Utilização de um modelo matemático e computacional para determinar o volume elementar representativo em imagens tomográficas de solo, em 2D e 3D / Use of a mathematical and computational model to determine the representative elemental volume in 2D and 3D soil tomographic images

Authors

  • Edilson da Silva Guimaraes Guimaraes Brazilian Journals Publicações de Periódicos, São José dos Pinhais, Paraná
  • Silvio Crestana

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv7n8-658

Keywords:

Quadtree, Volume elementar representativo (VER), Tomografia computadoriza, Octree

Abstract

A tecnologia avança desbravando fronteiras em todos os setores, a aplicação de
métodos não invasivos na agricultura vem sendo estudada de maneira mais intensa.
Pesquisadores têm desenvolvido equipamentos cada vez mais precisos e compactos para mensuração de atributos de solo. No limiar do conhecimento são desenvolvidas técnicas para ampliar o protagonismo do Brasil em tecnologias para agricultura tropical, máquinas e implementos automatizados, imagens de solos são estudadas com tomografia computadorizada. Por conseguinte a pesquisa em métodos e técnicas para aplicação de recursos computacionais avançados advindos da ciência dos solos (Data Science) e da teoria da imagem tornam-se essenciais. Diante desta conjectura, visando á preservação das amostras extraídas, a reutilização dos dados da amostra e a diminuição do tempo de analise dos dados de interesse, este artigo apresenta a utilização de um modelo matemático e computacional em imagens tomográficas advindas de seis tipos de solo com manejos distintos, tendo como finalidade a determinação do volume elementar representativo e a porosidade total. Foram utilizadas técnicas para geração de imagens com características conhecidas como o empacotamento de círculos para imagens 2D e o empacotamento compacto de esferas para imagens 3D, isto para validarem os algoritmos desenvolvidos. O método Quadtree foi aplicado para a decomposição das imagens 2D e o método Octree para a decomposição da pilha de imagens que compunham a imagem 3D, após o processo de decomposição foram gerados os gráficos em formato bloxplot para análise dos quartis e confirmação do VER em caixas/subvolumes de 64 pixels para Z2 e 64 voxels para Z3.

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Published

2021-08-30

How to Cite

Guimaraes, E. da S. G., & Crestana, S. (2021). Utilização de um modelo matemático e computacional para determinar o volume elementar representativo em imagens tomográficas de solo, em 2D e 3D / Use of a mathematical and computational model to determine the representative elemental volume in 2D and 3D soil tomographic images. Brazilian Journal of Development, 7(8), 85542–85548. https://doi.org/10.34117/bjdv7n8-658

Issue

Section

Original Papers