USO DE IMAGEM DE SATÉLITE PARA CLASSIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE ÁREAS IRRIGADAS POR PIVÔ-CENTRAL NO MUNICÍPIO DE CRUZ ALTA – RS

Autores

¹da Luz Moraes, A.A.; ²Monguilhott, M.; ³Ramirez Flores, Y.; ⁴Sebem, E.

¹COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM Email: alehmooraes@gmail.com
²COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM Email: michelemonguilhott@politecnico.ufsm.br
³CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS - UFSM Email: yeyiramiflo@hotmail.com
⁴COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM Email: elodiosebem@politecnico.ufsm.br

Resumo

No Brasil o uso da irrigação na produção agrícola tem enfrentado dificuldades, sobretudo por aqueles que a consideram a maior responsável pela escassez de água e de energia no país. Entretanto apesar de toda crítica não é levada em consideração a importância da irrigação para a produção de alimentos, e logo, para economia agrícola brasileira que, atualmente é a principal responsável pelo crescimento da economia brasileira. A produção de alimentos é uma atividade essencial esta por sua vez demanda muitos insumos, a água da chuva é a fonte principal para os cultivos agrícolas e, na falta desta a irrigação entra como de fundamental importância para a agricultura. Estudos realizados comprovam que o estresse causado nas plantas pela falta de água reduz sua produção. Neste sentido, o pivô-central é um recurso tecnológico de sumo importância por ser um sistema automatizado, estes sistemas foram incorporados para aplicações de água e de defensivos agrícolas, seus recursos podem variar de um simples acessório a controladores que são acionados por ondas de rádio ou até mesmo telefone celular. Por entender da importância da irrigação para a agricultura brasileira esta pesquisa objetiva quantificar e classificar as áreas irrigadas pelo método de aspersão de pivô-central no município de Cruz Alta, localizado no estado do Rio Grande do Sul. As principais culturas agrícolas temporárias produzidas no município são o milho, soja e trigo, a grande vantagem destes cultivos irrigados é de que os riscos de perda da lavoura são mínimos permitindo uma maior segurança para o produtor. Para os estudos foram selecionadas imagens do satélite Landsat 5 sensor TM (Thematic Mapper) e Landsat 8, sensor OLI (Operational Land Imager), dos anos de 2006 e 2016. A escolha da data das imagens coincide com os anos de divulgação de dados de Censos Agropecuários do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Estas imagens foram processadas utilizando algoritmos disponíveis no aplicativo ERDAS IMAGE 2013®, onde, através de processamento digital aplicou-se o realce de bordas do filtro laplaciano para as bandas 2 a 7 de ambos os sensores com o objetivo de identificar padrões de forma e converter os resultados em uma base vetorial com características geométricas específicas do sistema de irrigação. O filtro aplicado permitiu a melhor visualização das formas geométricas características do sistema de irrigação. Após o processamento inicial das imagens as mesmas foram processadas no software ArcGis 10.5.1®, utilizando a extensão ArcScan, um algoritmo para vetorização automática de imagens no formato binário (0 e 1) de 8 bit. O objetivo foi a extração das áreas irrigadas por pivô-central selecionando os objetos de interesse por suas características geométricas. Assim, obteve-se o total de pivôs-centrais instalados nas áreas rurais do município de Cruz Alta com características compatíveis com a resolução espacial das imagens orbitais utilizadas na análise. Para as duas datas analisadas, as variáveis analisadas foram o total de pivôs instalados, analisando individualmente a área e o perímetro de cada pivô caracterizado no sistema de irrigação por pivô-central em Cruz Alta. Outro estudo tratou de analisar e classificar o uso do solo, este demandou de ferramentas do aplicativo ERDAS IMAGE 2013® e do software ArcGis 10.5.1®, onde foram obtidos pontos amostrais aleatórios distribuídos nas imagens de forma equalizada, onde cada ponto se associou a uma classe de uso do solo: As classes utilizadas para a classificação foram: água, mata, cultivo, solo úmido, solo exposto e pastagem, com as estatísticas dos respectivos pontos amostrais foram geradas matrizes de confusão e analisados os coeficientes Kappa (K), onde optou-se calcular para analisar a eficácia do classificador para o mapeamento temático, o coeficiente global da classificação temática foram considerados de qualidade muito boa. Dos resultados obtidos para o ano de 2006 as verificou-se que as áreas dos pivôs variaram de 10,25 hectares a menor até o máximo de 119,87 hectares, com área média de 72,89 hectares e para 2016 as áreas variaram de 7,60 hectares a máximo de 204,68 hectares com área média de 72,05 hectares. Totalizando uma cobertura de 3.243,00 hectares até 7.592,74 hectares com o sistema de irrigação por pivô central, respectivamente para as áreas agrícolas do município de Cruz Alta no RS. Os resultados até o momento se mostram satisfatórios, onde se pode perceber um aumento entre 2006 e 2016 de aproximadamente 103,77% no sistema de irrigação por pivô-central. A área de estudo abrange duas Bacias Hidrográficas, a Bacia Hidrográfica do Alto Jacuí e do Ijuí, tornando ainda mais relevante o levantamento do sistema de irrigação para essa Região Hidrográfica. O aumento no uso deste sistema de irrigação, que é de grande relevância para a agricultura brasileira demonstra ser o geoprocessamento uma ferramenta de análise eficaz para análise e monitoramento de sistemas de irrigação. Sendo assim, implantando de forma correta resultará em aumento de produtividade e se utilizada de forma correta não ocasionará danos ao meio ambiente nem conflitos de uso do solo, proporcionando o controle da produção de alimentos até a qualidade de uso gerenciado dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos na agricultura.

Keywords

Geoprocessamento; Irrigação; Pivô-Central

ARTIGO COMPLETO