. Os indivíduos foram contados em nove locais diferentes onde também foram determinadas suas propriedades espectrais usando técnicas de sensoriamento remoto (LANDSAT ETM +). Os resultados revelaram que os locais sem intervenção humana marcada apresentam maior abundância em comparação aos locais localizados no município. Também em todos os locais estudados foi encontrado um padrão agregado, sendo que em seis desses locais foi encontrada uma distribuição binomial negativa. A baixa densidade relacionada a sites com intervenção humana é suportada quando as propriedades espectrais para sites foram incluídas. Esses resultados concordariam com outros resultados semelhantes para costões rochosos no norte e no sul do Chile.

Spatial distribution of Echinolitorina peruviana (Lamarck, 1882) for intertidal rocky shore in Antofagasta (23° S, Chile) / Distribuição espacial de Echinolitorina peruviana (Lamarck, 1882) para costa rochosa entremarés em Antofagasta (23 ° S, Chile)

The intertidal rocky shores in continental Chile have high species diversity mainly in northern Chile (18-27° S), and one of the most widespread species is the gastropod Echinolittorina peruviana (Lamarck, 1822). The aim of the present study is do a first characterization of spatial distribution of E. peruviana in along rocky shore in Antofagasta town in northern Chile. Individuals were counted in nine different sites that also were determined their spectral properties using remote sensing techniques (LANDSAT ETM+). The results revealed that sites without marked human intervention have more abundant in comparison to sites located in the town, also in all studied sites was found an aggregated pattern, and in six of these sites were found a negative binomial distribution. The low density related to sites with human intervention is supported when spectral properties for sites were included. These results would agree with other similar results for rocky shore in northern and southern Chile.(AU)

As costas rochosas entremarés no Chile continental apresentam alta diversidade de espécies, principalmente no norte do país (18-27 ° S), e uma das espécies mais difundidas é o gastrópode Echinolittorina peruviana (Lamarck, 1822). O objetivo do presente estudo é fazer uma primeira caracterização da distribuição espacial de E. peruviana no costão rochoso da cidade de Antofagasta no norte do Chile. Os indivíduos foram contados em nove locais diferentes onde também foram determinadas suas propriedades espectrais usando técnicas de sensoriamento remoto (LANDSAT ETM +). Os resultados revelaram que os locais sem intervenção humana marcada apresentam maior abundância em comparação aos locais localizados no município. Também em todos os locais estudados foi encontrado um padrão agregado, sendo que em seis desses locais foi encontrada uma distribuição binomial negativa. A baixa densidade relacionada a sites com intervenção humana é suportada quando as propriedades espectrais para sites foram incluídas. Esses resultados concordariam com outros resultados semelhantes para costões rochosos no norte e no sul do Chile.(AU)

A comprehensive review on monitoring and purification of water through tunable 2D nanomaterials / Uma revisão abrangente sobre monitoramento e purificação de água através de nanomateriais 2D sintonizáveis

Instead of typical household trash, the heavy metal complexes, organic chemicals, and other poisons produced by huge enterprises threaten water systems across the world. In order to protect our drinking water from pollution, we must keep a close eye on the situation. Nanotechnology, specifically two-dimensional (2D) nanomaterials, is used in certain wastewater treatment systems. Graphene, g-C3N4, MoS2, and MXene are just a few examples of emerging 2D nanomaterials that exhibit an extraordinary ratio of surface (m3), providing material consumption, time consumption, and treatment technique for cleaning and observing water. In this post, we'll talk about the ways in which 2D nanomaterials may be tuned to perform certain functions, namely how they can be used for water management. The following is a quick overview of nanostructured materials and its possible use in water management: Also discussed in length are the applications of 2D nanomaterials in water purification, including pollutant adsorption, filtration, disinfection, and photocatalysis. Fluorescence sensors, colorimetric, electrochemical, and field-effect transistors are only some of the devices being studied for their potential use in monitoring water quality using 2D nanomaterials. Utilizing 2D content has its benefits and pitfalls when used to water management. New developments in this fast-expanding business will boost water treatment quality and accessibility in response to rising awareness of the need of clean, fresh water among future generations.

Em vez do lixo doméstico típico, os complexos de metais pesados, produtos químicos orgânicos e outros venenos produzidos por grandes empresas ameaçam os sistemas de água em todo o mundo. Para proteger nossa água potável da poluição, devemos ficar de olho na situação. A nanotecnologia, especificamente nanomateriais bidimensionais (2D), é usada em certos sistemas de tratamento de águas residuais. Grafeno, g-C3N4, MoS2 e MXene são apenas alguns exemplos de nanomateriais 2D emergentes que exibem uma extraordinária proporção de superfície (m3), proporcionando consumo de material, consumo de tempo e técnica de tratamento para limpeza e observação da água. Neste trabalho, trataremos das maneiras pelas quais os nanomateriais 2D podem ser ajustados para desempenhar determinadas funções, ou seja, como eles podem ser usados para o gerenciamento de água. A seguir, uma breve visão geral dos materiais nanoestruturados e seu possível uso no gerenciamento de água. Serão também discutidas detalhadamente as aplicações de nanomateriais 2D na purificação de água, incluindo adsorção de poluentes, filtração, desinfecção e fotocatálise. Sensores de fluorescência, colorimétricos, eletroquímicos e transistores de efeito de campo são apenas alguns dos dispositivos que estão sendo estudados para uso potencial no monitoramento da qualidade da água usando nanomateriais 2D. A utilização de conteúdo 2D tem seus benefícios e armadilhas quando utilizada para gerenciamento de água. Novos desenvolvimentos neste negócio em rápida expansão visam aumentar a qualidade e a acessibilidade do tratamento de água em resposta à crescente conscientização sobre a necessidade de água limpa e fresca entre as gerações futuras.

Citrus orchards under formation evaluated by UAV-Based RGB Imagery

Few studies have investigated the biometric attributes of citrus orchards under formation that use RGB sensors on board unmanned aerial vehicles (UAV) and the challenges are great. This study aimed to develop and validate a method of using aerial UAV images by automated routines to evaluate the biometric attributes of a crop of 'Tahiti' acid lime under formation. We used a multirotor UAV, programmed to capture images at three different map scales, with a frontal and side overlap of 80 %. Geoprocessing was carried out both with and without ground control points on each scale. An automated routine was developed in an open-source environment, consisting of three processing phases: i) Estimation of the plant biometric attributes, ii) Statistical analysis, and iii) Statistical Report Map (SRM). The use of the developed routine allowed to delimit and estimate the crown projection area with an accuracy of more than 95 % as well as identify and quantify the plants with an accuracy of over 97 %. The use of ground control points during the processing stage does not increase accuracy in estimating the biometric attributes under evaluation. On the other hand, map scale is strongly correlated with the quality of the estimates, especially plant height. The results allowed to define a method for the acquisition and analysis of aerophotogrammetric data using a UAV, which can be used to measure the plant biometric attributes under analysis and the method can be easily adapted to perennial crops.

GPS, LiDAR and VNIR data to monitor the spatial behavior of grazing sheep

Traditional knowledge about the behavior of grazing livestock is about to disappear. Shepherds well know that sheep behavior follows non-random patterns. As a novel alternative to seeking behavioral patterns, this study quantified the grazing activities of two sheep flocks of Churra breed (both in the same area but separated by 10 years) based on Global Position System (GPS) monitoring and remote monitoring sensing techniques. In the first monitoring period (2009-10), geolocations were recorded every 5 min (4,240 records), while in the second one (2018-20), records were taken every 30 min (7,636 records). The data were clustered based on the day/night and the activity (resting, moving, or grazing). An airborne LiDAR dataset was used to study the slope, aspect, and vegetation height. Four visible-infrared orthophotographs were mosaicked and classified to obtain the land use/land cover (LU/LC) map. Then, GPS locations were overlain on the terrain features, and a Chi-square test evaluated the relationships between locations and terrain features. Three spatial statistics (directional distribution, Kernel density, and Hot Spot analysis) were also calculated. Results in both monitoring periods suggested that the spatial distribution of free-grazing ewes was non-random. The flocks showed strong preferences for grazing areas with gentle north-facing slopes, where the herbaceous layer formed by pasture predominates. The geostatistical analyses of the sheep locations corroborated those preferences. Geotechnologies have emerged as a potent tool to demonstrate the influence of environmental and terrain attributes on the non-random spatial behavior of grazing sheep.

Objective lameness assessment in horses used for equine-assisted therapy in Rio Grande do Sul state, Brazil / Avaliação objetiva da claudicação em cavalos de equoterapia no Rio Grande do Sul, Brasil

Equine-assisted therapy is a method used since ancient times to rehabilitate individuals. The biomechanics provided by horses and the friction between their back and the riders' saddle generate impulses that are transmitted to riders' central nervous system; thus, these horses must be healthy enough to enable the desired therapeutic effect. The aim of the current study is to investigate lameness prevalence and intensity in equine-assisted therapy horses in Rio Grande do Sul State. The adopted methodology consisted of the objective evaluation of lameness based on Lameness Locator® wireless inertial sensors, which were placed in the 21 horses assessed in six equestrian centers in Rio Grande do Sul State. Results have shown that 90.1% of the assessed horses presented lameness in the hind (54.2%) and forelimbs (45.8%), as well as that 72% of them with presented mild lameness degree. This outcome has evidenced the need, and significance, of assessing these horses' locomotor system. To support effective therapy and protect equine welfare, it is essential that veterinarians should regularly monitor these animals in order to treat and prevent disease. Even subtle lameness can influence the generated stimuli; thus, it is an important factor to be taken into consideration when selecting equine-assisted therapy.

A equoterapia é um método de terapia, utilizada para reabilitação do praticante desde a antiguidade. A biomecânica proporcionada pelo cavalo e o atrito entre o dorso do cavalo e a sela do praticante geram impulsos que são transmitidos ao sistema nervoso central do mesmo, por isso a importância desse cavalo estar em condições aptas para promover o efeito terapêutico desejado. Nosso objetivo foi identificar a prevalência e intensidade da claudicação em equinos de equoterapia no estado do Rio Grande do Sul. A metodologia utilizada foi a avaliação objetiva da claudicação com base na utilização de sensores inerciais sem fio Lameness Locator® em seis centros equestres do Rio Grande do Sul, totalizando 21 equinos avaliados. Foi constatado que 90,1% dos equinos avaliados apresentavam claudicação, 54,2% do membro pélvico e 45,8% do membro torácico, quanto a intensidade 72% foram leves. A partir desse resultado, verifica-se a necessidade e a importância da avaliação no sistema locomotor destes animais. Para uma terapia eficaz e proteger o bem-estar dos equinos, é essencial o acompanhamento periódico por um médico veterinário para tratamento e prevenção de afecções. Claudicações, mesmo sutis, podem interferir nos estímulos gerados, sendo um importante fator de escolha do cavalo apto para a equoterapia.

Correlation between vegetation indexes generated at Vitis Vinifera L. and soil, plant and production parameters for emergency application in decision making / Correlação entre indices de vegetação gerados em Vitis Vinifera L. e parâmetros de solo, planta e produção para aplicação emergencial na tomada de decisão

Correlation between proximal sensing techniques and laboratory results of qualitative variables plus agronomic attributes was evaluated of a 3,0 ha vineyard in the county of Muitos Capões, Northeast of Rio Grande do Sul State, Brazil, in Vitis vinifera L. at 2017/2018 harvest, aiming to evaluate the replacement of conventional laboratory analysis in viticulture by Vegetation Indexes, at situations were laboratory access are unavailable. Based on bibliographic research, looking for vegetative indexes developed or used for canopy reflectance analysis on grapevines and whose working bands were within the spectral range provided by the equipment used, a total of 17 viable candidates were obtained. These chosen vegetation indices were correlated, through Pearson (5%), with agronomic soil attributes (apparent electrical conductivity, clay, pH in H2O, phosphorus, potassium, organic matter, aluminum, calcium, magnesium, effective CTC, CTC at pH 7.0, zinc, copper, sulfur and boron) for depths 0 -20 cm and 20-40 cm, and plant tissue (Nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, copper, zinc, iron, manganese and boron) , in addition to some key oenological and phytotechnical parameters for the quantification of wine production and quality. One hundred and thirty ninesignificant correlations were obtained from this cross, with 36 moderate coefficients between 19 parameter variables versus 12 of the indexes. We concluded that in cases where access or availability of laboratory analyzes is difficult or impracticable, the use of vegetation indices is possible if the correlation coefficients reach, at least, the moderate magnitude, serving as a support to decision making until the lack analytical structure to be remedied.

Avaliou-se a correlação entre as técnicas de sensoriamento proximal e os resultados laboratoriais de variáveis qualitativas, mais os atributos agronômicos do solo de um vinhedo de 3,0 ha no município de Muitos Capões, região nordeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, na safra 2017/2018. Objetivou avaliar a substituição das análises laboratoriais convencionais em viticultura por Índices de Vegetação, em situações de indisponibilidade de acesso ao laboratório. Com base em pesquisa bibliográfica, buscaram-se índices vegetativos desenvolvidos ou utilizados para análise de refletância de dossel em videiras e cujas bandas de trabalho estavam dentro do intervalo espectral fornecido pelo equipamento utilizado, obtendo-se um total de 17 candidatos viáveis. Esses índices de vegetação escolhidos foram correlacionados, por meio de Pearson (5%), com atributos agronômicos do solo (condutividade elétrica aparente, argila, pH em H2O, fósforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, CTC efetivo, CTC em pH 7,0, zinco, cobre, enxofre e boro) para profundidades de 0 - 20 cm e 20 - 40 cm, e tecido vegetal (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro, manganês e boro), além de alguns parâmetros enológicos e fitotécnicos essenciais para a quantificação da produção e qualidade do vinho. Deste cruzamento foram obtidas 139 correlações significativas, resultando 36 coeficientes moderados entre 19 variáveis de parâmetros versus 12 dos índices. Concluímos que nos casos em que o acesso ou disponibilidade de análises laboratoriais é difícil ou impraticável, a utilização de índices de vegetação é possível, desde que os coeficientes de correlação atinjam, pelo menos, a magnitude moderada, servindo como suporte para a tomada de decisão até a falta de estrutura analítica ser remediada.

Biomass and vegetation index by remote sensing in different caatinga forest areas / Relação entre biomassa e índices de vegetação por sensoriamento remoto em diferentes áreas de florestas de caatinga

Continued unsustainable exploitation of natural resources promotes environmental degradation and threatens the preservation of dry forests around the world. This situation exposes the fragility and the necessity to study landscape transformations. In addition, it is necessary to consider the biomass quantity and to establish strategies to monitor natural and anthropic disturbances. Thus, this research analyzed the relationship between vegetation index and the estimated biomass using allometric equations in different Brazilian caatinga forest areas from satellite images. This procedure is performed by estimating the biomass from 9 dry tropical forest fragments using allometric equations. Area delimitations were obtained from the Embrapa collection of dendrometric data collected in the period between 2011 and 2012. Spectral variables were obtained from the orthorectified images of the RapidEye satellite. The aboveground biomass ranged from 6.88 to 123.82 Mg.ha-1. SAVI values were L = 1 and L = 0.5, while NDVI and EVI ranged from 0.1835 to 0.4294, 0.2197 to 0.5019, 0.3622 to 0.7584, and 0.0987 to 0.3169, respectively. Relationships among the estimated biomass and the vegetation indexes were moderate, with correlation coefficients (Rs) varying between 0.64 and 0.58. The best adjusted equation was the SAVI equation, for which the coefficient of determination was R² = 0.50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 and mean absolute error of prediction (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirming the importance of the Savi index in estimating the caatinga aboveground biomass.

A exploração contínua e insustentável dos recursos naturais promove a degradação ambiental e ameaça a conservação das florestas secas no mundo. Essa situação expõe a fragilidade e a necessidade de estudar as transformações da paisagem. É necessário considerar o quantitativo de biomassa e o estabelecimento de estratégias para monitorar distúrbios naturais e antrópicos. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre o índice de vegetação e a biomassa estimada por meio de equações alométricas em diferentes áreas da caatinga brasileira a partir de imagens de satélite. Este procedimento é realizado estimando-se a biomassa de nove fragmentos de floresta tropical seca com o uso em equações alométricas. As delimitações das áreas foram obtidas da coleção da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, a partir dos dados dendrométricos coletados no período entre 2011 e 2012. As variáveis espectrais foram obtidas a partir das imagens ortorretificadas do satélite RapidEye. A biomassa acima do solo variou de 6,88 a 123,82 Mg.ha-1. Os valores de SAVI para os coeficientes L = 1 e L = 0,5, NDVI e EVI variaram de 0,1835 a 0,4294, 0,2197 a 0,5019, 0,3622 a 0,7584 e 0,0987 a 0,3169, respectivamente. As relações entre a biomassa estimada e os índices de vegetação foram moderadas, com coeficiente de correlação (rs) variando entre 0,64 e 0,58. A equação mais bem ajustada foi a Equação do SAVI, com coeficiente de determinação foi R² = 0,50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 e erro médio absoluto de predição (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirmando a importância do índice SAVI na estimativa da biomassa aérea da Caatinga.

Estimation of leaf nitrogen levels in sugarcane using hyperspectral models / Modelagem hiperespectral na quantificação de nitrogênio foliar em cana-de-açúcar

Sugarcane is a good source of renewable energy and helps reduce the emission of greenhouse gases. Nitrogen has a critical role in plant growth; therefore, estimating nitrogen levels is essential, and remote sensing can improve fertilizer management. This field study selects wavelengths from hyperspectral data on a sugarcane canopy to generate models for estimating leaf nitrogen concentrations. The study was carried out in the municipalities of Piracicaba, Jaú, and Santa Maria da Serra, state of São Paulo, in the 2013/2014 growing season. The experiments were carried out using a completely randomized block design with split plots (three sugarcane varieties per plot [variety SP 81-3250 was common to all plots] and four nitrogen concentrations [0, 50, 100, and 150 kgha-¹] per subplot) and four repetitions. The wavelengths that best correlated with leaf nitrogen were selected usingsparse partial least square regression. The wavelength regionswere combinedby stepwise multiple linear regression. Spectral bands in the visible (700-705 nm), red-edge (710-720 nm), near-infrared (725, 925, 955, and 980 nm), and short-wave infrared (1355, 1420, 1595, 1600, 1605, and 1610 nm) regions were identified. The R² and RMSE of the model were 0.50 and 1.67 g.kg-¹, respectively. The adjusted R² and RMSE of the models for Piracicaba, Jaú, and Santa Maria were 0.31 (unreliable) and 1.30 g.kg-¹, 0.53 and 1.96 g.kg-¹, and 0.54 and 1.46 g.kg-¹, respectively. Our results showed that canopy hyperspectral reflectance can estimate leaf nitrogen concentrations and manage nitrogen application in sugarcane.

A cana-de-açúcar se destaca como uma das fontes de energia renovável frente às estratégias para reduzir a emissão de gases causadores do efeito estufa. O nitrogênio é um dos mais significativos devido ao seu impacto no crescimento de folhas e colmos. Portanto, o monitoramento eficiente do nitrogênio aplicado é essencial e o sensoriamento remoto se apresenta como uma alternativa na melhoria do gerenciamento da adubação. O presente trabalho teve por objetivo selecionar comprimentos de onda a partir de dados hiperespectrais de dossel da cana-de-açúcar para geração de modelos na predição da concentração de Nitrogênio. O estudo foi realizado em experimentos de campo instalados nos municípios de Piracicaba, Jaú e Santa Maria da Serra, estado São Paulo, na safra 2013/2014. Cada experimento foi alocado em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições, com variedades de cana-de-açúcar na parcela (três variedades por local, sendo a SP 81-3250 comum à todos) e doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150 kg.ha-1) na subparcela. Na seleção dos comprimentos de onda que melhor se correlacionam com o TFN foi utilizada a metodologia sPLS. Posteriormente, foi realizada a combinação linear dos comprimentos de onda selecionados pela metodologia sPLS, por meio de Regressão Linear Múltipla por Stepwise (SMLR). Foram identificadas bandas importantes nas regiões do visível (700 a 705 nm), red-edge(710 a 720 nm), infravermelho próximo (725, 925, 955 e 980 nm) e infravermelho de ondas curtas (1355, 1420, 1595, 1600, 1605 e 1610 nm). O modelo de predição de TFN teve valores de R² de 0,50 e o RMSE de 1,67 g.kg-¹. Os modelos gerados para Piracicaba, Jaú e Santa Maria obtiveram R² ajustados e RMSE, respectivamente, de 0,31 considerado não confiável (1,30 g.kg-¹), 0,53 (1,96 g.kg-¹) e 0,54 (1,46 g.kg-¹). Os sensores hiperespectrais de dossel podem ser utilizados para predição do TFN e monitoramento de aplicação de nitrogênio em cana-de-açúcar.

Monitoring the understory in eucalyptus plantations using airborne laser scanning

In eucalyptus plantations, the presence of understory increases the risk of fires, acts as an obstacle to forest operations, and leads to yield losses due to competition. The objective of this study was to develop an approach to discriminate the presence or absence of understory in eucalyptus plantations based on airborne laser scanning surveys. The bimodal canopy height profile was modeled by two Weibull density functions: one to model the canopy, and other to model the understory. The parameters used as predictor in the logistic model successfully discriminated the presence or absence of understory. The logistic model composed by ℽ canopy, ℽ understory, and ℽ understory showed higher values of accuracy (0.96) and kappa (0.92), which means an adequate classification of presence of understory and absence of understory. Weibull parameters could be used as input in the logistic regression to effectively identify the presence and absence of understory in eucalyptus plantation.

Monitoring the understory in eucalyptus plantations using airborne laser scanning

In eucalyptus plantations, the presence of understory increases the risk of fires, acts as an obstacle to forest operations, and leads to yield losses due to competition. The objective of this study was to develop an approach to discriminate the presence or absence of understory in eucalyptus plantations based on airborne laser scanning surveys. The bimodal canopy height profile was modeled by two Weibull density functions: one to model the canopy, and other to model the understory. The parameters used as predictor in the logistic model successfully discriminated the presence or absence of understory. The logistic model composed by ℽ canopy, ℽ understory, and ℽ understory showed higher values of accuracy (0.96) and kappa (0.92), which means an adequate classification of presence of understory and absence of understory. Weibull parameters could be used as input in the logistic regression to effectively identify the presence and absence of understory in eucalyptus plantation.(AU)

Spatio-temporal variability of biophysical parameters of irrigated maize using orbital remote sensing / Variabilidade espaço-temporal de parâmetros biofisícos do milho irrigado utilizando sensoriamento remoto orbital

This study proposes to estimate the actual crop evapotranspiration, using the SAFER model, as well as calculate the crop coefficient (Kc) as a function of the normalized difference vegetation index (NDVI) and determine the biomass of an irrigated maize crop using images from the Operational Land Imager (OLI) and Thermal Infrared (TIRS) sensors of the Landsat-8 satellite. Pivots 21 to 26 of a commercial farm located in the municipalities of Bom Jesus da Lapa and Serra do Ramalho, west of Bahia State, Brazil, were selected. Sowing dates for each pivot were arranged as North and South or East and West, with cultivation starting firstly in one of the orientations and subsequently in the other. The relationship between NDVI and the Kc values obtained in the FAO-56 report (KcFAO) revealed a high coefficient of determination (R2 = 0.7921), showing that the variance of KcFAO can be explained by NDVI in the maize crop. Considering the center pivots with different planting dates, the crop evapotranspiration (ETc ) pixel values ranged from 0.0 to 6.0 mm d-1 during the phenological cycle. The highest values were found at 199 days of the year (DOY), corresponding to around 100 days after sowing (DAS). The lowest BIO values occur at 135 DOY, at around 20 DAS. There is a relationship between ETc and BIO, where the DOY with the highest BIO are equivalent to the days with the highest ETc values. In addition to this relationship, BIO is strongly influenced by soil water availability.(AU)

Objetivou-se com o presente estudo estimar a evapotranspiração real da cultura por meio do modelo SAFER, calcular o Kc em função do NDVI e a biomassa da cultura do milho irrigado, utilizando para isso imagens dos sensores Operacional Land Imager (OLI) e Thermal Infrared Sensor (TIRS) do satélite Landsat-8. Foram selecionados os pivôs 21 ao 26 de uma fazenda comercial localizada nos municípios de Bom Jesus da Lapa e Serra do Ramalho, situadas no oeste do estado da Bahia, Brasil. As épocas de semeadura dentro dos pivôs são ordenadas em Norte e Sul ou Leste e Oeste, iniciando o cultivo primeiro em uma das orientações e posteriormente na outra. Verifica-se com base na relação entre NDVI e KcFAO, um alto valor do coeficiente de determinação (R2=0,7921), evidenciando que a variância do KcFAO pode ser explicada pelo NDVI na cultura do milho. Considerando-se os pivôs centrais com diferentes datas de plantio, os valores dos pixels da ETc variaram de 0,0 a 6,0 mm d-1 durante o ciclo fenológico. Os maiores valores foram encontrados para o DOY 199, correspondendo ao DAS em torno de 100 dias. Os valores mais baixos da BIO ocorrem aos 135 DOY em torno de 20 DAS. É observado que existe uma relação entre a ETc e BIO, os DOY mais elevados da BIO são equivalentes com os maiores valores de ETc . Além desta relação, a BIO é fortemente influenciada pela disponibilidade hídrica no solo.(AU)

Spectral detection of nematodes in soybean at flowering growth stage using unmanned aerial vehicles / Detecção espectral de nematóides na soja em estádio de florescimento por meio de veículos aéreos não-tripulados

Soybean is one of the main crop species grown in the world. However, there is a decline in productivity due to the various types of stress, including the nematodes Heterodera glycines and Pratylenchus brachyurus. The objectives were to determine the best spectral band for detecting H. glycines and P. brachyurus at the beginning of flowering (R1). Soil and root sampling was conducted at nine sampling sites in each of the five nematode-infested regions, totaling 45 sampling points. Flights were made at all regions using Phantom 4 Advanced, Sequoia and 14-band customized Sentera. For H. glycines, the red spectral band best explained the variability on soil and root nematode counts as well as the second stage of juveniles in soil. For P. brachyurus, Sentera RedEdge best explained the variability in root nematode counts and Sequoia NIR best explained soil juveniles. A multiple linear regression model using spectral data for detecting P. brachyurus and H. glycines improved R² compared to simple linear regressions. At flowering growth stage (R1), soybean spectral reflectance was associated with the number of H. glycines and P. brachyurus on soil and roots using low-cost and multispectral sensors.(AU)

A soja é uma das principais espécies de planta cultivadas no mundo. Todavia, perdas de produtividade são ocasionadas por vários tipos de estresses, incluindo os nematoides H. glycines e P. brachyurus. Como objetivo, buscou-se determinar a melhor banda espectral para a detecção do H. glycines e P. brachyurus com o uso de modelos de regressões lineares simples e definir um modelo matemático de regressão linear múltiplo para sua detecção, no início do florescimento (R1). Para isto, foram definidos nove pontos de coleta em cinco reboleiras, totalizando 45 pontos. As coletas foram feitas em um padrão específico de distâncias, de forma a ter amostras com tipos variados de populações de nematoides. Foram realizados voos com o Phantom 4 Advanced, Sequoia e Sentera sobre cada uma das reboleiras. O comprimento de onda do vermelho melhor explicou a variabilidade dos dados para H. glycines no solo e na raiz, bem como dos juvenis de segundo estádio no solo. Para P. brachyurus, a RedEdge da Sentera foi a que explicou melhor a variabilidade dos dados para nematoide na raiz e a NIR da Sequoia a que melhor explicou para juvenis no solo. Quando se utilizou um modelo matemático para a detecção do P. brachyurus e H. glycines, percebe-se uma grande melhora no R² e p-valor com relação às regressões lineares simples. No início da floração (R1), a refletância espectral da soja foi associada ao número de H. glycines e P. brachyurus no solo e nas raízes, usando sensores de baixo custo e multiespectrais.(AU)

Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-¹) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-¹), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearson’s correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.

O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-¹) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-¹), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.

Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-¹) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-¹), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearsons correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.(AU)

O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-¹) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-¹), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.(AU)

Vampire bat Desmodus rotundus shelters in the central region of São Paulo state, Brazil / Abrigos do morcego hematófago Desmodus rotundus na região central do estado de São Paulo, Brasil / Albergues de murciélagos hematophagus Desmodus rotundus em la región central del estado de São Paulo, Brasil

The vampire bat Desmodus rotundus is the main transmitter of domestic herbivorous rabies, which causes economic losses in cattle raising, being a serious public health problem. The use of Geographic Information Systems (GIS) allows the spatial monitoring of these bats' shelters, which is an efficient way to prevent and control rabies. This study located shelters of D. rotundus in the Eastern Center region of São Paulo state and identified the types of shelters used (natural or artificial), their proximity to water, sexual composition, and a population estimated of the colonies. Searches were carried out by colonies of vampire bats in natural and artificial shelters from 2002 to 2004, covering 18 municipalities. After being located, the shelters were georeferenced, being recorded the nature of the shelter (natural or artificial), use (shelters of males, maternities, digestive), and estimated population. The data were incorporated into a GIS, producing a thematic map of the shelter’s location and its distance from the local water bodies. There were found 1.567 D. rotundus distributed in 94 shelters, where only six shelters (6.38%) were natural (caves). Most shelters (79.78%) were sparsely populated, with up to 15 bats, including male shelters (46 shelters) and 30 maternities (63.82% of maternities). Five shelters (5.37%) had between 50 and 100 bats and only two shelters (2.15%) had a population greater than 100 bats. Sixs helters

O morcego hematófago Desmodus rotundus é o principal transmissor da raiva dos herbívoros domésticos, o qual causa prejuízos econômicos na pecuária, além de ser um sério problema de saúde pública. O uso de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) permite o monitoramento espacial dos abrigos destes morcegos, sendo uma forma eficiente na prevenção e controle da raiva. Este estudo localizou abrigos de D. rotundus na região Centro Leste do estado de São Paulo e identificou os tipos de abrigos utilizados (naturais ou artificiais), sua proximidade a corpos de água, composição sexual e população estimada das colônias. Foram realizadas buscas por colônias de morcegos hematófagos em abrigos naturais e artificiais durante 2002 a 2004, abrangendo 18 municípios. Após serem localizados, os abrigos foram georreferenciados registrados quanto à natureza do abrigo (natural ou artificial), utilização (abrigos de machos, maternidades, digestório) e população estimada. Os dados foram incorporados em um SIG, produzindo-se um mapa temático da localização dos abrigos e sua distância dos corpos hídricos locais. Foram encontrados cerca de 1567 indivíduos da espécie D. rotundus distribuídos em 94 abrigos, onde apenas seis abrigos (6,38%) eram naturais (grutas). A maioria dos abrigos (79,78%) era pouco populoso, com até 15 morcegos, incluindo os abrigos de machos (46 abrigos) e 30 maternidades (63,82% das maternidades). Cinco abrigos (5,37%) possuíam entre 50 e 100 morcegos e apenas dois abrigos (2,15%) possuíam uma população superior a 100 morcegos. Seis abrigos...

El murciélago vampiro Desmodus rotundus es el principal transmisor de la rabia en los herbívoros domésticos, lo que provoca pérdidas económicas en el ganado, además de ser un grave problema de salud pública. El uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) permite el monitoreo espacial de los refugios de estos murciélagos, siendo una forma eficiente de prevenir y controlar la rabia. Este estudio localizó refugios de D. rotundus en la región Centro-Este del estado de São Paulo e identificó los tipos de refugios utilizados (naturales o artificiales), su proximidad a cuerpos de agua, composición sexual y población estimada de las colonias. Se realizaron búsquedas de colonias de murciélagos vampiros en refugios naturales y artificiales durante 2002 a 2004, abarcando 18 municipios. Una vez ubicados, se georreferenciaron los refugios y se registró la naturaleza del refugio (natural o artificial), uso (refugios masculinos, maternidades, digestivo) y población estimada. Los datos se incorporaron a un SIG, produciendo un mapa temático de la ubicación de los refugios y su distancia a los cuerpos de agua locales. Se encontraron 1567 individuos de la especie D. rotundus distribuidos en 94 refugios, donde solo seis refugios (6,38%) eran naturales (grutas). La mayoría delos refugios (79,78%) estaban escasamente poblados, con hasta 15 murciélagos, incluidos los refugios para machos (46 refugios) y 30 criaderos (63,82% de los criaderos). Cinco refugios (5,37%) tenían entre 50 y 100 murciélagos y solo dos refugios (2,15%) tenían una población superior a 100 murciélagos. Seis albergues...

Descriptive electromyography signals analysis of equine longissimus dorsi, rectus abdominis and gluteus medius muscles during maneuvers used to activate the core / [Análise descritiva do sinal eletromiográfico dos músculos longuíssimo dorsal, reto abdominal e glúteo médio de equinos durante a realização de manobras utilizadas para ativação do core]

Maneuvers to activate the equine's core can make a difference in their physical and psychic health. Although these activities are recommended and practiced, there is little research proving their effectiveness. This article aims to describe, through surface electromyography, the occurrences, durations and sequences activity of longissimus dorsi, rectus abdominis and gluteus medius during thoracolumbar flexion (TLF), lumbar and lumbosacral flexion (LLSF), global flexion (GF), which is the combination of TLF and LLSF, and tail traction (TT). Seven healthy adult horses of three different breeds performed five repetitions of these movements for five seconds (sec). Electromyographic activity was captured with non-invasive superficial sensors positioned in the skin regions covering these muscles. The sequence was performed once per animal, muscle activity captured by surface electromyography, data from two replicates of each animal were selected, analyzed on matLab software and data tabulation were described during each maneuver. These maneuvers provoked punctual and transient activation of muscles mentioned above, confirming the ability to activate equine core muscles. However, responses were not standardized, which means there were variations of occurrence, duration and sequence, suggesting that for practical application of those maneuvers it is necessary to perform more repetitions with longer durations to activate more muscles.(AU)

Manobras para ativação da musculatura do core equino podem ser diferenciais para saúde física e psíquica dos animais, sendo recomendadas e praticadas, mas existem poucas pesquisas comprovando a eficácia delas. Este artigo tem como objetivo descrever, por meio da eletromiografia de superfície, as ocorrências, as durações e as sequências temporais da atividade muscular do longuíssimo dorsal, do reto abdominal e do glúteo médio durante a realização das manobras de flexão toracolombar, flexão lombar e lombossacra, flexão global (toracolombar e lombossacra) e tração de cauda. Para isso, sete equinos adultos e hígidos de três raças realizaram esses quatro movimentos clássicos para ativar o core equino, com cinco repetições e manutenção do estímulo reflexivo por cinco segundos. Durante a realização, a atividade eletromiográfica foi capturada com a utilização de sensores superficiais posicionados de forma não invasiva em regiões cutâneas referentes a cada músculo. O protocolo completo de manobras foi realizado uma vez por cada animal enquanto a atividade muscular era capturada. Posteriormente, duas repetições de cada animal foram triadas e submetidas ao software matLab para análise. Com base na tabulação dos dados, foram descritas as variáveis eletromiográficas de presença ou ausência de ativação muscular, a duração média dos picos eletromiográficos superiores ao RMS (root mean square) e a sequência da atividade muscular observada durante cada manobra. Essas manobras provocaram ativações pontuais e transitórias nos três músculos, o que confirma a capacidade de excitar músculos do core equino. Contudo, as respostas não foram padronizadas, sugerindo que, na prática dessa atividade, devem-se realizar mais repetições com durações superiores a cinco segundos, a fim de se buscarem maiores ativações.(AU)