Utilização de Python na estimativa de produção da cana-de açúcar a partir de índices de vegetação

dc.contributor.advisorLIRA, Vanda Maria
dc.contributor.authorFerreira, José Sérvulo Costa
dc.date.accessioned2025-07-11T09:40:15Z
dc.date.available2025-07-11T09:40:15Z
dc.date.issued2025-07-04
dc.description.abstractThe sugarcane crop holds significant economic importance in Brazil, especially in the producing regions of the Northeast. In this context, the use of agricultural monitoring technologies, such as remote sensing and statistical modeling, has proven essential for accurate and efficient yield estimation. This study aimed to estimate sugarcane production based on the application of the vegetation indices NDVI, SAVI, and EVI, obtained from multispectral images of the Sentinel-2 satellite, using an automated processing workflow in Python. The study area comprised a rainfed field of approximately 60 hectares located in the municipality of Maxaranguape, in the state of Rio Grande do Norte. The images were acquired between 53 and 121 days before harvest, a period during which the crop is in an advanced stage of vegetative development. The processing was carried out using the Rasterio, GeoPandas, and Scikit-learn libraries. The spectral indices were used as independent variables in a multiple linear regression model, which yielded a coefficient of determination (R²) of 0.8695 and a root mean square error (RMSE) of 147.65 t, approximately 2.46 t/ha. The results indicated a strong correlation between the vegetation indices and the production observed in the field, highlighting the performance of the 2020 and 2022 harvests. Factors such as the image acquisition window, water availability, and operational aspects like harvest delay directly influenced the accuracy of the estimates. The use of vegetation indices integrated with computational tools offers a viable, replicable, and low-cost alternative for agricultural production monitoring.
dc.description.resumoA cultura da cana-de-açúcar possui relevante importância econômica no Brasil, especialmente nas regiões produtoras do Nordeste. Nesse contexto, o uso de tecnologias de monitoramento agrícola, como o sensoriamento remoto e a modelagem estatística, tem se mostrado essencial para estimativas de produção precisas e eficientes. Este trabalho teve como objetivo estimar a produção da cana-de-açúcar com base na aplicação dos índices de vegetação NDVI, SAVI e EVI, obtidos a partir de imagens multiespectrais do satélite Sentinel-2, utilizando um fluxo de processamento automatizado em linguagem de programação Python. A área de estudo compreendeu um plantio de aproximadamente 60 hectares localizado no município de Maxaranguape-RN, cultivado sob sistema de sequeiro. As imagens foram adquiridas entre 53 e 121 dias antes da colheita; período em que a cultura se encontra em fase avançada de desenvolvimento vegetativo. O processamento foi realizado por meio das bibliotecas Rasterio, GeoPandas, Scikit-learn. Os índices espectrais foram utilizados como variáveis independentes em um modelo de regressão linear múltipla, que apresentou coeficiente de determinação (R²) de 0,8695 e erro médio quadrático (RMSE) de 147,65 t, aproximadamente 2,46 t/ha. Os resultados indicaram forte correlação entre os índices de vegetação e a produção observada em campo, destacando o desempenho das safras de 2020 e 2022. Fatores como a janela temporal de aquisição das imagens, as condições hídricas e aspectos operacionais, como o atraso na colheita, influenciaram diretamente a acurácia das estimativas. O uso de índices de vegetação integrados a ferramentas computacionais oferece uma alternativa viável, replicável e de baixo custo para o monitoramento da produção agrícola.
dc.identifier.citationFERREIRA, J. S. C. Utilização de Python na estimativa de produção da cana-de-açúcar a partir de índices de vegetação. Orientadora: Vanda Lira. 2025. 41 p. Monografia (Graduação em Engenharia Agronômica). Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/64257
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.countryBrazil
dc.publisher.departmentUnidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias
dc.publisher.initialsUFRN
dc.publisher.programEngenharia Agronômica
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectAgricultura de precisão
dc.subjectAnálise espectral
dc.subjectMonitoramento de safras
dc.subjectGeotecnologias.
dc.titleUtilização de Python na estimativa de produção da cana-de açúcar a partir de índices de vegetação
dc.title.alternativeUse of Python in Estimating Sugarcane Yield Based on Vegetation Indices
dc.typebachelorThesis

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