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.

Resumen Una alternativa al uso de inseticidas sintéticos en el control de especies importantes de moscas de la fruta (Tephritidae) es la técnica del insecto estéril (TIE). La TIE se basa en liberaciones masivas de machos estériles (sometidos a radiación) para controlar una población de plagas. Para especies de importancia como Rhagoletis pomonella, Bractocera oleae y Anastrepha fraterculus, es un desafio diferenciar los machos de las hembras en el estadio pupal. Aunque para algunas especies se liberan hembras estériles en campo, esto no es deseable en Anastrepha spp., ya que puede ocasionar daño por punción. Por lo tanto, hemos investigado imágenes hiperespectrales y RGB para classificar el sexo en pupas de A. fraterculus. Nuestro objetivo fue discriminar, a través de la descripción de espectros RGB y de perfiles hiperespectrales, machos y hembras en diferentes estadios de desarrollo pupal. Se obtuvieron imágenes de pupas de diferentes tiempos de desarrollo de grados-día (GD). Los perfiles hiperespectrales de las pupas de 288, 345 y 403 GD mostraron diferencias, indicando que el tono de la pupa se altera durante el desarrollo. En el espectro NIR (800 a 1.700 nm) se observó una mayor reflectancia entre 1.100 y 1.400 nm. En estas bandas ocurren diferencias en la desviación estándar de la reflectancia entre machos y hembras. En las imágenes RGB se observaron diferencias en el ángulo de variación radiométrica, desde la parte superior hasta la parte basal de las pupas. Para las hembras, el ángulo de variación radiométrica fue mayor (26°) que para los machos (15°). Por lo tanto, es posible determinar características discriminantes utilizando los perfiles espectrales, técnicas de imagen y análisis de datos para separar los sexos.

Abstract One alternative to pesticide-based control of important fruit fly (Tephritidae) species is the sterile insect technique (SIT). SIT is based on mass releases of sterile males (subjected to radiation) to control a given pest population. For several important species such as Rhagoletis pomonella, Bractocera oleae and Anastrepha fraterculus, a technical challenge is to differentiate males from females in the pupal stage. Although for some species sterile females are released in the field, it is not desirable to release females from Anastrepha spp. as puncture damage may occur. Therefore, we investigated hyperspectral and RGB imaging to classify the sex in A. fraterculus pupae. We aimed to discriminate, through the description of RGB spectra and hyperespectral profiles, males and females in different stages of pupal development. Images of pupae of different degree-day (DD) development times were obtained. The hyperspectral profiles pupae of 288, 345 and 403 DD showed differences, indicating that pupal hue is altered throughout the development. In the NIR spectrum (800 to 1,700 nm), a higher reflectance between 1,100 and 1,400 nm was observed. In these bands differences in the spatial standard deviation of reflectance between males and females occur. As for the RGB images we observed differences in radiometric variation angle from the top to the basal part of the pupae. For females the radiometric variation angle was greater (26°) than for the males (15°). Thus, it is possible to determine discriminatory characteristics using the spectral profiles, imaging techniques and data analysis to discriminate the sexes.

Neste artigo, os conceitos físicos envolvendo a tecnologia usada no Sistema de Posicionamento Global (GPS) são analisados do ponto de vista histórico e didático. As conexões existentes entre o funcionamento do GPS e as descobertas recentes da física, como a mecânica quântica e a teoria da relatividade, assim como os erros inerentes ao sistema, são descritos e exemplificados numericamente. Ao final, uma tarefa prática visando o melhor entendimento e familiarização com o sistema é sugerida. A partir da realização da atividade com alunos de graduação em física, algumas observações são feitas com o objetivo de orientar a execução da mesma.

This work aims at describe historically and didactically the physical concepts on the technology employed in the Global Positioning System (GPS). The existing connections between the GPS and the early physical findings, like the Theory of Relativity and the Quantum Mechanics, and the inherent inaccuracies, are described and numerically exemplified. In the end, a practice task is proposed in order to improve understanding and familiarity with the system. From the performance of the activity made with undergraduate students of physics, some observations are made in order to guide its execution.