| dc.creator | Oliveira Júnior, Marcos Antonio de | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-03T15:57:24Z | |
| dc.date.available | 2024-05-02 | |
| dc.date.available | 2024-05-03T15:57:24Z | |
| dc.date.issued | 2023-12-12 | |
| dc.identifier.citation | OLIVEIRA JUNIOR, Marcos Antonio de. An API-based Framework for Clustering Meteorological Time Series for Agricultural Applications. Orientador: Gerson Geraldo Homrich Cavalheiro. 2023. 140 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/12907 | |
| dc.description.abstract | Climate variability plays a key role in shaping agricultural outcomes, influencing crop growth, yield and resource management strategies. The ability to discern meaningful patterns in complex meteorological data sets is invaluable for optimizing agricultural practices and ensuring global food security. Climate zoning, for example, is important knowledge that contributes to the accuracy of agricultural recommendation systems. In this context, this work proposes an API-based framework to group meteorological data in time series format for agricultural applications. The main objective of the framework is to enable the identification of climate patterns in variables collected by meteorological stations, in order to provide climate zoning for agricultural decision-making, in a reliable and automated way. After an extensive and descriptive systematic review of existing literature, statistical techniques, clustering algorithms and similarity metrics were brought together, extended and implemented in API format. The set of applied methods was ordered in a logical and efficient sequence, guiding the tasks of data extraction, pre-processing, feature engineering, clustering and validation. The applicability of the framework was validated through two case studies using meteorological data, from FAWN/FL and SIMAGRO-RS, followed by a discussion of the results. The results obtained indicated the feasibility of using the framework, its contributions and limitations, highlighting its potential for improving input into agricultural decision systems. Finally, insights obtained from clustering are highlighted and ways of using the API are proposed in an interconnected way with agricultural systems. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
| dc.language | eng | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Clusterização | pt_BR |
| dc.subject | Séries temporais | pt_BR |
| dc.subject | Estações meteorológicas | pt_BR |
| dc.subject | Aprendizado de máquina | pt_BR |
| dc.subject | Clustering | pt_BR |
| dc.subject | Time series | pt_BR |
| dc.subject | Meteorological stations | pt_BR |
| dc.subject | Machine learning | pt_BR |
| dc.title | An API-based Framework for Clustering Meteorological Time Series for Agricultural Applications | pt_BR |
| dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | A variabilidade climática possui grande importância na definição dos resultados agrícolas, influenciando o crescimento das culturas, o rendimento e as estratégias de gestão de recursos. A capacidade de identificar padrões significativos em conjuntos de dados meteorológicos complexos é de grande valor para otimizar as práticas agrícolas e garantir a segurança alimentar mundial. O zoneamento climático, por exemplo, é um conhecimento importante que contribui para a precisão dos sistemas de recomendação agrícola. Neste contexto, este trabalho propõe um framework baseado em API para clusterizar dados meteorológicos em formato de série temporal para aplicações agrícolas. O principal objetivo do framework é viabilizar a identificação padrões climáticos em variáveis recolhidas por estações meteorológicas, a fim de subsidiar a tomada de decisões agrícolas com um zoneamento climático, de forma confiável e automatizada. Após uma extensa e descritiva revisão sistemática da literatura existente, técnicas estatísticas, algoritmos de clusterização e métricas de similaridade foram reunidos, estendidos e implementados no formato de API. O conjunto de métodos aplicados foi ordenado em uma sequência lógica e eficiente, de forma a guiar as tarefas de extração de dados, pré-processamento, engenharia de features, clusterização e validação. A aplicabilidade do framework foi validada por meio de dois estudos de caso utilizando dados meteorológicos, da FAWN/FL e do SIMAGRO-RS, seguidos de discussão dos resultados. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade da utilização do framework, suas contribuições e limitações, destacando o seu potencial para melhoria da entrada de sistemas de decisão agrícola. Por fim, são destacados insights obtidos a partir da clusterização e são propostas formas de utilização da API, interligada com sistemas agrícolas. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Cavalheiro, Gerson Geraldo Homrich | |
| dc.subject.cnpq1 | CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |