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dc.creatorSilva, Luis Henrique Macedo da-
dc.date.accessioned2025-11-03T22:34:23Z-
dc.date.available2025-11-03T22:34:23Z-
dc.date.issued2025-08-15-
dc.identifier.citationSILVA, Luis Henrique Macedo da. Do classificador ao estimador: adaptando transformers para predição contínua de produtividade agrícola para soja a partir de séries temporais de imagens de satélites. 2025. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38818-
dc.description.abstractAgriculture is an important sector for the global economy and food security; however, it faces challenges related to environmental variability and the scarcity of accurate data for analysis and decision-making. Forecasting agricultural productivity, especially for crops such as soybeans, is crucial for resource optimization and agricultural planning. In recent years, remote sensing through satellite imagery has provided frequent and detailed data, helping to understand the dynamics of vegetation cover, plants and land use patterns. When combined with deep learning techniques, it has become a powerful tool for monitoring and analyzing agricultural areas. This work proposes the adaptation of a model originally designed for crop classification, the SITS-FORMER, to a regression task, validated through soybean productivity estimation in small agricultural plots. To this end, a specific dataset was developed, combining time series from the Sentinel-2 satellite with historical soybean productivity data from selected Brazilian municipalities. This was done in light of the limited availability of reliable agricultural data and the need to validate crop presence across multiple years. The construction of this dataset was relevant to ensure the quality and representativeness of the information used for training and validating the model. By transforming the SITSFORMER from a classification model into a regression model, it became possible to leverage its ability to learn temporal, spatial and spectral representations from image series, enabling continuous productivity prediction instead of simple categorization. This approach allows for yield estimation with practical applicability, meeting the demand for quick and accessible information in precision agriculture. The experiments conducted demonstrated that the adapted model is promising and performed better when using a complete temporal window aligned with the crop calendar, reaching a coefficient of determination (R²) of 0.067. The use of the MSE loss function further enhanced the results under this temporal configuration, yielding a value of 0.10. However, the model showed limitations in capturing extreme productivity values, both high and low, indicating low sensitivity to outliers.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectSensoriamento remotopt_BR
dc.subjectImagens de sensoriamento remotopt_BR
dc.subjectProdutividade agrícolapt_BR
dc.subjectRemote sensingpt_BR
dc.subjectRemote-sensing imagespt_BR
dc.subjectAgricultural productivitypt_BR
dc.titleDo classificador ao estimador: adaptando transformers para predição contínua de produtividade agrícola para soja a partir de séries temporais de imagens de satélitespt_BR
dc.title.alternativeFrom classifier to estimator: adapting transformers for continuous soybean yield prediction from satellite image time seriespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA agricultura e um setor importante para a economia global e a segurança alimentar, porém enfrenta desafios relacionados a variabilidade das condições ambientais e a escassez de dados precisos para análise e tomada de decisão. A previsão da produtividade agrícola, especialmente em culturas como a soja, e fundamental para otimizar recursos e apoiar o planejamento agrícola. Nos últimos anos, o sensoriamento remoto, por meio de imagens de satélite, proporciona dados frequentes e detalhados, ajudando a entender a dinâmica da cobertura vegetal, das plantas e padrões de uso da terra, e, aliado a técnicas de deep learning, tem se consolidado como uma ferramenta poderosa para monitorar e analisar areas agrícolas. Este trabalho propõe a adaptação de um modelo originalmente concebido para classificação de culturas, o SITS-FORMER, para a tarefa de regressão, com sua valição através da produtividade de soja em pequenas áreas agrícolas. Para isso, desenvolveu-se um dataset específico, que combina séries temporais do satélite Sentinel-2 com dados históricos de produtividade dos municípios brasileiros selecionados, levando em considerac¸ao a escassez de dados agrícolas confiáveis e a necessidade de validação da presença da cultura em diferentes anos. Essa construção do conjunto de dados foi relevante para garantir a qualidade e representatividade das informações usadas no treinamento e validação do modelo. Ao transformar o modelo SITS-FORMER de classificador para regressor, foi possível aproveitar seu potencial de aprendizado das representações temporais, espaciais e espectrais das séries de imagens, possibilitando uma predição contínua da produtividade em vez de uma simples categorização. Essa abordagem permite estimar rendimentos com aplicabilidade prática, atendendo a demanda por informações mais rápidas e acessíveis na agricultura de precisão. Os experimentos realizados mostraram que o modelo adaptado e promissor e se aproveitou melhor de uma janela temporal completa, alinhada ao calendário agrícola, alcançando um coeficiente de determinação de 0,067. A funçãode perda MSE alavancou os resultados obtidos com essa janela temporal, alcançamndo um coeficiente de 0,10. No entanto, observou-se uma limitação do modelo em capturar valores de produtividade mais extremos, tanto elevados como reduzidos, indicando uma baixa sensibilidade a outliers.pt_BR
dc.degree.localCornélio Procópiopt_BR
dc.publisher.localCornelio Procopiopt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0009-3749-4343pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/2123395356223987pt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Natassya Barlate Floro da-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3393376801047734pt_BR
dc.contributor.referee1Araujo, Alex Sandro Alves de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9391450129917031pt_BR
dc.contributor.referee2Oliveira, Claiton de-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/8851289265109891pt_BR
dc.contributor.referee3Correa, Cleber Gimenez-
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/0521761025000380pt_BR
dc.contributor.referee4Silva, Natassya Barlate Floro da-
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/3393376801047734pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informáticapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.subject.capesCiência da Computaçãopt_BR
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