Agricultura de Precisão

Código:

CAGR4009

Sigla:

CAGR4009

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Agrárias

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Agronómica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:EAGR	10	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	42	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1. Desenvolver uma visão integrada da Agricultura de precisão (AP), incluindo a sua multidimensionalidade, mundividência e a interoperabilidade.


2. Proporcionar aos estudantes os conhecimentos para avaliar a variabilidade espácio-temporal dos recursos, dos fatores de produção e de atributos biofísicos das culturas e dos solos para delinear a atuação precisa na gestão agronómica dessa variabilidade, de modo a garantir melhores indicadores agronómicos, económicos e ambientais ao nível da parcela (sistema de cultura), da empresa agrícola (sistema de produção) e da região (Sistema de Agricultura).


3. Demonstrar o uso proficiente das tecnologias e ferramentas para coletar, analisar e transformar, com abordagens causais, dados agronómicos em conhecimento útil para a AP.


4. Conceber o design de sistemas de cultura orientados para a AP em função de objetivos e restrições definidos pelo conhecimento, tecnologia, empresário e/ou pela sociedade. Estas restrições e objetivos podem ser de âmbito, entre outros, agronómico, económico, paisagístico, ambiental, ecológico, legislativo e de consciência ideológica.


5. Capacitar o desenvolvimento de soluções para realidades complexas e/ou com informação limitada em termos de AP incluindo análise critica e, comunicação proficiente dos raciocínios e conclusões a um publico exigente e diversificado.

Resultados de aprendizagem e competências

Os objetivos da unidade curricular de Agricultura de Precisão focam a necessidade de fornecer aos estudantes uma compreensão abrangente e aplicada dos princípios e práticas desta disciplina. Ao avaliar a variabilidade espácio-temporal dos recursos e dos fatores de produção, os conteúdos programáticos abordam diretamente a capacidade dos estudantes de delinear uma gestão agronómica precisa, contribuindo para indicadores agronómicos, económicos e ambientais otimizados em diferentes escalas, desde a parcela até à região.

A integração de conceitos gerais em Agricultura de Precisão com tecnologias de suporte, como sistemas de posicionamento e informação geográfica, sensores de proximidade do solo e planta, e unidades motrizes, demonstra o compromisso da UC em desenvolver uma visão integrada da AP, capacitando os estudantes para o uso proficiente das tecnologias e ferramentas disponíveis para coletar, analisar e transformar dados agronómicos em conhecimento útil.

Esta abordagem é fundamental para conceber sistemas de cultura orientados para a Agricultura de Precisão, considerando diversos objetivos e restrições definidos pelo contexto agronómico, económico, ambiental e social, e capacitar os estudantes para desenvolver soluções inovadoras em situações complexas ou com informação limitada, promovendo uma análise crítica e uma comunicação proficiente de raciocínios e conclusões

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Os conhecimentos em sistemas de informação geográfica são relevantes para a eficiente assimilação dos conteúdos da UC. Será fornecida informação e guião de estudo autónoma para os estudantes que não tenham estas competências.

Programa

1. INTRODUÇÃO À AGRICULTURA DE PRECISÃO (AP)

- Conceitos operacionais em Agricultura de Precisão

- Dimensões da Agricultura de Precisão: Agronomia, Tecnologia e Sustentabilidade

Variabilidade dos Solos e das Plantas: Compreensão das causas, métodos de medição e atuação

1. TECNOLOGIAS DE SUPORTE À AGRICULTURA DE PRECISÃO

- Sistemas de Posicionamento e Navegação

- Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

- Tecnologias de Detecção Remota

1. TECNOLOGIAS OPERACIONAIS

- Sensores para Solos e Plantas

- Plataformas Terrestres e Aéreas

- Sistemas de Controlo: Comunicação PC-Trator-Implemento

- Outros Sistemas de Controlo: Condução semi-automática, Telemetria, Tecnologias de Taxa Variável (VRT, conceitos básicos).

1. OPERAÇÕES AGRONÓMICAS COM TECNOLOGIAS DE TAXA VARIÁVEL (VRT)

- Conceitos gerais e específicos, operações e maquinaria associada

- Tomada de decisão agronómica: Em tempo real, com mapa de prescrição e com sistemas de apoio à decisão (DSS)

- Monitorização e mapeamento de Fenotipagem

- Operações de Mobilização do Solo, Sementeira, Fertilização, Proteção das Plantas e Colheita

1. IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE AGRICULTURA DE PRECISÃO

Bibliografia Obrigatória

Shannon, D., Clay, D. e Kitchen, N; Precision Agriculture Basics, American Society of Agronomy, 2018. ISBN: 9780891183679

Bibliografia Complementar

Søren Marcus Pedersen, Kim Martin Lind; Precision Agriculture: Technology and Economic Perspectives, Springer Cham, 2017. ISBN: 978-3-319-68713-1

Observações Bibliográficas

Na primeira aula são apresentados os principais recursos bibliográficos recomendados os quais são tipificados de acordo com a sua utilização na UC. Ao longo da UC serão recomendados textos e artigo científicos disponíveis na biblioteca digital da UP para suporte dos temas lecionados e que, geralmente, são complementares dos livros de texto recomendados, por exemplo:

-          Shannon, D., Clay, D. e Kitchen, N. 2018. Precision Agriculture Basics. American Society of Agronomy, Crop Science Society of America and Soil Science Society of America, Book series, 230p + anexos. ISBN:9780891183679.
Os artigos científicos indicados serão atualizados periodicamente de acordo com o desenvolvimento do estado da arte. Os estudantes, como referido, terão ainda acesso aos tutoriais e documentação de apoio à utilização de aplicações das ferramentas informáticas, especificamente desenvolvidos para esta UC

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Esta UC adotará uma abordagem pedagógica centrada no aluno, promovendo a aprendizagem ativa e prática.
O processo de ensino/aprendizagem é estruturado no trabalho presencial autónomo e acompanhado, em aulas teóricas (T), teórico-práticas (TP), e atendimento personalizado, visando a aquisição de conhecimento (factual, conceptual, processual e metacognitivo) e o desenvolvimento do processo cognitivo (integrar, compreender, aplicar, analisar, avaliar e criar).

As atividades de aprendizagem incluem

- Ensino-Aprendizagem baseado em projetos, que deverá beneficiar de enquadramento em estudos de caso de implementação de modelos de AP/tecnologias em ambiente empresarial e na investigação realizada no universo UP.

- Utilização de ferramentas especializadas: “Geomática e Agromática” entre outras.

- Aprendizagem pela descoberta guiada em ambiente de simulação e gamificação baseadas na utilização de ferramentas e aplicações computacionais de simulação digital especializadas no ensino agronómico e concretamente em AP que permite espaços de realidade virtual que aproximam os estudantes e os professores do contexto profissional.

- Atividades de ensino-aprendizagem em ambiente não académico, operacionalizadas em 1) centros de investigação, para os estudantes contatarem com a oficina, a instrumentação, a “cocriação” da prototipagem com TLR mais baixos e 2) Lighthouses e Living labs e 3) montras tecnológicas que permitam o contacto dos estudantes com inovação tecnológica com maior nível de maturidade tecnologia (TRL 9).

- Método expositivo ou dedutivo: desenvolvimento da exposição por ciclos de iniciação-resposta para a interação programada dos estudantes na análise participativa dos conceitos e exemplos de aplicações de AP.

As aulas com caráter expositivo poderão utilizar, as modalidades de ensino “b-learning” sendo esta modalidade também recomendada em contexto de apoio tutorial às “atividades de projeto”.

A coerência entre as metodologias e os objetivos é evidente, proporcionando uma abordagem equilibrada e abrangente que permite aos estudantes não só adquirir conhecimentos teóricos, mas também interagir com o desenvolvimento de sistemas baseados em AP.

Software

Plataforma de computação geoespacial na nuvem
Quantum GIS (QGIS
R studio
Automated Radiative Transfer Models Operator (ARTMO)
Farm simulator

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	45,00
Trabalho laboratorial	25,00
Trabalho prático ou de projeto	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	49,00
Estudo autónomo	73,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

1. Cumprimento da assiduidade conforme estabelecido no regulamento de avaliação discente (https://sigarra.up.pt/up/LEGISLACAO_GERAL.ver_legislacao?p_nr=4025), respeitando o limite máximo de faltas de 25% das aulas lecionadas.


2. Entrega e aceitação dos trabalhos práticos, projetos ou estudos de caso dentro dos prazos estipulados.


3. Estudantes que já obtiveram frequência e aprovação nos trabalhos práticos, projetos ou estudos de caso em anos anteriores (até 2 anos) serão admitidos ao exame final, sem necessidade de repetir essa componente de avaliação.


4. Os estudantes com estatuto que permita a dispensa de assiduidade (ex. isenção de faltas), para obtenção da frequência, devem realizar os trabalhos práticos/projetos/estudos de caso previstos na UC

Fórmula de cálculo da classificação final

A fórmula de calculo da classificação final (CF) do estudante na UC é a seguinte:

CF = (EE x (45 - %Cs) + TP1x20+TP2 x 7.5 + TP3 x 10 + TP4 x 10 + FS x 7.5 + (Cs x (0-7.5))/100

Classificação final:

- Exame escrito

- Trabalho prático 1 (TP1) – GNSS/RTK

- Trabalho prático 2 (TP2) – Sensores e Invidices de vegetação.

- Trabalho prático 3 ( TP3) -  GIS/Deteção remota

- Practical Work 4 (TP4) -  Mapa de prescrição

- Farm simulador  (Fs)

- Competências complementares (opcional) - Cs 

Para aprovação na unidade curricular:

• Componente EE ≥ 8 valores.
• CF superior a 9,5 valores.
• Caso algumas das avaliações previstas não sejam realizadas, a respetiva ponderação será transferida para a componente EE.
• Para melhoria da classificação na UC, os estudantes devem realizar todas as avaliações previstas (não são permitidas melhorias parciais).

Trabalho de estágio/projeto

na

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Na “época de avaliação especial de conclusão de curso” e na “época de avaliação para estudantes com estatuto ou condição especial”, além do exame escrito, os estudantes deverão ser avaliados em todas as componentes previstas na "formulação de avaliação" da UC, como trabalhos práticos (TPn), projetos ou estudos de caso. Para este efeito, não poderão ser utilizados trabalhos realizados em momentos anteriores de avaliação.

Os estudantes que pretendam usufruir desta época especial de avaliação devem, após verificar a sua elegibilidade, contactar o docente da UC com, pelo menos, uma semana de antecedência em relação ao exame, para que lhes sejam fornecidos os protocolos dos TPn, projetos ou estudos de caso a realizar.

Os estudantes com estatuto que permita a dispensa de assiduidade (ex. isenção de faltas), para obtenção da frequência, devem realizar os trabalhos práticos/projetos/estudos de caso previstos na UC, tal como referido anteriormente.

Melhoria de classificação

A melhoria da classificação na UC abrange todas as componentes de avaliação previstas (cf. fórmula de avaliação), além do exame escrito. Não é permitida a melhoria parcial de componentes individuais da UC. Todos os trabalhos práticos (TPn)/projetos/estudos de caso submetidos para melhoria deverão ser diferentes daqueles apresentados em momentos de avaliação anteriores, como na época normal.

Para realizar a prova de melhoria, os estudantes devem, previamente, inscrever-se na “secretaria de alunos” da FCUP.

Observações

- Parte das aulas práticas serão lecionadas em explorações agrícolas colaborativas, conforme protocolo estabelecido previamente com a FCUP.

- Artigos técnicos e científicos selecionados serão disponibilizados para suportar conteúdos especificas da UC.

Acompanhamento dos alunos fora dos tempos letivos Disponibilizo todos os meus contactos (telefone, telemóvel, e e-mails) e dou autorização para me telefonarem a qualquer hora, alertando para a ponderação em função da urgência do assunto. Antes do exame, farei 1 aula de esclarecimento de dúvidas Por imperativos do ECDU, manterei um horário de assistência aos alunos fora dos tempos letivos: Horário de atendimento: quintas-feiras das 13h às 14h.