遥感在缺乏数据地区灌溉管理中的应用:ITATINGA-SP中心支点的案例研究

Q4 Environmental Science
Pedro Henrique Jandreice Magnoni, Cesar De Oliveira Ferreira Silva, Rodrigo Lilla Manzione
{"title":"遥感在缺乏数据地区灌溉管理中的应用:ITATINGA-SP中心支点的案例研究","authors":"Pedro Henrique Jandreice Magnoni, Cesar De Oliveira Ferreira Silva, Rodrigo Lilla Manzione","doi":"10.15809/irriga.2021v1n3p585-598","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MANEJO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS COM ESCASSEZ DE DADOS: ESTUDO DE CASO EM PIVÔ CENTRAL EM ITATINGA-SP*\n \n \nPEDRO HENRIQUE JANDREICE MAGNONI1; CÉSAR DE OLIVEIRA FERREIRA SILVA1 E RODRIGO LILLA MANZIONE2\n \n1 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista\", Avenida Universitária, n° 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, São Paulo, Brasil,  pedrohjmagnoni@gmail.com; cesaroliveira.f.silva@gmail.com.\n2 Departamento de Engenharia de Biossistemas, Faculdade de Ciências e Engenharia, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Rua Domingos da Costa Lopes, 780, CEP 17602496, Tupã – SP, Brasil. E-mail: lilla.manzione@unesp.br.\n*Este artigo é proveniente das dissertações de mestrado dos dois primeiros autores.\n \n \n1 RESUMO\n \nFerramentas baseadas em sensoriamento remoto possibilitam o monitoramento do balanço hídrico da água em diferentes resoluções espaciais e temporais. Ainda assim, modelos que exigem dados in-situ impossibilitam sua aplicação em áreas com escassez de dados. No sentido de lidar com esse desafio, o presente trabalho apresenta uma abordagem de escolha do momento de irrigar, pelo balanço hídrico da água no solo, baseada em estimativa da evapotranspiração real (ETA) obtida com o uso conjunto de imagens multiespectrais do sensor MSI/SENTINEL-2 e dados de uma estação meteorológica pública. A área de estudo foi um pivô central localizado no munícipio de Itatinga-SP. Para a tomada de decisão do momento de irrigar, com base em um manejo por lâmina de irrigação fixa, foi feita a interpolação da fração evapotranspirativa entre os dias com imagens disponíveis para obter a ETA nos dias sem imagens por meio do seu produto com a evapotranspiração de referência. Essa abordagem captou variações climáticas essenciais para a estimativa do balanço hídrico em dias sem imagem. Destaca-se nessa aplicação conjunta sua capacidade de ser realizada sem necessitar de parâmetros específicos da cultura, do microclima ou do relevo, tornando-se interessante para regiões com escassez de dados.\n \nPalavras-chave:  evapotranspiração, momento de irrigar, agriwater.\n \n \nMAGNONI, P. H. J.; SILVA, C. O. F.; MANZIONE, R. L.\nREMOTE SENSING APPLIED TO IRRIGATION MANAGEMENT IN AREAS WITH LACK OF DATA: A CASE STUDY IN A CENTRAL PIVOT IN ITATINGA-SP\n \n \n2 ABSTRACT\n \nRemote sensing-based tools allow the monitoring of water budgets over different spatial and temporal resolutions. Nevertheless, some models require in situ data, preventing their application in areas with a lack of data. To address this challenge, this work presents an approach for irrigation scheduling, based on soil water budget estimation using actual evapotranspiration (ETA) obtained using MSI/SENTINEL-2 multispectral images and data from a public meteorological station. The study area consisted of a central pivot located in the municipality of Itatinga-SP, Brazil. For decision-making of irrigation scheduling, considering a fixed irrigation rate, the evapotranspiration fraction was interpolated between the days with available images to obtain the ETA on the days without images using its product with the reference evapotranspiration. This approach captured essential climate variations for estimating the water budget on non-image days. Noteworthy in this joint application is its suitability to be performed not requiring crop-, microclimate- or relief-specific parameters, making it useful for regions with a lack of data.\n \nKeywords: evapotranspiration, irrigation scheduling, agriwater.","PeriodicalId":14625,"journal":{"name":"IRRIGA","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-12-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MANEJO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS COM ESCASSEZ DE DADOS: ESTUDO DE CASO EM PIVÔ CENTRAL EM ITATINGA-SP\",\"authors\":\"Pedro Henrique Jandreice Magnoni, Cesar De Oliveira Ferreira Silva, Rodrigo Lilla Manzione\",\"doi\":\"10.15809/irriga.2021v1n3p585-598\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MANEJO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS COM ESCASSEZ DE DADOS: ESTUDO DE CASO EM PIVÔ CENTRAL EM ITATINGA-SP*\\n \\n \\nPEDRO HENRIQUE JANDREICE MAGNONI1; CÉSAR DE OLIVEIRA FERREIRA SILVA1 E RODRIGO LILLA MANZIONE2\\n \\n1 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista\\\", Avenida Universitária, n° 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, São Paulo, Brasil,  pedrohjmagnoni@gmail.com; cesaroliveira.f.silva@gmail.com.\\n2 Departamento de Engenharia de Biossistemas, Faculdade de Ciências e Engenharia, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Rua Domingos da Costa Lopes, 780, CEP 17602496, Tupã – SP, Brasil. 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摘要

遥感技术在数据丢失地区灌溉管理中的应用:中央PIV的案例研究;CÉSAR DE OLIVEIRA FERREIRA SILVA1 E RODRIGO LILLA MANZIONE2 1 Engenharia Rural Departmento,Faculdade DE Ciências Agronomicas,Universidade Estadial Paulista“,Avenida Universitária,n°3780,Altos do Paraíso,18610-034,巴西圣保罗博图卡图,pedrohjmagnoni@gmail.com;cesaroliveira.f.silva@gmail.com.2保利斯塔大学科学与工程学院生物系统工程系“Júlio de Mesquita Filho”,Rua Domingos da Costa Lopes,780,CEP 17602496,Tupã-SP,巴西。电子邮件:lilla.manzione@unesp.br.*本文来源于前两位作者的硕士学位论文。基于遥感的工具能够以不同的空间和时间分辨率监测水平衡。尽管如此,需要现场数据的模型使其无法应用于数据稀缺的地区。为了应对这一挑战,本工作提出了一种方法,通过土壤水的水平衡,根据联合使用MSI/SENTINEL-2传感器的多光谱图像和公共气象站的数据获得的实际蒸散量(ETA)的估计,选择灌溉时机。研究区域是位于Itatinga-SP市的一个中心枢纽。为了决定灌溉时间,基于固定的灌溉深度管理,在有图像的日子之间对蒸发蒸腾分数进行插值,以通过其与参考蒸散的乘积获得无图像的日子的ETA。这种方法捕捉了气候变化,这对于在没有图像的日子里估计水平衡至关重要。在这一联合应用中,它突出了在不需要特定的文化、小气候或地貌参数的情况下进行的能力,这对于数据匮乏的地区来说变得很有趣。关键词:蒸散,灌溉时间,农业用水。马格诺尼,P.H.J。;西尔瓦,C.O.F。;MANZIONE,R.L.遥感在缺乏数据地区灌溉管理中的应用:意大利中央枢纽的案例研究-SP 2摘要基于遥感的工具可以在不同的空间和时间分辨率上监测水资源预算。尽管如此,一些模型需要现场数据,这阻碍了它们在缺乏数据的地区的应用。为了应对这一挑战,本工作提出了一种灌溉调度方法,该方法基于土壤水预算估计,使用MSI/SENTINEL-2多光谱图像和公共气象站的数据获得的当前蒸散量(ETA)。研究区域由位于巴西伊塔廷加SP市的一个中心枢纽组成。对于灌溉调度的决策,考虑到固定的灌溉速率,在有可用图像的日子之间插值蒸散分数,以使用其与参考蒸散的乘积来获得没有图像的日子的ETA。这种方法捕捉了基本的气候变化,用于估计非图像日的水预算。在这种联合应用中值得注意的是,它适合在不需要作物、小气候或地形特定参数的情况下进行,这使得它对缺乏数据的地区很有用。关键词:蒸发蒸腾,灌溉调度,农业用水。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MANEJO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS COM ESCASSEZ DE DADOS: ESTUDO DE CASO EM PIVÔ CENTRAL EM ITATINGA-SP
SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MANEJO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS COM ESCASSEZ DE DADOS: ESTUDO DE CASO EM PIVÔ CENTRAL EM ITATINGA-SP*     PEDRO HENRIQUE JANDREICE MAGNONI1; CÉSAR DE OLIVEIRA FERREIRA SILVA1 E RODRIGO LILLA MANZIONE2   1 Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista", Avenida Universitária, n° 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, São Paulo, Brasil,  pedrohjmagnoni@gmail.com; cesaroliveira.f.silva@gmail.com. 2 Departamento de Engenharia de Biossistemas, Faculdade de Ciências e Engenharia, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Rua Domingos da Costa Lopes, 780, CEP 17602496, Tupã – SP, Brasil. E-mail: lilla.manzione@unesp.br. *Este artigo é proveniente das dissertações de mestrado dos dois primeiros autores.     1 RESUMO   Ferramentas baseadas em sensoriamento remoto possibilitam o monitoramento do balanço hídrico da água em diferentes resoluções espaciais e temporais. Ainda assim, modelos que exigem dados in-situ impossibilitam sua aplicação em áreas com escassez de dados. No sentido de lidar com esse desafio, o presente trabalho apresenta uma abordagem de escolha do momento de irrigar, pelo balanço hídrico da água no solo, baseada em estimativa da evapotranspiração real (ETA) obtida com o uso conjunto de imagens multiespectrais do sensor MSI/SENTINEL-2 e dados de uma estação meteorológica pública. A área de estudo foi um pivô central localizado no munícipio de Itatinga-SP. Para a tomada de decisão do momento de irrigar, com base em um manejo por lâmina de irrigação fixa, foi feita a interpolação da fração evapotranspirativa entre os dias com imagens disponíveis para obter a ETA nos dias sem imagens por meio do seu produto com a evapotranspiração de referência. Essa abordagem captou variações climáticas essenciais para a estimativa do balanço hídrico em dias sem imagem. Destaca-se nessa aplicação conjunta sua capacidade de ser realizada sem necessitar de parâmetros específicos da cultura, do microclima ou do relevo, tornando-se interessante para regiões com escassez de dados.   Palavras-chave:  evapotranspiração, momento de irrigar, agriwater.     MAGNONI, P. H. J.; SILVA, C. O. F.; MANZIONE, R. L. REMOTE SENSING APPLIED TO IRRIGATION MANAGEMENT IN AREAS WITH LACK OF DATA: A CASE STUDY IN A CENTRAL PIVOT IN ITATINGA-SP     2 ABSTRACT   Remote sensing-based tools allow the monitoring of water budgets over different spatial and temporal resolutions. Nevertheless, some models require in situ data, preventing their application in areas with a lack of data. To address this challenge, this work presents an approach for irrigation scheduling, based on soil water budget estimation using actual evapotranspiration (ETA) obtained using MSI/SENTINEL-2 multispectral images and data from a public meteorological station. The study area consisted of a central pivot located in the municipality of Itatinga-SP, Brazil. For decision-making of irrigation scheduling, considering a fixed irrigation rate, the evapotranspiration fraction was interpolated between the days with available images to obtain the ETA on the days without images using its product with the reference evapotranspiration. This approach captured essential climate variations for estimating the water budget on non-image days. Noteworthy in this joint application is its suitability to be performed not requiring crop-, microclimate- or relief-specific parameters, making it useful for regions with a lack of data.   Keywords: evapotranspiration, irrigation scheduling, agriwater.
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IRRIGA
IRRIGA Environmental Science-Water Science and Technology
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期刊介绍: A Revista IRRIGA é destinada a publicar trabalhos originais e que contribuam para o desenvolvimento cientifico da agricultura em português, espanhol, preferivelmente em inglês, nas áreas de Irrigação, Drenagem, Hidrologia, Agrometeorologia, Relações Solo-Água-Planta-Atmosfera e Reuso de Água. IRRIGA is a Scientific Journal edited by Agricultural Science College-UNESP, devoted to the publication of original scientific papers in English or Portuguese or Spanish, within the topics: Irrigation, Drainage, Agrometeorology, Hydrology, Waste Water and Soil-Water-Plant-Atmosphere Relationships.
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GB/T 7714-2015
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