Mapping of corn phenological stages using NDVI from OLI and MODIS sensors / Mapeamento dos estádios fenológicos da cultura do milho utilizando o NDVI derivado dos sensores OLI e MODIS

Crop phenology knowledge is relevant to a series of actions related to its management and can be accessed through vegetation indexes. Thus, this study aimed to evaluate the use of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), from images of OLI and MODIS sensors, to obtain phenological information from corn crops. To this end, we evaluated two corn cropping areas, irrigated by a central pivot, and located western Bahia state, Brazil. These areas were managed with high technology and had no record of biotic and abiotic stresses. NDVI showed a well-defined temporal pattern throughout the corn cycle, with a rapid increase at the beginning, stabilization at intermediate stages, and decreases at the end of the cycle. Excellent fits for polynomial equations were obtained to estimate NDVI as a function of days after sowing (DAS), with R² values of 0.96 and 0.95 for images of OLI and MODIS sensors, respectively. This demonstrates that both sensors could characterize corn canopy changes over time. NDVI ranges were correlated with the main phenological stages (PE), using the direct relationship between both variables (NDVI and PE) with days after sowing (DAS). For the beginning and end of each phenological stage, NDVI ranges were validated through model identity testing. NDVI proved to be a suitable parameter to assess corn phenology accurately and remotely. Finally, NDVI was also an important tool for detecting biotic and abiotic stresses throughout the crop cycle, and hence for decision making based on corn phenology.(AU)

O conhecimento da fenologia das culturas é relevante para uma série de ações relacionadas ao seu manejo e pode ser acessada por meio de índices de vegetação. Portanto, objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial do uso do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), calculado a partir de imagens dos sensores OLI e MODIS para obter informações fenológicas da cultura do milho. Para tanto, foram utilizadas duas áreas de cultivo de milho irrigadas por sistema de pivô central na região oeste do estado da Bahia, Brasil. Estas áreas foram manejadas com alta tecnologia e sem registro de ocorrência de estresses bióticos e abióticos. O NDVI apresentou um padrão temporal bem definido ao longo do ciclo de desenvolvimento, com rápido incremento no início do desenvolvimento, estabilização nos estádios intermediários, e decréscimos na parte final do ciclo. Excelentes ajustes para as equações polinomiais foram obtidos para estimar o NDVI em função dos dias após a semeadura (DAS), com R² de 0,96 e 0,95 para as imagens do sensor OLI e MODIS, respectivamente, demonstrando que os sensores são capazes de caracterizar temporalmente as modificações do dossel da cultura do milho ao longo do ciclo. Intervalos de valores de NDVI foram correlacionados com os principais estádios fenológicos (EF) da cultura do milho, utilizando a relação direta de ambas as variáveis (NDVI e EF) com os dias após a semeadura (DAS). Os intervalos de valores de NDVI para o início e final de cada estádio fenológico foram validados através do teste de identidade do modelo, tornando o NDVI uma variável adequada para ser utilizada no acesso a fenologia do milho com precisão de maneira remota. Por fim, esses valores também são uma importante ferramenta para detecção de problemas bióticos e abióticos ao longo do ciclo de cultivo e para tomadas de decisão baseadas na fenologia da cultura.(AU)

Spatial and temporal evolution of family-farming land use in the Tapajós region of the Brazilian Amazon / Evolução espacial e temporal do uso da terra para agricultura familiar na região do Tapajós, Amazônia Brasileira

Pressures on the Brazilian Amazon forest have been accentuated by agricultural activities practiced by families encouraged to settle in this region in the 1970s by the colonization program of the government. The aims of this study were to analyze the temporal and spatial evolution of land cover and land use (LCLU) in the lower Tapajَs region, in the state of Parل. We contrast 11 watersheds that are generally representative of the colonization dynamics in the region. For this purpose, Landsat satellite images from three different years, 1986, 2001, and 2009, were analyzed with Geographic Information Systems. Individual images were subject to an unsupervised classification using the Maximum Likelihood Classification algorithm available on GRASS. The classes retained for the representation of LCLU in this study were: (1) slightly altered old-growth forest, (2) succession forest, (3) crop land and pasture, and (4) bare soil. The analysis and observation of general trends in eleven watersheds shows that LCLU is changing very rapidly. The average deforestation of old-growth forest in all the watersheds was estimated at more than 30% for the period of 1986 to 2009. The local-scale analysis of watersheds reveals the complexity of LCLU, notably in relation to large changes in the temporal and spatial evolution of watersheds. Proximity to the sprawling city of Itaituba is related to the highest rate of deforestation in two watersheds. The opening of roads such as the Transamazonian highway is associated to the second highest rate of deforestation in three watersheds.

As pressões sobre a Floresta Amazônica Brasileira têm sido acentuadas por atividades agrícolas de muitas famílias que foram estimuladas a se estabelecer nessa região durante o Programa de Colonização do Governo Federal, na década de 1970. Os objetivos deste presente estudo foram de analisar a evolução espacial e temporal em termos de mudanças de cobertura da terra e uso da terra (CTUT) na região do baixo Tapajós, no Estado do Pará. Contrastam-se 11 bacias que são geralmente representativas do processo de colonização regional por agricultores familiares, e para tanto imagens de satélite Landsat de três diferentes anos (1986, 2001, e 2009) foram analisadas utilizando-se um Sistema de Informação Geográfica. Imagens individuais não-supervisionadas foram classificadas usando-se GRASS, e o algoritmo de classificação de Probabilidade Máxima, para todos os comprimentos de onda do espectro visível e infravermelho (1 a 5 e 7). As classes retidas para a representação do CTUT nesse estudo foram: (1) floresta primária levemente alterada; (2) floresta de sucessão; (3) terra agricultável e pastagem; e (4) solo nu. A análise e observação de tendências gerais em 11 bacias mostram que o CTUT tem mudado rapidamente. O desmatamento médio de floresta primária em todas as bacias foi estimado em mais de 30% no período de 1986 a 2009. A análise em escala local de bacias revela a complexidade do CTUT, notavelmente em relação a grandes mudanças na evolução espacial e temporal das bacias. A proximidade com a cidade de Itaituba, que se encontra em plena expansão, está relacionada com a maior taxa de desmatamento em duas bacias hidrográficas, ao passo que a abertura de estradas, como a Rodovia Transamazônica, está associada à segunda maior taxa de desmatamento em três bacias hidrográficas.

Spatial and temporal evolution of family-farming land use in the Tapajós region of the Brazilian Amazon / Evolução espacial e temporal do uso da terra para agricultura familiar na região do Tapajós, Amazônia Brasileira

Pressures on the Brazilian Amazon forest have been accentuated by agricultural activities practiced by families encouraged to settle in this region in the 1970s by the colonization program of the government. The aims of this study were to analyze the temporal and spatial evolution of land cover and land use (LCLU) in the lower Tapajَs region, in the state of Parل. We contrast 11 watersheds that are generally representative of the colonization dynamics in the region. For this purpose, Landsat satellite images from three different years, 1986, 2001, and 2009, were analyzed with Geographic Information Systems. Individual images were subject to an unsupervised classification using the Maximum Likelihood Classification algorithm available on GRASS. The classes retained for the representation of LCLU in this study were: (1) slightly altered old-growth forest, (2) succession forest, (3) crop land and pasture, and (4) bare soil. The analysis and observation of general trends in eleven watersheds shows that LCLU is changing very rapidly. The average deforestation of old-growth forest in all the watersheds was estimated at more than 30% for the period of 1986 to 2009. The local-scale analysis of watersheds reveals the complexity of LCLU, notably in relation to large changes in the temporal and spatial evolution of watersheds. Proximity to the sprawling city of Itaituba is related to the highest rate of deforestation in two watersheds. The opening of roads such as the Transamazonian highway is associated to the second highest rate of deforestation in three watersheds.(AU)

As pressões sobre a Floresta Amazônica Brasileira têm sido acentuadas por atividades agrícolas de muitas famílias que foram estimuladas a se estabelecer nessa região durante o Programa de Colonização do Governo Federal, na década de 1970. Os objetivos deste presente estudo foram de analisar a evolução espacial e temporal em termos de mudanças de cobertura da terra e uso da terra (CTUT) na região do baixo Tapajós, no Estado do Pará. Contrastam-se 11 bacias que são geralmente representativas do processo de colonização regional por agricultores familiares, e para tanto imagens de satélite Landsat de três diferentes anos (1986, 2001, e 2009) foram analisadas utilizando-se um Sistema de Informação Geográfica. Imagens individuais não-supervisionadas foram classificadas usando-se GRASS, e o algoritmo de classificação de Probabilidade Máxima, para todos os comprimentos de onda do espectro visível e infravermelho (1 a 5 e 7). As classes retidas para a representação do CTUT nesse estudo foram: (1) floresta primária levemente alterada; (2) floresta de sucessão; (3) terra agricultável e pastagem; e (4) solo nu. A análise e observação de tendências gerais em 11 bacias mostram que o CTUT tem mudado rapidamente. O desmatamento médio de floresta primária em todas as bacias foi estimado em mais de 30% no período de 1986 a 2009. A análise em escala local de bacias revela a complexidade do CTUT, notavelmente em relação a grandes mudanças na evolução espacial e temporal das bacias. A proximidade com a cidade de Itaituba, que se encontra em plena expansão, está relacionada com a maior taxa de desmatamento em duas bacias hidrográficas, ao passo que a abertura de estradas, como a Rodovia Transamazônica, está associada à segunda maior taxa de desmatamento em três bacias hidrográficas.(AU)

Geoprocessamento e sensoriamento remoto aplicados à análise de recursos florestais

This study presents a methodology for survey and analysis of the forestal resources of natural and implanted populating located in the topographic leaf SH.22Y-A, Cachoeira do Sul, RS, (Brazil) by using geoprocessing and remote sensing technics. For this purpose, the Geographic Information Systems, associated to satellite images, processed by digital classification and mathematics functions were used. In so doing data gathering and quantification of different thematic bases of the studied area. Variables and thematic bases eere accomplished the satellite images, assessed in the field and topographic maps and the geospacials crossings obtaining the land use, implanted species, taken area, besides the localization of the forest concerning slope, edaphic, hydrographic and road availability. Thus, these information obtained by comparing these variables, made it possible to analyze the forestal cover of the study area, supplying subsidy to the forestal resources management and the environmental preservation.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta metodológica para o levantamento e análise dos recursos florestais dos povoamentos naturais e implantados, obtido através da utilização de técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto e localizados na carta topográfica SH. 22-Y-A, Cachoeira do Sul, RS. Para tal, utilizaram-se imagens de satélites associadas ao sistema de informações geográficas, processadas por técnicas de classificação digital e funções matemáticas. Dessa forma, realizou-se o levantamento e a quantificação das diferentes bases temáticas. As variáveis e bases temáticas foram obtidas através das imagens de satélite, trabalho de campo, carta topográfica e cruzamentos geoespaciais, obtendo o uso da terra, espécie implantada, área ocupada, além da localização dos povoamentos florestais quanto à declividade, tipo de solo, rede hidrográfica e disponibilidade viária. Assim, essas informações permitiram analisar a situação da cobertura florestal da região de estudo, fornecendo subsídios ao gerenciamento dos recursos florestais e a preservação do meio ambiente.

Geoprocessamento e sensoriamento remoto aplicados à análise de recursos florestais

This study presents a methodology for survey and analysis of the forestal resources of natural and implanted populating located in the topographic leaf SH.22Y-A, Cachoeira do Sul, RS, (Brazil) by using geoprocessing and remote sensing technics. For this purpose, the Geographic Information Systems, associated to satellite images, processed by digital classification and mathematics functions were used. In so doing data gathering and quantification of different thematic bases of the studied area. Variables and thematic bases eere accomplished the satellite images, assessed in the field and topographic maps and the geospacials crossings obtaining the land use, implanted species, taken area, besides the localization of the forest concerning slope, edaphic, hydrographic and road availability. Thus, these information obtained by comparing these variables, made it possible to analyze the forestal cover of the study area, supplying subsidy to the forestal resources management and the environmental preservation.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta metodológica para o levantamento e análise dos recursos florestais dos povoamentos naturais e implantados, obtido através da utilização de técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto e localizados na carta topográfica SH. 22-Y-A, Cachoeira do Sul, RS. Para tal, utilizaram-se imagens de satélites associadas ao sistema de informações geográficas, processadas por técnicas de classificação digital e funções matemáticas. Dessa forma, realizou-se o levantamento e a quantificação das diferentes bases temáticas. As variáveis e bases temáticas foram obtidas através das imagens de satélite, trabalho de campo, carta topográfica e cruzamentos geoespaciais, obtendo o uso da terra, espécie implantada, área ocupada, além da localização dos povoamentos florestais quanto à declividade, tipo de solo, rede hidrográfica e disponibilidade viária. Assim, essas informações permitiram analisar a situação da cobertura florestal da região de estudo, fornecendo subsídios ao gerenciamento dos recursos florestais e a preservação do meio ambiente.

Levantamento das pastagens naturais da região de Santa Maria-RS, Brasil

This study was carried out to obtain a survey of natural pastures in the Santa Maria region, Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was subdivided in four sites: Dilermando de Aguiar, Pains, Santa Flora and São Martinho. The survey was based on visual assessment of specie's frequency by the BOTANAL method and allowed the identification of 61 species within those 45 showed significant contribution to the vegetation aerial biomass. Pains site presented higher frequency of the species Axonopus affinis, and Eragrostis plana. Dilermando de Aguiar showed higher contribution of Schizachyrium microstachyum and Paspalum notatum, which was, as well, an abundant specie in Santa Flora, as well as Desmodium incanum. The most frequent species in São Martinho were Baccharis trimera and Paspalum plicatulum. The randomization test showed differences in floristic composition of all sites (P=0.0058), showing that physiognomic-floristic types were not associated with soil types. This survey allows the establishment of priorities in management and research on natural pastures of the different regional physiognomic groups.

Este trabalho foi realizado com o intuito de se obter um levantamento das pastagens naturais da região de Santa Maria, a qual foi subdividida, para este objetivo, em quatro localidades: Dilermando de Aguiar, Pains, Santa Flora e São Martinho. O levantamento utilizou estimativas visuais da freqüência de espécies através do método BOTANAL e permitiu a identificação de 61 espécies, dentre as quais 45 apresentaram contribuição significativa para a biomassa aérea da vegetação. No distrito de Pains, encontrou-se maior freqüência das espécies Axonopus affinis, Eragrostis plana, Desmodium barbatum e Aristida spp.. Em Dilermando de Aguiar, houve maior contribuição de Calamagrostis viridiflavescens, Schizachyrium microstachyum e Paspalum notatum a qual foi, também, uma espécie abundante em Santa Flora, assim como Desmodium incanum. As espécies mais freqüentes em São Martinho foram: Baccharis trimera, Paspalum plicatulum e Erianthus angustifolius. O teste de aleatorização mostrou que, em todas as localidades, ocorreu diferença significativa na sua composição florística (P= 0,0058), evidenciando a inexistência de associação entre os tipos fisionômico-florísticos e os tipos de solo. A partir disto, este levantamento permite que se estabeleçam prioridades quanto à pesquisa e manejo das pastagens naturais dos diferentes grupos fisionômico-florísticos da região.

Levantamento das pastagens naturais da região de Santa Maria-RS, Brasil

This study was carried out to obtain a survey of natural pastures in the Santa Maria region, Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was subdivided in four sites: Dilermando de Aguiar, Pains, Santa Flora and São Martinho. The survey was based on visual assessment of specie's frequency by the BOTANAL method and allowed the identification of 61 species within those 45 showed significant contribution to the vegetation aerial biomass. Pains site presented higher frequency of the species Axonopus affinis, and Eragrostis plana. Dilermando de Aguiar showed higher contribution of Schizachyrium microstachyum and Paspalum notatum, which was, as well, an abundant specie in Santa Flora, as well as Desmodium incanum. The most frequent species in São Martinho were Baccharis trimera and Paspalum plicatulum. The randomization test showed differences in floristic composition of all sites (P=0.0058), showing that physiognomic-floristic types were not associated with soil types. This survey allows the establishment of priorities in management and research on natural pastures of the different regional physiognomic groups.

Este trabalho foi realizado com o intuito de se obter um levantamento das pastagens naturais da região de Santa Maria, a qual foi subdividida, para este objetivo, em quatro localidades: Dilermando de Aguiar, Pains, Santa Flora e São Martinho. O levantamento utilizou estimativas visuais da freqüência de espécies através do método BOTANAL e permitiu a identificação de 61 espécies, dentre as quais 45 apresentaram contribuição significativa para a biomassa aérea da vegetação. No distrito de Pains, encontrou-se maior freqüência das espécies Axonopus affinis, Eragrostis plana, Desmodium barbatum e Aristida spp.. Em Dilermando de Aguiar, houve maior contribuição de Calamagrostis viridiflavescens, Schizachyrium microstachyum e Paspalum notatum a qual foi, também, uma espécie abundante em Santa Flora, assim como Desmodium incanum. As espécies mais freqüentes em São Martinho foram: Baccharis trimera, Paspalum plicatulum e Erianthus angustifolius. O teste de aleatorização mostrou que, em todas as localidades, ocorreu diferença significativa na sua composição florística (P= 0,0058), evidenciando a inexistência de associação entre os tipos fisionômico-florísticos e os tipos de solo. A partir disto, este levantamento permite que se estabeleçam prioridades quanto à pesquisa e manejo das pastagens naturais dos diferentes grupos fisionômico-florísticos da região.