Combinação de modelos de balanço hídrico no solo e sensoriamento remoto para o monitoramento de áreas irrigadas
Fecha
2016-05-10Metadatos
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Este trabalho aplicou técnicas de sensoriamento remoto (SR) e sistema de informação geográfica
(SIG) para o apoio ao monitoramento de áreas irrigadas por pivô central com ênfase principalmente na
estimativa do coeficiente de cultura basal (Kcb). O uso de informações de sensores de moderada
resolução espacial (TM/Landsat) tem avançado muito nas últimas décadas implementados em modelos
de balanço de energia à superfície do solo como o SEBAL e o METRIC, ou assimiladas e
correlacionadas com modelos de balanço de água no solo como SIMDualKc. Complementados com
dados meteorológicos, podem prover estimativas de coeficientes de cultura (Kc) e a evapotranspiração
(ET) mais condizentes com as condições locais, de uma forma espacializada, visto que as imagens de
satélite possuem informações específicas em cada pixel. Essas informações podem apoiar o manejo da
irrigação e serem agrupadas e organizadas em SIG para uma visualização eficiente da atividade
agrícola, de forma a retratar a realidade de áreas cultivadas. O cruzamento das informações permite
um entendimento das características da vegetação, do solo, da precipitação e da demanda de água
pelas culturas. O banco geográfico desenvolvido no SIG foi capaz de identificar: (i) a distribuição
espacial das chuvas; (ii) culturas e estádios fenológicos, por meio do índice de vegetação por diferença
normalizada (NDVI); (iii) uso dos solos; e (iv) áreas de risco a erosão e aptidão agrícola. O NDVI
mostrou-se uma boa ferramenta para a identificação dos estádios fenológicos das culturas do milho e
soja na região Sul do Brasil, pois sua sensibilidade foi de 0,02, permitindo, também, determinar os
principais estádios de desenvolvimento das culturas e apoiar o calendário de irrigações. Os resultados
dos estádios de desenvolvimento para milho e soja foram respectivamente: [0,0-0,4] e [0,0-0,3] inicial;
[0,4-0,75] e [0,3-0,85] desenvolvimento rápido; [0,75-0,1] e [0,85-1,0] desenvolvimento
intermediário; [0,75-0,3] e [0,85-0,3] estádio final. O erro médio relativo (ARE) ficou em torno de
7%. As curvas de NDVI também mostraram uma espécie de impressão digital das espécies de culturas
locais e práticas de manejo agrícola. Os resultados globais da calibração local dos Kcb a partir do SR
correlacionados e assimilados com dados do modelo SIMDualKc mostraram um bom ajuste para
condições de ausência de estresse hídrico. Em condições de possível ocorrência de estresse, o Kcb real
assimilado, Kcb act NDVI pode ser calculado pelo produto do Kcb pot NDVI com o coeficiente de estresse (Ks)
fornecido pelo SIMDualKc, e assim prover um melhor ajuste com a realidade da cultura. O erro médio
relativo ARE<30% foi achado entre a curva média representativa da região e as curvas dos pivôs
individuais. Considerando os resultados obtidos, a estimativa de Kcb por meio de NDVI pode
representar uma ferramenta útil para a determinação das necessidades hídricas das culturas da soja e
milho, irrigadas por pivô central no Sul do Brasil, visando apoiar o planejamento e gerenciamento da
irrigação. Esta metodologia é adequada como base a ser adaptada para o monitoramento por meio de
veículos aéreos não tripulados (VANT) equipados com sensores NDVI, onde as informações como
fenologia, Kc e ET, poderão ser estimadas, ajustadas, calibradas e assimiladas em tempo real por
modelos de balanço de água no solo e/ou modelos de balanço de energia na superfície.