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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41234| Título: | Estudo sobre a viabilidade do uso do banco de dados Neo4j para a interpolação de dados no contexto de agricultura de precisão |
| Título(s) alternativo(s): | Study on the feasibility of using the Neo4j database for data interpolation in the context of precision agriculture |
| Autor(es): | Silva, Heitor Aparecido da |
| Orientador(es): | Schenatto, Kelyn |
| Palavras-chave: | Banco de dados Sistemas de informação geográfica Mapas temáticos Data bases Geographic information systems Thematic maps |
| Data do documento: | 27-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | SILVA, Heitor Aparecido da. Estudo sobre a viabilidade do uso do banco de dados Neo4j para a interpolação de dados no contexto de agricultura de precisão. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025. |
| Resumo: | A geração de mapas temáticos por meio da interpolação de dados geoespaciais é uma prática essencial na Agricultura de Precisão, pois permite estimar atributos do solo em locais não amostrados a partir de dados coletados em pontos vizinhos. Esses mapas auxiliam na tomada de decisões agronômicas, permitindo otimizar e aumentar a produtividade. Este trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade da implementação dos métodos de interpolação pelo inverso da distância, inverso da distância ao quadrado e médias móveis como procedures no banco de dados Neo4j, visando sua aplicação nesse contexto. A motivação para o estudo reside no fato de que, embora o PostgreSQL, especialmente com a extensão PostGIS, seja amplamente reconhecido por sua robustez no tratamento de dados geoespaciais, pode apresentar limitações em aplicações que exigem grande escalabilidade, consultas complexas ou manipulação intensiva de relacionamentos entre dados. Nesse cenário, bancos orientados a grafos, como o Neo4j, vêm se destacando pela flexibilidade e eficiência em operações que envolvem conexões complexas. Os métodos foram implementados e executados em diversas configurações sobre dois conjuntos de dados distintos, com os resultados comparados a uma implementação equivalente no PostgreSQL. Foram coletados os tempos de execução e gerados mapas temáticos para avaliar os níveis de concordância entre os mapas. A análise indicou que o Neo4j apresentou desempenho superior, com reduções significativas no tempo de execução, especialmente em cenários de alta densidade de pontos, atingindo até 17 vezes mais rapidez na configuração mais extrema. Assim, conclui-se que a implementação dos métodos no Neo4j é não apenas viável, mas também promissora, contribuindo para o avanço do uso de bancos orientados a grafos em aplicações geoespaciais. |
| Abstract: | The generation of thematic maps through geospatial data interpolation is an essential practice in Precision Agriculture, as it enables the estimation of soil attributes in unsampled locations based on data collected from neighboring points. These maps support agronomic decision-making by optimizing input use and increasing productivity. This study aimed to verify the feasibility of implementing interpolation methods — inverse distance, inverse distance squared, and moving averages — as procedures in the Neo4j database, targeting their application in this context. The motivation for the study lies in the fact that, although PostgreSQL, especially with the PostGIS extension, is widely recognized for its robustness in handling geospatial data, it may present limitations in applications requiring high scalability, complex queries, or intensive manipulation of relationships between data. In this scenario, graph-oriented databases such as Neo4j have stood out for their flexibility and efficiency in operations involving complex connections. The methods were implemented and executed in various configurations across two distinct datasets, with the results compared to an equivalent implementation in the PostgreSQL environment. Execution times were collected and thematic maps were generated to assess the levels of agreement between the environments. The analysis indicated that Neo4j demonstrated superior performance, with significant reductions in execution time, especially in scenarios with high point density, achieving up to 17 times faster execution in the most extreme configuration. Thus, it is concluded that implementing these methods in Neo4j is not only feasible but also promising, contributing to the advancement of the use of graph-oriented databases in geospatial applications. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41234 |
| Aparece nas coleções: | MD - Ciência da Computação |
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