Enhanced Vegetation Index (EVI) na análise da dinâmica da vegetação da reserva biológica de Sooretama, ES

Técnicas de análises de séries temporais são utilizadas para caracterizar o comportamento de fenômenos naturais no domínio do tempo. Neste artigo, segundo a metodologia proposta por Box et al. (1994), 125 observações do Enhanced Vegetation Index (EVI) foram analisadas. Os valores modelados correspondem às variações temporais ocorridas no dossel florestal da reserva biológica de Sooretama, localizada ao Norte do Estado do Espírito Santo, no Município de Linhares. Os resultados indicaram que a metodologia foi adequada. Os resíduos do modelo ajustado são não correlacionados com distribuição normal, média zero e variância s². Com o menor valor do Critério de Informação de Akaike (AIC) -570,51, o modelo ajustado foi o Sazonal Auto-Regressivo Integrado de Médias Móveis (1,0,1)(1,0,1)12.

Sensorische Erfassung von Grünlandbiomassen als Grundlage für ein teilflächenspezifisches Management im Ökologischen Landbau

Vor dem Hintergund der Integration des wissensbasierten Managementsystems Precision Farming in den Ökologischen Landbau wurde die Umsetzung bestehender sowie neu zu entwickelnder Strategien evaluiert und diskutiert. Mit Blick auf eine im Precision Farming maßgebende kosteneffiziente Ertragserfassung der im Ökologischen Landbau flächenrelevanten Leguminosen-Grasgemenge wurden in zwei weiteren Beiträgen die Schätzgüten von Ultraschall- und Spektralsensorik in singulärer und kombinierter Anwendung analysiert. Das Ziel des Precision Farming, ein angepasstes Management bezogen auf die flächeninterne Variabilität der Standorte umzusetzen, und damit einer Reduzierung von Betriebsmitteln, Energie, Arbeit und Umwelteffekten bei gleichzeitiger Effektivitätssteigerung und einer ökonomischen Optimierung zu erreichen, deckt sich mit wesentlichen Bestrebungen im Ökogischen Landbau. Es sind vorrangig Maßnahmen zur Erfassung der Variabilität von Standortfaktoren wie Geländerelief, Bodenbeprobung und scheinbare elektrische Leitfähigkeit sowie der Ertragserfassung über Mähdrescher, die direkt im Ökologischen Landbau Anwendung finden können. Dagegen sind dynamisch angepasste Applikationen zur Düngung, im Pflanzenschutz und zur Beseitigung von Unkräutern aufgrund komplexer Interaktionen und eines eher passiven Charakters dieser Maßnahmen im Ökologischen Landbau nur bei Veränderung der Applikationsmodelle und unter Einbindung weiterer dynamischer Daten umsetzbar. Beispiele hiefür sind einzubeziehende Mineralisierungsprozesse im Boden und organischem Dünger bei der Düngemengenberechnung, schwer ortsspezifisch zuzuordnende präventive Maßnamen im Pflanzenschutz sowie Einflüsse auf bodenmikrobiologische Prozesse bei Hack- oder Striegelgängen. Die indirekten Regulationsmechanismen des Ökologischen Landbaus begrenzen daher die bisher eher auf eine direkte Wirkung ausgelegten dynamisch angepassten Applikationen des konventionellen Precision Farming. Ergänzend sind innovative neue Strategien denkbar, von denen die qualitätsbezogene Ernte, der Einsatz hochsensibler Sensoren zur Früherkennung von Pflanzenkrankheiten oder die gezielte teilflächen- und naturschutzorientierte Bewirtschaftung exemplarisch in der Arbeit vorgestellt werden. Für die häufig große Flächenanteile umfassenden Leguminosen-Grasgemenge wurden für eine kostengünstige und flexibel einsetzbare Ertragserfassung die Ultraschalldistanzmessung zur Charakterisierung der Bestandeshöhe sowie verschiedene spektrale Vegetationsindices als Schätzindikatoren analysiert. Die Vegetationsindices wurden aus hyperspektralen Daten nach publizierten Gleichungen errechnet sowie als „Normalized Difference Spectral Index“ (NDSI) stufenweise aus allen möglichen Wellenlängenkombinationen ermittelt. Die Analyse erfolgte für Ultraschall und Vegetationsindices in alleiniger und in kombinierter Anwendung, um mögliche kompensatorische Effekte zu nutzen. In alleiniger Anwendung erreichte die Ultraschallbestandeshöhe durchweg bessere Schätzgüten, als alle einzelnen Vegetationsindices. Bei den letztgenannten erreichten insbesondere auf Wasserabsorptionsbanden basierende Vegetationsindices eine höhere Schätzgenauigkeit als traditionelle Rot/Infrarot-Indices. Die Kombination beider Sensorda-ten ließ eine weitere Steigerung der Schätzgüte erkennen, insbesondere bei bestandesspezifischer Kalibration. Hierbei kompensieren die Vegetationsindices Fehlschätzungen der Höhenmessung bei diskontinuierlichen Bestandesdichtenänderungen entlang des Höhengradienten, wie sie beim Ährenschieben oder durch einzelne hochwachsende Arten verursacht werden. Die Kombination der Ultraschallbestandeshöhe mit Vegetationsindices weist das Potential zur Entwicklung kostengünstiger Ertragssensoren für Leguminosen-Grasgemenge auf. Weitere Untersuchungen mit hyperspektralen Vegetationsindices anderer Berechnungstrukturen sowie die Einbindung von mehr als zwei Wellenlängen sind hinsichtlich der Entwicklung höherer Schätzgüten notwendig. Ebenso gilt es, Kalibrierungen und Validationen der Sensorkombination im artenreichen Grasland durchzuführen. Die Ertragserfassung in den Leguminosen-Grasgemengen stellt einen wichtigen Beitrag zur Erstellung einer Ertragshistorie in den vielfältigen Fruchtfolgen des Ökologischen Landbaus dar und ermöglicht eine verbesserte Einschätzung von Produktionspotenzialen und Defizitarealen für ein standortangepasstes Management.

Identificação de paleocanais na região da confluência entre os rios Ivaí e Paraná com o uso de dados de sensoriamento remoto e reconhecimento de fácies sedimentares

The confluence of Ivaí River together with the Paraná one is located near Icaraíma city on the Northwest of Paraná State. In this region, several paleochannels showed quaternary dynamic of Ivaí and Paraná Rivers floodplain. The aim of study was to apply multispectral indices and a data transformation of Landsat 5 TM data, associated with fieldwork and sedimentary facies to identify paleochannels. The results of the Normalized Difference Vegetation, Normalized Difference Water e Modificated Normalized Difference Water indices did not show satisfactory gains. However, the Tasseled Cap Wetness has provided an important gain of information on recognizing paleochannels facies. Through the remote sensing results sediment cores were realized and the sedimentary facies showed its correspondence with remote sensing interpretation.

Estimativa de parâmetros estruturais de áreas de produção de eucalipto através de imagens de satélite na região de Botucatu /SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Caracterização e mapeamento da cultura da cana-de-açúcar no município de Rio Claro (SP) por meio de técnicas de sensoriamento remoto e sistemas de informações geográficas

This paper discusses about the use of remote sensing image and processing digital images tools for mapping and assessing the effect on the biomass of the culture of sugar cane in the city of Rio Claro. We used satellite images from CBERS in the passages of 19/04/2009 and 23/09/08, which correspond respectively to the stages where the sugar cane appeared in growing and adult pre-harvest stage. In these images, we applied procedures of digital processing, as the application of the procedures for extending linear contrast, radiometric normalization, Normalized Vegetation Index (NDVI) and pixel by pixel classification by ISOSEG through of the software SPRING. As a result we obtained mapping of the distribution and development stages of the culture of sugar cane in the city of Rio Claro and the mapping of the existing biomass of this culture, showing that the method used to assess the relative effect on biomass in culture of sugar cane was efficient, and that images of low-medium resolution are not the most suitable for the mapping of this culture

A MODIS-Based Energy Balance to Estimate Evapotranspiration for Clear-Sky Days in Brazilian Tropical Savannas

Evapotranspiration (ET) plays an important role in global climate dynamics and in primary production of terrestrial ecosystems; it represents the mass and energy transfer from the land to atmosphere. Limitations to measuring ET at large scales using ground-based methods have motivated the development of satellite remote sensing techniques. The purpose of this work is to evaluate the accuracy of the SEBAL algorithm for estimating surface turbulent heat fluxes at regional scale, using 28 images from MODIS. SEBAL estimates are compared with eddy-covariance (EC) measurements and results from the hydrological model MGB-IPH. SEBAL instantaneous estimates of latent heat flux (LE) yielded r(2) = 0.64 and r(2) = 0.62 over sugarcane croplands and savannas when compared against in situ EC estimates. At the same sites, daily aggregated estimates of LE were r(2) = 0.76 and r(2) = 0.66, respectively. Energy balance closure showed that turbulent fluxes over sugarcane croplands were underestimated by 7% and 9% over savannas. Average daily ET from SEBAL is in close agreement with estimates from the hydrological model for an overlay of 38,100 km(2) (r(2) = 0.88). Inputs to which the algorithm is most sensitive are vegetation index (NDVI), gradient of temperature (dT) to compute sensible heat flux (H) and net radiation (Re). It was verified that SEBAL has a tendency to overestimate results both at local and regional scales probably because of low sensitivity to soil moisture and water stress. Nevertheless the results confirm the potential of the SEBAL algorithm, when used with MODIS images for estimating instantaneous LE and daily ET from large areas.

Assessing landscape changes in Laos using MODIS Enhanced Vegetation Index

The ongoing rapid and vast land cover and land use transformations in Laos are only documented by punctual local case studies; information on national level is barely available. We explore ways to address this by using MODIS vegetation index times series data to detect medium to large scale transformation on the national level.

Estimación de la evapotranspiración real regional a partir de datos satelitales

El objetivo del presente trabajo fue determinar la Evapotranspiración real (ETR) a nivel regional utilizando la información del satélite meteorológico NOAA-AVHRR y comparar los resultados obtenidos con los calculados a partir de un modelo de simulación de balance hídrico. Para la estimación de la ETR se analizaron 30 imágenes que abarcan el oasis Norte de Mendoza. Con la información de los canales C1 (Visible) y C2 (IRC) se obtuvo el índice verde normalizado (NDVI), a través del cual se siguió la evolución anual de la vegetación y con la correspondiente al Infrarrojo térmico (C4 y C5) se calculó la Temperatura de superficie (Ts) por el método Split - Windows Luego se vinculó la Ts calculada por teledetección con la temperatura del aire (Ta), para finalmente calcular la suma acumulada de las diferencias entre Ts y Ta, conocida como SDD (stress degree day) que permite estimar globalmente las características de stress hídrico a nivel regional. Conociendo (Ts-Ta) se estimó la ETR a partir de la radiación neta y de los coeficientes A y B que se estimaron según las características de la cobertura vegetal, aplicando una relación simplificada a partir del balance de energía, desarrollado por Jackson (1977) y Seguin (1983) según la ecuación: ETR = Rn + A -B ( Ts - Ta ) Posteriormente, se incluyó en los cálculos los valores de Emisividad y se hizo variar el coeficiente B de acuerdo a la ocupación del suelo en cada uno de los polígonos en que fue dividida el área de estudio. En la etapa final se compararon estadísticamente los datos de ETR estimados por los distintos métodos con los simulados por el modelo y se obtuvo como conclusión final que: la estimación de la ETR a nivel regional mediante datos satelitales, se adapta muy bien a la mayoría de los casos y es sencilla de calcular, por lo que la metodología desarrollada es fácilmente extrapolable a otros oasis de la región.

Enhanced Vegetation Index

Resources created at the University of Southampton for the module Remote Sensing for Earth Observation

Avaliação do sensor óptico de vegetação OptRx® na monitorização da variabilidade espacial e temporal de pastagens

estimativa da produtividade das pastagens constitui uma etapa fundamental para o gestor agrícola em termos de planeamento do encabeçamento animal, organização dos lotes de animais e avaliação das necessidades de suplementação alimentar ao longo do ano. O objectivo principal deste trabalho consistiu na avaliação de um sensor óptico activo (“OptRx”, que mede o índice NDVI, “Normalised Difference Vegetation Index”) para monitorizar de forma expedita aspectos relacionados com a variabilidade da pastagem e apoiar a tomada de decisão do gestor agrícola. Os resultados obtidos demonstraram o potencial que apresenta o índice NDVI para monitorizar a evolução do padrão espacial e temporal do estado vegetativo de uma pastagem biodiversa. Índices mais elevados foram registados à medida que a pastagem se aproximava do seu maior vigor vegetativo, notando-se uma quebra significativa destes índices no final da Primavera, quando a pastagem começou a secar em virtude da conjugação de temperaturas mais elevadas com a redução dos teores de humidade no solo. Este índice foi também efectivo na identificação de diferentes famílias botânicas (gramíneas/leguminosas) e diferentes produtividades na pastagem. Por outro lado, foi possível desenvolver equações de calibração do NDVI com a produção de matéria verde e de matéria seca (em kg/ha), tendo sido evidenciada uma relação inversa deste índice com o teor de matéria seca (em %) de pastagens de sequeiro do Alentejo.

Correlação espacial entre os atributos do solo e o índice espectral de vegetação na cultura de cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uma análise da infestação por plantas aquáticas utilizando imagens multiescala e redes neurais artificiais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diagnóstico da qualidade ambiental nas áreas verdes públicas em Presidente Prudente (SP)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Numerical groundwater flow modeling in the Wakal River basin, India

Increasing dependence on groundwater in the Wakal River basin, India, jeopardizes water supply sustainability. A numerical groundwater model was developed to better understand the aquifer system and to evaluate its potential in terms of quantity and replenishment. Potential artificial recharge areas were delineated using landscape and hydrogeologic parameters, Geographic Information System (GIS), and remote sensing. Groundwater models are powerful tools for recharge estimation when transmissivity is known. Proper recharge must be applied to reproduce field-measured heads. The model showed that groundwater levels could decline significantly if there are two drought years in every four years that result in reduced recharge, and groundwater withdrawal is increased by 15%. The effect of such drought is currently uncertain however, because runoff from the basin is unknown. Remote sensing and GIS revealed areas with slopes less than 5%, forest cover, and Normalized Difference Vegetative Index greater than 0.5 that are suitable recharge sites.

Caracterização da cobertura vegetal na equação universal de perda de solos (fator C) por meio de geotecnologias

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)