Production Potential and Crop Evapotranspiration Estimation for Bean, Soybean, and Maize Using the Sebal Algorithm

Abstract

PRODUCTION POTENTIAL AND CROP EVAPOTRANSPIRATION ESTIMATION FOR BEAN, SOYBEAN, AND MAIZE USING THE SEBAL ALGORITHM FERNANDO NOBRE CUNHA1; GABRIELA NOBRE CUNHA2; MARCONI BATISTA TEIXEIRA1; NELMÍCIO FURTADO DA SILVA1; ADRIANA ANTUNES LOPES3 [1]Departamento de Hidráulica e Irrigação, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano – Campus Rio Verde, Rodovia Sul Goiana, km 01, Zona Rural, CEP: 75.901-970, Rio Verde GO, Brasil, fernandonobrecunha@hotmail.com, marconibt@gmail.com, nelmiciofurtado@gmail.com 2Departamento de Sociedade, Tecnologia e Meio Ambiente, UniEVANGÉLICA, Av. Universitária km 3,5 Cidade Universitária, CEP: 75083-515, Anápolis GO, Brasil, gabriela-nc@hotmail.com 3Departamento de Saneamento Ambiental, Instituto Federal de Ciência e Tecnologia de São Paulo - Campus São Carlos, Estrada Municipal Paulo Eduardo de Almeida Prado, CEP: 13.565-820, São Carlos SP, Brasil, adriana.lopes@ifsp.edu.br 1 ABSTRACT The replacement of satellite images by those obtained using unmanned aerial vehicle (UAV) can increase the level of detail of field information, since surface images reach precision of centimeters and can be taken at any time, generating advantages over some orbital platforms that are dependent on time and space. The objective of this work was to estimate the crop evapotranspiration (ETc) for irrigated common bean, soybean, and maize, using the Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL), through UAV and satellite (Landsat 8) images. The experiment was carried out under field conditions, with common bean, soybean, and maize crops, at the experimental station of the IFGoiano, which is in the Cerrado biome, southwestern state of Goiás, Brazil. The study was conducted using images obtained from the satellite Landsat 8 during the crop cycles. The Landsat 8 and DEM images have been taken as input data for the Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL). The mapping of the area with the UAV was conducted on the same day of the passage of the satellite for comparison of ETc values obtained by both approaches. The production potential of common bean, soybean, maize crops based on NDVI can be considered high. Keywords: Phaseolus vulgaris L., Glycine max L., Zea mays L., satellite. CUNHA, F. N.; CUNHA, G. N.; TEIXEIRA, M. B.; SILVA, N. F.; LOPES, A. A. POTENCIAL PRODUTIVO E ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA EM FEIJÃO, SOJA E MILHO UTILIZANDO ALGORITMO SEBAL 2 RESUMO A substituição de imagens de satélite por aquela obtida via VANT pode elevar o nível de detalhamento das informações de campo, já que as imagens da superfície alcançam precisões de centímetros, além de serem obtidas a qualquer momento, gerando vantagens sobre algumas plataformas orbitais relacionadas ao tempo e espaço. Objetivou-se estimar a evapotranspiração da cultura (ETc) em feijão, soja e milho irrigado utilizando o algoritmo SEBAL por meio de imagens de drone e do satélite Landsat 8. O experimento foi conduzido em condições de campo, na estação experimental do Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde – GO, em área inserida no Bioma Cerrado (Sudoeste de Goiás - Brasil) sob cultivo de feijão, soja e milho. Para a realização do estudo foram obtidas imagens do satélite Landsat 8, no decorrer do ciclo das culturas. As imagens do Landsat 8 e o DEM foram utilizados como entrada para algoritmo SEBAL. O mapeamento com o VANT foi realizado sobre as áreas no mesmo dia de passagem do satélite para comparação dos valores de ETc obtidas por ambas as abordagens. O potencial produtivo do feijão, soja e milho com base no NDVI pode ser considerado alto. Palavras-chave: Phaseolus vulgaris L., Glycine max L., Zea mays L., satélite.