Temporal variation of normalized difference vegetation index (NDVI) and calculation of the crop coefficient (Kc ) from NDVI in areas cultivated with irrigated soybean / Variação temporal do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e obtenção do coeficiente de cultura (Kc ) a partir do NDVI em áreas cultivadas com soja irrigada

ABSTRACT: Vegetation indices obtained by remote sensing products have various applications in agriculture. An important application of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is obtaining the crop coefficient (Kc). The aims of this study were to analyze NDVI temporal profiles and to obtain Kc from the NDVI vegetation index product MOD13Q1. The analysis is based on the phenological stages of irrigated soybean crops in the municipality of Planura/MG during the 2010/2011 growing season. Areas planted with irrigated soybean were identified through fieldwork. Temporal series of the MOD13Q1 products were used to analyze NDVI, allowing the extraction of NDVI values for all points in the period studied. The NDVI temporal profiles showed a similar pattern to each other and corresponded to the crop cycle. The KcNDVI values for the MOD13Q1 products were well correlated to the FAO Kc values (r2=0.72). Thus, NDVI can be used as an alternative for obtaining crop coefficient (Kc).

RESUMO: Os índices de vegetação obtidos a partir de produtos de sensoriamento remoto apresentam várias aplicações na agricultura. Uma importante aplicação do índice de vegetação Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) está relacionada à obtenção do coeficiente de cultura (Kc). Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar os perfis temporais de NDVI e obter o Kc a partir do produto de índice de vegetação NDVI (MOD13Q1), baseado na análise dos estádios fenológicos da cultura de soja irrigada, no município de Planura/MG, safra 2010/2011. A identificação das áreas plantadas com soja irrigada foi feita através de pesquisa de campo. As séries temporais do produto MOD13Q1 foram utilizadas para analisar o NDVI, permitindo a extração dos valores de NDVI para todos os pontos no período estudado. Os perfis temporais de NDVI apresentaram um padrão semelhante entre si e quanto ao ciclo da cultura. Os valores de KcNDVI variaram, em média, de acordo com os valores de Kc FAO, representando uma correlação linear (r2) de 0,72 para o produto MOD13Q1. Assim, o NDVI pode ser usado como uma alternativa na obtenção do Kc.

Comparação entre valores de temperatura média do ar de estação convencional com valores obtidos em estação automática e análise de equações para estimativas de médias da temperatura do ar em Lavras, MG / Comparison between values of air temperature average obtained by conventional station and automatic station and analysis of estimates equations of air temperature averages in Lavras, MG, Brazil

Objetivou-se no presente trabalho, comparar as temperaturas do ar médias diárias obtidas por duas estações meteorológicas, a ECP (Estação Climatológica Principal) e a PCD (Plataforma de Coleta de Dados), ambas localizadas no campus da UFLA (Universidade Federal de Lavras) em Lavras, MG, e verificar a eficácia do cálculo de médias das temperaturas por meio da equação utilizada pela FAO (Food and Agriculture Organization) e pela média aritmética dos valores obtidos pela PCD em relação à equação utilizada pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), tomando essa como referência. Foram analisados dados de 2 anos consecutivos, representados pelos períodos de 30/06 a 31/12/2004, com um total de 137 dias de observações e de 01/01 a 04/12/2005, com um total de 186 dias de observações. A comparação entre as duas estações, mostrou uma boa concordância entre as temperaturas observadas (r² > 0,90). Com relação à utilização das equações, a que calcula a temperatura do ar utilizando a média aritmética apresentou melhor resultado (r² > 0,94). A equação utilizada pela FAO, demonstrou uma pequena tendência em superestimar os valores de temperatura.

The aim of this work was to compare the daily averages of the air temperatures obtained by two meteorological stations, ECP (Principal Climatological Station) and PCD (Data Collect Platform), both located at the experimental campus of UFLA (Federal University of Lavras) in Lavras, Minas Gerais State, Brazil, and verify the effectiveness of temperature averages calculated through the equation proposed by FAO (Food and Agriculture Organization) and for the arithmetic average of the values supplied by PCD in relation to the equation used by INMET (National Institute of Meteorology, Brazil), being this a reference. One analyzed data of consecutives two years, represented by the periods from 06/30 to 2004/12/31, with a total of 137 days of observation and 01/01 to 2005/12/04, with a total of 186 days of observation. The comparison between the two stations, showed a good agreement among the observed temperatures (r² > 0,90). With relation to the use of the equations, the one that calculates the temperature of the air using the arithmetic average, it presented better result (r² > 0,94). The equation used by FAO, demonstrated a small tendency in overestimating the temperature values.

Classificação e tendências climáticas em Lavras, MG / Climatic classification and tendencies in Lavras region, MG

Objetivou-se com este trabalho avaliar a tendência de dados climáticos nos últimos 14 anos, na região de Lavras, MG, comparando-os com aqueles da série histórica do período de 1961 a 1990. Foi utilizado o método do balanço hídrico de Thornthwaite & Mather (1955)para os dados do período de 1961-1990 e para os dados recentemente observados de 1991-2004. O método do balanço hídrico de Thornthwaite considera a evapotranspiração potencial, a precipitação pluvial, o armazenamento de água no solo e seu subsequente uso. Este método também apresenta os períodos de excesso e deficiência hídrica, então utilizados no método de classificação climática de Thornthwaite para determinar os índices de umidade e de aridez. Os índices resultaram na fórmula climática de Thornthwaite que nesta comparação, mudou de B3 r B'3 a' para B2 r B'3 a' no período mais recente. A classificação climática de Kõppen, também utilizada neste trabalho não apresentou diferenças para ambos os períodos, permanecendo Cwa.

The purpose of this study was to evaluate the climatic data tendency in the last 14 years of monthly rainfall and temperatures in Lavras region, MG state , compared to those of the historical series of 1961-1990 period. The Thornthwaite's water balance method was employed for the climatological data of 1961-1990 and for the last observed data of 1991-2004. The Thornthwaite's & Mather´s water balance method considers the potential evapotranspiration, the rainfall, the storage of water in the ground and its subsequent use. This method also shows hidric excess and deficiency periods, then used on the Thornthwaite's climatic classification method to determine the moisture and aridity index of the climate. The index resulted on the Thornthwaite's climatic formula wich changed from B3 r B'3 a' to B2 r B'3 a' in the most recent reiod. The Kõppen climatic classification method, also employed in this work, showed no changes, remaining Cwa for both periods.

Análise espaço-temporal da evapotranspiração de referência para Minas Gerais / Spatial-time analysis of evapotranspiration reference in the Minas Gerais State, Brazil

Objetivou-se com esta pesquisa, analisar a demanda hídrica em Minas Gerais, representada pela evapotranspiração de referência (ET0), durante o ano. Os valores de ET0 foram estimados pelo método de Penman-Monteith-FAO a partir de dados diários originados de registros de 42 estações climatológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) referentes a um período de 17 anos (1961 a 1978). No geral, os resultados mostraram que a ET0 é bastante variável em Minas Gerais, chegando a apresentar valores médios de 914 até valores de 1.677 mm ano-1. As maiores variações, tanto espaciais como temporais, são registradas no norte do Estado, onde também ocorrem os maiores valores de ET0. O Estado de Minas Gerais apresenta um déficit hídrico anual em aproximadamente 50 por cento de sua área total. Os meses que apresentaram as maiores e menores demandas hídricas no Estado foram janeiro e junho, respectivamente. Em função da nítida distinção que apresentaram os dados de ET0 geoespacializados nas regiões do Estado de Minas Gerais, o conhecimento do correto valor da ET0 em cada localidade trará benefícios aos produtores no manejo da irrigação.

The knowledge of information that expresses the water requirement of the plants is a fundamental issue for the irrigation process. The objective of this research was to analyze the water requirement in Minas Gerais State, Brazil, represented by the evapotranspiration reference (ET0), during the year. The ET0 values were estimated through the Penman-Monteith-FAO method starting from daily data originated by the registration of 42 climatological stations of the Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) referring to a period of 17 years (1961 to 1978). In general, the results showed that the evapotranspiration reference is plenty variable in Minas Gerais, reaching medium values from 914 to 1.677 mm year-1. The largest variations, such as spatial and temporal, are registered in the north part of the State, where happen the greatest values of ET0. The Minas Gerais State presents a annual water deficit in approximately 50 percent of its total area. The months that presented the greatest and smallest water requirements in the State were January and June, respectively. According to the clear distinction that presented the data of mapping ET0 in the different regions in the Minas Gerais State, it becames obsvouly that the knowledge of the correct ET0 values in each locality will bring much benefit to farm-producers in the irrigation scheduling.