Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. A esse acréscimo de gases, originado principalmente por atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, atribui-se a responsabilidade principal pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas e as projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade. Dentre as atividades econômicas, a agricultura é a mais dependente dos fatores climáticos e as alterações desses fatores afetarão a produtividade das culturas, com efeito sobre o agronegócio como um todo. No presente trabalho, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, e, com base nos cenários futuros apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), foram avaliados os possíveis impactos que alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera poderão causar na produtividade dessa cultura, levando em conta também os avanços tecnológicos. Utilizando-se os cenários de mudanças climáticas adotados para a execução deste estudo, observa-se aumento na evapotranspiração potencial (ETP). A evapotranspiração real também tende a aumentar, porém o aumento não é tão acentuado quanto o da ETP, pois a influência do aumento da temperatura é minimizada pela variação no regime hídrico. Os resultados evidenciam uma redução na disponibilidade dos recursos hídricos, com aumento das deficiências e redução dos excedentes. O aumento da temperatura acarretará aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4. Com relação às produtividades reais (PR), nas quais o efeito do déficit hídrico sobre a PP é considerado, observa-se padrão semelhante de variação dos valores obtidos em relação à PP. Ao analisar os cenários de mudanças climáticas, nota-se que a PR tende a aumentar, basicamente, devido ao acréscimo de temperatura, de CO2 e ao avanço tecnológico. A variação da resposta entre os diferentes cortes de cana deve-se ao fato de que os mesmos permanecem no campo em diferentes períodos do ano. Observa-se que a variação das PRs nos diferentes cenários obedece ao mesmo padrão das PPs de cada tipo de cana e que a PR acompanha a tendência da PP, desde que o déficit hídrico seja o mesmo. Se houver aumento ou diminuição no déficit hídrico, a PR integrará os efeitos das variáveis que condicionam a PP, bem como o déficit hídrico. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência de mudanças climáticas globais poderá ter impactos importantes no setor canavieiro, como a possibilidade de a cultura ser expandida para regiões que estão inviabilizadas de produzir. No entanto, com o aumento da temperatura e a conseqüente elevação das taxas de evapotranspiração, haverá maiores deficiências hídricas, o que exigirá o uso da irrigação, especialmente para as canas socas precoces e médias, que enfrentaram períodos mais longos com baixa disponibilidade de água no solo. / Recent studies show increasingly higher concentrations of greenhouse effect gases in the atmosphere since the Industrial Revolution. The major responsibility for the global warming is attributed to such increase, caused by gases resulting mainly from anthropic activities like burning fossil combustibles and deforestation. Other than temperature, precipitation has also suffered variations due to these practices; furthermore, the climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings. Agricultural activity depends largely on climatic factors, hence changes in these factors will affect the yield rate of crops, thus adversely affecting the agribusiness as a whole. In this work, an agricultural meteorological model was used to estimate the yield rate of sugarcane activity in the Piracicaba region, SP. Based on future scenarios presented in the fourth report by the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) and taking into consideration technological advances, it was proceeded an evaluation on the yielding rate of that crop, of the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, insolation and CO2 concentration in the atmosphere. Through the climate change scenarios adopted in this study, it can be observed an increase of the potential evapotranspiration (ETP). Actual evapotranspiration itself also tends to increase, although in a lesser degree than the ETP, since the influence of an increase in temperature is minimized by the variation of the hydrological regimen. The results show a reduction in the availability of water resources, with an increase in deficiencies and a reduction in excesses. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since that variable affects positively the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Regarding the actual productivities (PR), in which the effect of the water deficit on PP is considered, it can be observed that the variation is similar to the one obtained for PP. This increase is due to an increase in temperature, in CO2 and to technological advance. The variation of response among different cuts of sugarcane arises from their staying in the field in different periods of the year. The variation of the PRs in different scenarios follows the same pattern as the PPs of each kind of sugarcane, provided that the water deficit is the same. If an increase or decrease of the water deficit occurs, the PR will integrate the effects of the variables that condition PP, as well as the water deficit. The observed increase in sugarcane productivity resulting from global climate changes may have important impacts on the sugarcane sector, such as the possibility that the crop will expand to regions now unfeasible for production. However, with the increase in temperature and the consequent increase in the evapotranspiration rates there will be higher hydric deficiencies, which will require the use of irrigation, especially for early and medium sugarcane ratoon crops hit by longer periods of low availability of water in the soil.

Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. A esse acréscimo de gases, originado principalmente por atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, atribui-se a responsabilidade principal pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas e as projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade. Dentre as atividades econômicas, a agricultura é a mais dependente dos fatores climáticos e as alterações desses fatores afetarão a produtividade das culturas, com efeito sobre o agronegócio como um todo. No presente trabalho, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, e, com base nos cenários futuros apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), foram avaliados os possíveis impactos que alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera poderão causar na produtividade dessa cultura, levando em conta também os avanços tecnológicos. Utilizando-se os cenários de mudanças climáticas adotados para a execução deste estudo, observa-se aumento na evapotranspiração potencial (ETP). A evapotranspiração real também tende a aumentar, porém o aumento não é tão acentuado quanto o da ETP, pois a influência do aumento da temperatura é minimizada pela variação no regime hídrico. Os resultados evidenciam uma redução na disponibilidade dos recursos hídricos, com aumento das deficiências e redução dos excedentes. O aumento da temperatura acarretará aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4. Com relação às produtividades reais (PR), nas quais o efeito do déficit hídrico sobre a PP é considerado, observa-se padrão semelhante de variação dos valores obtidos em relação à PP. Ao analisar os cenários de mudanças climáticas, nota-se que a PR tende a aumentar, basicamente, devido ao acréscimo de temperatura, de CO2 e ao avanço tecnológico. A variação da resposta entre os diferentes cortes de cana deve-se ao fato de que os mesmos permanecem no campo em diferentes períodos do ano. Observa-se que a variação das PRs nos diferentes cenários obedece ao mesmo padrão das PPs de cada tipo de cana e que a PR acompanha a tendência da PP, desde que o déficit hídrico seja o mesmo. Se houver aumento ou diminuição no déficit hídrico, a PR integrará os efeitos das variáveis que condicionam a PP, bem como o déficit hídrico. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência de mudanças climáticas globais poderá ter impactos importantes no setor canavieiro, como a possibilidade de a cultura ser expandida para regiões que estão inviabilizadas de produzir. No entanto, com o aumento da temperatura e a conseqüente elevação das taxas de evapotranspiração, haverá maiores deficiências hídricas, o que exigirá o uso da irrigação, especialmente para as canas socas precoces e médias, que enfrentaram períodos mais longos com baixa disponibilidade de água no solo. / Recent studies show increasingly higher concentrations of greenhouse effect gases in the atmosphere since the Industrial Revolution. The major responsibility for the global warming is attributed to such increase, caused by gases resulting mainly from anthropic activities like burning fossil combustibles and deforestation. Other than temperature, precipitation has also suffered variations due to these practices; furthermore, the climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings. Agricultural activity depends largely on climatic factors, hence changes in these factors will affect the yield rate of crops, thus adversely affecting the agribusiness as a whole. In this work, an agricultural meteorological model was used to estimate the yield rate of sugarcane activity in the Piracicaba region, SP. Based on future scenarios presented in the fourth report by the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) and taking into consideration technological advances, it was proceeded an evaluation on the yielding rate of that crop, of the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, insolation and CO2 concentration in the atmosphere. Through the climate change scenarios adopted in this study, it can be observed an increase of the potential evapotranspiration (ETP). Actual evapotranspiration itself also tends to increase, although in a lesser degree than the ETP, since the influence of an increase in temperature is minimized by the variation of the hydrological regimen. The results show a reduction in the availability of water resources, with an increase in deficiencies and a reduction in excesses. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since that variable affects positively the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Regarding the actual productivities (PR), in which the effect of the water deficit on PP is considered, it can be observed that the variation is similar to the one obtained for PP. This increase is due to an increase in temperature, in CO2 and to technological advance. The variation of response among different cuts of sugarcane arises from their staying in the field in different periods of the year. The variation of the PRs in different scenarios follows the same pattern as the PPs of each kind of sugarcane, provided that the water deficit is the same. If an increase or decrease of the water deficit occurs, the PR will integrate the effects of the variables that condition PP, as well as the water deficit. The observed increase in sugarcane productivity resulting from global climate changes may have important impacts on the sugarcane sector, such as the possibility that the crop will expand to regions now unfeasible for production. However, with the increase in temperature and the consequent increase in the evapotranspiration rates there will be higher hydric deficiencies, which will require the use of irrigation, especially for early and medium sugarcane ratoon crops hit by longer periods of low availability of water in the soil.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte_ 1.pdf: 4908182 bytes, checksum: 66963491c16f98c75db1942dbc323ede (MD5) Previous issue date: 2015-02-13 / In order to propose an objective methodology to estimate soybean crop yield in Western Paraná, the present research explored three different models for estimating soybean crop yield. One agrometeorological model (FAO model), presented four estimates based on agrometeorological data from remote sensing (ECMWF) and data collected in loco; one spectral model (GLO-PEM2 model), which used data from a MODIS sensor to estimate soybean crop yield in the state; and one agro-spectral model (CASA model), which presented two estimates, based in agrometeorological data and MODIS sensor data. The present work determined water balance and real evapotranspiration through two methods (BHTM and BHFAO). The soil data was collected from EMBRAPA, the culture s was from FAO, the dates of planting and harvest were determined by Becker (2013) and the agrometeological data was obtained from ECMWF. The spectral data utilized was provided by the MODIS sensor, namely Terra and Aqua platforms. The GLO-PEM2 proved to be rather weak and requires further investigation; the CASA and FAO models presented good results, lightly overestimating productivity, while compared to the official data. Therefore, this research presented an objective metholodogy for estimating soybean crop yeild in the state of Paraná. / Buscando apresentar uma metodologia objetiva para estimar a produtividade de soja no estado do Paraná, o presente trabalho explorou três diferentes modelos para estimação da produtividade de soja. Um modelo agrometeorológico (modelo FAO), que apresentou quatro estimativas baseadas em dados agrometeorológicos provenientes de sensoriamento remoto (ECMWF) e dados observados a campo; um modelo espectral (modelo GLO-PEM2), que utilizou dados do sensor MODIS para estimar a produtividade de soja no estado; e, um modelo agro-espectral (modelo CASA), que apresentou duas estimativas baseadas em dados agrometeorológicos e dados do sensor MODIS. O trabalho determinou o balanço hídrico e a evapotranspiração real por dois métodos (BHTM e BHFAO). Os dados do solo foram obtidos da EMBRAPA, os dados da cultura provenientes da FAO, as datas de semeadura e colheita foram determinadas por Becker (2013) e os dados agrometeorológicos foram obtidos do ECMWF. Os dados espectrais utilizados foram obtidos do sensor MODIS, plataformas Terra e Aqua. O modelo GLO-PEM2 mostrou-se bastante fraco e deve ser investigado mais profundamente, os modelos CASA e FAO apresentaram bons resultados, superestimando levemente a produtividade, quando comparados com dados oficiais. Logo, o trabalho apresentou uma metodologia objetiva para a estimação da produtividade de soja para o estado do Paraná

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-15T12:20:54Z No. of bitstreams: 1 Francisco Xavier dos Santos.pdf: 549683 bytes, checksum: 494297e19808ff2ad3c483f91e642c5f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:20:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Xavier dos Santos.pdf: 549683 bytes, checksum: 494297e19808ff2ad3c483f91e642c5f (MD5) Previous issue date: 2004-08-12 / The aim of this work was to build and test the functioning of an hydraulic weighing lysimeter with a mercury piston arranjement, and to relate the reference evapotranspiration (ETo) determined by the lysimeter with that estimated by agrometeorological models and by evaporimetric pans. The reseach was conducted at the Nossa Senhora do Rosário Farm, in Pesqueira, Pernambuco State, Brazil, where the lysimeter is located under the coordinates 08°10’25” South latitude and 35°11’25” west latitude and at an altitude of 613 m. The local climate is of the BS’s’h type acording to Koppen. The meteorological elements data and the evaporation were obtained from an automatic agrometeorological station (Campbell Scientific ET106), from a Class A pan and from an experimental pan. The following models were used: Blaney-Criddle, Camargo, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Makkink, Penmam-1963, Penmam-FAO, Penmam-Monteith, Radiação-FAO e Thorntwaite-Camargo. The lysimeter tank had a volume capacity of 2.059 m3 and a surface area of 2.068 m2, planted with pangola grass (Digitaria decumbens Stent.). The preliminary calibrations tests, using up to 50 mm water depth, with progressive witshowed excellent responses throughout the testing. The range ysimeter operated with a final field precision of 0.143 mm, corresponding to a volume of 14 dm3. The lysimeter estability was high, where the greatest positional average error measured at 3.93%. The lysimeter’s performance acording to Willmott’s index, using Penman-Monteith method as a standard, was “Very bad” for measurements on a daily scale and “Bad” with tridial dates, reveling a strong local advective effect upon evapotranspiration. The same effect was evidenced upon the readings of the evaporation pans, which also showed unsactisfactory performance in relationship to the standard method. / O objetivo deste trabalho foi a construção e testar o funcionamento de um lisímetro de pesagem hidráulica com arranjo de pistão de mercúrio, e relacionar a evapotranspiração de referência (ETo) determinada pelo lisímetro com aquela estimada por modelos agrometeorológicos e por tanques de evaporação. A pesquisa foi conduzida na Fazenda Nossa Senhora do Rosário, Pesqueira – PE, na qual o lisímetro está instalado sob as coordenadas 08º10´25 de latidude Sul e 35º11´25 de longitude Oeste e 613 m de altitude. O clima local é do tipo BSs’h’ segundo Koppen. Os dados dos elementos meteorológicos e de evaporação foram obtidos de uma estação agrometeorológica automática (Campbell Scientific ET106), de um Tanque Classe A e de um Tanque Experimental. Foram usadas as seguintes equações: Blaney-Criddle, Camargo, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Makkink, Penmam-1963, Penmam-FAO, Penmam-Monteith, Radiação-FAO e Thorntwaite-Camargo. O lisímetro tem capacidade volumétrica de 2,059 m3 e uma área superficial de 2,086 m2 plantada com capim pangola (Digitaria decumbens Stent.). Os testes preliminares de calibração, numa faixa de até 50 mm de lâmina d’água, com retiradas progressivas de volume de 1 dm3 dostravesseiros hidráulicos, revelaram excelentes respostas em todos os testes. O lisímetro operou com uma precisão final de campo de 0,143 mm, com um volume de 14 dm3. A estabilidade do lisímetro foi elevada, sendo o maior erro médio posicicional medido de 3,93 %. O desempenho do lisímetro segundo o índice de Willmott, tomando-se o método Penmam-Monteith como padrão, foi “Péssimo” para medidas em escala diária e “Mal” em dados tridiais, revelando o forte efeito advectivo local sobre a evapotranspiração. O mesmo efeito foi evidenciado sobre as leituras dos tanques de evaporação, que também tiveram desempenho insatisfatório em relação ao método padrão.

Orientadores: Hilton Silveira Pinto, Maria Angela Fagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coral_Gustavo_M.pdf: 7476254 bytes, checksum: 4197ca8acc653636d1f80dd90a34edf2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A agricultura é a atividade econômica mais afetada pelo clima. Os fenômenos meteorológicos como a temperatura, precipitação, umidade relativa, velocidade do vento, influenciam tanto na produtividade e qualidade dos produtos agrícolas, quanto nos custos de produção. Uma das ferramentas mais utilizadas para quantificar os efeitos causados pelos fenômenos meteorológicos na produtividade agrícola são os modelos agrometeorológicos. No presente trabalho foi utilizado um modelo agrometeorológico multiplicativo, que se baseia na penalização da produtividade agrícola, em decorrência de fenômenos meteorológicos desfavoráveis ao desenvolvimento da cultura, para a estimativa de safra da soja. O estudo abrangeu um total de 66 municípios nos estados de Goiás, Mato Grosso, Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo. Foram relacionados os municípios que possuíam área plantada de soja superior à 2000 ha, com os municípios que possuíam estações pluviométricas operando entre os anos de 1994à 2000. Utilizou-se mapas pedológicos para diferenciação dos tipos de solos predominantes em cada município, com a finalidade de se obterem informações sobre a capacidade de água disponível no solo (CAD), bem como a média histórica da evapotranspiração potencial (ETP) para o cálculo do balanço hídrico decendial e da evapotranpiração real (ETR). As épocas de semeadura selecionadas foram baseadas no Zoneamento Agroclimático da cultura da soja, elaborado pela Coordenação Nacional do Zoneamento Agrícola. As produtividades estimadas foram comparados com as produtividades reais obtidas através de dados do IBGE. O modelo apresentou correlações significativas entre as produtividades reais e as estimadas,a nível estadual. Os coeficientes de determinação para os estados de Goiás, Mato Grosso, Paraná, Rio Grande do Sul a São Paulo foram respectivamente, 0,5831; 0,6933;0,9162; 0,8504; 0,6426 / Abstract: Agriculture is the economic activity more affected by the climate. The meteorologicalphenomena like temperature, precipitation, relative humidity or wind speed have influence in the productivity and agricultural product quality, as well as in the productioncosts.One of the tools more used to quantify the effect caused for the meteorological phenomenain the agricultural productivity is the agrometeorologicalmodel. In the present work an agrometeorologicalmodel for estimate the productivity of the soybean was studied using a total of 66 cities in the states of Goiás, Mato Grosso, Paraná, Rio Grande do Sul and São Paulo. Productivity data of soybean was crossed with rainfall data of pluviometric stations observedbetweenthe years of 1994to the 2000. It was also used pedological maps for differentiation of the types of predominant soil in each city for estimating available water hold capacity of the soil. Historical data was used for estimasting the average of the potential evapotranspiration (ETP) for decendial hidric . balance and evapotranpiration reference (ETR). The selected times for seeding were based on the Agroclimatic Risc Zoning for soybean, elaborated for the National Coordination of the Agricultural Zoning. The calculated produtivities were compared with the data of produtivitiesused by IBGE. The model presented significant correlations between the real produtivities at the leveI of states. The coefficients of determination for the states of Goiás, Mato Grosso, Paraná, Rio Grande do Sul and São Paulo were respectively, 0,5831; 0,6933; 0,9162; 0,8504; 0,6426 / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Jansle Vieira Rocha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T14:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weber_LianedeSouza_D.pdf: 866084 bytes, checksum: 6f14fe14fef394e2bd299f45b7c98915 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O presente trabalho descreve um estudo sobre estimativa de safras cujo principal objetivo foi criar uma metodologia de integração de dados de produção, dados espectrais e indicadores meteorológicos por meio de redes neurais artificiais, estabelecendo correlações entre índices de vegetação e de produtividade, com o propósito de estimar a produtividade de cana-de-açúcar. O estudo foi dividido em duas etapas: a primeira correspondeu à obtenção e organização dos dados em um banco de dados com padrões de entrada/saída; a segunda, à implementação e ajuste das redes neurais, por meio de ensembles. O estudo foi realizado em unidades amostrais de produção de uma usina sucroalcooleira no município de Araras-SP. A primeira etapa consistiu na obtenção dos coeficientes de produtividade (kp), por meio da inversão do modelo agrometeorológico de Doorenbos e Kassam (1979), a partir da determinação do balanço hídrico. O resultado deste procedimento mostrou a sensibilidade do coeficiente à variabilidade da produtividade nos talhões. Os dados espectrais das imagens Landsat 7 ¿ ETM+ foram obtidos de correlações descritas na literatura estabelecidas entre o Índice de Vegetação Greenness (GVI), a banda do infravermelho próximo (B4) e a produtividade da cana-de-açúcar. A estratégia para treinamento dos ensembles foi baseada no aprendizado supervisionado aplicado a uma arquitetura Multilayer Perceptron (MLP), com uma camada escondida, método de aprendizado de 2ª ordem e feedforward. Na etapa de treinamento e validação, as redes neurais tiveram como variáveis de entrada os valores de kp, GVI e B4, e como variável de saída a produtividade, que definiram os padrões de entrada/saída. A fase de teste consistiu em implementar a metodologia em um grupo de padrões de entrada não utilizados nos treinamentos. Os resultados mostraram valores de EQM entre 0,03 e 0,51 ton/ha, enquanto que a estimativa da usina errou em média 9,93 ton/ha, o que garantiu o correto ajuste da rede neural quanto à topologia, ao número de iterações e aos algoritmos de aprendizagem. Esta etapa mostrou a capacidade de generalização da rede neural, já que os treinamentos foram realizados a partir de unidades amostrais. O estudo ratificou a aplicação desta metodologia na determinação da estimativa de produtividade de cana-deaçúcar, empregando-a como técnica complementar aos atuais métodos de estimativa agrícola, sugerindo a ampliação da escala de aplicação para o ambiente de produção da usina / Abstract: The present thesis describes a study on crop forecast. Its main purpose was to create a methodology for integrating production, spectral and meteorological data indicators through artificial neural networks, establishing correlations between vegetation index and yield coefficients, aiming at the estimate of sugarcane yield. The study was divided in two parts: the first corresponded to obtaining and organizing data in a database with input/output default; the second corresponded to the implementation and adjustment of the neural network. The study was carried out in sample production units (fields) of a sugarmill agricultural area located in the municipality of Araras-SP, Brazil. The first part consisted in obtaining yield coefficients (kp) through the inversion of the Doorenbos-Kassam (1979) agrometeorological model, based on the determination of the water balance. The result of this procedure showed the coefficient¿s sensitivity to the variability of yield within the sample fields. The spectral data of the Landsat 7 ¿ ETM+ images were obtained from correlations, available in scientific literature, between the Greenness Vegetation Index (GVI), near infrared band, and sugarcane yield. The strategy for training the neural network was based on supervised learning applied to a Multilayer Perceptron (MLP) architecture, with a hidden layer, second order learning method and feedforward. For the training and validation stage, the neural network had as input variables kp, GVI and B4 values, and as output variable the yield, both obtained in the input/output database. The test stage consisted of implementing the methodology in a set of input patterns not used for the trainings. The results showed Mean Square Error (MSE) values between 0,03 and 0,51 ton/ha, while the average error of the sugarmill estimates were 9,93 ton/ha, which showed the correct adjustment of the network concerning topology, number of iterations and learning algorithms. This showed the generalization capacity of the neural network once the trainings were carried out based on sample units. The study ratified the application of this methodology for determining sugarcane yield estimate, employing it as a complementary technique to the present methods of agricultural forecast, suggesting the increase of the application scale to a broader area of the sugarmill production environment / Doutorado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Doutor em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte_ 1.pdf: 4908182 bytes, checksum: 66963491c16f98c75db1942dbc323ede (MD5) Previous issue date: 2015-02-13 / In order to propose an objective methodology to estimate soybean crop yield in Western Paraná, the present research explored three different models for estimating soybean crop yield. One agrometeorological model (FAO model), presented four estimates based on agrometeorological data from remote sensing (ECMWF) and data collected in loco; one spectral model (GLO-PEM2 model), which used data from a MODIS sensor to estimate soybean crop yield in the state; and one agro-spectral model (CASA model), which presented two estimates, based in agrometeorological data and MODIS sensor data. The present work determined water balance and real evapotranspiration through two methods (BHTM and BHFAO). The soil data was collected from EMBRAPA, the culture s was from FAO, the dates of planting and harvest were determined by Becker (2013) and the agrometeological data was obtained from ECMWF. The spectral data utilized was provided by the MODIS sensor, namely Terra and Aqua platforms. The GLO-PEM2 proved to be rather weak and requires further investigation; the CASA and FAO models presented good results, lightly overestimating productivity, while compared to the official data. Therefore, this research presented an objective metholodogy for estimating soybean crop yeild in the state of Paraná. / Buscando apresentar uma metodologia objetiva para estimar a produtividade de soja no estado do Paraná, o presente trabalho explorou três diferentes modelos para estimação da produtividade de soja. Um modelo agrometeorológico (modelo FAO), que apresentou quatro estimativas baseadas em dados agrometeorológicos provenientes de sensoriamento remoto (ECMWF) e dados observados a campo; um modelo espectral (modelo GLO-PEM2), que utilizou dados do sensor MODIS para estimar a produtividade de soja no estado; e, um modelo agro-espectral (modelo CASA), que apresentou duas estimativas baseadas em dados agrometeorológicos e dados do sensor MODIS. O trabalho determinou o balanço hídrico e a evapotranspiração real por dois métodos (BHTM e BHFAO). Os dados do solo foram obtidos da EMBRAPA, os dados da cultura provenientes da FAO, as datas de semeadura e colheita foram determinadas por Becker (2013) e os dados agrometeorológicos foram obtidos do ECMWF. Os dados espectrais utilizados foram obtidos do sensor MODIS, plataformas Terra e Aqua. O modelo GLO-PEM2 mostrou-se bastante fraco e deve ser investigado mais profundamente, os modelos CASA e FAO apresentaram bons resultados, superestimando levemente a produtividade, quando comparados com dados oficiais. Logo, o trabalho apresentou uma metodologia objetiva para a estimação da produtividade de soja para o estado do Paraná

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albino Szesz Junior.pdf: 2551855 bytes, checksum: ad2fa2da3cef74797c4e91a3da0e453b (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work is to present the SEMEARE, a methodology for defining periods of sowing of crops, with four stages, including planning, modeling, experimentation and decision making. At the planning stage the goals and strategies for defining the sowing periods are defined and analyzed the agricultural context of the study area. In the modeling stage, the simulation models are set to be used, sowing dates and other necessary data. After system modeling and simulations performed are obtained yield values, germination time, number of days to harvest, among others, for each specific date. At the trial stage analysis of the information and you can set the best times for sowing culture defined and then make decision making. For validation, the methodology we used the MarkSimGCM a climate data simulator, to generate daily weather data, and the DSSAT, Version 4.5, using CERES-Maize model to simulate growth of corn. The simulation was applied to a hypothetical maize cultivar with average maturity characteristics in a real location (S25 ° 09'18.70 "W 50 ° 05'15.65"),with planting carried out under rainfed conditions, sowing depth 5 cm spacing planting 20 cm between seeds and 50 cm between plant rows and plant population: 10 plants / m2. Thus the DSSAT addresses the data of corn, while the MarkSimGCM simulates weather data for use in DSSAT in creating a weather station with daily data of maximum and minimum temperature, precipitation and solar radiation between 2011 and 2014. We simulated in 29 different sowing dates in Vintage 2011-2012, 2012- 2013, 2013-2014. From this income was generated graphs, maturation cycle,information used in decision making. This research resulted in the development of a generic methodology, which enables the use of different simulation models of crops and climate data, interacting with different systems of decision support as agricultural. / O objetivo desta dissertação é apresentar a SEMEARE uma metodologia para definição de períodos de semeadura de culturas agrícolas, com quatro etapas, incluindo planejamento, modelagem, experimentação e tomada de decisão. Na etapa de planejamento são definidos os objetivos e estratégias para definição dos períodos de semeadura, bem como analisado o contexto agrícola da área de estudo. Na etapa de modelagem são definidos os modelos de simulação a serem utilizados, datas de semeadura e demais dados necessários. Após a modelagem do sistema e executadas as simulações são obtidos os valores de rendimento, tempo de germinação, número de dias para colheita, entre outros, para cada data definida. Na etapa de experimentação são analisadas as informações sendo possível definir os melhores períodos de semeadura para a cultura definida e, então, realizar a tomada de decisão. Para validação, a metodologia utilizou-se do MarkSimGCM, um simulador de dados climáticos, para geração de dados climáticos diários, e o DSSAT, Versão 4.5, através do Modelo CERES-Maize, para simulação de crescimento da cultura do milho. A simulação foi aplicada em um cultivar hipotético do milho com características de maturidade média, em uma localização real (S25°09'18.70" W50°05'15.65"), com plantio realizado em condições de sequeiro, profundidade de semeadura 5 cm, espaçamento de plantio 20 cm entre sementes e 50 cm entre linhas de plantio e população de plantas: 10 plantas/m2. Dessa forma o DSSAT aborda os dados da cultura do milho, enquanto o MarkSimGCM simula dados climáticos para serem utilizados no DSSAT na criação de uma estação meteorológica com dados diários de temperatura máxima e mínima, precipitação e radiação solar entre 2011 e 2014. Foram realizadas simulações em 29 diferentes datas de semeadura, nas Safras 2011- 2012, 2012-2013, 2013-2014. A partir disso gerou-se gráficos de rendimento, ciclo de maturação, informações utilizadas na tomada de decisão. Esta pesquisa resultou no desenvolvimento de uma metodologia genérica, a qual possibilita a utilização de diferentes modelos de simulação de culturas agrícolas e de dados climáticos, interagindo com diferentes sistemas de apoio a decisão no âmbito agrícola.

A determinação de dias trabalháveis para operações agrícolas de campo é de extrema importância para o dimensionamento de frotas de máquinas agrícolas. Isso é especialmente importante para a cultura da cana-de-açúcar, na qual as operações de campo se estendem por todo o ano, sendo a colheita a operação que mais danos pode trazer aos solos, quando executada sob condições inadequadas, já que essa ocorre por cerca de 8 a 10 meses. Com base nisso, o presente estudo teve como objetivos: definir os critérios para a determinação do número de dias trabalháveis (NDT) para colheita mecanizada da cana-de-açúcar no estado de São Paulo; determinar o NDT de diferentes regiões do estado de São Paulo com base em um critério geral e em critérios específicos para cada região; determinar a probabilidade de ocorrência de sequência do NDT por meio da cadeia de Markov; e elaborar uma planilha modelo para dimensionamento de frota para colheita mecanizada da cana-de-açúcar com base no NDT gerado pelo critério individual e geral. Para a definição dos critérios do NDT foram empregados dados de interrupção da moagem de 30 usinas no estado de São Paulo, para períodos variando de duas a cinco safras. Foram testados critérios de precipitação mínima (PREC), capacidade de água disponível (CAD) e limite da relação entre o armazenamento de água no solo e CAD (ARM/CAD) para se interromper a operação de colheita. De posse dos critérios de PREC, CAD e ARM/CAD para cada região e um critério geral, foram elaborados mapas do NDT para o estado de São Paulo, Posteriormente, definiu-se com base na cadeia de Markov, as probabilidades condicionais e, por meio dessas, as probabilidades de sequência de dias trabalháveis para cada decêndio do ano. Finalmente, foi elaborada uma planilha Excel® para o dimensionamento de frota de colhedoras de cana, com base no NDT. Os resultados mostraram que houve variação no critério para definição do NDT nas diferentes regiões do estado. No entanto, o uso de um critério geral para todo o estado, considerando-se a PREC de 3 mm, CAD de 40 mm e ARM/CAD de 90%, proporcionou resultados muito similares. O mapa de NDT gerado a partir do critério individual para cada região resultou em um erro médio de 24,9 dias por ano, ao passo que o mapa gerado a partir do critério geral resultou em um erro médio de 4,4 dias por ano, sendo este último mais adequado para a determinação do NDT médio para a colheita mecanizada de cana-de-açúcar. Com relação à probabilidade de sequência de dias trabalháveis, observou-se que nas regiões a oeste, noroeste e norte do estado há, em média, maiores probabilidades de ocorrência de dias trabalháveis, sendo que as maiores probabilidades ocorreram entre abril e setembro, com o primeiro decêndio de julho sendo o que tem os maiores valores. A probabilidade de o dia ser trabalhável dado que o anterior foi trabalhável manteve-se sempre com o mínimo em torno de 50% de probabilidade e com o máximo próximo de 90% em todas as regiões avaliadas. Finalmente, observou-se que a variação do NDT em função do critério usado (individual ou geral) não teve impacto expressivo nos custos de produção e totais. Com base nos resultados apresentados, conclui-se que a determinação correta do NDT é fundamental para o dimensionamento de sistemas de colheita da cana-de-açúcar. / The determination of workable days for agricultural field operations is of extreme importance for dimensioning agricultural machinery fleets. This is especially important for sugarcane cultivation, in which field operations extend throughout the year, from 8 to 10 months per year. Based on this, the present study had as objectives: to define the criteria for determining the number of workable days (NWD) for sugarcane harvest in the state of São Paulo; to determine the NWD of different regions of the state of São Paulo based on general criteria and on specific criteria to each region; to determine the probability of a given NWD sequence by means of the Markov chain; and to elaborate a spreadsheet model for sizing the fleet to harvest sugarcane based on the NWD generated by the individual and general criteria For the definition of NWD criteria, the data from harvest interruption of 30 mills in the state of São Paulo, for periods ranging from two to five harvests, were used. The following criteria were tested: minimum precipitation (PREC); soil water holding capacity (SWHC) and the limit of the relationship between soil moisture storage and SWHC (ARM/SWHC), to define the harvest interruption. Based on these criteria for each region and also a general criteria, NWD maps were prepared for the state of São Paulo.. Afterwards, the conditional probabilities were defined on the basis of the Markov chain, and based on them the probabilities of sequences of working days were defined for all year long for each 10-day periods. Finally, an Excel® spreadsheet was programmed for dimensioning sugarcane harvest machines, based on the NWD. The results showed that there was variation in the criteria for the definition of NWD in the different regions of the state. However, the use of a general criteria for the whole state, considering PREC of 3 mm, SWHC of 40 mm and ARM/SWHC of 90% provided very similar results. The NWD maps generated from the individual criteria for each region generated an average error of 24.9 days per year whereas the map generated from the general criteria resulted in an average error of 4.4 days per year, being the last map the most suitable for determining the average NWD. Regarding the probability of sequences of workable days, it was observed that in the western, northwestern and northern regions of the state there is, on average, a greater probability of workable days, with the periods of greatest probability of workable days being between April and September. The probability of the a day be workable considering that the previous one was workable, always remained between 50% and 90% probability in all regions. Finally, for dimensioning havest mechines, it was observed that the variation of NWD as a function of the criteria used (individual or general) had no significant impact on production and total costs, but affected the total investment. It was concluded that the correct determination of NWD is fundamental for the design of sugarcane harvesting systems.

Submitted by DANIEL NOE COAGUILA NUÑEZ null (tuheraldo@gmail.com) on 2017-03-29T20:56:03Z No. of bitstreams: 1 Tese_DanielCoaguila.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-30T16:40:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 coaguilanunez_dn_dr_ilha.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T16:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 coaguilanunez_dn_dr_ilha.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / Outra / Em cenários de mudanças climáticas e de uso e ocupação do solo, a bacia do córrego Cabeceira Comprida, localizada em Santa Fé do Sul - SP, se apresenta degradada com talvegues assoreados, ausência de matas ciliares e nascentes desprotegidas levando à incapacidade de gerar e armazenar água para atender a demanda atual (população, agricultura e saneamento) e em períodos de seca, agravando-se em prolongadas estiagens, como em 2004, 2013 e 2014 agravando o problema do abastecimento de água à população. Sendo assim, torna-se importante avaliar os fluxos hídricos da água acima do solo na bacia com o uso combinado de imagens de satélites Landsat 5 (TM) e Landsat-8 (OLI e TIRS) no período de 2000 - 2011 e 2013 - 2015 e informações provenientes de estações agrometeorológicas. Para tanto, utilizou-se o modelo Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) para estimativa da evapotranspiração atual (ETa), resultando em uma média da bacia no período avaliado de 0,70 mm dia-1, 0,85 mm dia-1 das espécies invasoras (EI), 1,20 mm dia-1 da mata remanescente (MR), 0,70 mm dia-1 da pastagem (Pa), 0,65 mm dia-1 das culturas anuais (CA) e 0,72 mm dia-1 das culturas perenes (CP). O ano de 2003 registrou a menor média de ETa da bacia com 0,42 mm dia-1, enquanto o ano de 2015 apresentou a maior média anual do período estudado, com 1,03 mm dia-1. Destaca-se que os valores da ETa das EI equivale ao consumo de 25% da população de Santa Fé do Sul, o que traz consequências na época seca quando o recurso hídrico é mais escasso. Estes cenários exigem ações imediatas para a produção e armazenamento de água na bacia, que tem morfometria alongada, evidenciando menor risco de cheias em condições normais de pluviosidade anual. A declividade média de 5,4% caracteriza o relevo como suave-ondulado, com drenagem deficiente (1,054 km km-2). Com essas características morfométricas associadas à precipitação anual média de 1.271 mm e padrão de drenagem caracterizado como do tipo dendrítico, com baixo grau de ramificação (Ordem 3), a disponibilidade de água não deveria ser um problema, mas o é, pelo fato de que a bacia se encontra degradada com apenas 4,5% de MR, os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural são mínimos e insuficientes para atender a demanda de água por parte dos usuários. São necessárias a adoção de medidas de mitigação, incluindo intervenção e implementação ações como por exemplo, o pagamento por serviços ambientais, sendo uma medida urgente a preservação ou recomposição da mata ciliar. / In a scenario of climate change and land use and occupation, the watershed of Cabeceira Comprida stream, located in Santa Fé do Sul - São Paulo State, presents as degraded with thalwegs sedimented, absence of riparian forests and unprotected springs leading to the inability to generate and store water to meet current demand (population, agriculture and sanitation) in periods of drought, aggravating in prolonged droughts, such as those of 2004, 2013 and 2014 exacerbating the problem of water supply to the population. Being necessary to evaluate the behavior of above-ground water in the watershed with combined use of Landsat 5 (TM) and Landsat - 8 images (OLI and TIRS) in the period of 2000 - 2011 and 2013 - 2015 and information from agrometeorological stations. Therefore, we used the Simple Algorithm for Retrieving Evapotranspiration (SAFER) to estimate actual evapotranspiration, resulting in average basin during the study period of 0.70 mm dia-1, 0.85 mm dia-1 of invasive species (EI), 1.20 mm dia-1 of the remaining forest (MR), 0.70 mm dia-1 of pasture (Pa), 0.65 mm dia-1 of annual crops (CA) e 0.72 mm dia-1 of perennial crop (CP). The year 2003 recorded the lowest average evapotranspiration of the basin with 0.42 mm dia-1, while the year 2015 had the highest annual average in the study period with 1.03 mm dia-1. It is worth noting that the evapotranspiration of the IE corresponds to the consumption of 25% of the population of Santa Fé do Sul, which has consequences in the dry season when the water resource is scarcer, requiring immediate actions for the production and storage of water in the watershed, which has an elongated morphometry, showing a lower risk of flooding under normal annual rainfall conditions. The mean slope of 5.4% is characterized by a smooth-wavy relief with poor drainage (1.054 km km-2). With these morphometric characteristics associated to the average annual precipitation of 1,271 mm and drainage pattern characterized as dendritic type, with low degree of branching (Order 3), the availability of water should not be a problem, but it is due to the fact that the watershed is degraded with only 4.5% of remaining forest, the ecosystem services provided by natural vegetation are minimal and insufficient to meet users' water demand. It is necessary to adopt mitigation actions, including intervention and implementation actions such as payment for environmental services, being an urgent measure the preservation or restoration of the riparian forest.