scholarly journals EVAPOTRANSPIRAÇÃO E COEFICIENTE DE CULTURA DO CAFEEIRO IRRIGADO A PARTIR DE IMAGENS DE SENSORES ORBITAIS

Irriga ◽  
2019 ◽  
Vol 1 (1) ◽  
pp. 31-37
Author(s):  
THALLES LOIOLA DIAS ◽  
Alex PORTO RODRIGUES ◽  
MILLER RAIK ARCANJO BATISTA ◽  
Marcelo Rossi Vicente ◽  
RONALDO MEDEIROS DOS SANTOS

EVAPOTRANSPIRAÇÃO E COEFICIENTE DE CULTURA DO CAFEEIRO IRRIGADO A PARTIR DE IMAGENS DE SENSORES ORBITAIS     THALLES LOIOLA DIAS1; ALEX PORTO RODRIGUES2; MILLER RAIK ARCANJO BATISTA3; Marcelo Rossi Vicente4 e Ronaldo Medeiros dos Santos5   1 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 3 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 4 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 5 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG - CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail:[email protected].     1 RESUMO   O uso de sensoriamento remoto na agricultura é uma realidade. Dentre os diversos usos, destaca-se a determinação da evapotranspiração dos cultivos para o auxílio do processo de gerenciamento da irrigação. O presente trabalho objetivou determinar a evapotranspiração e o coeficiente da cultura do cafeeiro através do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) na região Oeste da Bahia. Para a realização do estudo foram utilizadas imagens do satélite LANDSAT 7. A evapotranspiração de referência foi estimada pelo método Penman-Monteith FAO e, posteriormente, calculou-se o coeficiente da cultura (Kc) com base na evapotranspiração obtida via SEBAL. Os índices estatísticos para avaliar a eficácia do modelo SEBAL foram: o desvio da raiz quadrada média (RMSE); o erro médio absoluto (MAE); o coeficiente de determinação (R2); e o erro relativo (RE). O modelo SEBAL mostrou-se eficiente na determinação da evapotranspiração da cultura do cafeeiro e no coeficiente de cultura.   Palavras-chave: índice de vegetação; sebal; manejo de irrigação.     DIAS, T.L.; RODRIGUES, A.P.; BATISTA, M.R.A.; VICENTE, M.R.; SANTOS, R. M. EVAPOTRANSPIRATION AND CROP COEFFICIENT OF COFFEE PLANTS FROM ORBITAL SENSORS IMAGES     2 ABSTRACT   The use of remote sensing in agriculture is a reality. Among the various uses, the determination of crop evapotranspiration to aid the irrigation management process is detached. The present work aimed to determine the evapotranspiration and the crop coefficient of coffee through the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) in western Bahia. LANDSAT 7 satellite images were used to perform the study. The reference evapotranspiration was estimated by the FAO Penman-Monteith method and subsequently the crop coefficient (Kc) was calculated based on the evapotranspiration obtained by SEBAL. The statistical indexes for evaluating the effectiveness of the SEBAL model were the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), the coefficient of determination (R²) and the relative error (RE). The SEBAL model proved to be efficient in determining coffee crop evapotranspiration and crop coefficient.   Keywords: vegetation index; sebal; water management.

2016 ◽  
Vol 35 ◽  
pp. 126 ◽  
Author(s):  
Gabriel Alves Veloso ◽  
Manuel Eduardo Ferreira ◽  
Roberto Rosa ◽  
Bernardo Barbosa Da Silva

O presente estudo teve como objetivo determinar o albedo de áreas irrigadas do projeto Jaíba. A área de estudo encontra-se localizada no Norte de Minas Gerais, entre as coordenadas UTM de 595204 e 626309 E e 8308401 e 8341257 N. Na elaboração do trabalho foram utilizadas imagens TM do Satélite Landsat 5, órbita/ponto 219/70, obtidas nos dias 31 de janeiro, dia Juliano 31 (DJ31), 21 de abril (DJ111), 24 de junho (DJ175), 10 de julho (DJ191) e 12 de setembro (DJ255), todas do ano de 2011. A determinação do albedo de superfície foi realizada segundo os procedimentos do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), que se baseia na radiância dos canais refletivos do TM.  A pesquisa obteve valores de albedo de superfície dos dias 31 e 111 para o rio São Francisco na ordem de 9 a 13%, associados ao aumento da carga de sedimentos provocado pela estação chuvosa. Os resultados do albedo de vegetação nativa foram os que demonstraram maior variação, apresentando valores na ordem de 9 a 16%. Este resultado pode estar associado à dinâmica que as estações do ano imprimem na vegetação e na pastagem, sendo que o dia 255 apresentou maior variação no período analisado, período este correspondente ao de estiagem. Os valores observados nas áreas irrigadas foram na ordem de 16 a 23%, enquanto os valores de vegetação degradada, pastagem e solo exposto variaram na ordem de 23 a 32%, sendo estes coerentes com os encontrados na literatura.


Water ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 1747 ◽  
Author(s):  
Camilo Souto ◽  
Octavio Lagos ◽  
Eduardo Holzapfel ◽  
Mahesh Lal Maskey ◽  
Lynn Wunderlich ◽  
...  

A surface energy balance model was conceived to estimate crop transpiration and soil evaporation in orchards and vineyards where the floor is partially wetted by micro-irrigation systems. The proposed surface energy balance model for partial wetting (SEB-PW) builds upon previous multiple-layer modelling approaches to estimate the latent, sensible, and soil heat fluxes, while partitioning the total evapotranspiration ( E T ) into dry and wet soil evaporation ( λ E s o i l ) and crop transpiration ( T ). The model estimates the energy balance and flux resistances for the evaporation from dry and wet soil areas below the canopy, evaporation from dry and wet soil areas between plant rows, crop transpiration, and total crop E T . This article describes the model development, sensitivity analysis and a preliminary model evaluation. The evaluation shows that simulated hourly E T values have a good correlation with field measurements conducted with the surface renewal method and micro-lysimeter measurements in a micro-irrigated winegrape vineyard of Northern California for a range of fractional crop canopy cover conditions. Evaluation showed that hourly L E estimates had root mean square error ( R M S E ) of 58.6 W m−2, mean absolute error ( M A E ) of 35.6 W m−2, Nash-Sutcliffe coefficient ( C N S ) of 0.85, and index of agreement ( d a ) of 0.94. Daily soil evaporation ( E s ) estimations had R M S E of 0.30 mm d−1, M A E of 0.24 mm d−1, C N S of 0.87, and d a of 0.94. E s estimation had a coefficient of determination ( r 2 ) of 0.95, when compared with the micro-lysimeter measurements, which showed that E s can reach values from 28% to 46% of the total E T after an irrigation event. The proposed SEB-PW model can be used to estimate the effect and significance of soil evaporation from wet and dry soil areas on the total E T , and to inform water balance studies for optimizing irrigation management. Further evaluation is needed to test the model in other partially wetted orchards and to test the model performance during all growing seasons and for different environmental conditions.


2011 ◽  
Vol 35 (3 suppl 1) ◽  
pp. 649-657 ◽  
Author(s):  
Sady Júnior Martins da Costa de Menezes ◽  
Gilberto Chohaku Sediyama ◽  
Vicente Paulo Soares ◽  
José Marinaldo Gleriani ◽  
Ricardo Guimarães Andrade

Variáveis climáticas são essenciais para a compreensão das condições ambientais que influenciam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Nos últimos anos, as pesquisas que utilizam dados climáticos e técnicas de sensoriamento remoto em análises espaço-temporais da demanda por água e energia das plantas têm-se intensificado. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) é um dos algoritmos mais destacados em estudos que envolvem estimativas dos fluxos de energia em grandes áreas, e pode ser aplicado com poucas medições de campo. Este trabalho, realizado no Município de Santa Bárbara, Minas Gerais, objetivou estimar os componentes do balanço de energia e, por conseguinte, a evapotranspiração em plantios de eucalipto com aplicação do algoritmo SEBAL e de imagem do sensor TM do satélite Landsat 5. As estimativas foram realizadas para cena do dia 20/06/2003. Considerando apenas as áreas referentes aos plantios de eucalipto (sete anos de idade), foram obtidos valores médios de saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) de 420,12 W m-2, 81,80 W m-2, 149,93 W m-2, 188,39 W m-2, respectivamente. Para a evapotranspiração real horária (ETr h), o valor médio obtido foi de 0,28 mm h-1. As estimativas mostraram-se condizentes com dados da literatura, no entanto pesquisas com maior controle experimental devem ser realizadas.


2013 ◽  
Vol 7 (1) ◽  
pp. 17
Author(s):  
Rafael Coll Delgado ◽  
Rafael de Ávila Rodrigues ◽  
José Francisco de Oliveira Júnior ◽  
Givanildo de Gois

<p>O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica nouso e cobertura da terra em área de abrangência de Viçosa, <br />Minas Gerais. Para tanto, utilizou-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) e o <br />método de classificação não supervisionada por meio do algoritmo ISODATA. Foi utilizada uma série <br />históricade temperatura do ar (ºC), da Estação Meteorológica Convencional (EMC) do Instituto Nacional de <br />Meteorologia (INMET) e imagens do sensor TM Landsat 5 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais <br />(INPE), noperíodo que compreendeu 16 anos (1994-2010). Os resultados mostraram que nos anosde 1999, <br />2000, 2003, 2006, 2009 e 2010 mais de 20 mil hectares foram antropizadas, porém, a partir de 1999 inicia-se <br />um acentuado crescimento das áreas classificadas como mata. Os valores demonstraram avanço das áreas <br />antropizadas (58,92% em 1994 para 71,90% em 2010) e uma redução das áreas de pastagens (27,04% em <br />1994 para 5,90% em 2010). A temperatura da superfície estimada pelo algoritmo SEBAL para os anos de <br />1994 e 2010, apresentaram valores máximos de 38ºC em áreas antropizadas e valores mínimos de 18ºC em <br />áreas de vegetação. Com base no cálculo do viés médio (VM), o presente estudo mostrou que os dados <br />estimados da temperatura da superfície apresentaram boa correlação de 0,67 com os dados do INMET, já que <br />as temperaturas foram subestimadas e superestimadas com valores mínimos e máximos de -3,83ºC e 2,65ºC <br />em 1994 e 2003. Os resultados obtidos, ainda que em caráter preliminar, indicam a eficiência do <br />Sensoriamento Remoto (SR) por meio da análise das bandas refletivas e termal do satélite Landsat 5 como <br />ferramenta de análise na identificação da dinâmica do uso do solo, mostrando-se eficaz quanto à <br />espacialização dessas anomalias no espaço e no tempo.</p>


Revista CERES ◽  
2014 ◽  
Vol 61 (1) ◽  
pp. 17-27
Author(s):  
Evaldo de Paiva Lima ◽  
Gilberto Chohaku Sediyama ◽  
Ricardo Guimarães Andrade ◽  
Vinícius Duarte Lopes ◽  
Bernardo Barbosa da Silva

A evapotranspiração define a perda total de água do sistema solo-planta para a atmosfera. Nas áreas agrícolas, particularmente onde se pratica algum tipo de irrigação, a determinação da evapotranspiração, por via de sensoriamento remoto, vem ganhando cada vez mais importância, pois possibilita identificar a eficiência com que a água tem sido utilizada. Nesse contexto, este trabalho tem o objetivo de determinar a evapotranspiração real diária (ETr diária), com a utilização de produtos do sensor MODIS, nas sub-bacias do Ribeirão Entre Ribeiros e Rio Preto, que ficam entre os Estados de Goiás e Minas Gerais. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) foi utilizado para a obtenção da ETr diária em quatro dias diferentes, no período de julho a outubro de 2007. Os resultados encontrados foram compatíveis com os citados em outras literaturas e a comparação entre a evapotranspiração, obtida pelo SEBAL, e a evapotranspiração da cultura (ETc) demonstraram que esse algoritmo pode ser utilizado como boa opção para determinar, com a utilização de produtos do sensor MODIS, a evapotranspiração diária nas condições das sub-bacias do ribeirão Entre Ribeiros e rio Preto.


2020 ◽  
Vol 15 (01) ◽  
pp. 53-76
Author(s):  
Gabriel Alves Veloso ◽  
Manuel Eduardo Ferreira ◽  
Bernardo Barbosa da Silva

O presente trabalho teve como objetivo a estimativa da evapotranspiração em áreas irrigadas do projeto Jaíba (MG) e áreas circunvizinhas por meio de dados satelitários. Foram utilizadas cinco imagens do satélite Landsat 5 –TM, órbita 219 ponto 70, do ano de 2011. A estimativa da evapotranspiração real diária foi obtida através do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). O SEBAL é constituído de várias etapas, que consiste na estimativa do balanço de radiação e balanço de energia e evapotranspiração. Para a obtenção desses parâmetros, utilizou-se dados da estação meteorológica localizada na cena Landsat. Foram obtidos valores médios para a evapotranspiração no período de 24 horas de 6,85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2 mm.dia-1 e 3,4 mm.dia-1 para os dias juliano DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 e DJ 255, respectivamente. Observou-se que a evapotranspiração apresentou variação no período analisado devido à quantidade de radiação disponível para cada dia, indicando um comportamento decíduo nas áreas de floresta estacional. A técnica utilizada demonstrou-se eficiente nas análises dos componentes estudados, sendo o SEBAL uma ferramenta importante para a gestão ambiental dos recursos hídricos. Palavras - Chaves: Evapotranspiração; SEBAL; Projeto Jaíba.   DETERMINATION OF REAL EVAPOTRANSPIRATION DAILY IN AREAS OF JAIBA IRRIGATED PROJECT (MINAS GERAIS, BRAZIL) THROUGH IMAGES LANDSAT 5 – TM  Abstract This study aimed to estimate evapotranspiration in irrigated areas of Jaíba project (MG) and surrounding areas through satelitários data. Five images of Landsat 5 -TM were used, orbit 219 point 70, 2011. The estimate of daily evapotranspiration was obtained by SEBAL algorithm (Surface Energy Balance Algorithm for Land) .The SEBAL consists of several stages, consisting in estimating the radiation balance and energy balance and evapotranspiration. To obtain these parameters, we used data from the weather station located on the Landsat scene. Mean values ​​for evapotranspiration were obtained within 24 hours of 6.85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2-1 and 3 mm.dia , 4 mm.dia-1 for Julian days DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 and DJ 255, respectively. It was observed that the evapotranspiration in growth in the period analyzed due to the amount of radiation available for each day, indicating a behavior in the areas of deciduous seasonal forest. The technique used was efficient in the analysis of the components studied, and the SEBAL an important tool for environmental management of water resources. Keywords: Evapotranspiration; SEBAL; Jaíba project.   DETERMINACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL DIARIA EN ÁREAS IRRIGADAS DEL PROYECTO JAÍBA (MINAS GERAIS, BRASIL), MEDIANTE IMAGENES LANDSAT 5 – TM Resumen El presente trabajo tuvo como objetivo la estimativa de evapotranspiración en áreas irrigadas del proyecto Jaíba (MG) y áreas circunvecinas por medio de datos satelitarios. Fueron utilizadas cinco imágenes del satélite Landsat 5 – TM, órbita 219 punto 70, del año 2011. La estimativa de la evapotranspiración real diaria fue obtenida a través del algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance AlgorithmforLand). SEBAL es constituido de varias etapas, que consiste en la estimativa del balance de radiación e de energía y evapotranspiración. Para la obtención de esos parámetros, se utilizó datos de la estación meteorológica localizada en la escena Landsat. Fueron obtenidos valores medios para la evapotranspiración en el período de 24 horas de 6,85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2 mm.dia-1, y 3,4 mm.dia-1 para los días de Juliano DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 y DJ 255, respectivamente. Se observó que la evapotranspiración presentó variación en el período analizado debido a la cantidad de radiación disponible para cada día, indicando un comportamiento caducifolio en las áreas de floresta estacional. La técnica utilizada se mostró eficiente en los análisis de los componentes estudiados, siendo SEBAL una herramienta importante para la gestión ambiental de los recursos hídricos. Palabras - claves: Evapotranspiración; SEBAL; Proyecto Jaíba.


2014 ◽  
Vol 29 (3) ◽  
pp. 433-442 ◽  
Author(s):  
Ricardo Guimarães Andrade ◽  
Gilberto Sediyama ◽  
Vicente Paulo Soares ◽  
José Marinaldo Gleriani ◽  
Sady Junior Martins da Costa Menezes

As técnicas de sensoriamento remoto têm sido muito promissoras para o desenvolvimento de medidas mais confiáveis e economicamente viáveis da produção vegetal em larga escala. O algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) tem como vantagem a obtenção de parâmetros biofísicos usando imagens de satélite e poucos dados observacionais. Este trabalho objetivou estimar a produtividade da cana-de-açúcar por meio da aplicação do algoritmo SEBAL e de imagens Landsat 5 TM. O estudo foi realizado em plantios de cana-de-açúcar da fazenda Boa Fé, localizada no Triângulo Mineiro, município de Conquista, Minas Gerais. A metodologia utilizada apresentou variação de desempenho nas estimativas de produtividade da cana-de-açúcar de cada gleba, provavelmente em decorrência de influências da dimensão dos talhões e da resolução espacial da imagem, e de variedades e épocas de plantio e colheita da cultura. No entanto, os resultados apontam que a metodologia tem potencial para ser aplicada em áreas extensas com limitada disponibilidade de dados meteorológicos.


Irriga ◽  
2019 ◽  
Vol 24 (4) ◽  
pp. 719-746
Author(s):  
Luan Peroni Venancio ◽  
Fernando França Da Cunha ◽  
Everardo Chartuni Mantovani ◽  
Cibele Hummel Do Amaral ◽  
Edvaldo Fialho Dos Reis

EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE CULTURA: UMA ABORDAGEM DOS PRINCIPAIS MÉTODOS APLICADOS ÀS PESQUISAS CIENTÍFICAS E NA AGRICULTURA     LUAN PERONI VENANCIO1; FERNANDO FRANÇA DA CUNHA1; EVERARDO CHARTUNI MANTOVANI1; CIBELE HUMMEL DO AMARAL2 E EDVALDO FIALHO DO REIS3     1Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Av. Peter Henry Rolfs, s/n, Campus Universitário, CEP: 36570-900, Viçosa, MG, Brasil, [email protected], [email protected], [email protected] 2Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa, Av. Peter Henry Rolfs, s/n, CEP: 36570-900, Viçosa, MG, Brasil, [email protected] 3Departamento de Engenharia Rural, Universidade Federal do Espírito Santo, Alto Universitário, s/nº, Guararema, CEP: 29500-000, Alegre, ES, [email protected]     1 RESUMO   Existem muitas metodologias para medição ou estimativa da evapotranspiração de cultura (ETc). Essas metodologias apresentam grandes diferenças entre si, especialmente no que se refere à base de formulação (empíricos, físicos ou a combinação de ambos), ao nível tecnológico (equipamentos, sensores sofisticados, etc.), a necessidade de dados de entrada, a área de aplicação, custo e precisão. Esta diversidade está relacionada à complexidade envolvida na transferência de água do sistema solo-planta para a atmosfera, com as variadas condições climáticas ao redor do planeta e também com os diferentes tipos de vegetação estudados. Nesta revisão, os seguintes métodos foram descritos e revisados: lisimetria (LIS), balanço de água no solo (BAS), razão de Bowen - balanço de energia (RBBE), covariância de vórtices turbulentos (CVT), modelos de fluxo de seiva (MFS), sistema de câmaras (SC), e métodos baseados no coeficiente de cultura (MBKc). Por fim, os métodos baseados no balanço de energia das superfícies (SRBE) e em índices de vegetação (SRIV), calculados a partir de dados de sensoriamento remoto (SR). Esses métodos foram selecionados por serem considerados, dentro do seu tipo de abordagem (hidrológica, micrometeorológica, fisiológica, empírica e sensoriamento remoto), os mais difundidos entre a comunidade científica internacional, e na agricultura.   Palavras-chave: agricultura irrigada, consumo hídrico, manejo da irrigação, coeficiente de cultura, sensoriamento remoto.     VENANCIO, L. P.; CUNHA, F. F.; MANTOVANI, E. C.; AMARAL, C. H.; REIS, E. F. CROP EVAPOTRANSPIRATION: AN APPROACH TO MAIN METHODS APPLIED TO SCIENTIFIC RESEARCHES AND IN AGRICULTURE     2 ABSTRACT   There are many methodologies for measuring or estimating crop evapotranspiration (ETc). These methodologies differ greatly from each other depending on the approach (empirical, physical or a combination of both), technological level, input dataset, application area, cost and accuracy. This wide diversity is related to the complexity involved in water transference from the soil-plant system to the atmosphere, within various climatic conditions around the Earth and also to the different types of vegetation. In this review, the following methods were described and reviewed: lysimeter (LIS), soil water balance (BAS), Bowen ratio - energy balance (RBBE), eddy covariance (CVT), sap-flow models (MFS), chamber system (SC) and, crop coefficient-based methods (MBKc). Finally, the methods based on surface energy balance (SRBE) and vegetation indices (SRIV) were estimated through remote sensing data (SR).These methods were selected because they are considered, within their type of approach (hydrological, micrometeorological, physiological, empirical and remote sensing), the most widespread among the international scientific community and in agriculture.   Keywords: irrigated agriculture, water consumption, irrigation management, crop coefficient, remote sensing.


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