Environmental risk factors of leishmaniasis in Bahia State, Brazil using NASA Earth observation satellites / Fatores de risco ambientais para leishmanioses no estado da Bahia, Brasil, utilizando satélites da NASA de observação da Terra

NASA’s Earth Observing Satellites (EOS) were used to calculate three vegetation indices, extract precipitation and elevation data, and then evaluate their applicability for assessing risk of visceral leishmaniasis (VL) and cutaneous leishmaniasis (CL) in Bahia State, Brazil. Regression models showed that either form of leishmaniasis can be predicted by NDVI, NDMI, NDWI data products and TRMM) precipitation data (R2 = 0.370; p<0.001). Elevation was not significantly associated with the distribution of either VL or CL. In areas of high annual precipitation, CL was 3.6 times more likely to occur than VL. For vegetative moisture (NDMI), CL was 2.11 times more likely to occur than VL. Odds of CL occurrence increased to 5.5 times when vegetation (NDVI) and 13.5 times when liquid water content of vegetation canopies (NDWI) was considered. Areas at risk of CL and VL were mapped based on the selected explanatory variables. Accuracy of models were assessed using area under the receiver operating characteristic curve (AUC=0.72). We propose that statewide scale risk models based on use of EOS products will be a useful tool at 1 km2 spatial resolution to enable health workers to identify and target high risk areas to prevent transmission of leishmaniasis.

Os satélites de observação da Terra (SOT) da NASA foram usados para calcular três índices de vegetação, extrair dados de precipitação e elevação e avaliar sua aplicabilidade para identificar o risco para leishmaniose visceral (LV) e leishmaniose tegumentar (LT) no Estado da Bahia, Brasil. Modelos de regressão mostraram que ambas as formas de leishmaniose podem ser preditas pelos NDVI, NDMI, NDWI e precipitação TRMM (R2 = 0,370; p<0,001). A elevação não foi significativamente associada à distribuição de LV ou LT. Em áreas de alta precipitação anual, a LT foi 3,6 vezes mais provável de ocorrer do que a LV. Para a umidade vegetativa (NDMI), a LT apresentou 2,11 maior probabilidade de ocorrer do que a LV. As chances de ocorrência de LT aumentaram para 5,5 vezes em relação com a vegetação (NDVI) e 13,5 vezes quando o conteúdo de água líquida dos dosséis da vegetação (NDWI) foi considerado. Áreas em risco de LT e LV foram mapeadas com base nas variáveis explicativas selecionadas. A precisão dos modelos foi avaliada usando a área sob curva característica de operação do receptor (Curva COR=0,72). Propusemos que os modelos de risco em escala estadual baseados no uso de produtos SOT são uma ferramenta útil na resolução espacial de 1 km2 por permitir que profissionais de saúde identifiquem e direcionem áreas de alto risco para evitar a transmissão da leishmaniose.

Sufficiency index for defining nitrogen recommendation in brachiaria grass pasture / Índice de suficiência para a definição de recomendação de nitrogênio em pastagem de capim braquiária

In addition to be absorbed by plants, nitrogen (N) applied in the soil is subject to loss by leaching, volatilization and microorganism immobilization. The spectral characteristics of plants have been used for defining the N fertilizer rate. However, it has been a challenge to translate the sensor readings into the N rate. Thus, the aim of the present study was to evaluate three spectral variables to recommend variable rate N fertilization in Brachiaria decumbens using the Nitrogen Sufficiency Index (NSI). The five treatments consisted of a control plot (without nitrogen application), a reference plot with a fixed N rate of 150 kg ha-1 and three different spectral readings for applying N at variable rates. In the variable rate plots were initially applied a N rate equal to 50% of that in the reference plot, and the following rates were defined based on NSI. The three spectral variables were: a portable chlorophyll meter readings, Visible Atmospherically Resistant Index (VARIRedEdge) and the ratio between Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index and Optimized Soil Adjusted Vegetation Index (MCARI/OSAVI). The experiment was conducted in randomized block design with five replicates during three plant harvesting. The forage was harvested when the plant height was 25 cm in the reference plot. The variable rate treatments presented better nitrogen use efficiency than the fixed rate treatment. The portable chlorophyll meter was more suitable than the used vegetation indices to recommend variable N rate fertilization since their plots produced the same dry biomass matter as in the fixed rate plot with less amount of fertilizer applied.

Além de ser absorvido pelas plantas, o nitrogênio (N) aplicado no solo está sujeito à perda por lixiviação, volatilização e imobilização pelos microrganismos. As características espectrais das plantas têm sido usadas para definir a taxa de aplicação de fertilizante nitrogenado. No entanto, tem sido um desafio transformar as leituras dos sensores em taxas de N. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar três variáveis espectrais para recomendar adubação nitrogenada a taxa variável em Brachiaria decumbens, usando o Índice de Suficiência de Nitrogênio (NSI). Os cinco tratamentos consistiram de uma testemunha (sem aplicação de N), de uma parcela de referência com uma taxa de N fixa de 150 kg ha-1 e três leituras espectrais diferentes para a aplicação de N a taxas variáveis. Na taxa variável, as parcelas receberam inicialmente uma taxa de N igual a 50% da parcela de referência, e as seguintes taxas foram definidas com base no NSI. As três variáveis espectrais foram: as leituras do medidor portátil de clorofila (SPAD), Visible Atmospherically Resistant Index (VARIRedEdge) e a razão entre Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index e Optimized Soil Adjusted Vegetation Index (MCARI/OSAVI). O experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições durante três colheitas da planta. A forragem foi colhida quando a altura da planta atingiu 25 cm na parcela de referência. Os tratamentos a taxa variável apresentaram melhor eficiência de uso de N do que o tratamento a taxa fixa. O medidor portátil de clorofila foi mais adequado que os índices de vegetação usados para recomendar a adubação nitrogenada à taxa variada uma vez que suas parcelas produziram a mesma massa seca que na parcela a taxa fixa com uma menor quantidade de N aplicado.

Comparação de áreas de soja (Glycinemax (L) Merr. ) obtidas por meio da interpretação de imagens TM/Landsat e MODIS/Terra no município de Maracaju (MS) / Comparison of areas of soybean (Glycine max (L) Merr. ) obtained through the interpretation of tm/landsat and modis/terra images in the municipality of Maracaju (MS)

A cultura da soja possui características favoráveis para sua identificação e mapeamento por meio de interpretação de imagens de sensores remotos a bordo de satélites.O presente trabalho teve como objetivo comparar os resultados de mapeamento dessa cultura, por meio da interpretação de imagens TM/Landsat-5 e MODIS/Terra para o ano safra 2010/11. O trabalho foi realizado para o município de Maracaju, Mato Grosso do Sul, maior produtor de soja do Estado. Foram adquiridas oito imagens MODIS/Terra no ano de 2010 e quatro em 2011 e uma do TM/Landsat-5 do ano de 2011, compreendendo o período de cultivo da soja na região. De posse das imagens e dos processamentos foram gerados mapas temáticos de áreas de soja, das quais segue: componentes principais de imagem monotemporal TM, monotemporal MODIS com seus respectivos NDVI´s e EVI´s, por meio do classificador supervisionado MaxVer; além disso foi calculado o índice CEI, que no processo de fatiamento de pixels foram obtidas as áreas de soja. As classificações utilizando bandas do TM/Landasat-5 apresentaram excelentes estimativas de áreas de soja indicadas pelas métricas de validação Kappa e exatidão global. No método do índice CEI, neste caso, apresentou inferioridade perante as demais estimativas obtidas, apenas apresentando-se superior a estimativa de área obtida pela imagem monotemporal NDVI/MODIS.

The soybean has favorable characteristics for its identification and mapping through interpretation of remote sensing images. This paper aims compare the mapping results of this culture by interpretation of TM/Landsat-5 and MODIS/Terra images for the crop-year 2010/11. The study area was the town of Maracaju, Mato Grosso do Sul, Brazil, the larger producer of soybeans in the state. Eight MODIS/Terra images were acquired in 2010, four in 2011 and one TM/Landsat-5 in 2011, comprising the period from soybean cultivation in the region. With ' thematic maps of soybean areas, of which follows: principal components of mono temporal TM image with their respective MODIS NDVI's and EVI's, through the Max Ver classifier; addition we calculated the CEI index, which in the process of slicing the pixel areas were obtained from soybeans. The classifications using TM/Landasat-5 bands showed excellent estimates of soybean areas, indicated by the metrics validation Kappa and overall accuracy. In the method CEI index presented inferiority before the other estimates are they only over area estimation obtained by the mono temporal NDVI/MODIS image.