Estimativa da data de plantio da soja por meio de séries temporais de imagens MODIS - Marcos Adami (2010)
A produtividade de culturas agrícolas pode ser estimada por meio de modelos, que além de dados meteorológicos e pedológicos, requerem informações sobre a data de plantio e o intervalo de duração de cada estádio fenológico. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi estimar a data de plantio, a data de mudança de fase fenológica de R1 para R3 (florescimento para formação de vagem) e a data de R8 (maturação fisiológica) da cultura da soja no estado do Paraná, por meio de análise de séries temporais de dados Modis. Inicialmente, os parâmetros de desenvolvimento fenológico da soja utilizados no Sistema de Monitoramento Agroclimático foram definidos com base em 40 talhões, cujos ciclos fenológicos foram acompanhados a campo. Em seguida, as datas de mudança de fase fenológica de R1 para R3 e de R8 foram estabelecidas para 376 talhões com data de plantio conhecida. Na etapa seguinte, foram adquiridas 430 imagens em composições de 8 dias dos produtos MOD09A1 e MOD09Q1, no período compreendido entre os dias 24/02/2000 e 19/06/2009, que deram origem às séries temporais de EVI e NDVI. Nestas duas séries temporais foram eliminados os dados Modis que atendiam os seguintes critérios: a) refletância da banda 3 maior do que 10%; b) ângulo de visada do sensor maior do que 30°. Os seguintes filtros foram aplicados nas séries temporais resultantes: a) Hants; b) duplo-logística; c) Savitzky-Golay e; d) Wavelet DB6. Com base nestas séries temporais filtradas, foram estimadas as datas de plantio, as datas de mudança de fase fenológica de R1 para R3 e as datas de R8 da soja. Estas estimativas foram comparadas com os dados observados nos 376 talhões com o uso das técnicas de análise de regressão e bootstrap. Também foram calculados os índices de ajuste d1 e d2, bem como o erro médio quadrático e o erro médio absoluto. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi aplicada nas áreas de cultivo de soja no Paraná para os anos safra 2001/02 a 2008/09. A utilização dos critérios prévios à filtragem fez com que 18% dos dados da série temporal fossem eliminados da análise. O filtro que apresentou os melhores resultados foi o Wavelet-DB6, tanto para a série temporal de EVI quanto para a de NDVI. As datas estimadas para o plantio, obtidas a partir das duas séries temporais, apresentaram valores de r superiores a 0,95, e os erros de estimativa foram de 9 a 10 dias. As estimativas das datas de mudança de fase fenológica de R1 para R3 da soja tiveram desempenhos similares aos obtidos para as datas de plantio. No entanto, os erros de estimativa das datas de mudança de fase fenológica de R1 para R3 e de R8 ficaram em torno de 4 e 14 dias, respectivamente. Não houve diferença significativa entre as estimativas utilizando EVI e NDVI. A aplicação desta metodologia nas áreas de cultivo de soja no Paraná apresentou resultados similares aos relatados pela Secretaria de Estado da Agricultura e do Abastecimento. Desta forma, conclui-se que é possível estimar as datas de plantio, de mudança de fase fenológica de R1 para R3 e de R8 da cultura da soja com o uso de séries temporais de EVI e NDVI dos dados Modis.