Aplicaciones de la teledetección a la mejora del manejjyg ... · Finca de la Bochosa NDVI recodificado obtenido de imágenes Landsat Detección y seguimiento de irregularidades

Aplicaciones de la teledetección a la mejora Aplicaciones de la teledetección a la mejora del manejo y gestión del agua de riego.del manejo y gestión del agua de riego.j y g g gj y g g gInvestigación desarrollada en Aragón.Investigación desarrollada en Aragón.

Mª Auxiliadora Casterad

Unidad de Suelos y Riegose-mail:[email protected] mail:[email protected]

Incorporación de la teledetección a la gestión del agua en la agricultura. Huesca, 28 de octubre de 2009.

Seguimiento cultivosPresentaciónPresentación Manejo y gestión del riego

ESTACIÓN EXPERIMENTAL DEAULA DEI (EEAD)

Grupo de Agua, Agronomía y Medio Ambiente Gabinete teledetección

Unidad de Suelos y Riegos

Ri í di bi tRi í di bi tGrupo de Excelencia del Gobierno de Aragón

Riegos, agronomía y medio ambienteRiegos, agronomía y medio ambiente

Líneas de investigaciónLíneas de investigación


Grupo de excelenciaGrupo de excelencia

Líneas de investigaciónLíneas de investigación

• Uso sostenible de los recursos agua y suelo.• Impacto ambiental de las actividades agrarias.• Agronomía de cultivosAgronomía de cultivos.

TeledetecciónTeledetección• Desarrollo de metodologías para el seguimiento y• Desarrollo de metodologías para el seguimiento y

evolución de los cultivos.• Aplicación de la teledetección a la mejora del

manejo gestión del so del ag a de riego

Aplicaciones agrarias

manejo y gestión del uso del agua de riego.

• Caracterización y seguimiento de hábitatssingulares mediante criterios de bio geo edafo

Aplicaciones ambientales

singulares mediante criterios de bio-geo-edafo-diversidad.

• Desarrollo de índices agroambientales.• Estudio de procesos geológicos de interés

ambiental.


AplicacionesAplicaciones agrariasagrarias

• Orientadas fundamentalmente al diagnóstico,manejo y control del regadíomanejo y control del regadío.

• Proporcionan información territorial sobreopo c o a o ac ó e o a sob edistintos rasgos y parámetros de interésrelacionados con el agua, suelo y cultivo.

C ltiC lti A t iA t i

Presentación Manejo y gestión del riegoSeguimiento cultivosSeguimiento cultivos

• Identificación y seguimiento de cultivos

CultivosCultivos -- ActuacionesActuaciones• Identificación y seguimiento de cultivos.

• Seguimiento de irregularidades intraparcelares.

• Detección y seguimiento de estreses abióticos.• Incorporación de la teledetección en agricultura

Maíz1996

a

Incorporación de la teledetección en agriculturade precisión.

ArrozAlfalfa-forrajera

Otras

CebadaGirasol

Sin cultivoTrigoAlmudévar N 330 Zaragoza-H

uesca

Tardienta

AforosAforos dede superficiessuperficies dede cultivocultivo dede regadíoregadío


AforosAforos dede superficiessuperficies dede cultivocultivo dede regadíoregadío

• Cartografía y estadística

Almunia de Doña Godina y AlfaménImagen Landsat TM

Cambios en la superficie y distribución del arroz en FlumenCambios en la superficie y distribución del arroz en Flumen


Cambios en la superficie y distribución del arroz en FlumenCambios en la superficie y distribución del arroz en FlumenHuesca

Monzón

Arroz sólo en 1991: 3200 haArroz sólo en 1996: 7435 haArroz en 1991 y en 1996: 3195 haCarreteras; Límites municipales FragaFerrocarril;

pNúcleos urbanos

g

Clasificación del regadío de Flumen (Huesca) Clasificación del regadío de Flumen (Huesca) según preferencia al cultivo de maízsegún preferencia al cultivo de maíz


706037 711037 716037 721037 726037 731037 736037

4658

792

4658

792

según preferencia al cultivo de maíz según preferencia al cultivo de maíz

4653

792

4653

792

2 2

4648

792

4648

792

8792

8792

4643

792

4643

792

4633

792

4633

792

4638

4638

4628

792

4628

792

4 4

Preferencia muy altaPreferencia altaPreferencia media

706037 711037 716037 721037 726037 731037 736037

4623

792

4623

792Preferencia muy baja

Preferencia baja


Detección y seguimiento Detección y seguimiento de irregularidadesde irregularidades

Finca de la BochosaNDVI recodificado obtenido de

imágenes Landsat

Detección y seguimiento de irregularidadesDetección y seguimiento de irregularidades


Pivot de la finca La Bochosa (Esplús, Huesca) en la que se practica agricultura de precisión.

Detección y seguimiento de irregularidadesDetección y seguimiento de irregularidades

q p g p

Imagen Quickbird NDVIImagen Quickbird NDVI

S i i t d l lti lS i i t d l lti l


Seguimiento del cultivo en parcelaSeguimiento del cultivo en parcela



E ti ió d i bl bi fí i C t fí d LAIE ti ió d i bl bi fí i C t fí d LAI


Estimación de variable biofísicas. Cartografía de LAIEstimación de variable biofísicas. Cartografía de LAI

LAI

Parcelas de Viña

Seguimiento en campoSeguimiento en campo


Seguimiento en campoSeguimiento en campo

Veza

y = 2.3839x2.194

R2 = 0.90271.8

2

0.901.00Maíz

1

1.2

1.4

1.6

reen

ssee

ker

-7-2

005

0.400.500.600.700.80

NDV

I

0

0.2

0.4

0.6

0.8

ND

VI G

r 2-

0.000.100.200.30

08 08 08 08 a b 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08

Alfalfa

00 0.2 0.4 0.6 0.8 1

LAI Ceptómetro1-7-2005 25

/06/

2008

01/0

7/20

0807

/07/

2008

10/0

7/20

0814

/07/

2008

a14

/07/

2008

b17

/07/

2008

22/0

7/20

0825

/07/

2008

01/0

8/20

0806

/08/

2008

19/0

8/20

0826

/08/

2008

01/0

9/20

0809

/09/

2008

15/0

9/20

0824

/09/

2008

06/1

0/20

0815

/10/

2008

23/0

9/20

0829

/10/

2008

Control Dosis baja de purín

RiegoRiego -- ActuacionesActuacionesPresentación Manejo y gestión del riegoManejo y gestión del riegoSeguimiento cultivos

• Estimación y cartografía de volúmenes de riego.gg

• Gestión del agua de riego: consumo, reutilización,Gestión del agua de riego: consumo, reutilización, eficiencia, ahorro,

• Manejo diferencial del riego en parcela.

Tardienta Tardienta Tardienta TardientaTardienta Tardienta Tardienta Tardienta

Regadío de Flumen (Huesca)Regadío de Flumen (Huesca)

1993 1994 1996 1997SariñenaLagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena SariñenaSariñena1993 1994 1996 1997SariñenaLagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena SariñenaSariñena

Tardienta Tardienta TardientaTardienta Tardienta Tardienta

0<V<10001000?V<50005000?V<10000

Volumen de riegopor hectárea (m/ha)

Sariñena Sariñena Sariñena

0<V<10001000?V<50005000?V<10000


Sariñena Sariñena Sariñena≤≤

(m3/ha)

1998 1999 2000 5000?V<10000V?10000

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena Sariñena

1998 1999 2000 5000?V<10000V?10000

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena Sariñena ≤≥

IrrivolIrrivol

Presentación Manejo y gestión del riegoManejo y gestión del riegoSeguimiento cultivos

IrrivolIrrivol• Es un método de predicción, estimación y cartografía devolúmenes de riego a partir de datos de terrenovolúmenes de riego a partir de datos de terreno,agrometeorológicos y de satélite, desarrollado en la Unidadde Suelos y Riegos del CITA.

• Para su aplicación se requiere conocer las superficies ylas necesidades hídricas de cada cultivo en el territorio alas necesidades hídricas de cada cultivo en el territorio aestudiar.

• Las imágenes de satélites pueden proporcionar parte dela información que necesita Irrivol: superficies de cultivo yestimaciones de evapotranspiraciónestimaciones de evapotranspiración.

ENTRADAS SALIDAS


Inventario cultivos (muestreo)

Superficie y mapa

ENTRADAS SALIDAS

Imágenes de satélite

Superficie y mapa de cultivos

Volúmenes y mapas de agua

Datos meteorológicos

gde necesidades hídricas netas

meteorológicosT, P, RH, ....

Características

Necesidades hídricas netas de

los cultivoCaracterísticas locales del cultivo

Eficiencia riego según unidad de

l

Mapa de suelos

Eficiencia de Volúmenes y sueloEficiencia de

riego mapas de riego

Superficies de cultivoSuperficies de cultivo


T di t

Superficies de cultivoSuperficies de cultivo

Grañén

Tardienta

Regadío de Flumen (Huesca), 1994

% S fO ó

Arroz Alfalfa forrajeras

% Superficie

921

Ocupación

Sariñena

Alfalfa-forrajerasCereal de invierno GirasolM í

2117

46 SariñenaMaíz

Sin cultivoPinos

630

2Otras 8

Necesidades hídricas del cultivoNecesidades hídricas del cultivo


Evapotranspiración actualmm/dia

Necesidades hídricas del cultivoNecesidades hídricas del cultivo

Landsat 5TM. RGB 543 del 7 de junio de 1997


Evapotranspiración en leñososEvapotranspiración en leñososp pp p

Sástagog

Caspe

Mapa de cultivo Cartografía deCartografía de


Mapa de cultivo(Imagen clasificada)

Cartografía de Cartografía de necesidades hídricasnecesidades hídricas

Mapa de necesidades hídricasMapa de necesidades hídricas netas por píxel

Asignación a cada píxel de cultivo su correspondiente p

necesidad hídrica neta

C t fí lú d iC t fí lú d i


Cartografía volúmenes de riegoCartografía volúmenes de riego

Grañén

Tardienta

Grañén

Unidad % Eficiencia morfoedáfica Sup.

Plataformas

Vertientes

22 0.4

52 0 6 S iñVertientes

Terrazas fluviales y fondos

52 0.6

22 0.8

Sariñena

fluviales y fondos

Eficiencia de aplicación en parcela del riego por inundación

C t fí lú d iC t fí lú d i


Cartografía volúmenes de riegoCartografía volúmenes de riego

Tardienta

Grañén

Volumen de riego por hectárea (m3/ha)

≤por hectárea (m3/ha)

V 10000 ≥5000 V<100001000 V<50000 <V<1000

≤≤ Sariñena

0 <V<1000Secano

¿Qué puede hacer Irrivol?¿Qué puede hacer Irrivol?


¿Qué puede hacer Irrivol?¿Qué puede hacer Irrivol?• Calcular el riego aplicado, que se está aplicando o quese va a aplicar en un regadío.se va a aplicar en un regadío.

• Optimizar la gestión del agua y ayudar a la planificaciónhidrológica.

• Detectar anomalías o desviaciones en el uso del agua.

E ti l tili d á d d h

g

E ti l t d fi i l

• Estimar el agua utilizada en áreas donde no hayfacturaciones.

• Estimar el agua que se extrae de cauces superficiales opozos.

• Tener una idea de la eficiencia del sistema de riego• Tener una idea de la eficiencia del sistema de riego.

• Estimar el volumen de agua en cualquier demarcación.

•Proporcionar información que ayude a prevenirproblemas ambientales.

Ejemplos de aplicaciónEjemplos de aplicación


Ejemplos de aplicaciónEjemplos de aplicación

1. Violada5284 ha

2. Flumen31703 ha

1

2 3. Monegros I, tramo 28303 ha

23

4. Monegros I, tramo 317824ha4

Volúmenes de agua de riegoVolúmenes de agua de riego


Polígonos de riego CHE (hm3)

Irrivol (hm3)

CHE/Irrivol

Volúmenes de agua de riegoVolúmenes de agua de riego

Flumen 164.4 157.9 1.04 Monegros I, tramo2 47.8 43.5 1.10 Monegros I, tramo3 133.4 85.5 1.56 Violada 37.5 21.0 1.78 Total área estudio 383.1 308.0 1.24

160180200

hm3)

Regadío de Flumen

6080

100120140

en d

e rie

go (h

0204060

1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000

Volu

me

1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000

Volumen estimado Volumen facturado

Descontados en las estimaciones los volúmenes consumidos por huertas viejas y el agua reutilizada

Gestión del agua de riego y control de su aplicaciónGestión del agua de riego y control de su aplicación


Gestión del agua de riego y control de su aplicaciónGestión del agua de riego y control de su aplicaciónRegadío de Flumen (Huesca)Regadío de Flumen (Huesca)

Tardienta Tardienta Tardienta TardientaTardienta Tardienta Tardienta Tardienta


LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena SariñenaSariñena1993 1994 1996 1997SariñenaLagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena SariñenaSariñena


Tardienta Tardienta Tardienta



(m3/ha)

1998 1999 2000

0<V<10001000?V<50005000?V<10000V?10000

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena


1998 1999 2000

0<V<10001000?V<50005000?V<10000V?10000

LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena Sariñena Sariñena≤≤

≥


Estimación de agua utilizada en áreas donde no hay Estimación de agua utilizada en áreas donde no hay facturacionesfacturaciones

Huertas viejas del Regadío de Flumen ( 3) (m3)

Cultivos 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 Arroz 3096 1432 3516 4530 4809 1395 3887Alfalfa+forrajeras 10833 13101 8409 7930 13924 11791 11953Cereal de invierno 2280 2567 1190 609 1020 1177 1546Girasol 1655 1160 550 491 604 1386 207Maíz 343 3136 7018 9301 5954 1682 5420Total 18209 21396 20683 22861 26311 18431 23011


Eficiencia de uso del aguaEficiencia de uso del agua

EUAVolumen estimado

EUA = Consumo medido o facturado

Polígono de riego de Violada (Huesca)

1998 1995 y 19961998 1995 y 1996Meses CHE-Irrivol

CHE(%)

Eficiencia de aplicación de riego

(%)Mayo 23.3Junio 41.2Julio 39.3A t 47 5Agosto 47.5Septiembre 50.1Anual 43.9 45

(CHE SIA 2000) (Isidoro 1999)(CHE-SIA, 2000) (Isidoro, 1999)

Estimación en cualquier demarcaciónEstimación en cualquier demarcación


Plataformas Vertientes Terrazas y fondos7558 ha (156 teselas de suelo) 17263 ha (33 teselas de suelo) 7423 ha (68 teselas de suelo)

3% 3% 1%3%

Estimación en cualquier demarcaciónEstimación en cualquier demarcación

24%8%

11%

esel

assu

elo 30%

3% 3%

44%

1%3%

28%29%%

de

tede

s

64%

52%

n

1%12%

0.2%23%

0.3%24%e

Flum

en

14%

uper

fice

gadí

o de

73%

% d

e su

77% 76%

Re

Vr/ha= 0 103<Vr/ha<5 103 5 103<Vr/ha<104 Vr/ha>1040<Vr/ha<103


Prevención de problemas ambientalesPrevención de problemas ambientalesRegadío de Flumen (Huesca)Regadío de Flumen (Huesca)

Prevención de problemas ambientalesPrevención de problemas ambientales

TARDIENTA TARDIENTA

Tardienta Tardienta Tardienta Tardienta

TARDIENTA TARDIENTA

Tardienta Tardienta Tardienta Tardienta


199619941993 1997LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena

Sariñena Sariñena Sariñena1993 1994 1996 1997SariñenaLagunaSariñena

199619941993 1997LagunaSariñena

LagunaSariñena

LagunaSariñena


Sariñena Sariñena Sariñena SariñenaSariñena Sariñena Sariñena Sariñena

TARDIENTA TARDIENTA Riesgo:


TARDIENTA TARDIENTA Riesgo:


Riesgo de salinización de suelos

Muy bajoBajoMedioAltoMuy alto200019991998 Laguna

SariñenaLagunaSariñena

LagunaSariñena


Muy bajoBajoMedioAltoMuy alto

Muy bajoBajoMedioAltoMuy alto200019991998 Laguna

SariñenaLagunaSariñena

LagunaSariñena


1998 1999 20001998 1999 2000


Modernización, ahorro de agua, implicaciones ambientalesModernización, ahorro de agua, implicaciones ambientales

Comparación entre aspersión e inundación

250

Comparación entre volúmenes estimados en todo el regadío

Modernización, ahorro de agua, implicaciones ambientalesModernización, ahorro de agua, implicaciones ambientales

150

200

250

e rie

go (h

m3)

0

50

100

1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000

Volu

men

de

Inundación Aspersión

45 Comparación agua reutilizada en todo el regadío

20

25

30

35

40

en (h

m3)

0

5

10

15

20

Volu

m

01993 1994 1996 1997 1998 1999 2000

Aspersión Inundación

Regadío de Flumen (Huesca)

Olivar de Belchite (Zaragoza)Presentación Manejo y gestión del riegoManejo y gestión del riegoSeguimiento cultivos

Efecto de los turnos de riego yEfecto de los turnos de riego y

Mayo 1994Julio 1993

Efecto de los turnos de riego yEfecto de los turnos de riego yde la transformación del sistema de riegode la transformación del sistema de riego

Mayo 1994Julio 1993

Junio 1996 Julio 1998Junio 1996 Julio 1998

Cambio a goteoJunio 2001

Imágenes Landsat TM y ETM+Olivar de Belchite Imágenes Landsat TM y ETM+Composición RGB 453(Zaragoza)


Julio 1993 Mayo 1994

Julio 1998Junio 1996

Junio 2001

Olivar de Belchite (Zaragoza)( g )

Agricultura de precisiónAgricultura de precisión-- CultivosCultivos


15 de julio de 2004 18 de julio de 2005

Agricultura de precisiónAgricultura de precisión CultivosCultivos

Zonas con estrés persistenteZonas con moderado estrés persistenteZonas con moderado estrés persistenteZonas sin estrés en 2004 y con estrés moderado en 2005

Zonas sin estrés

Zonas sin estrés en 2005 y con estrés moderado en 2004

10 de agosto de 2004 5 de agosto de 2005

25 de agosto de 2004 23 de agosto de 2005

LAI5

0


Agricultura de precisiónAgricultura de precisión -- SuelosSuelosAgricultura de precisión Agricultura de precisión SuelosSuelosMuestreo de campo y técnicas geoestadísticas


Cartografía de unidades específicas de manejoCartografía de unidades específicas de manejoCartografía de unidades específicas de manejoCartografía de unidades específicas de manejo

Zonas con estrés persistente ligado a sodicidad del sueloZonas con estrés en condiciones secas ligado a baja retención de aguaZonas con estrés en condiciones secas ligado a sodicidad del suelo

Zonas con estrés en condiciones húmedas asociado a encharcamientoZonas con estrés en condiciones húmedas asociado a encharcamientoZonas sin estrés

Documents

Aplicaciones de la teledetección a la mejora del manejjyg ... · Finca de la Bochosa NDVI recodificado obtenido de imágenes Landsat Detección y seguimiento de irregularidades