Técnicas de diagnóstico de influência local na análise espacial da produtividade da soja

A modelagem da estrutura de dependência espacial pela abordagem da geoestatística é fundamental para a definição de parâmetros que definem esta estrutura, e que são utilizados na interpolação de valores em locais não amostrados pela técnica de krigagem. Entretanto, a estimação de parâmetros pode ser muito afetada pela presença de observações atípicas nos dados amostrados. O desenvolvimento deste trabalho teve por objetivo utilizar técnicas de diagnóstico de influência local em modelos espaciais lineares gaussianos, utilizados em geoestatística, para avaliar a sensibilidade dos estimadores de máxima verossimilhança e máxima verossimilhança restrita na presença de dados discrepantes. Estudos com dados experimentais mostraram que tanto a presença de valores atípicos como de valores considerados influentes, pela análise de diagnóstico, pode exercer forte influência nos mapas temáticos, alterando, assim, a estrutura de dependência espacial. As aplicações de técnicas de diagnóstico de influência local devem fazer parte de toda análise geoestatística a fim de garantir que as informações contidas nos mapas temáticos tenham maior qualidade e possam ser utilizadas com maior segurança pelo agricultor.

Mapeamento das áreas de cana-de-açúcar na região norte fluminense - RJ por uso de técnicas de sensoriamento remoto

Este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica da ocupação do uso do solo cultivado com a cultura da cana-de-açúcar nos seis principais municípios produtores da região Norte Fluminense - RJ, entre o período de 1984 a 2007. Foram utilizadas 18 imagens do sensor TM-Landsat, técnicas de interpretação visual e de Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), para gerar mapas temáticos das áreas ocupadas com a cultura. Com base nesses mapas, foi possível analisar a espacialização das áreas de cana e quantificá-las em cada município. Dos resultados obtidos, pode-se concluir que, entre os anos de 2004 a 2007, ocorreu um decremento total na área ocupada com a cultura, em 43.308,33 ha. A partir do ano de 2000 até 2007, houve um incremento de 24.422,72 ha, principalmente nos municípios de Campos dos Goytacazes, São Francisco de Itabapoana e Cardoso Moreira. Os resultados indicam que o uso do MLME permitiu um mapeamento mais exato das áreas ocupadas com cana-de-açúcar.

Variabilidade espacial e temporal do fósforo, potássio e da produtividade de uma lavoura cafeeira

A agricultura de precisão surge como uma importante ferramenta para melhorar o gerenciamento da produção cafeeira, mostrando que o conhecimento de determinadas características do solo, associado à resposta de produtividade do cafeeiro, pode facilitar a aplicação localizada e racional dos insumos, com resultados ambientais e econômicos positivos. Desta forma, o presente trabalho objetivou utilizar ferramentas de agricultura de precisão aliadas a ferramentas da geoestatística para avaliar as variáveis fósforo, potássio e produtividade do cafeeiro, em três safras agrícolas, por meio de análises dos semivariogramas e de mapas de isolinhas interpolados por krigagem, e demonstrar que estas ferramentas são de grande valia para o manejo da cultura do café. Este trabalho foi conduzido na fazenda Brejão, no município de Três Pontas, Minas Gerais, nas safras de 2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010, utilizando-se dos atributos químicos do solo, fósforo e potássio, amostrados com o auxílio de um quadriciclo com trado calador e dados de produtividade, que foram obtidos por meio de colheita manual, ambos em pontos georreferenciados. Foi possível caracterizar a magnitude da variabilidade espacial dos atributos em estudo, que apresentaram grande variação no tempo e no espaço. Os melhores ajustes dos semivariogramas permitiram a confecção de mapas mais precisos, contribuindo para a utilização da geoestatística na cafeicultura.

Influência local em um modelo espacial linear da produtividade da soja utilizando distribuição t-Student

O uso das ferramentas da geoestatística, aliadas à agricultura de precisão permitem o acompanhamento das áreas agrícolas produtoras de soja, estabelecendo as relações de dependência espacial entre os pontos amostrados. A modelagem da estrutura de variabilidade espacial possibilita a construção de mapas temáticos dos atributos estudados, utilizando como método de interpolação a krigagem. Porém, a presença de valores atípicos entre os elementos amostrais pode influenciar na construção e interpretação desses mapas. A distribuição de probabilidades t-Student tem sido utilizada na tentativa de diminuir a influência dos valores atípicos durante a estimativa dos parâmetros de dependência espacial, por ter caudas mais pesadas que a distribuição normal. A detecção dos valores influentes na área em estudo, por meio da análise de diagnósticos de influência local, confere maior confiabilidade na utilização dos mapas gerados, corroborando a aplicação de insumos. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi aplicar as técnicas de influência local em dados espacialmente referenciados, com os modelos de perturbação aditiva e utilizando a matriz escala, considerando a distribuição t-Student n-variada. Foi utilizado um modelo espacial linear para o estudo de dados da produtividade da soja em função da altura média de plantas e do número médio de vagens por planta. As técnicas de influência local foram eficientes para detectar pontos que influenciam na escolha do modelo geoestatístico, nas estimativas dos parâmetros e na construção do mapa temático.

Uso da geoestatística na avaliação de variáveis ambientais em galpão de suínos criados em sistema "wean to finish" na fase de terminação

O "wean to finish" é um sistema de criação de suínos que ainda é novo no Brasil, e não existem muitos estudos a respeito do ambiente onde estes animais são criados. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o ambiente térmico e aéreo por meio da técnica da geoestatística em galpão de suínos criados no sistema "wean to finish", na fase de terminação, nos horários das 09h, 12h e 15h. A variabilidade dos atributos foi baseada na estatística descritiva dos dados de temperatura, umidade relativa, velocidade do ar, concentrações de amônia e dióxido de carbono, obtendo-se: média, mediana, coeficiente de variação, assimetria e curtose, com o teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov, através do programa estatístico Minitab 15. Para a determinação da existência ou não da dependência espacial, utilizou-se do exame de semivariograma, através do programa GS+, e, na elaboração dos mapas de distribuição espacial das variáveis, foi utilizado o programa Surfer. Os atributos de velocidade do ar e as concentrações dos gases NH3 e CO2 apresentaram alto coeficiente de variação devido aos dados serem heterogêneos, pois a instalação apresentava ventilação natural. O uso dos mapas de krigagem permitiu observar a diferença espacial da distribuição das variáveis avaliadas com diferentes números de animais/baia e em diferentes horários.

Variabilidade espacial da força de desprendimento de frutos do cafeeiro

O objetivo deste trabalho foi utilizar técnicas de georreferenciamento e de geoestatística para analisar a variabilidade espacial da força de desprendimento de frutos de cafeeiros por meio de semivariogramas e pela interpolação por krigagem. O trabalho foi conduzido no município de Três Pontas - MG, Brasil. A força de desprendimento dos frutos verdes e de cerejas dos cafeeiros foi obtida por meio de um protótipo de dinamômetro em pontos georreferenciados. A dependência espacial dos dados foi analisada por meio de ajustes de semivariogramas, clássico e robusto, para o método dos mínimos quadrados ordinários e ponderados, e apenas o ajuste clássico, para os métodos da máxima verossimilhança e máxima verossimilhança restrita. Testaram-se, para cada um dos métodos, os modelos esférico, exponencial e gaussiano. Os mapas de isolinhas obtidos por krigagem foram produzidos, baseados no melhor método e modelo de ajuste da função semivariograma, que foram obtidos pelas estatísticas de validação. As variáveis em estudo apresentaram estruturas de dependência espacial, as quais foram modeladas pelos semivariogramas, o que possibilitou a confecção dos mapas de isolinhas de distribuição espacial, obtidos por krigagem. Foi possível identificar os locais mais propícios para se iniciar a colheita seletiva e mecanizada dos frutos do cafeeiro.

TÉCNICAS PARA DETECÇÃO DE PONTOS INFLUENTES EM VARIÁVEIS CONTÍNUAS REGIONALIZADAS

RESUMO Na análise de dados espaciais em agricultura, a presença de pontos influentes pode alterar consideravelmente os resultados das análises de dependência espacial e, consequentemente, a construção dos mapas. Quando se referem a atributos físico-químicos do solo e da produtividade, os mapas devem representar uma estimativa eficiente das condições reais do campo, já que são importantes informações utilizadas para a manutenção de um sistema agrícola de manejo localizado, com a otimização da aplicação de insumos agrícolas, visando à maior produtividade. Este trabalho teve por objetivo apresentar as técnicas gráficas hair-plot, de influência local (Ci e |Lmax|) de identificação de observações influentes em dados contínuos espaciais georreferenciados, coletados em uma área experimental de cultivo comercial, com 167,35 hectares, onde o sistema agrícola de manejo localizado é adotado. Como resultados apresentam-se os pontos potencialmente influentes e os mapas construídos com e sem eles. Na comparação entre os mapas com e sem estes pontos, as métricas de comparação dos mapas mostraram a importância da identificação dos pontos influentes em uma base de dados espaciais. Sendo assim, a existência de pontos influentes deve ser investigada para entender o motivo de seu comportamento atípico, já que eles modificam, consideravelmente, os mapas gerados.

Geoprocessamento para identificar padrões do perfil de nascimentos na região do Vale do Paraíba

OBJETIVO: aplicar técnicas de geoprocessamento para a análise espacial do perfil de nascimentos por município. MÉTODOS: foi um estudo ecológico e exploratório com dados do Sistema de Informações de Saúde sobre nascidos vivos de 2004 e utilizando técnicas de geoprocessamento. Foram estimadas as autocorrelações espaciais das variáveis: parto cesáreo, escolaridade materna, baixo peso ao nascer, escore de Apgar de cinco minutos, prematuridade, número de consultas e mães adolescentes, além do mapa com o índice de desenvolvimento humano. Foi utilizada a estatística I de Moran para detecção de agregados de eventos no espaço, pelo programa TerraView 3.1.3 (desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE e de acesso público). Foram construídos mapas espaciais com estas variáveis e estimados os coeficientes de correlação de Pearson. RESULTADOS: os resultados mostraram que as proporções de nascidos vivos de mães com escolaridade acima de primeiro grau e de cesáreas, apresentaram padrão espacial visualmente identificável e autocorrelação espacial significativa. O baixo peso ao nascer, a prematuridade, o índice de Apgar, o número de consultas de pré-natal e o de mães adolescentes apresentaram padrão espacial aleatório, demonstrando que, nesta escala de análise, estes indicadores não discriminaram grupos de risco, apesar do seu inquestionável valor preditivo para morbimortalidade infantil em nível individual. Houve correlação positiva entre parto cesáreo e escolaridade, e entre parto cesáreo e índice de desenvolvimento humano e correlação negativa entre mães adolescentes e índice de desenvolvimento humano, com significância estatística (p<0,05). CONCLUSÕES: esta metodologia permitiu identificar aglomerados espaciais para as variáveis parto cesáreo e escolaridade materna, além de aprofundar o conhecimento sobre o perfil de nascimentos nos municípios, apresentando potencial no direcionamento de ações voltadas para áreas específicas.

Causas evitáveis e mortalidade neonatal nas microrregiões do estado de São Paulo

OBJETIVO: Identificar padrões espaciais da distribuição da mortalidade neonatal nas microrregiões do estado de São Paulo e verificar o papel das causas evitáveis na composição desse indicador de saúde.MÉTODOS: Este estudo ecológico e exploratório utilizou dados sobre mortalidade neonatal obtidos do Departamento de Informações e Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS) no período entre os anos de 2007 e 2011. A malha digital das microrregiões do estado de São Paulo foi obtida do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Foram calculados os coeficientes de Moran, que indicam o grau de correlação espacial, para taxa de mortalidade neonatal total e para taxa por causas evitáveis; foram construídos mapas temáticos com essas taxas e com a diferença entre elas; foi construído o Box Map.RESULTADOS: A taxa de mortalidade neonatal total foi 8,42/1.000 nascidos vivos e a taxa de mortalidade neonatal por causas evitáveis de 6,19/1.000 nascidos vivos. Os coeficientes de Moran (I) para essas taxas foram significativos (valor p<0,05) - para a taxa de mortalidade neonatal total I=0,11 e para taxa de mortalidade por causas evitáveis I=0,19 -, e os óbitos neonatais se concentraram na região sudoeste e no Vale do Paraíba. Se as causas evitáveis fossem abolidas, haveria uma redução significativa da taxa média de mortalidade neonatal total, de 8,42 para 2,23 óbitos/1.000 nascidos vivos, representando uma queda de 73%.CONCLUSÃO: Foi possível mostrar que, se as causas de mortes evitáveis fossem de fato abolidas, a taxa de mortalidade neonatal se aproximaria da taxa de países desenvolvidos.

Análise filogenética de isolados do vírus da raiva de herbívoros na fronteira de Minas Gerais e São Paulo (2000-2009), Brasil

A raiva transmitida por morcegos hematófagos da espécie Desmodus rotundus representa uma preocupação de saúde pública e causa de importantes prejuízos para a pecuária brasileira. A evidência atual sugere que a ocorrência de raiva está relacionada às características da paisagem, topografia, hidrografia, sistemas de produção animal e usos da terra. Contudo, existem poucos estudos que analisem as possíveis conexões entre fatores geográficos e a diversidade molecular do vírus da raiva, permitindo a compreensão da dinâmica espacial e temporal dos focos de raiva. Um desses trabalhos estabeleceu que a última epizootia de raiva dos herbívoros registrada no leste do estado de São Paulo (na fronteira com Minas Gerais), aconteceu em duas ondas epidêmicas, sendo a primeira em 1998 e, em 1999, a segunda. Considerando esta evidência, o intuito do presente estudo foi analisar casos de raiva em herbívoros na região sudeste de Minas Gerais (2000-2009) e sua possível relação com a epidemia previamente mencionada, incluindo as características geográficas da região. Foram obtidas sequencias parciais dos genes da glicoproteína (539 nt) e da nucleoproteína (414 nt) a partir de 31 isolados de vírus da raiva procedentes de herbívoros. Foi proposta uma árvore filogenética para cada região genômica usando o método de Neighbor joining, fixando o modelo evolutivo Kimura 2 - parâmetros com um nível de bootstrap de 1000 replicações. As sublinhagens genéticas foram localizadas sobre mapas, considerando as áreas de risco para raiva dos herbívoros em São Paulo, assim como as características topográficas e bacias hidrográficas com o intuito de visualizar qualquer padrão aparente de distribuição segundo essas características. As duas árvores filogenéticas mostraram topologias concordantes, sugerindo uma possível origem comum para os surtos que aconteceram ao longo da fronteira SP/MG, ao redor das porções menos elevadas da Serra da Mantiqueira e acompanhando as bacias hidrográficas dos rios Piracicaba/Jaguarí, Paranaíba do Sul, Grande, Pardo e Mogi-Guaçu. Foi possível observar circulação de varias linhagens virais simultaneamente em alguns municípios, possivelmente por causa de sobreposição de surtos. As sequencias de proteína inferidas a partir dos dois genes mostraram mutações sinônimas, excetuando aquelas encontradas entre os resíduos 20 a 200, correspondentes ao domínio externo da glicoproteína. Esta informação salienta a importância da cooperação entre as autoridades sanitárias de ambos os estados para reforçar o programa de controle da doença nas áreas limítrofes.

Mapeamento da distribuição espacial da infestação de Panicum maximum durante a colheita da cultura de milho

Metodologias de mapeamento de plantas daninhas em áreas agrícolas estão sendo utilizados a fim de gerar mapas de aplicação localizada de herbicidas, sendo que, este mapeamento vem sendo feito através de ferramentas da agricultura de precisão. O mapeamento das plantas daninhas gera então mapas de tratamentos de herbicidas que comandam pulverizadores capazes de realizar a aplicação localizada de herbicidas, aproveitando o comportamento contagioso inerente da comunidade das plantas daninhas, porém poucos experimentos relatam a eficiência desses métodos. Este experimento teve como objetivo comparar metodologias de mapeamento do capim-colonião (Panicum maximum), com base na avaliação visual durante e após a colheita da cultura de milho. Durante a colheita foi conduzido o monitoramento com avaliação visual, feito por uma pessoa devidamente treinada e pelo operador antecipadamente orientado. Após a colheita, a avaliação visual foi feita por amostragens, numa grade regular de 20 x 20 m. Foi observada uma subestimação de 6% da área infestada, com uma infestação de mais de 80% de cobertura pelo método de mapeamento durante a colheita, quando comparado com o caminhamento na grade regular após a colheita. Os dois métodos foram coincidentes em 45% da área marcada.

Correlação da distribuição espacial do banco de sementes de plantas daninhas com a fertilidade dos solos

O objetivo deste trabalho foi identificar correlações entre o banco de sementes das plantas daninhas e os atributos da fertilidade dos solos. As amostragens de solo para determinação do banco de sementes foram feitas simultaneamente à amostragem para a análise da fertilidade do solo, utilizando uma grade amostral regular de 20 x 20 m. Os mapas de infestação e de atributos de fertilidade dos solos foram gerados pela técnica de interpolação por "krigagem". Os valores de correlação entre o banco de sementes de BRAPL e a saturação de alumínio (m%), a saturação de bases (V%) e o pH foram de, respectivamente, 0,84, -0,83 e -0,74. Portanto, quanto maior o valor de m% e menores os valores de V% e pH, maior a infestação do banco de sementes. Resultado semelhante foi observado para COMBE, porém os valores de correlação foram menores (-0,35 com V% e 0,28 com m%). O banco de sementes de CYPRO apresentou a mesma tendência da BRAPL (0,57 com m%, -0,63 com V%, -0,7 com Ca e -0,64 com o pH). Conclui-se que na área experimental houve alta correlação entre pH, Ca, V% e m% e o banco de sementes de plantas daninhas.

Sistema de classificação fuzzy para o risco de infestação por plantas daninhas considerando a sua variabilidade espacial

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.

Monitoramento do banco de sementes de plantas daninhas em áreas com Cana-de-Açúcar colhida mecanicamente

O objetivo deste trabalho foi monitorar o banco de sementes de área cultivada com cana-de-açúcar colhida mecanicamente por seis anos e um ano, utilizando-se técnicas de agricultura de precisão. As amostragens de solo para determinação do banco de sementes foram realizadas utilizando-se grade amostral regular de 1,6 ha. Os mapas de infestação foram obtidos pela técnica de interpolação por krigagem. Observou-se que o talhão de cana colhida mecanicamente por seis anos apresentou menor potencial de infestação de várias espécies de plantas daninhas em relação ao talhão onde esse manejo foi adotado recentemente. Plantas daninhas monocotiledôneas, como Cyperus rotundus e Brachiaria decumbens, foram reduzidas pela adoção da colheita mecanizada. Todavia, algumas dicotiledôneas foram selecionadas, como as dos gêneros Ipomoea e Euphorbia. Verificou-se que a palha de cana-de-açúcar, em sistemas de cana-crua, pode ser utilizada como fator de supressão e seleção de várias espécies.

Sensoriamento remoto hidroacústico no mapeamento de macrófitas aquáticas submersas

Macrófitas são importantes produtoras primárias do ecossistema aquático, e o desequilíbrio do ambiente pode ocasionar seu crescimento acelerado. Portanto, levantamentos de dados relacionados a macrófitas submersas são importantes para contribuir na gestão de corpos de água. Contudo, a amostragem dessa vegetação requer um enorme esforço físico. Nesse sentido, a técnica hidroacústica é apropriada para o estudo de macrófitas submersas. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os tipos de dados gerados pelo ecobatímetro e analisar como esses dados caracterizam a vegetação. Utilizou-se o ecobatímetro BioSonics DT-X acoplado a um GPS. A área de estudo é um trecho do Rio Uberaba, MG. A amostragem foi feita por meio de transectos, navegando de uma margem à outra. Depois de processar os dados, obteve-se informação a respeito de ocorrência de macrófitas submersas, profundidade, altura média das plantas, porcentagem da cobertura vegetal e posição. A partir desse conjunto de dados, foi possível extrair outras duas métricas: biovolume e altura efetiva do dossel. Os dados foram importados de um Sistema de Informação Geográfica e geraram-se mapas ilustrativos das variáveis estudadas. Além disso, quatro perfis foram selecionados para analisar a diferença entre as grandezas de representação de macrófitas. O ecobatímetro mostrou-se uma ferramenta eficaz no mapeamento de macrófitas submersas. Cada uma das medidas - altura do dossel, ECH ou biovolume - caracteriza de forma diferente a vegetação submersa. Dessa forma, a escolha do tipo de representação depende da aplicação desejada.