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3 Armazenamento e recuperao de dados georreferenciados de condutividade eltrica do solo na Rede de Agricultura de Preciso da Embrapa** Eduardo Antonio Speranza1*, Leonardo Ribeiro Queiros1, Ladislau Marcelino Rabello2*, Clia Regina Grego3*, Ziany Neiva Brando4*1 Analista de Sistemas, Embrapa Informtica Agropecuria, Av. Andr Toselo, 209, Baro Geraldo,

Campinas, SP, Brasil2 Pesquisador, Embrapa Instrumentao Agropecuria, Rua XV de Novembro, 1452, So Carlos, SP, Brasil3 Pesquisadora, Embrapa Monitoramento por Satlite, Av. Soldado Passarinho, 303, Fazenda Chapado,

Campinas, SP, Brasil4 Analista, Sensoriamento Remoto, Embrapa Algodo, Rua Oswaldo Cruz, 1143, Centenrio,

Campina Grande, PB, Brasil

*e-mail: speranza@cnptia.embrapa.br; rabello@cnpdia.embrapa.br; crgrego@cnpm.embrapa.br; ziany@cnpa.embrapa.br

**Financiado pela Embrapa dentro do MP1 - Rede de Agricultura de Preciso da Embrapa

Resumo: Este trabalho descreve a implantao de uma ferramenta para armazenamento em uma base de dados espacial de informaes georreferenciadas de condutividade eltrica do solo obtidas em campo. A partir dos dados coletados, mapas so gerados para suporte tomada de deciso em agricultura de preciso. Este trabalho utilizou coletas de dados realizadas em uma rea de plantio de cana-de-acar em Mogi Mirim, SP, no mbito do projeto da Rede de Agricultura de Preciso da Embrapa (Rede AP).

Palavras-chave: condutividade eltrica do solo, base de dados geoespacial, georreferenciamento, agricultura de preciso.

Storage and recovery of georeferenced electrical soil conductivity data in Precision Farming Network of Embrapa

Abstract: This work describes the implementation of a tool for storing in a geospatial database information from georeferenced soil electrical conductivity obtained in the fi eld. From the data collected, maps are generated to support decision making in precision farming. This study used data collection conducted in a planting area of sugar cane in Mogi-Mirim, SP, under the Embrapas Precision Farming Network (AP Network).

Keywords: electrical soil conductivity, geospatial database, georreferencing, precision farming.

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1. IntroduoA Agricultura de Preciso (AP) pode ser definida como uma estratgia ambientalmente amigvel e holstica, onde os produtores rurais podem utilizar diversas entradas e mtodos de cultivo para encontrar variaes de solo e avaliar as condies das culturas no campo (SRINIVASAN, 2006). Pierce e Novak (1999) definem AP como aplicaes de tecnologias e princpios para gerenciar variabilidades espaciais e temporais associadas com todos os aspectos da produo agrcola. O fato de a AP estar sendo definida nos ltimos anos como um sistema de gesto ou gerenciamento agrcola que prescinde de muita informao, o termo tecnologia da informao vem sendo amplamente utilizado nessa rea, visto que a AP vem se tornando um agente gerador de bases de dados de alto valor gerencial (MOLIN, 2003).A Embrapa vem trabalhando, desde 2009 em um projeto em rede, denominado Rede de Agricultura de Preciso da Embrapa - Rede AP, no qual j iniciou a gerao de conhecimentos, ferramentas e inovaes tecnolgicas na rea, a partir de experimentos realizados em 15 Unidades piloto, espalhadas por vrios estados do Brasil. Com o grande volume dados - georreferenciados ou no - gerados pela rede, e a necessidade de armazenamento e disponibilizao dos mesmos para uso futuro, foi criado um repositrio de dados para atender a essas necessidades (SPERANZA; QUEIROS, 2010). Um dos pr-requisitos desse repositrio que o mesmo realize a converso de dados georreferenciados obtidos em campo para um formato de arquivo que possa ser utilizado por vrios sistemas de informaes geogrficas, como , por exemplo, o shapefile.Uma das primeiras demandas desse repositrio surgiu dos primeiros dados gerados pela Rede AP, atravs do mapeamento da Condutividade Eltrica dos Solos, ou CE baseada em Sistemas de Posicionamento Global (GPS). A CE uma ferramenta simples que tem sido amplamente utilizada em AP para estimar a textura do solo, alm de outras propriedades (LUNDetal., 1999). Para obteno dessas medidas, vrios sensores de campo so utilizados, tendo sido escolhido, especificamente para a Rede AP, o sensor VERIS

Soil EC3100 (Veris Technologies, Inc, Salina, Kansas, USA) (LUNDetal., 1999), que chega a gerar informaes para cerca de 500 pontos por ha, o que enfatiza a importncia de um adequado armazenamento desses dados. Por outro lado, para o armazenamento e posterior disponibilizao e manipulao das informaes georreferenciadas coletadas em campo, os Sistemas de Informao Geogrficas (SIG) vem sendo bastante utilizados, em conjunto com Sistemas Gerenciadores de Base de Dados (SGBD) com extenses espaciais. Nos ltimos anos, os SIGs tm se tornado mais populares com a sua expanso para aplicaes disponveis na internet, como os WebGIS baseados em tcnicas de WebMapping (MITCHELL, 2005).Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi a construo de um conversor de dados de condutividade eltrica do solo para o formato shapefile, a ser utilizado pelo repositrio da Rede AP para visualizao e download de usurios.

2. Material e mtodosAs reas utilizadas para testes se localizam nas Fazendas Aparecida, entre as cidades de Santo Antnio de Posse e Mogi Mirim, So Paulo, com coordenadas UTM 2999650;7504750 e 300050;7505250, totalizando aproximadamente 17ha utilizados para o plantio de cana-de-acar, e Pamplona, em Cristalina, GO, cujas coordenadas centrais so UTM 218774,25mE; 8210286,12mS, totalizando 53ha, sendo estas reas piloto do Projeto Rede AP. A coleta de dados de condutividade eltrica das reas foi realizada com a utilizao do equipamento VERIS EC3100 (Veris Technologies, USA). O VERIS consiste de seis discos dispostos lado a lado em um eixo e que entram em contato com o solo a uma profundidade de 7cm. Os dois discos extremos emitem uma corrente eltrica e nos quatro discos internos medida a diferena de potencial (MACHADOetal., 2004). As medidas foram realizadas para duas profundidades - 0a30cm (p1) e 0a90cm (p2) - e as coordenadas geogrficas foram obtidas por meio de GPS conectado ao equipamento. Os arquivos gerados pelo equipamento durante a coleta so em formato texto e seguem um padro especfico. Cada

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linha do arquivo, contendo uma coleta realizada, disponibiliza a latitude, longitude e altitude do ponto coletado, alm dos valores de p1 e p2, em mili Siemens por metro (mS/m).Para construo do conversor dos dados do VERIS para o repositrio da Rede AP, foram utilizadas as linguagens PHP e JavaScript. Esse conversor foi includo como uma ferramenta do repositrio de dados da Rede AP (SPERANZA; QUEIROS, 2010), baseado no servidor de mapas MapServer (Ambiente de software livre para construo de aplicativos espaciais na internet) e no software i3Geo (Aplicativo desenvolvido para o acesso e anlise de dados geogrficos.). O repositrio da Rede AP possui funes WebGIS, e, portanto, permite a exibio dos dados coletados em forma de mapa. Os dados vetoriais do repositrio da Rede AP so armazenados no SGBD PostgreSQL com extenso espacial PostGIS. Cada coleta de dados pode conter um ou mais arquivos, e por esse motivo, a interface da ferramenta permite o upload de vrios arquivos ao mesmo tempo. Alm disso, essa interface possibilita a informao de alguns metadados pelo usurio, como Ttulo, Data e Crditos, constituindo uma pr-catalogao da informao. Quando o upload realizado, a ferramenta cria um novo tema que conter a configurao bsica para a exibio dos dados em forma de mapa. Cada um dos pontos de coleta convertido no formato POINT disponvel no PostGIS, e armazenado em uma tabela juntamente com os dados de profundidade (p1 e p2) e de altitude. O tema criado possui algumas configuraes bsicas geradas automaticamente, como a classificao da p1 em cinco classes com intervalos iguais. Esse tema fica disponvel na rvore de temas da unidade piloto aps o upload, e os usurios do repositrio podero efetuar o download do mesmo em formato shapefile, se essa

permisso foi concedida pelo autor no momento do upload. A Figura1, abaixo, mostra a sequncia de passos executados, desde a coleta de dados em campo at a exibio das informaes em forma de mapa.

3. Resultados e discussoA ferramenta para upload de arquivos est sendo avaliada e esto sendo verificadas necessidades de modificao, principalmente com relao interface com o usurio. Testes foram realizados utilizando-se arquivos obtidos em trabalhos realizados em outras unidades piloto, e os resultados obtidos atendem a expectativa inicial da ferramenta, que a transformao de arquivos texto obtidos em campo para um formato capaz de ser visualizado e manipulado pelo usurio em forma de mapa. A Figura2 exibe um exemplo da interface de upload de arquivos da ferramenta.Com relao exibio dos dados, inicialmente os temas de condutividade eltrica do solo so criados com legenda padro e classificao em cinco intervalos iguais referentes s medidas de p1 (0a30cm). No entanto, o repositrio da Rede AP

Figura 1. Coleta e disponibilizao de dados de condutividade eltrica do solo.

Figura 2. Interface de upload de arquivos de condutividade eltrica do solo.

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permite ao usurio modificar essas configuraes, variando os campos utilizados na classificao, bem como o mtodo utilizado para a realizao da mesma. A Figura3 mostra um exemplo de visualizao georreferenciada de dados coletados na unidade piloto de Mogi-Mirim, classificados por medidas de p2 em forma de quartis, com a visualizao do Google Maps disponvel no repositrio da Rede AP. As regies mais claras representam uma condutividade eltrica do solo mais baixa, enquanto que as regies mais escuras representam uma condutividade eltrica do solo mais alta, em profundidades de 0a90cm. A Figura4 ilustra os dados de condutividade eltrica do solo obtidos na Fazenda Pamplona, Gois, onde foi realizado o plantio de Algodo. A classificao foi realizada por meio de quartis, referentes a profundidades entre 0e90cm (p2), e as regies mais escuras representam condutividade mais alta enquanto que as regies mais claras representam condutividade mais baixa.

Por meio dessa figura, mais precisamente na regio onde existe uma alta condutividade eltrica do solo, pode-se verificar uma correlao com a imagem, que pode indicar que essa regio normalmente mais mida, ou que retm mais gua.

4. ConclusesA ferramenta construda nesse trabalho indica apenas o primeiro passo para a construo de um repositrio completo de dados para a Rede AP. Outros conversores sero includos para dar suporte a novos sensores que sero utilizados nos experimentos do projeto.Os metadados informados no momento do upload do arquivo (Ttulo, Crditos, Data e Projeo), que constituem a pr-catalogao do recurso de informao inserido no repositrio, sero teis para a sua catalogao final. Est sendo desenvolvida uma interface especial no repositrio, capaz de possibilitar aos usurios realizar essa catalogao, e possibilitar a sua visualizao por meio da ferramenta Geonetwork (Aplicao livre e de cdigo

Figura 3. Visualizao de dados de condutividade eltrica do solo no repositrio da Rede AP.

Figura 4. Condutividade eltrica do solo em Cristalina-GO.

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aberto para catalogao de recursos espacialmente

referenciados). Com isso, poder ser estabelecida

uma poltica na rede onde apenas os dados com

catalogao completa sero disponibilizados.

Agradecimentos Fazenda Aparecida, localizada em Mogi-Mirim

(SP), e Fazenda Pamplona, pertencente ao Grupo

SLC Agrcola, localizada em Cristalina (GO), pela

parceria e contribuio na obteno e divulgao

dos dados obtidos em suas respectivas unidades

piloto.

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