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http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9080
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Dinâmica espaço-temporal de áreas salinizadas no perímetro irrigado de Juazeiro-Bahia no Vale do Submédio São Francisco |
Título(s) alternativo(s): | Spatio-temporal dynamics of salinized areas in the irrigated perimeter of Juazeiro-Bahia in the São Francisco Sub-middle Valley |
Autor: | SILVA, Diego Castro da |
Primeiro orientador: | LOPES, Pabrício Marcos Oliveira |
Primeiro membro da banca: | NASCIMENTO, Cristina Rodrigues |
Segundo membro da banca: | BRITO, José Ivaldo Barbosa de |
Resumo: | Altas concentrações de sais no solo constituem-se um dos graves problemas ambientais que degradam o meio ambiente, inviabilizam as atividades agrícolas e podem levar a desertificação. Ocorre com maior frequência em perímetros irrigados situados em regiões de clima árido e semiárido, como o projeto de irrigação de Maniçoba, principal projeto irrigado de fruticultura do município de Juazeiro-BA. O monitoramento de áreas salinizadas e a avaliação de seus impactos no uso e ocupação do solo, ao longo do tempo em grande escala, a partir do sensoriamento remoto, pode ser uma abordagem efetiva para dar suporte às tomadas de decisões nas atividades de prevenção e controle desse fenômeno. Objetivou-se com esse estudo, analisar a dinâmica espaço-temporal da salinidade no perímetro irrigado de Maniçoba por meio de imagens Landsat-8 e Sentinel-2, aplicando índices de salinidade e vegetação em conjunto com dados meteorológicos. O estudo foi desenvolvido em áreas agrícolas com sinais de salinidade, onde foram coletadas amostras para análise da condutividade elétrica do solo (CE). Utilizou-se imagens dos satélites Landsat-8 e Sentinel-2 em conjunto de dados meteorológicos nos anos de 2014 a 2019. Com o uso do software QGis 2.18.19, as imagens foram pré-processadas, corrigidas as influências atmosféricas, convertido os números digitais em refletância da superfície e cálculo de bandas espectrais para obtenção dos parâmetros biofísicos: índices de vegetação NDVI, SAVI, EVI e GDVI, índices de salinidade SI-1, SI-2, SI-3 e IB, albedo, temperatura de superfície e evapotranspiração real. Foram realizadas as técnicas de interpolação, classificação digital de imagens Maxver, avaliado sua acurácia e extraído os valores de pixels de 4 classes da superfície, para cruzamento de informações das variáveis calculadas. Utilizou-se a estatística multivariada análise de componentes principais (ACP), correlação de Pearson e estatística descritiva para avaliar as relações entre parâmetros e quantificar seu comportamento ao longo do tempo em função da salinidade do solo. As informações meteorológicas caracterizaram as condições climáticas para o período de estudo. Os índices de salinidade SI-1 e SI-3 e índices de vegetação GDVI e SAVI apresentaram as melhores respostas estatísticas. A (ACP) reduziu a dimensão do conjunto de dados e separou grupos de variáveis de maior similaridade, obtendo no acumulado de CP1 e CP2 valores acima de 78% da variância explicada. A CE demonstrou forte relação com a temperatura de superfície, albedo e índices SI-1 e SI-3, além de forte relação indireta com os índices GDVI e SAVI. As análises de CE revelaram que as áreas se encontram bastante degradadas pela salinidade, principalmente em solos expostos, seguido pela vegetação natural e área agrícola. A análise das cartas temáticas geradas a partir dos índices GDVI, SAVI, SI-1 e SI-3, mostraram as alterações ocorridas no uso e ocupação do solo ao longo do tempo, devido à salinização dos solos, confirmados pelas análises estatísticas e gráficos de refletância espectral das diferentes classes. A aplicação conjunta das técnicas de Sensoriamento Remoto mostrou-se eficaz na caracterização da salinidade aos níveis espacial e temporal, e os dados meteorológicos contribuíram para o entendimento dos processos observados no estudo. |
Abstract: | High concentrations of salts in the soil are one of the serious environmental problems that degrade the environment, make agricultural activities unfeasible and can lead to desertification. It occurs more frequently in irrigated perimeters located in arid and semi-arid regions, such as the Maniçoba irrigation project, the main irrigated fruit production project in the municipality of Juazeiro-BA. Monitoring salinized areas and assessing their impacts on land use and occupation, over time on a large scale, using Remote Sensing, can be an effective approach to support decision making in prevention and control activities of this phenomenon. The objective of this study was to analyze the spatial-temporal dynamics of salinity in the irrigated perimeter of Maniçoba using Landsat-8 and Sentinel-2 images, applying salinity and vegetation indices in conjunction with meteorological data. The study was carried out in agricultural areas with signs of salinity, where samples were collected for analysis of the electrical conductivity of the soil (CE). Images from the Landsat-8 and Sentinel-2 satellites were used in meteorological data from 2014 to 2019. Using the QGis 2.18.19 software, the images were pre-processed, atmospheric influences were corrected, converting the digital numbers into surface reflectance and calculating spectral bands to obtain the biophysical parameters: vegetation indices NDVI, SAVI, EVI and GDVI, and salinity indices SI-1, SI-2, SI-3 and IB, albedo, surface temperature and actual evapotranspiration. The interpolation techniques, digital classification of Maxver images were performed, their accuracy was assessed and the pixel values of 4 soil classes were extracted to cross-check information from the calculated variables. Multivariate statistics of principal component analysis (PCA), Pearson's correlation and descriptive statistics were used to assess the relationships between parameters and to quantify their behavior over time as a function of soil salinity. The meteorological information characterized the climatic conditions for the study period. The SI-1 and SI-3 salinity indices and GDVI and SAVI vegetation indices showed the best statistical responses. The (ACP) reduced the size of the data set and separated groups of variables of greater similarity, obtaining in the accumulated of CP2 values above 78% for the three areas. The EC demonstrated a strong relationship with the surface temperature, albedo and SI-1 and SI-3 indices, in addition to a strong indirect relationship with the GDVI and SAVI. The EC analyzes revealed that the areas are very degraded by salinity, mainly in exposed soils, followed by natural vegetation and agricultural area. The analysis of thematic maps generated from the GDVI, SAVI, SI-1 and SI-3 indexes, showed the changes that occurred in the use and occupation of the soil over time, due to the salinization of the soils, confirmed by the statistical analysis and graphs of spectral reflectance of the different classes. The joint application of Remote Sensing techniques proved to be effective in characterizing salinity at a spatial and temporal level, and meteorological data contributed to the understanding of the processes observed in the study. |
Palavras-chave: | Semiárido Salinidade do solo Índice de vegetação Sensoriamento remoto |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal Rural de Pernambuco |
Sigla da instituição: | UFRPE |
Departamento: | Departamento de Engenharia Agrícola |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola |
Citação: | SILVA, Diego Castro da. Dinâmica espaço-temporal de áreas salinizadas no perímetro irrigado de Juazeiro-Bahia no Vale do Submédio São Francisco. 2020. 97 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9080 |
Data de defesa: | 17-Fev-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Agrícola |
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