Sistema de classificação fuzzy para o risco de infestação por plantas daninhas considerando a sua variabilidade espacial Fuzzy classification system for risk of weed infestation considering spatial variability

Abstract

Este artigo trata do problema de classificação do risco de infestação por plantas daninhas usando técnicas geoestatísticas, análise de imagens e modelos de classificação fuzzy. Os principais atributos utilizados para descrever a infestação incluem a densidade de sementes, bem como a sua extensão, a cobertura foliar e a agressividade das plantas daninhas em cada região. A densidade de sementes reflete a produção de sementes por unidade de área, e a sua extensão, a influência das sementes vizinhas; a cobertura foliar indica a extensão dos agrupamentos das plantas daninhas emergentes; e a agressividade descreve a porcentagem de ocupação de espécies com alta capacidade de produção de sementes. Os dados da densidade de sementes, da cobertura foliar e da agressividade para as diferentes regiões são obtidos a partir de simulação com modelos matemáticos de populações. Neste artigo propõe-se um sistema de classificação fuzzy utilizando os atributos descritos para inferir os riscos de infestação de regiões da cultura por plantas daninhas. Resultados de simulação são apresentados para ilustrar o uso desse sistema na aplicação localizada de herbicida.This paper deals with the problem of classifying the risk of infestation by weeds in a field using geoestatistics techniques, image analysis and fuzzy classification models. The main attributes used to describe the infestation include seed density, seed density patch, weed cover and aggressivity to produce seeds in each region. Seed density reflects seed production per area unit; seed density patch reflects the influence of the neighbouring seeds in a clustering; weed cover indicates the extension of the emergent weed plant clusterings; and, finally, aggressivity describes the percentage of occupation of species with high weed seed production capacity. Data for seed density, weed cover and aggressivity for the different regions are obtained from mathematical models. In this paper, a fuzzy classification system using the attributes described is proposed to infer about the infestation risks of crop regions by weed plants. Simulation results of the proposed risk classification system are presented to illustrate its use in the site-specific herbicide application.

Keywords

• lógica fuzzy
• geoestatística
• dinâmica populacional
• mapas
• análise de imagem
• fuzzy logic
• geoestatistics
• populational dynamics
• maps
• image processing