Diversidade florística: uma abordagem não supervisionada
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04032026-151118/ |
Resumo: | A restauração ecológica em ambientes tropicais biodiversos exige estratégias eficazes de monitoramento da diversidade florística. Este trabalho propõe um pipeline inovador baseado em aprendizado profundo não supervisionado para o mapeamento da diversidade de copas arbóreas, utilizando imagens RGB de altíssima resolução obtidas por RPA. A abordagem integra a ferramenta CanopyRS para a detecção e segmentação automática de copas individuais (ITC), seguida pela aplicação do modelo SwAV para agrupamento morfológico não supervisionado. O método foi testado em três tratamentos experimentais de plantio em área de restauração, com diferentes níveis de riqueza de espécies (20, 58 e 114 espécies). Foram avaliadas métricas quantitativas (ARI, AMI, V-measure, pureza e F1-score), análises qualitativas (matrizes de confusão, t-SNE) e mapas de calor da diversidade com base nos agrupamentos. Os resultados demonstram que o SwAV é capaz de identificar padrões fenotípicos coerentes, com agrupamentos frequentemente alinhados às espécies botânicas identificadas em campo. Entretanto, observou-se um trade-off entre a granularidade, dada pelo aumento no número de protótipos (K), e a referência taxonômica, com fragmentação de espécies em múltiplos clusters. |
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Diversidade florística: uma abordagem não supervisionadaFloristic diversity: an unsupervised approachAbordagem não supervisionadaDeep learningDeep learningDiversity mappingMapeamento da diversidadeRemote sensingSensoriamento remotoUnsupervised modelsA restauração ecológica em ambientes tropicais biodiversos exige estratégias eficazes de monitoramento da diversidade florística. Este trabalho propõe um pipeline inovador baseado em aprendizado profundo não supervisionado para o mapeamento da diversidade de copas arbóreas, utilizando imagens RGB de altíssima resolução obtidas por RPA. A abordagem integra a ferramenta CanopyRS para a detecção e segmentação automática de copas individuais (ITC), seguida pela aplicação do modelo SwAV para agrupamento morfológico não supervisionado. O método foi testado em três tratamentos experimentais de plantio em área de restauração, com diferentes níveis de riqueza de espécies (20, 58 e 114 espécies). Foram avaliadas métricas quantitativas (ARI, AMI, V-measure, pureza e F1-score), análises qualitativas (matrizes de confusão, t-SNE) e mapas de calor da diversidade com base nos agrupamentos. Os resultados demonstram que o SwAV é capaz de identificar padrões fenotípicos coerentes, com agrupamentos frequentemente alinhados às espécies botânicas identificadas em campo. Entretanto, observou-se um trade-off entre a granularidade, dada pelo aumento no número de protótipos (K), e a referência taxonômica, com fragmentação de espécies em múltiplos clusters.Ecological restoration in highly biodiverse tropical environments demands effective strategies for monitoring floristic diversity. This study proposes an innovative pipeline based on unsupervised deep learning for mapping tree crown diversity using ultra-high-resolution RGB imagery acquired by remotely piloted aircraft (RPA). The approach integrates the CanopyRS tool for automatic detection and segmentation of individual tree crowns (ITC), followed by the application of the SwAV model for unsupervised morphological clustering. The method was tested across three experimental restoration treatments with varying species richness levels (20, 58, and 114 species). Quantitative metrics (ARI, AMI, V-measure, purity, and F1-score), qualitative analyses (confusion matrices, t-SNE), and diversity heatmaps based on clustering results were evaluated. The findings demonstrate that SwAV can identify coherent phenotypic patterns, with clusters frequently aligning with botanical species identified in the field. However, a trade-off was observed between clustering granularitydriven by increased numbers of prototypes (K) and taxonomic reference, resulting in the fragmentation of some species into multiple clusters.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFerreira, Matheus PinheiroFuza, Matheus Santos2025-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-04032026-151118/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-05T20:13:02Zoai:teses.usp.br:tde-04032026-151118Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-05T20:13:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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