APLICACIONES. PREDICCIÓN DE NECESIDADES DE AGUA PARA LA PRÓXIMA SEMANA

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Juan Francisco Ignacio San Martín Sandoval
hace 8 años
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1 Necesidades de agua y de riego desde series temporales de imágenes multiespectrales y meterorología. APLICACIONES. PREDICCIÓN DE NECESIDADES DE AGUA PARA LA PRÓXIMA SEMANA Alfonso Calera Jesus Garrido. Teledetección y SIG. Universidad de Castilla La Mancha

PREDICCIÓN DE NECESIDADES DE AGUA PARA LA PRÓXIMA SEMANA

2 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO La utilización del coeficiente de cultivo basal espectral permite estimar directamente la transpiración máxima T max que alcanzaría una cubierta bajo una determinada demanda evaporativa de la atmósfera ET o. K cb *=1.44 NDVI-.1 T max =K cb ET o K cb * espectral coeficiente de cultivo basal[ ], NDVI calculado desde las reflectancias en superficie. [Valores típicos: suelo desnudo ; vegetacion verde muy densa.91]

la atmósfera ET o. K cb *=1.44 NDVI-.1 T max =K cb ET o K cb * espectral coeficiente de cultivo basal[.15 1.

3 Acceder a imágenes multiespectrales: el sistema web-gis SPIDER 1.El navegador:, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari, Iexplorer, 1.Los có digos y contraseñas también en las tablet y móvil?

4 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO Procedimiento general: Se integra el coeficiente de cultivo basal derivado de la reflectividad espectral directamente en FAO56. ET =(K s Kcb+ Ke) ETo Ir = ET-Pp K cb *=1.44 NDVI-.1 K cb * espectral coeficiente de cultivo basal[ ], NDVI calculado desde las reflectancias en superficie. [Valores típicos: suelo desnudo ; vegetacion verde muy densa.91] Especialmente apropiado: cuando la fracción de suelo desnudo es alta el sistema de riego no moja toda la superficie se desea manejar el cultivo en riego deficitario controlado el almacenamiento de agua en suelo es importante

$91] Especialmente apropiado: cuando la fracción de suelo desnudo es alta el sistema de riego no moja toda la superficie se desea manejar el cultivo en$

5 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: Aproximaciones operativas CULTIVOS HERBÁCEOS: MANEJO EN AUSENCIA DE ESTRÉS COEFICIENTE DE CULTIVO ÚNICO K c Kc*=1.25 NDVI+,1 Kc* espectral coeficiente de cultivo [ ], NDVI calculado desde las reflectancias en superficie. [Valores típicos: suelo desnudo ; vegetacion verde muy densa.91] Apropiado: Cultivos herbáceos que cubren suelo en su fase de máximo desarrollo, Maíz, trigo, remolacha, Aproximaciones: se supone un manejo del riego típico para aspersión y pivot para modelar la evaporación del suelo, y no se tiene en cuenta el almacenamiento de agua en el suelo

6 TRIGO Cuándo dejar de regar? Trigo

7 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: Aproximaciones operativas CULTIVOS HERBÁCEOS: MANEJO EN AUSENCIA DE ESTRÉS COEFICIENTE DE CULTIVO ÚNICO K c Riego = ET P neto e ET = K ET = (1.25NDVI +.1) ET Riego c o o dosisbruta = Riego Eficiencia neto Aplicación LIMITACIONES Fase de nascencia: En esta fase suelen ser necesarios riegos frecuentes para garantizar nascencia e implantación, tal y como se describe en FAO56. Cultivos que en su fase de máximo desarrollo no alcanzan cubierta completa y el ajos, cebollas, y otros hortícolas, que además suelen requerir riegos frecuentes y cortos dado que tienen sistemas radiculares de escasa profundidad y requieren mantener elevados contenidos de agua en el suelo explorado por las raíces,

1) ET Riego c o o dosisbruta = Riego Eficiencia neto Aplicación LIMITACIONES Fase de nascencia: En esta fase suelen ser necesarios riegos frecuentes para garantizar nascencia e

8 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: Aproximaciones operativas CULTIVOS LEÑOSOS: VIÑA Floración Envero Vendimia

9 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: Aproximaciones operativas CULTIVOS LEÑOSOS: VIÑA MANEJO BAJO ESTRÉS LA IMPORTANCIA DE DETERMINAR LA TRANSPIRACIÓN MÁXIMA T max =K cb ET o Aproximación operativa a la estimación de las necesidades netas de riego en viñas en riego deficitario controlado K cb1 =.4 x =.48 K cb2 =.32 x =.36, Para este ejemplo asumimos un valor de ET o promedio de 6.5 mm/día, la transpiración con un estrés del 7%, T=,7 x T max =,7 x.48 x 6.5= 2,2 mm/día, T =,7x T max =,7x.36 x 6.5= 1,64 mm/día. componente evaporativo K e x ET o

deficitario controlado K cb1 =.4 x 1.44 -.1 =.48 K cb2 =.32 x 1.44 -.1=.36, Para este ejemplo asumimos un valor de ET o promedio de 6.

10 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: VIÑA MANEJO BAJO ESTRÉS Coef. Dual Evapotranspiración, mm/dia Evapotranspiración, mm/dia /5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/1 Fecha (7) Viñedo en regadío Viñedo en secano Lluvia Riego ETc medido ETc modelado 1. Lluvia Riego ETc medido ETc modelado. 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/ Riego y precipitación, mm día -1 Riego y precipitación, mm día -1

. 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/1 Fecha (7) 6. 5. 4. 3. 2.

11 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: VIÑA VARIABILIDAD.6 Clase Viñedo en Regadío Kcb (Promedio mensual) /1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/1 1/11 1/12 Fecha

12 Serie temporal NDVI Ajo chino (14) SPIDER NDVI s a te lite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (14) NDVIsatelite NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Day of Year Riego neto: 327 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, 6 5 4 3 1 45 6 75 9 15 1 135 15

13 Serie temporal NDVI Ajo morado (14) SPIDER NDVI s a te lite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (14) NDVIsatelite NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4, , Day of Year Riego neto: 375 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2 6 5 4 3 1, 8 95 11 125 14 155

14 Serie temporal NDVI Cebolla (14) SPIDER NDVI satelite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (14) NDVIsatelite NDVIinterpolado 1,4 1 K cb, K c adj 1,2 1,,8,6,4,2, Day of Year precipitation, net irrigation, mm Riego neto: 464 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

cb, K c adj 1,2 1,,8,6,4,2, 1 135 15 165 18 195 21 225 24 Day of Year 8 6 4

15 Serie temporal NDVI Maíz CENTER (14) SPIDER NDVI s a te lite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (14) NDVIsatelite NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4, , Day of Year Riego neto: 525 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2 1 8 6 4, 125 14 155 17 185 215 23

16 Serie temporal NDVI Maíz (13) SPIDER NDVI s a te lite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (13) NDVIsatelite NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4, , Day of Year Riego neto: 626 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2 1 8 6 4, 125 14 155 17 185 215

17 Serie temporal NDVI Viña (13) SPIDER NDVI s a te lite, NDVI in terp o l a d o,9,7,5,3, Fecha (13) NDVIsatelite NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4, , Day of Year Riego neto: 75 mm Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation

NDVIinterpolado K cb, K c adj 1,4 1,2 1,,8,6,4,2 7 6 5 4 3 1, 125 14 155 17 185

18 Coeficiente único vs. dual -- limitaciones 1,4 1 1,4 1 Kcb, Kc 1,2 1,,8,6,4, Kcb, Kc adj 1,2 1,,8,6,4, , , Day of Year Day of Year Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation Depletion, mm Depletion, mm Day of Year Day of Year Allowable Depletion Actual Depletion precipitation net irrigation Allowable Depletion Actual Depletion precipitation net irrigation Riego neto: 592 mm Riego neto: 626 mm

26 275 Day of Year Day of Year Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation Basal Kcb Kcb + Ke precipitation net irrigation Depletion, mm 8 7 6 5 4 3 1 1 8 6

19 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: PREDICCIÓN para la semana que viene ET =(K s K cb + K e ) Et o I r = ET-P p Cuánto de predecible es la evolución de K cb? Cuánto de predecible es la ET o? Cuanto de predecible es la P p?

20 NECESIDADES DE AGUA Y DE RIEGO: PREDICCIÓN para la semana que viene Cuánto de predecible es la evolución de K cb? Wheat Corn

21 Ecuación de Hargreaves ET ohg =.23 (T med ) R a (T max -T min ).5 ET ohg : Evapotranspiración de referencia en el período considerado [mm/día] T med : Temperatura media diaria [ºC] T max : Temperatura máxima diaria [ºC] T min : Temperatura mínima diaria [ºC] R a : Radiación solar extraterrestre [mm/día]

22 ETo medido por Hargreaves SIAR (San Fernando de Henares) vs ETo SIAR (CENTER) 5 4 ETo SIAR (Center) (mm) 3 1 Eq ua tion Weight R esi du al Su m of Sq uares y = a + b*x No Weighting Pears on' s r.9867 Ad j. R-Square.96 5 Valu e Stand ard Error ETo SIAR (Center Intercept ETo SIAR (Center Slope ETo medida por Hargreaves SIAR (San Fernando de Henares) (mm)

23 Con agradecimientos a todas las personas que desde hace más de una década han ayudado a establecer las bases e implementar operativamente los conceptos desarrollados Sustainable Irrigation water management and River-basin governance: Implementing User-driven Services 1-13 Evapotranspiración, Balance Hídrico y Estrés EBHE 8-11 Participatory multi-level EO-assisted tools for Irrigation water management and Agricultural Decision-Support PLEIADeS 6-9 Modelo Operativo de estimación de Recarga y Evapotranspiración a escala regional mediante teledetección y SIG (MORE) 5-8 Teledetección en la Gestión Sostenible en el Regadío TESORO Demonstration of Earth Observation technologies in routine irrigation advisory services (DEMETER) 3-6 Diseño de un sistema de gestión integral del acuífero 8-29 Mancha Oriental GESMO ; -1

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