Monitoramento da cultura da soja no centro-sul do Brasil€¦ · 344 Fontana, D.C. et al. – Monitoramento da cultura da soja no centro-sul do Brasil ... Introdução A análise

Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 10, n.2, p. 343-351, 2002Recebido para publicação em 15/09/2002, aprovado em 11/12/2002

ISSN 0104-1347

Monitoramento da cultura da soja no centro-sul do Brasildurante a La Niña de 1998/20001

Soybeans crop monitoring in central-southern Brazil during the1998/2000 La Niña phenomenon

Fontana, D.C.2; Weber, E.3; Ducati, J.R.4; Berlato, M.A.5; Guasselli, L.A.6; Gusso, A.7

Resumo - Umas das possibilidades de avaliar os efeitos associados ao fenômeno La Niña é utilizar imagens de satélitepara estudar o comportamento da vegetação, como um agente integrador das condições meteorológicas. Em presençado fenômeno La Niña, ocorre diminuição na precipitação pluvial, especialmente no período de primavera e verão nosudeste da América do Sul. Este trabalho teve como objetivo analisar as diferenças entre os perfis espectrais obtidosem diferentes regiões produtoras de soja no centro-sul do Brasil, durante parte da La Niña de 1998/2000. Omonitoramento da biomassa regional, realizado de setembro de 1999 a março de 2000, foi feito usando imagens dosatélite NOAA-14, sensor AVHRR, passagem da tarde. As imagens foram obtidas, diariamente, pela estação derecepção de imagens NOAA pertencente ao Centro Estadual de Pesquisa em Sensoriamento Remoto e Meteorologia(CEPSRM/UFRGS). Após as correções geométrica, radiométrica e para a distorção panorâmica, foi calculado o NDVIusando as bandas 1 e 2 do sensor AVHRR. A partir de imagens diárias, foram geradas imagens de máximo NDVIdecendial e mensal. De cada imagem foram extraídos os valores de NDVI, usando uma janela de amostragem de 3x3pixels, sendo o pixel central localizado sobre áreas com predominância de lavouras de soja identificadas em imagensLandsat, georreferenciadas, obtidas nos meses de janeiro e fevereiro de 2000. Os valores médios de NDVI da janela deamostragem foram expressos na forma de perfis espectrais, ou seja, de variação temporal do NDVI. Verificou-se que ofenômeno La Niña, em função dos efeitos associados sobre a precipitação pluvial, interfere nas condições demonitoramento da biomassa utilizando imagens NDVI/NOAA. As diferenças na evolução temporal do NDVIobservadas torna evidente o potencial de uso de imagens NOAA para acompanhar o crescimento e desenvolvimento dabiomassa da cultura da soja em nível regional. Este produto pode, no futuro, integrar sistemas de monitoramentovisando fornecer alertas quanto a possíveis problemas de crescimento das plantas.

Palavras-chave: perfis espectrais, agricultura, centro-sul do Brasil, El Niño Oscilação Sul.

Abstract - The La Niña phenomenon tends to decrease rainfall, specially during spring and summer in southeast SouthAmerica, with effects that can be noticed on vegetation patterns, which are strongly dependent of meteorologicalconditions. One of the possibilities for the evaluation of these effects involves the use of satellite images. In this studywe analysed the differences between spectral profiles taken in several soybean producing regions in Central-SouthernBrazil. The biomass monitoring was made from September 1999 to March 2000, with images taken by the AVHRRsensor aboard NOAA-14 satellite during the afternoon passage. Images were obtained by the reception station atCentro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia (CEPSRM/UFRGS). After processing ofgeometric, radiometric and panoramic distortion corrections, the NDVI was calculated using AVHRR bands 1 and 2.From daily images, 10-days and 30-days composite images were generated. NDVI mean values were extracted for eachcomposite image, using samples of 3 x 3 pixels located on soybean fields previously identified in Landsat images fromJanuary or February 2000. NDVI variations were represented in form of temporal profiles covering the period ofobservations. Results showed that the La Niña phenomena, and its rainfall associated effects, influences the vegetationconditions, which can be monitored using NDVI/NOAA images. Differences in NDVI evolution show the potential ofusing NOAA images to follow crop growth and development, a product that can be part of monitoring systemsproviding warnings related to crop growth problems.

Key-words: spectral profile, agriculture, Central-Southern Brazil, El Niño Southern Oscilation. 1 Projeto financiado pela Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB).2 Enga. Agra., Dra, Fac Agronomia/UFRGS-Cx Postal 776-CEP 91501 970, Porto Alegre. [email protected] Eng. Agr., Ms. , CEPSRM/UFRGS. E-mail: [email protected] Físico, PhD, Diretor do CEPSRM/UFRGS. E-mail: [email protected] Eng. Agr., Dr, Fac Agronomia/UFRGS. E-mail: [email protected] Geógrafo, Ms. CEPSRM/UFRGS. E-mail: [email protected] Acadêmico do curso Física/UFRGS. E-mail: [email protected]

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Introdução

A análise dos efeitos associados aosfenômenos El Niño e La Niña sobre as diversasatividades do homem e sobre a natureza tem sidofreqüentemente tema de pesquisa. Sabe-se que aocorrência deste fenômeno, cujo local de origem éo Oceano Pacífico tropical, altera as condiçõesclimáticas de várias regiões do Globo, entre elas osul do Brasil.

Os principais efeitos associados ao El Niño eLa Niña se dão sobre a precipitação pluvial e atemperatura do ar. GRIMM et al. (1996a, b),FONTANA & BERLATO (1997) e PUCHALSKI(2000) mostraram que, associado à La Niña,ocorre diminuição na precipitação pluvial,notadamente nos períodos de primavera e verão.Além da quantidade, verifica-se alteração tambémna distribuição da precipitação pluvial, sendo onúmero de dias de chuva inferior em anos de LaNiña (FONTANA & ALMEIDA, 2000). Quantoao efeito sobre a temperatura do ar, PUCHALSKI(2000) mostrou que em anos de La Niña atemperatura média é inferior à normal empraticamente todos os meses do ano.Posteriormente, LOPES & BERLATO (2001)constataram que o efeito sobre a temperaturamédia ocorre como conseqüência da diminuiçãoda temperatura mínima em todos os meses doanos, mas com maior intensidade nos meses deoutubro e novembro.

As alterações nas condições meteorológicasassociadas a esses fenômenos influenciamdiversos setores, como a agricultura, a economia,a saúde, entre outros. A avaliação dos efeitos doEl Niño e La Niña pode fornecer subsídiosimportantes para o desenvolvimento de políticas eestratégias para minimizar os impactos negativose tirar vantagem dos positivos, especialmente paraa agricultura. Umas das possibilidades deavaliação desses efeitos é estudar ocomportamento da vegetação como agenteintegrador das condições meteorológicasocorridas. A utilização de imagens orbitais paraesse propósito, especialmente as do satéliteNOAA (National Oceanic and AtmosphericAdministration), tem se mostrado muitopromissora. As características de resoluçãoespacial, temporal e radiométrica do sensorAVHRR (Advanced Very High ResolutionRadiometer) do NOAA favorecem aplicaçõesdeste tipo.

A maior parte das aplicações de imagensNOAA no monitoramento da vegetação tem seapoiado nos denominados perfis espectrais, ouseja, no estabelecimento de padrões de resposta

espectral associados ao ciclo de crescimento edesenvolvimento das plantas. Essa técnica baseia-se no fato de que as mudanças estruturais davegetação que ocorrem gradativamente ao longodo tempo, resultam em correspondente mudançana sua reflectância espectral, podendo-se portantoacompanhar essa evolução.

Normalmente a reflectância tem sidoexpressa na forma de índices de vegetação, osquais são baseados em combinações lineares, emrazões ou em transformações ortogonais de váriasbandas espectrais. Entre os diversos índices devegetação existentes, o índice de vegetação pordiferença normalizada (NDVI - NormalizedDifference Vegetation Index) é o que vem sendomais amplamente utilizado (RUDORFF &BATISTA, 1990 a, b; MILLARD et al., 1990;ANTUNES et al., 1993). A caracterização deperfis permite a diferenciação entre tipos devegetação. Mudanças no perfil característico deum determinado tipo de vegetação podem serassociadas às suas condições de desenvolvimentoe, no caso de culturas agrícolas, ao rendimentoesperado (JUSTICE et al., 1985; BATISTA et al.,1993).

A partir de 1985 surgiram publicaçõesapresentando os primeiros resultados utilizandoimagens do satélite NOAA para o monitoramentoda vegetação global ou continental (JUSTICE etal., 1985; JUSTICE et al., 1986; MALINGREAU,1986). Nos anos subsequentes, diversos trabalhosforam publicados utilizando o NDVI provenientedo AVHRR/NOAA em várias resoluções, como oLAC (Local Area Coverage), o GAC (GlobalArea Coverage) ou o GVI (Global VegetationIndex) (KIDWELL, 1990). Na sua grandemaioria, esses trabalhos foram realizados nasregiões semiáridas da África e da Ásia, ondeocorre grande variação de biomassa ao longo doano (JUSTICE et al., 1991; RASMUSSEN, 1992).Recentemente, ANYANBA et al. (2001)utilizaram imagens de NDVI para avaliar asanomalias no padrão da vegetação no continenteafricano durante o El Niño de 1997/98. Emcondições brasileiras, ASSAD et al. (1988) eBATISTA et al. (1993) utilizaram dados NOAApara acompanhar o desenvolvimento da vegetaçãoassociada à precipitação pluvial ocorrida. LIU eNEGRÓN JUÁREZ (2001) utilizaram imagens deNDVI, combinadas com indicadores do fenômenoEl Niño e La Niña, para construir um modelo deprevisão de seca no nordeste brasileiro.Especificamente para o Estado do Rio Grande doSul, FONTANA et al. (1998, 2000) analisaram osperfis espectrais obtidos de imagens NOAA parao acompanhamento da biomassa, mostrando queas condições meteorológicas afetam o padrão

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espectral da vegetação regional também emcondições de clima subtropical.

O objetivo foi analisar as diferenças entre osperfis espectrais obtidos em diferentes regiõesprodutoras de soja no centro-sul do Brasil duranteparte do fenômeno La Niña de 1998/2000.

Material e Métodos

A área de estudo abrangeu diversas regiõesprodutoras de soja no centro-sul do Brasil,distribuídas nos estados do Rio Grande do Sul,Paraná e Mato Grosso do Sul (Figura 1). Aseleção das regiões baseou-se na análise de dadoscoletados em campo e na interpretação visual deimagens Landsat de janeiro e fevereiro de 2000,procurando-se contemplar áreas compredominância de lavouras de soja (Glycine max(L.) Merril) em relação a outros usos do solo.

O monitoramento da biomassa foi realizadopor meio de imagens do satélite NOAA-14, sensorAVHRR, durante parte do fenômeno La Niña de1998/2000, abrangendo os meses de setembro de1999 a março de 2000. Foram utilizadas as bandas1 e 2 do sensor AVHRR de imagens captadas naestação de recepção de imagens NOAA do CentroEstadual de Pesquisa em Sensoriamento Remoto eMeteorologia (CEPSRM/UFRGS), obtidas napassagem da tarde do satélite.

As imagens AVHRR/NOAA foramcoletadas no formato HRPT (HightResolution Picture Transmission) ecorrigidas radiométrica egeometricamente. As correçõesradiométricas foram realizadas para aradiância das bandas 1 e 2 e para o ângulode incidência solar. A correçãogeométrica envolveu duas fases.Inicialmente o georreferenciamento foifeito utilizando os parâmetros da órbitado satélite, e, em seguida, foi realizadoum segundo georreferenciamento dasimagens utilizando pontos de controle decartas topográficas em escala 1:250.000.Nesta etapa, apenas uma imagem foiselecionada e georreferenciada às cartastopográficas, servindo como padrão paraas demais serem georreferenciadas a ela.A transformação utilizada em todas asimagens foi uma polinomial de quintograu, projeção geográfica, esferóide WGS84 e Datum WGS 84, com reamostragempor vizinho mais próximo e resoluçãoespacial equivalente a 2,0 Km.

Após as correções, foram geradas as imagensde Índice de Vegetação por DiferençaNormalizada (NDVI), que é determinado por:

+−=

VIV

VIVNDVI ρρρρ

(1)

onde ρIV e ρV correspondem às reflectânciasda banda 1 (0,58 a 0,68 µm) e da banda 2 (0,725 a1,1µm), respectivamente. Os valores das imagensde NDVI foram padronizados para um intervalode –1,0 a +1,0.

A partir das imagens diárias corrigidas foramgeradas imagens de composição decendial, onde acada pixel da imagem é atribuído o maior valor deNDVI registrado no conjunto de imagens captadasao longo de dez dias consecutivos. O processo degeorreferenciamento foi essencial a esta etapapara assegurar que um determinado pixel emimagens de várias datas correspondesse à mesmalocalização no terreno. A composição decendial éum recurso para reduzir as interferênciasatmosféricas, como a presença de nuvens,possibilitando a obtenção de imagens úteis emgrandes extensões territoriais.

Para cada imagem de composição decendialforam extraídos valores de NDVI em pontos compredominância de lavouras de soja, identificadosem imagens Landsat (órbitas-ponto 224/079,

-18 So

RIO GRANDE DO SUL

SANTA CATARINA

PARANÁ

MATO GROSSO DO SUL

SÃO PAULO RIO DE JANEIRO

ESPÍRITOSANTO

MINAS GERAIS

GOIÁSMATO GROSSO

-22 So

-26 So

-30 So

-34 So

-40o W

-44o W

-48o W

-52o W

-56

Wo

Cenas LANDSAT

225/073

223/078

224/079

Pontos dos perfis

Figura 1. Localização das lavouras de soja, obtidas em imagensLANDSAT, selecionadas para geração dos perfisespectrais no período de setembro de 1999 a março de2000.


Tabela 1. Coordenadas geográficas das lavouras desoja obtidas de imagens Landsatselecionadas para a geração dos perfisespectrais nos estados do Rio Grande doSul, Mato Grosso do Sul e Paraná noperíodo de setembro de 1999 a março de2000.

Lavouras Latitude (S) Longitude (W)

Rio Grande do Sul1 27o57'47" 54o42'55"

2 27057'07" 54o33'28"3 27034'36" 54o33'28"4 27o36'34" 54o31'24"5 27o28'07" 54o24'24"

Mato Grosso do Sul6 25o24'43" 54o01'37"7 25o17'14" 54o01'02"8 25o59'30" 53o43'34"9 26o02'40" 52o52'08"10 25o56'08" 52o40'08"

Paraná11 18o14'04" 54o45'51"12 18o09'51" 54o44'05"13 19o14'22" 54o32'11"14 19o13'59' 54o43'57"15 19o31'08" 54o35'06"

223/078 e 225/073), georreferenciadas, obtidasnos meses de janeiro e fevereiro de 2000 (Figura 1e Tabela 1). As áreas ocupadas com soja nasimagens Landsat foram determinadas utilizando ométodo de classificação não supervisionado,através do algoritmo Isodata. Os valores foramextraídos usando uma janela de amostragem de3x3 pixels, com o pixel central correspondendoaos pontos acima identificados. Os valores médiosde NDVI da janela de amostragem foramtransformados em perfis espectrais, ou seja, emgráficos de variação temporal do NDVI.

Para a discussão dos resultados obtidos nestetrabalho utilizou-se também de dados de previsãoclimática e de precipitação pluvial ocorrida noperíodo de estudo, disponibilizadosrespectivamente em IRI (2001) e INPE (2001).

Resultados e Discussão

O último fenômeno La Niña ocorrido noséculo 20 teve uma duração de aproximadamente24 meses, com início em julho de 1998 e seestendendo até junho de 2000 (NOAA/NCEP,2001). A previsão feita pelo International

Research Institute for Climate Prediction – IRI(IRI, 2001) apontou para o período de outubro de1999 a março de 2000 (período de estudo destetrabalho), uma probabilidade de 75% deocorrerem precipitações pluviais normais ouabaixo das normais para o sudeste da América doSul, abrangendo no Brasil os estados do RioGrande do Sul, Santa Catarina e Paraná. Aprevisão para os estados de São Paulo e MatoGrosso do Sul foi de condições normais notrimestre outubro-novembro-dezembro/1999 e deprecipitações acima da normal para o trimestrejaneiro-fevereiro-março/2000. A precipitaçãopluvial ocorrida (cujos mapas estão disponíviesem INPE, 2001), mostrou que houve predomíniode anomalias negativas de precipitação pluvialnos estados do Rio Grande do Sul e SantaCatarina em todo o período, com exceção do mêsde março onde a precipitação pluvial foi muitoacima da normal. Nos estados do Paraná, SãoPaulo e Mato Grosso do Sul a precipitação pluvialoscilou entre o predomínio de níveis abaixo dosnormais nos meses de outubro e novembro de1999 e janeiro de 2000, a predomínio de níveisacima dos normais nos demais meses.

Salienta-se que o Rio Grande do Sul e SantaCatarina, e especialmente em outubro enovembro, representa a região e o período demaior previsibilidade dos efeitos associados aofenômeno La Niña sobre a precipitação pluvial(MONTECINOS et al., 2000).

As maiores anomalias negativas deprecipitação pluvial ocorreram em novembro de1999, mês que é apontado como sendo o de maiorefeito associado à La Niña por PUCHALSKI(2000). A análise das imagens NOAA mostrouque a constante cobertura de nuvens,principalmente no Estado do Mato Grosso do Sul,prejudicou o monitoramento da biomassa comimagens decendiais. No período de primavera-verão, quando o ciclo da soja coincide com aestação chuvosa local, combinações de imagensNDVI em períodos de 10 dias foram insuficientespara retirar o efeito da nebulosidade, mesmo empresença do fenômeno La Niña.

A partir desta constatação, foram produzidaspara toda a região composições mensais demáximo NDVI, as quais são apresentadas naFigura 2. Nestas imagens verifica-se umaimportante variação espacial e temporal de NDVIe, portanto, de densidade de biomassa, em toda aregião, envolvendo os estados do Rio Grande doSul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo e MatoGrosso do Sul. Observando-se um mesmo mês,verifica-se que as diferenças estão distribuídasespacialmente formando "manchas" de NDVI


mais elevado e, comparando-se meses diferentesem uma mesma área ao longo do período deobservação, percebe-se as mudanças de NDVIinduzidas pela evolução temporal da biomassa.

De forma geral, os valores de NDVIapresentaram-se baixos em setembro, outubro enovembro, aumentando a partir de dezembro,janeiro e fevereiro, voltando a reduzir no mês demarço (Figura 2). Este comportamento é esperadona medida em que a maior disponibilidade deradiação solar, aliada às temperaturas maiselevadas possibilitam maior desenvolvimento davegetação nativa e cultivada.

Nos estados do Paraná e Rio Grande do Sulpode-se observar a grande variação de NDVI nasregiões de maior volume de produção da soja. Aporção noroeste destes estados apresentou valoresmuito baixos de NDVI em novembro,contrastando com os valores muito altos emfevereiro, o que é coerente com o calendárioagrícola médio da soja nestas regiões. O períodopreferencial de semeadura em novembrodetermina baixa densidade, ou mesmo ausência debiomassa, correspondendo a valores de NDVIbaixos e constantes. Posteriormente ocorre umperíodo de elevação no NDVI, associado aocrescimento e desenvolvimento da biomassa,notadamente da cultura da soja nestas regiões.

No sudoeste do Rio Grande do Sul, ondepredominam solos rasos com baixa capacidade dearmazenamento de água, os efeitos da La Niñaforam mais intensos. Em dezembro, janeiro efevereiro, apesar da maior disponibilidade deradiação e temperatura para o crescimentovegetal, a redução na precipitação pluvialprejudicou o desenvolvimento das culturas edeterminou reduções acentuadas nos valores deNDVI.

Quanto à evolução temporal do NDVI,verifica-se que, nos pontos amostrais com áreasde soja selecionadas nas imagens Landsat, ospadrões foram semelhantes nos estados do RioGrande do Sul, Paraná e Mato Grosso do Sul(Figura 3). As variações observadas nos valoresdo NDVI entre as lavouras de cada estado devem-se a distintas condições de crescimento e àinterferência atmosférica variável na janelaamostral. As condições de crescimento dependemdas diferentes práticas de manejo da cultura ou deestresses ambientais, enquanto a interferênciaatmosférica indica que em alguns casos aconfecção de imagens de composição decendialfoi insuficiente para eliminar a redução do NDVIprovocada pela cobertura de nuvens. Isto foievidente nos três estados, e mais notado no Mato

Grosso do Sul, durante o primeiro decêndio dedezembro e nos meses de janeiro e fevereiro de2000.

Na Figura 4a é apresentada a evoluçãodecendial do NDVI nas lavouras de soja nos trêsestados, mostrando que a interferênciaatmosférica é persistente nos decêndios e causabrusca redução nos valores de NDVI. Na Figura4b é apresentada a evolução do NDVI máximomensal, construída para minimizar a interferênciada nebulosidade e, com isso, possibilitar melhorcompreensão do comportamento do índice aolongo do tempo. Nesta figura tornam-se claras asdiferenças entre os estados. Na Tabela 2 sãoapresentados os valores de máximo NDVI mensal,os desvios padrões e os coeficientes de variação(CV) observados nas lavouras dos três estados. Deforma geral, mas especialmente devido apersistente nebulosidade em fevereiro, no MatoGrosso do Sul foi verificada os maiores CV. Jápara o Rio Grande do Sul e Paraná os CV forammenores durante todo o período estudado,atingindo valores mínimos nos meses de janeiro efevereiro, o que coincide com o máximodesenvolvimento da cultura.

O estado do Paraná (Figura 4b) foicaracterizado por baixos e constantes valores deNDVI mensais, próximos a 0,3 em setembro eoutubro. Este é o período preferencial de preparodo solo para a semeadura da cultura da soja. Abaixa densidade de biomassa, determinada peloperíodo de estabelecimento da cultura e tambémpela baixa disponibilidade hídrica verificada,justifica os baixos valores de NDVI nesta época.A partir de novembro, houve um incremento doNDVI atingindo o máximo valor em fevereiro,quando foram observados valores próximos a 0,6.Esse incremento está associado ao aumento dedensidade da biomassa, devido aoestabelecimento, crescimento e desenvolvimentoda cultura da soja. Ressalta-se que em fevereiro éque ocorreram as maiores anomalias positivas deprecipitação pluvial. Em março verificou-sedecréscimo do NDVI, associado possivelmente àfinalização do ciclo da cultura.

Já para o estado do Rio Grande do Sul(Figura 4b), a fase inicial de desenvolvimento dacultura da soja foi caracterizada por umincremento lento do NDVI em novembro edezembro, o que esteve associado à baixadisponibilidade hídrica no solo provocada pelofenômeno La Niña 1998/2000. Os maiores valoresde NDVI foram próximos aos observados noParaná, ocorrendo em janeiro, fevereiro e março.


Figura 2. Imagens NOAA-14 / AVHRR, georreferenciadas, do máximo mensal do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) no períodode setembro de 1999 a março de 2000.

-60 -56 -52 -48

-34

-30

-26

-22

-18

N

SETEMBRO

-60 -56 -52 -48

-34

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N

OUTUBRO-60 -56 -52 -48

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N

NOVEMBRO-60 -56 -52 -48

-34

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N

DEZEMBRO

-60 -56 -52 -48

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N

JANEIRO-60 -56 -52 -48

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N

FEVEREIRO-60 -56 -52 -48

-34

-30

-26

-22

-18

N

MARÇO

Abaixo de -0,20

0,01 a 0,10

-0,19 a 0,00

0,11 a 0,20

0,21 a 0,30

0,31 a 0,40

Acima de 0,41

Legenda:


Figura 3. Evolução temporal do NDVI obtida sobrelavouras de soja selecionadas nos estados doParaná, Mato Grosso do Sul e Rio Grandedo Sul na safra 1999/2000.

Em geral, embora com uma pequena redução emrelação a fevereiro, os valores de NDVI em marçono Rio Grande do Sul foram mais altos do que noParaná, o que é coerente com as diferenças demanejo entre os dois estados. No Rio Grande doSul a colheita da soja se dá preferentemente emperíodo posterior ao Paraná, ou seja, em abril emaio. FONTANA et al. (2000), coletando pontosde amostragem em uma grade regular sobre oEstado do Rio Grande do Sul, encontraram umpadrão de evolução do NDVI semelhante aodescrito na região noroeste do estado durante asafra 1998/99, tendo associado estecomportamento do NDVI ao crescimento edesenvolvimento da cultura da soja.

Figura 4. Evolução temporal média decendial (a) emáxima mensal (b) do NDVI para aslavouras de soja nos estados do Rio Grandedo Sul, Paraná e Mato Grosso do Sul nasafra 1999/2000.

Para o Mato Grosso do Sul (Figura 4b) aevolução do NDVI foi caracterizado peloincremento a partir do mês de setembro. Esteresultado está associado às características docalendário agrícola local, onde a cultura da soja ésemeada mais cedo em relação ao Rio Grande doSul e ao Paraná em função da maiordisponibilidade de radiação solar e temperaturasmais elevadas. Entretanto, a nebulosidadepersistente na região estudada, associada ao inícioda estação chuvosa, mesmo nas regiões comanomalias negativas de precipitação pluvialassociada à La Niña 1998/2000, impediu aobtenção de informações sobre as condições dabiomassa na superfície.

Os valores inferiores de NDVI verificados noRio Grande do Sul em relação aos observados noParaná estão de acordo com os menores níveismédios de rendimento da soja obtidos noprimeiro. Na safra 1999/2000 as estatísticasoficiais apontaram rendimentos de 1.643kg.ha-1

SET

1

SET

2

SET

3

OU

T 1

OU

T 2

OU

T 3

NO

V 1

NO

V 2

NO

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1

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2

DEZ

3

JAN

1

JAN

2

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3

FEV

1

FEV

2

FEV

3

MAR

1

MAR

2

MAR

3

ND

VI

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7LAV 1 LAV 2LAV 3LAV 4LAV 5

RIO GRANDE DO SUL

DECÊNDIOS

SET

1

SET

2

SET

3

OU

T 1

OU

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NO

V 1

NO

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1

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1

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1

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2

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3

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1

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3

ND

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-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8LAV 11LAV 12LAV 13LAV 14LAV 15

MATO GROSSO DO SUL

SET

1

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2

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3

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1

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1

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1

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3

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1

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3

ND

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0,0

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0,7LAV 6LAV 7LAV 8LAV 9LAV 10

PARANÁ

DECÊNDIOS

SE

T 1

SE

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SE

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OU

T 1

OU

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NO

V 1

NO

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Z 1

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JAN

1

JAN

2

JAN

3

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1

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VI

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0,7RIO GRANDE DO SULMATO GROSSO DO SULPARANÁ

(a)

MESES

SET

OU

T

NO

V

DEZ JA

N

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MAR

ND

VI

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

RIO GRANDE DO SULMATO GROSSO DO SULPARANÁ

(b)


Tabela 2. Estatísticas do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) extraídos para a geração dos perfisespectrais nos estados do Rio Grande do Sul, Mato Grosso do Sul e Paraná no período de setembro de 1999 amarço de 2000.

Estatísticas SET OUT NOV DEZ JAN FEV MAR

Rio Grande do SulMédia 0,356 0,250 0,312 0,336 0,500 0,556 0,492Desvio Padrão 0,034 0,021 0,042 0,042 0,035 0,023 0,051CV (%) 9,6 8,2 13,3 12,6 7,1 4,1 10,4

Mato Grosso do SulMédia 0,188 0,258 0,398 0,392 0,538 0,404 0,426Desvio Padrão 0,078 0,046 0,0345 0,046 0,044 0,297 0,114CV (%) 41,6 17,6 8,8 11,8 8,3 73,6 26,7

ParanáMédia 0,300 0,288 0,412 0,466 0,5800 0,588 0,420Desvio Padrão 0,046 0,050 0,061 0,025 0,017 0,023 0,063CV (%) 15,3 17,3 14,7 5,4 2,9 3,9 15,1

para o Rio Grande do Sul e de 2.517kg.ha-1 para oParaná (IBGE, 2001).

A utilização de perfis espectrais é apenasuma das formas de uso das imagens de NDVI,permitindo avaliar sua evolução ao longo dotempo. A meta neste tipo de estudo é estabelecerperfis espectrais típicos para anos em quesabidamente foram obtidos ótimos rendimentosagrícolas, geralmente associados à adequadadisponibilidade hídrica para as plantas no caso dacultura da soja. Estabelecidos tais perfis, omonitoramento poderia ser feito anualmente emtempo real, comparando-se a evolução do NDVIno ciclo monitorado à evolução do perfil típico.As diferenças poderiam servir de indicador dascondições de desenvolvimento das plantas,constituindo informação extremamente útil emprogramas de alertas agrometeorológicos e para aprevisão de safras agrícolas.

Conclusões

1. O fenômeno La Niña, em função dos efeitosassociados à precipitação pluvial, interfere nascondições de monitoramento da biomassaatravés de imagens NDVI/NOAA;

2. As diferenças na evolução temporal do NDVIobservadas entre as regiões estudadas tornaevidente o potencial de uso de imagens NOAApara acompanhar o crescimento edesenvolvimento da biomassa da cultura dasoja em nível regional.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Ms. GlauberAcunha Gonçalves pelo auxílio no processamentodas imagens NOAA e a CONAE, FURG,OCENSAT pelo fornecimento de algumasimagens em falta na série estudada.

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