Modis images for agrometeorological monitoring of coffee areas

Authors

  • Margarete Marin Lordelo Volpato Epamig -URESM
  • Tatiana Grossi Chquiloff Vieira Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais/ Unidade Regional EPAMIG Sul de Minas
  • Helena Maria Ramos Alves Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA - Café
  • Walbert Júnior Reis Santos Universidade Federal de Lavras/ UFLA, Doutorando em Ciência do Solo.

DOI:

https://doi.org/10.25186/cs.v8i2.398

Keywords:

Coffee, remote sensing, water balance, NDVI

Abstract

Agrometeorological monitoring of coffee lands has conventionally been performed in the field using data from land-based meteorological stations and field surveys to observe crop conditions. More recent studies use satellite images, which assess large areas at lower costs. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor of the Earth satellite provides free images with high temporal resolution and vegetation specific products, such as the MOD13, which provides the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) processed in advanced. The objective of this study was to evaluate the relation between the NDVI spectral vegetation index and the meteorological and water balance variables of coffee lands of the south of Minas Gerais in order to obtain statistical models of this relationship. The study area is located in the municipality of Três Pontas, Minas Gerais, Brazil. The statistical models obtained demonstrate a significant negative correlation between the NDVI and water deficit. NDVI values under 70% may represent a water deficit in the coffee plants. The models developed in this study could be used in the agrometeorological monitoring of coffee lands in the south of Minas Gerais.

Author Biographies

Margarete Marin Lordelo Volpato, Epamig -URESM

Engenheira Florestal pela Universidade Federal de Lavras (1990), mestrado em Ciências Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (1993) e doutorado em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (2002). Atualmente é pesquisadora da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - EPAMIG, atuando principalmente nas seguintes áreas de conhecimento: Sistema de informações geográficas, Sensoriamento remoto e Agrometeorologia. Bolsista FAPEMIG (Incentivo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Tecnológico).

Tatiana Grossi Chquiloff Vieira, Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais/ Unidade Regional EPAMIG Sul de Minas

Engenheira Agrimensora, Mestre em Agronomia, Pesquisadora Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais-EPAMIG, Laboratório de Geoprocessamento, Unidade Regional Sul de Minas, Bolsista FAPEMIG,

Helena Maria Ramos Alves, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA - Café

Engenheira Agrônoma, Mestre em Agronomia, PhD. Soil Science and Land Evaluation, Pesquisadora Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA CAFÉ

Walbert Júnior Reis Santos, Universidade Federal de Lavras/ UFLA, Doutorando em Ciência do Solo.

Engenheiro Agrônomo, Mestre em Ciências dos Solos, Doutorando em Ciência do Solo (UFLA).

 

References

CAMARGO, A. P. de; CAMARGO, M. B. P. Definição e esquematização das fases fenológicas do cafeeiro arábica nas condições tropicais do Brasil. Bragantia, Campinas, v. 60, n. 1, p. 65-68, 2001.

CHEN, D.; HUANG, J.; JACKSON, T. J. Vegetation water content estimation for corn and soybeans using spectral indices derived from MODIS near- and short-wave infrared bands. Remote Sensing of Environment, New York, v. 98, p. 225-236, 2005.

HILL, M. J.; DONALD, G. E. Estimating spatio-temporal patterns of agricultural productivity in fragmented landscapes using AVHRR NDVI time series. Remote Sensing of Environment, New York, v. 84, p. 367-384, 2003.

LIU, W. T. H; MASSAMBANI, O.; NOBRE, C. Satellite recorded vegetation response to drought in Brazil. International Journal of Climatology, London, v. 14, p. 343-354, 1994.

LIU, W. T; FERREIRA, A. Monitoring crop production regions in São Paulo State of Brazil using NDVI. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM OF REMOTE SENSING FOR ENVIRONMENT, 24., Rio de Janeiro, 1991. Proceedings… Ann Arbor. Michigan:

ERIM, 1991. v. 2, p.447-455.

MEIRELES, E. J. L.; Volpato, M. M. L.; CAMARGO, M. B. P.; CARAMORI, P. H.; FAHL, J. I.; BARTHOLO, G. F. Café. In: MONTEIRO, J. E. B. A. (Org.). Agrometeorologia dos Cultivos: O fator meteorológico na produção agrícola. 1 ed. Brasília: Instituto Nacional de Meteorologia, 2009, p. 351-372.

SCHULTZ, P. A.; HALPERT, M. S. Global analysis of the relationships among a vegetation index, precipitation and land surface temperature. International Journal of Remote Sensing, London , v. 16, p. 2755-2778, 1995.

SOUZA, J. L. M.; FRIZZONE, J. A. Simulação do balanço hídrico para a cultura do cafeeiro nas regiões de Lavras e Uberlândia. Scientia Agraria, Paraná, v. 8, n. 3, p. 291-301. 2007.

THORNTHWAITE, C. W.; MATHER, J. R. The water balance. Publications in climatology, v. 8, n.1. New Jersey: Centerton, 1955, 104p.

TUCKER, C.J, PINZON J.E., BROWN, M.E, SLAYBACK, D., PAK E., MAHONEY R, VERMOTE E, EL SALEOUS, N., An Extended AVHRR 8-km NDVI Data Set Compatible with MODIS and SPOT Vegetation NDVI Data. International Journal of Remote Sensing, London, v. 26, p. 4485-4498, 2005.

ZHANG, X.; FRIEDL, M. A.;. SCHAAF, C. B; STRAHLER, A. H.; HODGES, J. C. F; GAO, F; REED, B. C.; HUETE, A. Monitoring Vegetation Phenology Using Modis. Remote Sensing of Environment, New York, v. 84, p. 471-475, 2003.

Published

2013-12-24

How to Cite

VOLPATO, M. M. L.; VIEIRA, T. G. C.; ALVES, H. M. R.; SANTOS, W. J. R. Modis images for agrometeorological monitoring of coffee areas. Coffee Science - ISSN 1984-3909, v. 8, n. 2, p. 176-182, 24 Dec. 2013.

Issue

Section

Articles