O melhor portfólio de produtos de satélites para monitoramento agrícola



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O fenômeno que mais afeta a produção agrícola no Brasil é a seca. De acordo com informações de previsão do Laboratório de Análise e Processamento de Imagens de Satélites (Lapis), este ano, novamente há tendência de atraso no início da estação chuvosa, no Centro-Sul. que deveria começar no próximo mês de setembro.

A área central do Brasil, que abrange parte das regiões Sudeste, Centro-Oeste e Sul brasileiro, enfrentou seca, nos últimos meses.

No Livro “Um século de secas”, foram utilizados vários índices de secas, processados no software de geoprocessamento QGIS, para monitorar as áreas mais secas do Brasil.

Neste post, vamos analisar um conjunto de produtos de satélites, considerados essenciais para o monitoramento agrícola, especialmente da seca. Os mapas fazem parte de um portfólio de produtos agrometeorológicos, baseados em dados de satélites, desenvolvidos pelo Laboratório Lapis.

Antes de analisarmos as características de cada índice de seca, vamos explicar quais são os quatro parâmetros utilizados, para se caracterizar uma seca:

1) Intensidade: refere-se ao déficit de precipitação;

2) Duração: refere-se ao tempo no qual persiste a condição seca;

3) Extensão: refere-se à área atingida pela escassez de chuvas;

4) Frequência: refere-se ao intervalo de repetição de eventos de seca.

Outra forma para se entender as implicações de uma seca, é caracterizá-la de acordo com os seus impactos:

1) Meteorológica: quando a precipitação recebida está muito abaixo da quantidade normal esperada;

2) Hidrológica: quando o fluxo do rio não pode atender a utilizações estabelecidas sob um determinado sistema de gestão da água;

3) Agrícola: quando não há umidade suficiente no solo para o desenvolvimento de uma cultura, em qualquer estágio de crescimento;

4) Socioeconômica: quando a diminuição da disponibilidade de água pode ocasionar danos à população.

O monitoramento dos diversos tipos de seca tem sido baseado em índices, que os padronizam em escalas temporal e espacial, baseados em dados de satélites.

Se você tem interesse em gerar no QGIS os mapas/indicadores mais poderosos, para se monitorar as secas, com uso de dados de satélites, conheça o método de geoprocessamento "Mapa da Mina", do Laboratório Lapis. Baixe nosso e-book gratuito.

>> Leia também: Cresce número de municípios que enfrentam seca no Brasil

O mapa para detectar o início, localização e intensidade de uma seca

Mapa da cobertura vegetal, baseado em dados do satélite Meteosat-11. Elaborado no software QGIS.

Mapa da cobertura vegetal, processado no software QGIS.

Uma das grandes vantagens do uso das geotecnologias, para monitoramento agrícola, é a possibilidade de detecção de uma seca, exatamente no momento em que ela começa. Esse dado permite uma tomada de decisão mais qualificada, em relação a investimentos na produção agrícola.

Por exemplo, embora muito se fale que a grande seca no Semiárido brasileiro começou em 2012, imagens de satélites permitiram detectar esse evento climático excepcional logo no seu início, em 2011, com duração até 2017.

Um estudo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) demonstrou o quanto a seca se tornou um problema comum aos municípios brasileiros, acarretando inúmeros riscos à produção agrícola.

Em 2020, o Amapá foi o único estado onde não houve registro de seca. Por outro lado, a região Sul foi a mais afetada por estiagem, afetando 71% dos seus municípios. Já o Nordeste ficou em segundo lugar, impactando 65% dos seus municípios. A análise completa foi publicada neste post.

As imagens de satélites se tornaram decisivas para o monitoramento agrícola, especialmente diante dos riscos impostos pelo aumento da frequência e intensidade das secas, decorrente da mudança climática.

O processo de adaptação da agricultura às secas requer o domínio das geotecnologias, para fornecer informações importantes de alerta precoce. Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG), softwares de geoprocessamento baseados em computação gráfica, espacializam as secas, permitindo analisar seus impactos, de forma abrangente. 

Softwares gratuitos, como o QGIS, permitem armazenar, analisar e visualizar dados, em forma de mapas. O uso desses sistemas tende a crescer muito nos próximos anos. Neles, é possível examinar relações espaciais, padrões e tendências.

É o caso do mapa acima, que faz uma radiografia da cobertura vegetal, a partir de dados do satélite Meteosat-11. Essa imagem de satélite é um indicador que permite detectar, semanalmente, a localização e a intensidade de uma seca.

Para dominar o geoprocessamento no QGIS, do básico e avançado, para processar esses mapas/indicadores, essenciais ao monitoramento agrícola, conheça o método “Mapa da Mina”

>> Leia também: Como usar o QGIS para gerar mapas de monitoramento agrícola

Mapa da umidade do solo: uma poderosa ferramenta para monitoramento agrícola

Mapa da umidade do solo, elaborado no software QGIS.

Mapa da umidade do solo, processado no software QGIS.

O mapa acima, processado com dados do satélite Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS), mostra o percentual de umidade do solo, nas regiões brasileiras, atualizado no dia 17 de julho. O verdadeiro poder dessa ferramenta agrometeorológica é permitir estimar a quantidade de água contida no solo, a uma profundidade de até 5 cm, por meio de sensores de micro-ondas.

O destaque desse mapa é o alto nível de umidade do solo, no Nordeste Setentrional, mais precisamente desde algumas áreas do nordeste da Bahia até o Ceará. Já do leste da Bahia até o Recôncavo Baiano, a umidade do solo está muito baixa, indicando predomínio de seca, na última semana.

Já no Sul do Brasil, houve melhoria substancial na umidade do solo, desde o oeste do Paraná até o Rio Grande do Sul. Essas áreas têm recebido chuvas significativas, mantendo bons níveis de umidade do solo.

No Sudeste, norte do Paraná e Mato Grosso do Sul, houve predomínio de seca, na última semana. Mas a seca tem atingido fortemente áreas da Amazônia brasileira, grande parte da Argentina e do Paraguai.

Esse mapa, processado no software QGIS, é um dos indicadores que fornecem, com maior agilidade, uma radiografia da situação da seca nas regiões brasileiras, sendo fundamental para o planejamento agrícola.

>> Leia também: Como gerar no QGIS as imagens que revolucionaram o mapeamento ambiental

A imagem de satélite que mais auxilia no aumento da produtividade agrícola

Mapa da chuva, processado no software QGIS.

Mapa da chuva, processado no software QGIS.

A agricultura é uma atividade econômica fortemente dependente das variáveis meteorológicas. É o caso da temperatura do ar, radiação solar, vento e chuva, que influenciam no processo de desenvolvimento das plantas, impactando na produtividade das lavouras.

Nos últimos anos, tecnologias de geoprocessamento e suas aplicações ganharam destaque, por contribuírem com uma maior eficiência na produção agrícola. Essas inovações têm facilitado a tomada de decisão e o planejamento nesse setor.

No portfólio de produtos agrometeorológicos desenvolvido pelo Laboratório Lapis, há o mapa da chuva, baseado em dados de precipitação Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS).  

O produto CHIRPS é um conjunto de dados de precipitação quase global, que abrange desde 1981 até o presente, incorporando climatologia, imagens de satélite com resolução de 0,05° e dados de estações meteorológicas, para criar séries temporais de chuva, para análise de tendências e monitoramento de secas sazonais. 

A maioria das lavouras podem sofrer perdas significativas, pela restrição do recurso hídrico. Felizmente, existem ferramentas capazes de manipular informações agrometeorológicas, usando a tecnologia SIG. 

Os sistemas de geoprocessamento, conhecidos como softwares SIG, permitem o armazenamento de mapas, em formato digital, utilizando-se de coordenadas espaciais e da análise espacial de grupos de informações, visualizadas em camadas.

O mapa semanal da chuva é uma valiosa ferramenta agrometeorológica, que fornece dados da distribuição espacial e temporal das chuvas. É uma das imagens de satélites que mais auxiliam no aumento da eficiência e da produtividade agrícola.

O mapa acima foi processado no QGIS, um software livre, gratuito e de código aberto, que permite a visualização, edição e análise de dados georreferenciados.

>> Leia também: Uma tecnologia revolucionária para mapeamento da desertificação

Um produto de satélite valioso para a orientação agrometeorológica

Mapa da intensidade da seca, processado no QGIS.

Mapa da intensidade da seca, processado no QGIS.

No portfólio de mapas semanais do Laboratório Lapis, baseados em dados de satélites, está também o mapa da intensidade da seca. É uma ferramenta valiosa para orientação agrometeorológica. A imagem de satélite também foi processada com dados do produto de precipitação CHIRPS, no software QGIS.

O mapa mostra a distribuição espacial das chuvas, no período de 01 a 10 de julho deste ano. De acordo com os dados, não houve registro de seca grave, nas regiões brasileiras, na última semana.

Pelo contrário, no Nordeste Setentrional, houve registro de chuva extrema a excepcional, principalmente em Alagoas, sul de Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, áreas do Ceará e norte do Maranhão. Nas demais áreas do Nordeste brasileiro, as chuvas foram em torno da média histórica.

Na área central do Brasil, que enfrentou forte seca, nos últimos meses, julho começou com chuvas em torno da média. Na região Norte, também foi registrada chuva em torno da média.

Já no Centro-Sul, desde o Mato Grosso do Sul, passando por São Paulo, Rio de Janeiro e Espírito Santo, além de algumas áreas da região Sul, houve registro de seca fraca a moderada, durante o período analisado.

>> Leia também: Livro gratuito ensina método para processar imagens de satélites

Mapa da cobertura vegetal atualiza condição da seca no Semiárido brasileiro

Mapa do Semiárido brasileiro, processado no QGIS.

Mapa do Semiárido brasileiro, processado no QGIS.

Agora, vamos analisar a atual situação da seca no Semiárido brasileiro, a partir da análise do mapa da cobertura vegetal. Esse produto de satélite foi processado no software QGIS, a partir do cálculo do NDVI.

Com esse indicador, as áreas em verde indicam vegetação vigorosa, enquanto as áreas em vermelho destacam seca intensa. As áreas em amarelo é sinal de seca moderada.

O mapa acima mostra a situação da cobertura vegetal na região, no período de 27 de junho a 03 de julho. A região central do Semiárido brasileiro concentra as áreas mais secas da região atualmente. É o caso de grande parte da Bahia, extremo oeste de Pernambuco, além da intensificação da seca no leste e sul do Piauí.

No sul do Maranhão e norte de Minas Gerais, há registro de estiagem moderada. Na porção norte e no leste do Nordeste, que vai desde Alagoas até o Ceará, a vegetação está vigorosa, em razão das constantes chuvas.

O mapa do NDVI é um dos produtos de satélites amplamente utilizados para avaliar a saúde da vegetação, em particular, a influência da seca sobre a cobertura vegetal.

A situação da cobertura vegetal, apresentada na imagem de satélite, é uma resposta aos níveis de umidade do solo e aos índices de precipitação, de pelo menos uma semana anterior ao período dos dados utilizados.

Recentemente, divulgamos uma pesquisa do IBGE sobre o aumento da ocorrência de secas em municípios e o que esses municípios têm feito para se adaptar aos impactos do fenômeno. Acesse este post para conferir a análise completa. 

>> Leia também: Situação climática do novo Semiárido brasileiro a partir de mapas

Mais informações

Os mapas utilizados neste post são alguns dos produtos de satélites que contribuem para um diagnóstico agrometeorológico mais seguro, visando orientar o planejamento agrícola.

Para aprender a gerar um portfólio robusto de mapas/indicadores, processar e analisar imagens de satélites, conheça o método que fundamenta o Curso “Mapa da Mina”, do Laboratório Lapis. 

O Curso é um treinamento online e 100% prático, que ensina a dominar definitivamente o QGIS, do básico ao avançado. Para aprender a usar o verdadeiro poder do QGIS, aproveite que o treinamento está com inscrições abertas nesta página.

Você já sabe gerar esses produtos de satélites? Utiliza o QGIS como  software SIG para processamento de dados?

COMO CITAR ESTE ARTIGO:

LETRAS AMBIENTAIS. [Título do artigo]. ISSN 2674-760X. Acessado em: [Data do acesso]. Disponível em: [Link do artigo].

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