Estimativa da produtividade de soja no centro-oeste brasileiro utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos (2024)
- Authors:
- Autor USP: PEREIRA, ESTER DE CARVALHO - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LEB
- DOI: 10.11606/D.11.2024.tde-07102024-165757
- Subjects: AGROCLIMATOLOGIA; ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS; IMAGEAMENTO DE SATÉLITE; APRENDIZADO COMPUTACIONAL; MODELAGEM DE DADOS; SOJA
- Keywords: Índices de vegetação
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A soja desempenha um papel crucial no cenário agrícola brasileiro, sendo essencial o monitoramento da cultura e a realização de estimativas de produtividade. Com o auxílio do sensoriamento remoto, o monitoramento espaço temporal pode ser otimizado, gerando informações abrangentes em um curto período. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de estimativa da produtividade de soja a nível municipal na região do Centro-Oeste brasileiro, utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos, por meio do algoritmo Extreme Gradient Boosting (XGBoost). Os mapas do MapBiomas foram utilizados para identificar as áreas de soja nas safras de 2019/2020 a 2021/2022. Para as áreas de soja foram extraídos os valores das bandas espectrais e índices de vegetação derivados do Sentinel-2, além de dados climáticos do ERA5-Land e do sensor MODIS, juntamente com a média histórica de produtividade dos últimos cinco anos. Foram criados seis modelos empíricos com todas as variáveis correspondentes a 30 dias (M1), 60 dias (M2), 90 dias (M3), 120 dias (M4), 150 dias (M5) e 180 dias (M6) após o início da semeadura da soja. O modelo de melhor desempenho foi testado em locais independentes e comparado aos modelos obtidos para cada estado. Todos os modelos foram treinados com 70% dos dados e validados com os 30% restantes. Os coeficientes de determinação (R2) dos modelos M1 a M6 variaram de 0,68 a 0,72, sendo que o modelo selecionado, M5, obteve R2 de 0,72 e uma raiz do erro quadrático médio (RMSE) de 301,52 kg/ha. Além disso, o modelo M5 demonstrou um bom desempenho ao ser aplicado em locais independentes, com R2 variando de 0,34 a 0,76 e RMSE variando de 168,31 kg/ha a 491,17 kg/ha. As variáveis mais importantes para o modelo foram referentes aos dados climáticos de precipitação acumulada, radiação solar e déficit hídrico. Os dados espectrais mais importantes foram osíndices NDRE e as bandas espectrais red-edge 2, red-edge 3, SWIR 1, red e NIR8a. A integração de imagens do Sentinel-2 com dados climáticos e a média histórica de produtividade foram cruciais para estimar a produtividade em áreas extensas de produção de soja, ressaltando a importância da combinação desses dados. Apesar das condições climáticas adversas e de uma série histórica menor em comparação com outros estudos, o modelo desenvolvido neste trabalho conseguiu explicar a dinâmica da produtividade de soja e pode ser aplicado em locais independentes
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2024
- Data da defesa: 17.07.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
PEREIRA, Ester de Carvalho. Estimativa da produtividade de soja no centro-oeste brasileiro utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07102024-165757/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Pereira, E. de C. (2024). Estimativa da produtividade de soja no centro-oeste brasileiro utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07102024-165757/ -
NLM
Pereira E de C. Estimativa da produtividade de soja no centro-oeste brasileiro utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07102024-165757/ -
Vancouver
Pereira E de C. Estimativa da produtividade de soja no centro-oeste brasileiro utilizando imagens do satélite Sentinel-2 e dados climáticos [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07102024-165757/
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