ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y EL RENDIMIENTO DE LA COSECHA DE TRIGO EN ANDALUCÍA MEDIANTE MODELOS BASADOS EN SERIES TEMPORALES DE IMÁGENES DE SATÉLITE

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1 ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y EL RENDIMIENTO DE LA COSECHA DE TRIGO EN ANDALUCÍA MEDIANTE MODELOS BASADOS EN SERIES TEMPORALES DE IMÁGENES DE SATÉLITE Murcia, Octubre 2017 Víctor Rodríguez Galiano Valle Egea Cobrero Esperanza Sánchez Rodríguez

2 AGRICULTURA 1- INTRODUCCIÓN Actualmente afronta grandes desafíos Clima del planeta está cambiando: - El aumento de temperatura afecta negativamente a la producción de trigo - El potencial de la producción mundial de trigo descendió un 5,5% de 1980 a Se estima que caerá un 6% la producción mundial de trigo por cada grado centígrado que aumente la temperatura media global. Aumento población mundial e incremento de la demanda de alimentos MEJORAR LA EFICIENCIA NECESIDAD DE CUANTIFICAR LA PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO Mediante modelos: PREDICCIÓN: con anterioridad al momento de recolección se calcula la producción que van a tener los cultivos en función de diferentes variables medidas en tiempo real. ESTIMACIÓN: caracterizan la potencialidad productiva de las regiones agrícolas y controlan su evolución a lo largo del tiempo. TELEDETECCIÓN En agricultura es una fuente de datos que permite el estudio de diferentes parámetros porque proporciona: - Información espacial regular y continua - Alta periodicidad de observación 2

3 DESARROLLAR DIFERENTES MODELOS EMPÍRICOS QUE ESTIMEN EL RENDIMIENTO Y LA PRODUCCIÓN DE TRIGO EN ANDALUCÍA A PARTIR DE LOS DATOS DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN MTCI ENTRE LOS AÑOS Y

4 Área de estudio: ANDALUCÍA - Trigo supone el 6,5% superficie total agraria de Andalucía - Produce el 15% de la producción nacional. EXIGENCIAS DEL CULTIVO Temperatura: es el factor más determinante. Siempre debe oscilar entre la temperatura base (18 C) y la temperatura óptima (28 C) Suelos: ph: 5,4 7. Bien drenados y aireados. Pluviometría: mm durante el ciclo. En primavera: mm Las provincias que presentan mayor superficie son: Sevilla, Córdoba, Cádiz y Huelva. En el resto de zonas que tienen una temperatura o precipitación menor que el rango óptimo es posible cultivar este cereal aunque con un rendimiento menor.

5 Datos y fuentes de información Series temporales del índice de vegetación MTCI Permite conocer el contenido de clorofila y proporciona una buena estimación del periodo fotosintéticamente activo del crecimiento en parcelas cultivadas de trigo Declaraciones de pago único de la Política Agraria Comunitaria (PAC) Se identifica anualmente qué recintos en Andalucía han cultivado trigo en secano Sistema de información geográfica de parcelas agrícolas (SIGPAC) Permite la localización espacial de las parcelas de trigo en secano en Andalucía Anuario de estadísticas agrarias y pesqueras de Andalucía (AEAP) Se obtienen los datos de rendimiento y producción anual de trigo en secano por provincias andaluzas Encuesta de superficies y rendimientos agrícolas de España (ESYRCE) Se obtienen los datos de rendimiento anual de trigo de las parcelas de trigo en secano objeto de estudio en Andalucía

6 Fuente de información: SERIES TEMPORALES MTCI Permite conocer el contenido de clorofila y proporciona una buena estimación del periodo fotosintéticamente activo del crecimiento en parcelas cultivadas de trigo MTCI o Datos procesados Airbus Defence and Space en el Proyecto EuroSat4PhenoChanges (Ref.: FP7-PEOPLE-2012-IEF ) o Procesado por Producto MERIS MTCI Level 2 Serie temporal de valores medios del índice de vegetación MTCI cada 7 días con una resolución espacial de 300 m. o Se han utilizado 322 compuestos (2006 a 2011)

7 DECLARACIONES DE PAGO ÚNICO (PAC) Se identifica anualmente qué recintos en Andalucía han cultivado trigo en secano Subvenciones ligadas a la superficie agrícola que declaren los agricultores Se realiza anualmente para cobrar el importe de la ayuda CAMP COD_ PROV COD_ MUN COD_ POLIG COD_ PARC REC CULT NOM_ CULTIVO SEC_ REG SUP_ DEC USO_ SIGPAC TRIGO BLANDO S 50 TA TRIGO BLANDO S 193 TA CEBADA S 375 TA AVENA S 30 TA CEBADA S 18 TA CEBADA S 9 TA CEBADA S 1 TA CEBADA S 59 TA Fuente: CAPDER, 2016c

8 SIGPAC Permite la localización espacial de las parcelas de trigo en secano en Andalucía Registro público que caracteriza el aprovechamiento agrícola de cada recinto rústico del territorio con un código alfanumérico único, coincidente con el de la declaración de pago único PAC Permite el emplazamiento en campo en un soporte gráfico N Alcalá de Guadaira Meters Fuente: CAPDER, 2016d Cobertura SIGPAC - declaración de pago único de la PAC situamos en el territorio los recintos agrícolas que se han cultivado de trigo en Andalucía

9 ANUARIO ESTADÍSTICAS AGRARÍAS (AEAP) Se obtienen los datos de rendimiento y producción anual de trigo en secano por provincias andaluzas Se genera anualmente o Datos descargados de la página web: Se utiliza: Apartado 5.1.3: Trigo resumen general 5.1. CEREALES PARA GRANO Trigo. Resumen General. Superficie Rendimiento Grano Producción Destino de la poducción de grano en las explotaciones productoras Total Provincia Secano Regadío Total Secano Regadío Grano Bio-combustible Paja Reserva consumo propio Venta Semilla Cosechada fuera de la Utilizada Semilla Pienso Ali. Huma explotación Ha Ha Ha Kg/Ha Kg/Ha Tm Tm Tm Tm Tm Tm Tm Tm Almería Cádiz Córdoba Granada Huelva Jaén Málaga Sevilla Andalucía Fuente: CAPDER, 2015a

10 ENCUESTAS ESYRCE Se obtienen los datos de rendimiento anual de trigo de las parcelas de trigo en secano objeto de estudio en Andalucía Fuente: MAGRAMA, 2016

11 Realización de un modelo de estimación: IDENTIFICAR EL PERIODO ÓPTIMO DEL DESARROLLO DE LA PLANTA OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA VERANO FASE VEGETATIVA FASE REPRODUCTIVA FASE MADURACIÓN Germinación Ahijado Encañado Espigado Maduración Acumulación de valores MTCI de 30 días posteriores al valor máximo MTCI durante el ciclo del cultivo (fase de espigado)

12 Valores índice MTCI Realización de un modelo de estimación: IDENTIFICAR EL PERIODO ÓPTIMO DEL DESARROLLO DE LA PLANTA: fase espigado Acumulación de valores MTCI de 30 días posteriores al valor máximo MTCI durante el ciclo del cultivo (fase de espigado) AGREGAR LOS VALORES DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN Se identificó el valor máximo MTCI de cada pixel un único valor de cada año resultado de integrar el área bajo la curva de la serie temporal de MTCI de 4 compuestos (28 días) MTCIACUM 3,50 3,00 2,50 Máximo Valor MTCI 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Valor MTCI acum

13 Valores índice MTCI COMPORTAMIENTO DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN MTCI EN EL TRIGO Pixel central de recinto trigo en Utrera (Sevilla). Año ,5 2 1,5 1 0,5

14 Realización de un modelo de estimación: IDENTIFICAR EL PERIODO ÓPTIMO DEL DESARROLLO DE LA PLANTA: fase espigado Acumulación de valores MTCI de 30 días posteriores al valor máximo MTCI durante el ciclo del cultivo (fase de espigado) AGREGAR LOS VALORES DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN Se identificó el valor máximo MTCI de cada pixel un único valor de cada año resultado de integrar el área bajo la curva de la serie temporal de MTCI de 4 compuestos (28 días) MTCIACUM RELACIONAR LOS ÍNDICES DE VEGETACIÓN DATOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO MODELOS ESTIMACIÓN DE PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO DEL TRIGO EN ANDALUCÍA MODELOS MTCI- DATOS ANUARIO DE ESTADÍSTICA (AEAP) MODELO ESTIMACIÓN DE RENDIMIENTO DEL TRIGO EN ANDALUCÍA MODELO MTCI- ESYRCE

15 MODELOS MTCI DATOS ANUARIO (AEAP)

16 Imagen MTCIACUM año 2006

17 MODELOS MTCI DATOS ANUARIO (AEAP)

18 Cobertura trigo 90% Año

19 Cobertura trigo 75% Año

20 Cobertura trigo 50% Año

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23 MODELO MTCI DATOS ESYRCE

24 Cobertura ESYRCE año 2006

25 Cobertura ESYRCE y Cobertura SIGPAC (año 2006) Meters

26 MODELO MTCI DATOS ESYRCE

27 Valores MTCI - RESULTADOS Y DISCUŚIÓN COMPORTAMIENTO DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN MTCI EN EL TRIGO Pixel central de un recinto agrícola que fue sembrado de trigo en Utrera (Sevilla) Pixel central de un recinto agrícola que fue sembrado de trigo en El Arahal (Sevilla) 3,5 3 Arahal Utrera 2,5 2 1,5 1 0,5 Número de compuesto

28 4- RESULTADOS Y DISCUŚIÓN Modelo de estimación de producción del trigo basado en datos estadísticos del Anuario de estadísticas agrarias y pesqueras de Andalucía (AEAP)

29 4- RESULTADOS Y DISCUŚIÓN Modelo de estimación de rendimiento del trigo basado en datos estadísticos del Anuario de estadísticas agrarias y pesqueras de Andalucía (AEAP)

30 - RESULTADOS Y DISCUŚIÓN MODELOS DE ESTIMACIÓN DE PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO DEL TRIGO EN INDIA Fuente: Duncan, Dash, & Atkinson, 2015

31 4- RESULTADOS Y DISCUŚIÓN Modelo de estimación de rendimiento del trigo basado en datos estadísticos de las Encuestas ESYRCE.

32 5- CONCLUSIONES Análisis de regresión simple entre MTCIACUM y : Datos producción AEAP relación lineal significativa adecuado para estimar la producción. La superficie del recinto cultivada con trigo no es determinante Datos rendimiento AEAP relación lineal con menor capacidad predictiva pero significativa permite estimar el rendimiento MÁS PRECISO ESTIMAR PRODUCCIÓN QUE RENDIMIENTO DEL TRIGO CON MTCI Datos rendimiento ESYRCE relación débil y significativa no permite estimar rendimiento a nivel parcela

33 - PROPUESTAS DE INVESTIGACIONES FUTURAS - Desarrollar modelos de estimación de producción y rendimiento del trigo a escala nacional - Evaluar otras fuentes de datos de teledetección: MODIS (NDVI y EVI) y Sentinel - Desarrollar modelos multivariantes con otras variables agronómicas y climáticas

34 ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y EL RENDIMIENTO DE LA COSECHA DE TRIGO EN ANDALUCÍA MEDIANTE MODELOS BASADOS EN SERIES TEMPORALES DE IMÁGENES DE SATÉLITE Murcia, Octubre 2017 Víctor Rodríguez Galiano Valle Egea Cobrero Esperanza Sánchez Rodríguez