Modelo agrometeorológico-espectral de estimativa de rendimento de grãos de trigo no Rio Grande do Sul

Este trabalho teve como objetivo construir uma regressão linear múltipla, empregando variáveis agrometeorológicas e espectrais, para estimativa de rendimento de grãos de trigo, em municípios pertencentes à região de atuação da Cooperativa Cotrijal (norte do Rio Grande do Sul). Para isso, foram empregados dados de rendimento (1991 a 2006), dados agrometeorológicos mensais (1991 a 2006) e dados espectrais (imagens NDVI/MODIS, 2000 a 2006). Foi analisada existência de aumento significativo no rendimento de grãos, decorrente da incorporação de novas tecnologias (tendência tecnológica). Para escolha das variáveis independentes da regressão linear, foi analisada a correlação dos dados agrometeorológicos e espectrais com os dados de rendimento. Definidas as variáveis, foi construída uma regressão linear múltipla de estimativa de rendimento de grãos de trigo. Os resultados mostraram que não houve aumento significativo no rendimento de grãos de trigo da Cotrijal, no período analisado. Foram escolhidas as seguintes variáveis independentes para construção da regressão linear múltipla: precipitação pluvial (outubro), índice de dano por geadas (setembro), graus-dia (acumulados de maio a outubro) e índice de vegetação por diferença normalizada (integrado de junho a outubro). As regressões lineares múltiplas apresentaram resultados satisfatórios, com erros de estimativa inferiores a 10%, na maior parte dos anos analisados. As características de precisão, fácil execução e baixo custo das regressões apontaram para possibilidade de uso conjunto de dados agrometeorológicos e espectrais, na estimativa de rendimento de grãos de trigo. Mais estudos são necessários para verificação dos resultados dos modelos, quando da incorporação de uma série mais longa de dados espectrais.

Desenvolvimento de modelo agrometeorológico espectral para estimativa de rendimento do milho na Província de Manica-Moçambique

Moçambique é um país localizado ao longo da costa Leste da África Austral, com a economia baseada essencialmente na agricultura. A cultura do milho (Zea mays L.) é a mais importante, cultivada em regime de sequeiro, com rendimentos dependentes das condições meteorológicas. Este trabalho teve como objetivo o ajuste de um modelo agrometeorológico espectral, para estimativa de rendimentos do milho, na província de Manica. A área de estudo envolveu os distritos de Gondola, Manica, Mossurize e Sussundenga, responsáveis por mais de 80% da produção de milho na província de Manica, nos anos de 2000 a 2009. ETr e ETm e ISNA foram as variáveis agrometeorológicas testadas no ajuste, obtidas a partir de estimativas de elementos meteorológicos do modelo do ECMWF. As variáveis espectrais foram os índices EVI e NDVI, provenientes do produto MOD13Q1, e o índice LSWI, calculado utilizando-se as bandas de refletância contidas neste produto. O modelo agrometeorológico espectral, ajustado por meio de regressão linear múltipla, teve como variáveis independentes os índices meteorológicos e espectrais e, como variável dependente, o rendimento médio ou o rendimento relativo. O modelo regional, que incluiu os distritos de Gondola, Manica e Sussundenga, e considerou o rendimento relativo, foi o mais recomendado para estimativa de rendimentos do milho, na região, com r² = 0,762 e RMSE de 9,46%.

Estimativa da produtividade de café com base em um modelo agrometeorológico-espectral

O objetivo deste trabalho foi avaliar um modelo agrometeorológico-espectral, para estimar a produtividade de cafezais. Utilizaram-se imagens do sensor MODIS e dados agrometeorológicos do modelo regional de previsão do tempo (ETA), para fornecer as variáveis de entrada para o modelo agrometeorológico-espectral da mesorregião geográfica sul/sudoeste do estado de Minas Gerais nos anos-agrícolas de 2003/2004 a 2007/2008. A variável espectral de entrada do modelo agrometeorológico-espectral, índice de área foliar (IAF), usada no cálculo da produtividade máxima, foi estimada com o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), obtido de imagens MODIS. Outras variáveis de entrada no modelo foram: dados meteorológicos gerados pelo modelo ETA e a capacidade de água disponível no solo. Ao comparar a produtividade média estimada pelo modelo com a fornecida oficialmente pelo IBGE, as diferenças relativas obtidas em escala regional foram de: 0,4, 3,0, 5,3, 1,5 e 8,5% para os anos agrícolas 2003/2004, 2004/2005, 2005/2006, 2006/2007 e 2007/2008, respectivamente. O modelo agrometeorólogico-espectral, que tem como base o modelo de Doorenbos & Kassan, foi tão eficaz para estimar a produtividade dos cafezais quanto o modelo oficial do IBGE. Além disso, foi possível espacializar a quebra de produtividade e prever 80% da produtividade final na primeira quinzena de fevereiro, antes do início da colheita

Modelo agrometeorológico-espectral de estimativa do rendimento da soja para o Estado do Rio Grande do Sul

O Estado do Rio Grande do Sul é grande produtor e exportador de grãos, sendo responsável por, aproximadamente, 20% da produção nacional de soja. No entanto, os rendimentos desta cultura apresentam alta variabilidade interanual, conseqüência da também alta variabilidade interanual da precipitação pluvial. O objetivo deste trabalho foi ajustar e validar um modelo agrometeorológico-espectral de estimativa do rendimento da soja para o Rio Grande do Sul, para ser utilizado em programas de previsão de safras. O modelo proposto é composto por um termo agrometeorológico, obtido pelo ajuste do modelo multiplicativo de Jensen (1968), modificado por Berlato (1987) ao qual foi introduzido um fator de correção, e um termo espectral, obtido pela média do NDVI máximo dos meses de dezembro e janeiro. Os dados de rendimento médio da soja (estatísticas oficiais do IBGE) e os dados de estações meteorológicas (obtenção da evapotranspiração relativa - ETr/ETo) foram referentes ao período de 1975 a 2000, enquanto que as imagens de NDVI/NOAA foram do período de 1982 a 2000. A aplicação do modelo de Jensen modificado permite a obtenção das estimativas do rendimento da cultura da soja, no Estado do Rio Grande do Sul, com precisão, rapidez, praticidade, objetividade e baixo custo, cerca de um mês antes do final da colheita, conferindo ao mesmo um caráter preditivo. A aplicação do modelo agrometeorológico-espectral, entretanto, promove melhoria na acurácia das estimativas dos rendimentos, permitindo a geração de mapas de rendimento de soja para a região de produção significativa desta cultura no Estado, considerando, além da evapotranspiração relativa, outros fatores que influenciam na determinação dos rendimentos. A utilização de imagens de satélite, recursos de informática e de geoprocessamento permite rapidez na análise de dados para a avaliação do desenvolvimento das culturas agrícolas.

Aplicação de modelo agrometeorológico espectral no perímetro irrigado da bacia do São Francisco, utilizando imagens RAPIDEYE.

O objetivo do trabalho foi aplicar o modelo SAFER (Simple Algorithm For Evapotranspiration Retrieving) com a finalidade de analisar os parâmetros biofísicos na área do Perímetro Irrigado de Jaíba, na Bacia do São Francisco. Foram obtidos dados meteorológicos e imagens do satélite RapidEye (resolução de 5m), referente aos dias 26 de junho de 2013 e 29 de abril de 2014. Os valores médios diários do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) foram 0,29±0,16 e 0,43±0,18, para 2013 e 2014, respectivamente. Na imagem de 2013 foram observados valores superiores de temperatura da superfície (Ts) (303,08±2,26 K) aos observados em 2014 (296,14±2,32 K). A evapotranspiração (ET) média diária de toda a cena de 2013 foi 0,43±0,96 mm e valor máximo de 6,11. Em 2014, os valores de ET médios diários foram de 2,19±2,01mm. Conforme estudos anteriores, a caatinga converte a maior parte da energia disponível em calor sensível (H), enquanto as culturas irrigadas apresentam altos valores de ET. Com imagens de alta resolução espacial, sem a banda termal, foi possível obter os parâmetros biofísicos da superfície possibilitando o monitoramento em nível de pivô central e talhões de culturas irrigadas, auxiliando o uso racional da água em tempos de deficiência hídrica.

Contribuições do solo e dossel em modelo de estimativa de biomassa aérea no Bioma Pampa

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho preditivo do submodelo espectral do modelo JONG, com a inserção de variáveis espectrais que considerassem a densidade de biomassa do dossel e as contribuições dos diferentes solos subjacentes. Índices calculados pela diferença e razão simples - entre as bandas 4 e 3, 4 e 5, 4 e 7, do sensor orbital ETM+/Landsat 7 - foram sugeridos para representar a contribuição espectral dos solos subjacentes e a influência das diferenças estruturais dos dosséis. A parametrização da componente espectral foi implementada por regressão linear múltipla e, em seguida, foi comparada aos dados de biomassa obtidos em campo. As variáveis espectrais que melhor expressaram as variações da disponibilidade inicial de forragem foram a fração solo (modelo linear de mistura espectral) e a razão entre as bandas 4 e 7. A componente espectral do modelo JONG, com a nova parametrização, apresenta sensibilidade para eliminar as influências do solo e dossel na disponibilidade inicial de biomassa e facilita a interpretação dos resultados, em razão da relação entre as variáveis espectrais selecionadas.

Estimativa da exigência hídrica do amendoim usando um modelo agrometeorológico

In the experimental area of the Department of Environmental Sciences (21.85° S; 48.43° W; 786 m), in the School of Agronomical Sciences, UNESP, Botucatu, SP, an experiment was carried out using peanut (Arachis hypogaea L), cv. IAC-TATU-ST, to quantify the crop daily water requirements. During the peanut crop cycle, the environmental variables, such as rainfall, air temperature, air relative humidity, soil matric potential, soil heat flux and radiation balance, have been registered continually. These measurements were used to calculate the daily crop evapotranspiration, by the Bowen ratio method. The water replacement required by the peanut crop was done the dripping irrigation system, oriented by a dynamic agrometeorological model that computes the entrance and exit of water in the soil. During the peanut crop cycle, 9.0 mm of water was used from sowing to emergence; 67.0 mm of water, in the growth stage; 166.0 mm, in the flowering stage; 124.0 mm in the final stage and 46.0 mm from physiological maturity to harvest. Oot of 412.0 mm of the total consumption, 246.0 mm of water was supplied by irrigation and 166.0 mm by the rain. The grain yield was 3.15 t ha-1 for 15% of humidity, and the water use efficiency was 0.764 kg m-3.

Modelo agrometeorológico na estimativa da produtividade de duas variedades de café arábica considerando a variabilidade espacial

The purpose of this study was to estimate the varieties of coffee Arabic Catucáand Catuaí productivity, in Zona da Mata, Minas Gerais, through agrometeorological mathematical models, considering the spatial variability of productivity in the area. The samplings were georrefered building an irregular grid, totalizing 50 samplings per area. After that, geostatic analysis was made to quantify spatial dependence degree of the real values and the estimated productivity. According to the classification, the models superestimated the productivity for the two varieties.

Imagens do sensor MODIS associadas a um modelo agronômico para estimar a produtividade de soja

O objetivo deste trabalho foi estimar a produtividade de soja no Rio Grande do Sul, nas safras de 2000/2001 a 2002/2003, por meio de um modelo agronômico implementado em um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Duas abordagens foram utilizadas: o modelo agronômico (AGRO), com valores de índice de área foliar (IAF) obtidos da literatura; e o modelo agronômico-espectral (AGROESPEC), com valores de IAF estimados a partir das imagens MODIS (moderate resolution imaging spectroradiometer). As estimativas de produtividade obtidas pelo modelo foram comparadas àquelas fornecidas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), com o uso do teste t para pares de observação. Nas safras 2000/2001 e 2001/2002, não foram observadas diferenças significativas. Para 2002/2003, o modelo subestimou o valor de produtividade em 7,87 e 7,04%, nas abordagens AGRO e AGROESPEC, respectivamente, em comparação à produtividade fornecida pelo IBGE. Ambas as abordagens do modelo permitiram avaliação objetiva e quantitativa do efeito das condições meteorológicas sobre a produtividade de soja. Entretanto, o AGROESPEC forneceu estimativas mais detalhadas, no que se refere à variação espacial da produtividade, em razão do emprego dos valores de IAF estimados a partir das imagens MODIS.

Simulação estocástica de atributos do clima e da produtividade potencial de milho utilizando-se distribuição triangular

O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade potencial da cultura de milho, pelo método de Monte Carlo, utilizando um modelo agrometeorológico estocástico. O experimento foi conduzido em Piracicaba, SP, a 22º42'30''S, 47º38'30''W, e altitude de 546 m, o clima da região é do tipo Cwa (tropical úmido). Foram utilizados os valores médios diários de temperatura (de 1917 a 2002) e radiação solar global (de 1978 a 2002). Para comparar os dados reais com os simulados, foram utilizados índices de desempenho estatístico. Observou-se que os modelos probabilísticos, desenvolvidos para a simulação de dados médios diários de temperatura e de radiação solar global, geraram valores semelhantes aos observados por meio da distribuição triangular, a qual pode ser utilizada em modelo estocástico, para previsão da produtividade potencial de milho, nas diferentes épocas de semeadura.

Sensibilidade de laranjeiras-doces ao deficit hídrico

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade ao deficit hídrico de 17 seleções de laranja-doce enxertadas sobre tangerineira 'Sunki', ao longo de cinco safras. Empregou-se um modelo agrometeorológico de penalização da produtividade pelo deficit hídrico, tendo-se avaliado a relação entre os valores estimados e observados. As seleções podem ser classificadas como de alta, média e baixa sensibilidade ao deficit hídrico, classificação que é inédita para as condições brasileiras. A sensibilidade ao deficit hídrico foi classificada como alta nas seleções de laranja-doce 'Pera Milton Teixeira', 'Pera IAC', 'IAC 2000', Pera 2, 'IAC 420 Seleta Rio' e Pera 3, e baixa nas seleções 'Bidwells Bar', 'IPR Jaffa', 'Torregrosa' e 'Sanguínea'.

Medición y predicción de la radiación solar global UV-B bajo cielos claros y sin nubes

Se presentan mediciones experimentales de la radiación solar ultravioleta en el rango B del espectro solar (UV-B) y la radiación ultravioleta en el rango total RUV (UV-A+UV-B) en días claros y sin nubes en Heredia, Costa Rica. Se utilizó una radiómetro UV-B, que mide la radiación solar en el rango espectral 280-315 nm, y un radiómetro RUV, que mide la radiación solar en el rango espectral 280-385 nm. La dependencia entre entre UV-B y RUV también fue investigada, y se encontró un excelente grado de asociación entre ambas. Además se detalló que UV-B representa solamente un 5,4% de RUV, a pesar de que UV-B es mil veces más potente que UV-A. Los valores de UV-B medidos in situ fueron comparados con los valores predichos por un modelo atmosférico espectral, el cual utiliza como datos de entrada: la hora del día, la latitud, la altitud, el albedo superficial, la distancia Tierra-Sol, la turbiedad atmosférica y el ozono atmosférico. La comparación entre los valores medidos y predichos dio resultados satisfactorios.

Detecção de cicatrizes de áreas queimadas baseada no modelo linear de mistura espectral e imagens índice de vegetação utilizando dados multitemporais do sensor MODIS/TERRA no estado do Mato Grosso, Amazônia brasileira

O objetivo desta pesquisa foi avaliar os dados do sensor MODIS para detectar e monitorar cicatrizes de áreas recém queimadas. Utilizamos imagens da reflectância de superfície do sensor MODIS: produto MOD09 (dia 5 de outubro) e produto MOD13A1 (meses de outubro e novembro). Foi avaliada também uma série temporal de um ano dos índices de vegetação (IV) EVI e NDVI (produto MOD13A1). Uma imagem do sensor ETM+ (dia 5 de outubro) foi utilizada como base para a delimitação dos polígonos amostrais e avaliação dos dados MODIS devido a sua melhor resolução espacial. A metodologia focou na aplicação do modelo linear de mistura espectral nas imagens reflectância para a geração das imagens fração sombra. Análises de regressão foram efetuadas para comparação entre o percentual de sombra derivado da imagem ETM+ e das imagens MODIS. As alterações multitemporais nas imagens IV foram avaliadas com base no teste de Tukey. Os resultados mostraram que a imagem fração sombra gerada a partir do produto MOD09 apresentou um R² = 0,66 (p < 0,01) em relação aos dados ETM+. Para as imagens do produto MOD13A1 não foram identificadas relações significativas. Os IV dentro dos mesmos polígonos apresentaram uma variação sazonal durante o ano. No entanto, não houve uma diminuição significativa dos valores destes índices nos meses onde foram observadas as cicatrizes de áreas recém queimadas. Portanto, o produto MOD09 mostrou-se mais eficiente que o produto MOD13A1 para a detecção de cicatrizes de áreas recém queimadas. A análise multitemporal dos IV sugeriu que não foi possível detectar este mesmo padrão na área de estudo.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.

Avaliação do uso de técnicas digitais para caracterização de área degradada por empréstimo de solo: máxima verossimilhança x modelo linear de mistura espectral

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS