Спасибо всем.
Решил проблему, частично с помощью alxl, частично - благодаря предусмотрительности ребят, которые пилят ev3dev. Эти ребята в /etc/rcS.d/ кладут скрипт firstboot, который у них первым делом удаляет себя из автозапуска, вторым - через parted расширяет раздел до размера MicroSD, третьим - через resize2fs расширяет рутовую файловую систему до размера раздела.
Таким образом, становится достаточно доустановить ПО, ужать через parted раздел до минимально возможного, скопировать в автозагрузку скрипт firstboot и с помощью dd снять c MicroSD образ только нужного объема.
После обратного копирования на MicroSD подготовленного образа, система при первой загрузке на контроллере EV3 сама разбухнет до полного объема.