UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA (UGDs)
- Zonas de Manejo -
Instituto Federal de Minas Gerais – campus Bambuí
Diogo Santos Campos
ENGENHEIRO AGRÍCOLA, D.Sc.UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Grande vantagem do uso das UGDs:
São capazes de agregar dados históricos da área traduzidos uma informação relevante à
gestão.
Importante vertente na AP
:
Estudo não só da Variabilidade Espacial mas também da Variabilidade Temporal.
•
A variabilidade é permanente ou variam de ano para ano?UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
O que são as UGDs?
•
São regiões delimitadas na lavoura com
variabilidade mínima consistente ao
longo do tempo;
•
Caracterizam o
Potencial de Resposta
daquela respectiva área;
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Objetivo das UGDs:
Subdividir talhões em unidades gerenciais
menores baseados no mapeamento do Potencial de Resposta e Aptidão de cada unidade.
São permanentes e representam a
Variabilidade Espacial
intrínseca da área, que
é imutável.
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Objetivos das UGDs:
•
A implementação das
UGDs
permite o
uso
inteligente
de
informações
históricas; e
•
Por esse motivo é considerada o
IMPORTÂNCIA DAS UGDs
NA AP
Reconhecimento de áreas que não
respondem ao incremento de adubação
devido a características do solo que
limitam o
Potencial de Resposta.
Exemplo:
Lavouras de solos com boas
IMPORTÂNCIA DAS UGDs
NA AP
No exemplo do slide anterior:
IMPORTÂNCIA DAS UGDs
NA AP
O uso das
UGDs
deve ser feito de maneira
a otimizar o retorno econômico em cada
unidade.
Exemplos:
•
UGDs
de
BAIXO
Potencial de Resposta
pode reduzir o gasto com insumos (adubos
e sementes); e
•
UGDs
de
ALTO
Potencial de Resposta
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
•
A divisão dos talhões em UGDs é feito com o mapeamento de parâmetros permanentes dosolo (textura, tipo de solo, ...).
•
É feito apenas uma única vez, pois essas características são imutáveis.•
Uma boa ferramenta para o levantamento de informações do solo são os sensores decondutividade elétrica.
(Coletam grande quantidade de informações que possuem íntima relação com a capacidade de
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Além das informações de SOLO, os levantamentos de PLANTAS também são
cruciais na determinação das UGDs:
•
Mapas de produtividade;•
Imagens orbitais ou aéreas;•
Índices de vegetação.As informações das culturas (históricos de
mapas de produtividade) definirão o Potencial de Resposta de cada unidade (alto, médio ou
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Para expressar a variação de parâmetros permanentes (foco das UGDs) deve-se usar
uma sequência de mapas históricos.
Recomendações:
•
Uso de diferentes culturas;•
Mapas atípicos podem ser retirados (condições climáticas extremas, ataque severo de pragas e doenças, ...)UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
Todos esses mapas formarão camadas de informação (layers) que serão usadas para
UNIDADES DE GESTÃO
DIFERENCIADA
IMPORTANTE:
O uso de mapas de atributos químicos
não devem ser usados na geração das
UGDs.
Tratamentos agronômicos podem
mudar completamente essas
APLICAÇÕES DAS UGDs
Definidas as UGDs, elas passam a fazer parte de todas as etapas de gestão das lavouras,
principalmente no uso racional de insumos.
Amostragem:
•
As amostras passam a ser realizadas nasUGDs com subamostras dispersas dentro das unidades e não mais em grades;
APLICAÇÕES DAS UGDs
Intervenção:
•
Aplicação uniforme dentro de cada unidade;•
Aplicação a taxas variadas com base em sensores proximais (exemplo da aplicação de N).•
Variação da população de plantas:
UGD com maior potencial de resposta (aumento da densidade para consequente aumento de produtividade);FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
É sabido que, para delimitação das UGDs,
quais as camadas deverão ser utilizadas (Textura, Tipo de Solo, CE, Produtividade, NDVI, Etc...).
Em alguns casos, a delimitação é feita “a
mão” pelo usuário de AP (uso do seu conhecimento sobre a área).
Métodos mais comuns de obtenção das
UGDs:
•
Normalização pela Média; eFORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
É o método mais comum por ser simples e eficiente.
Capaz de converter um valor de uma unidade (ex: kg/ha) em um número relativo, dado pelo percentual da média.
Exemplo:
•
Pixel com valor de 2500 kg/ha;•
Média de produtividade = 3000 kg/ha;•
O valor relativo do pixel será de 0,83 ou 83%.𝟐𝟓𝟎𝟎 𝒌𝒈/𝒉𝒂
FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
Após normalizado os dados, é gerado um mapa final que representa o valor médio de todos os mapas para cada pixel (uso imprescindível de SIG).
Exemplo:
•
Produtividade•
Teor de argila•
Condutividade elétrica•
NDVIFORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
O próximo passo é definir (classificar) os pixels entre ALTO, MÉDIO e BAIXO potencial de resposta (PR).
Exemplo:
•
< que 80% => Baixo PR;•
De 80 e 120 % => Médio PR; e•
> que 120% => Alto PR.FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
Definição do Potencial
de Resposta
FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
Além da MÉDIA, em uma sequência de
mapas de produtividade, pode ser calculado o
desvio padrão e o CV em cada pixel.
FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
Verificação da VARIABILIDADE TEMPORAL com base no mapa de CV:
•
Baixo CV:Indica consistência ao longo dos anos (informação confiável na geração das UGDs)
•
Alto CV:De maneira geral:
• CV menor ou igual a 15% → baixa dispersão (dados homogêneos);
• CV entre 15 e 30% → média dispersão; e
FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA
IMPORTANTE SABER !!!
O método de NORMALIZAÇÃO PELA MÉDIA é
SIMPLES e ÚTIL, mas depende da experiência e
bom senso na definição de quais camadas usar,
limites de classificação de potencial de resposta,
FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
ANÁLISE DE CLUSTER
•
Método feito por algoritmos de agrupamento.•
São mais robustos estatisticamente na modelagem dos dados.•
Modelados com fundamentos da estatística multivariada.FORMAS DE OBTENÇÃO
DAS UGDs
ANÁLISE DE CLUSTER
•
Em AP, os elementos são os pixels de um mapa e os clusters (conjunto de pixels da mesma classe) formarão as UGDs.•
Atualmente, as diferentes formas de agrupamento (análise de cluster) são as principais e mais adequadas formas de geração das UGDs usadas em AP.DELINEAMENTO DAS UGDs
ERROS COMUNS NA CLASSIFICAÇÃO DOS DADOS
•
Existe uma diferença importante entre a definição das UGD e Classes de Manejo.•
A classificação dos pixels entre Baixo, Médio ou Alto do Potencial de RespostaDELINEAMENTO DAS UGDs
•
Alguns pixels confinados dentro de um UGDDELINEAMENTO DAS UGDs
ERROS COMUNS NA CLASSIFICAÇÃO DOS DADOS
•
Classes de manejo podem conter diversasUGDs, porém uma UGD é formada por apenas uma classe.
UGDs de Mesma Classe
•
UGD 1 e UGD 2;•
UGD 3 e UGD 4;DELINEAMENTO DAS UGDs
ARTIFÍCIOS USADOS PARA DELIMITAÇÃO DAS UGDs
•
É comum que o usuário complemente o processamento do mapa delimitando manualmente para garantir a continuidade espacial.•
É IMPORTANTE a definição do tamanho mínimo da UGD dentro do contexto da lavoura:
Máquinas disponíveis;DELINEAMENTO DAS UGDs
MANEIRAS DE AVALIAR O RESULTADO DOS AGRUPAMENTOS:
•
Medir a uniformidade das UGDs com uso de variância, desvio padrão e CV;Exemplo:
Um bom indicador é medir a variância relativa obtida dentro da UGD em relação a variância total da área.
