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Sistema de gestão para otimizar o uso da água e energia na produção agrícola (SGAE)

Processo: 15/15796-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Agrometeorologia
Pesquisador responsável:Marco Aurelio Barros
Beneficiário:Marco Aurelio Barros
Empresa:Geomap Ltda
Município: São José dos Campos
Bolsa(s) vinculada(s):16/02472-5 - Sistema de gestão para otimizar o uso da água e energia na produção agrícola (SGAE), BP.PIPE
Assunto(s):Planejamento hídrico  Abastecimento de água  Reservatórios de água  Geração de energia elétrica  Sustentabilidade  Recursos naturais  Prevenção e mitigação  Monitoramento da água  Dispositivos móveis 

Resumo

Neste projeto propõe-se o desenvolvimento de um sistema que automatize o acionamento de irrigação na região do reservatório de água do Cantareira-SP para determinada cultura levando-se em consideração aspectos agronômicos e meteorológicos com uma interface espacial georreferenciada. Nesta interface espacial, será apresentada uma imagem de satélite com o(s) limite(s) da(s) propriedade(s) que será(ão) monitorada(s). Nesta mesma interface gráfica, será sobreposta uma camada temática com "n" variáveis que servirá como indicador de três alertas: vermelho, amarelo e verde. A região com coloração vermelha indicará as áreas com necessidade de irrigação; áreas em amarelo estarão propensas à irrigação e finalmente as áreas em cor verde são aquelas que não necessitam de irrigação. Para que o sistema acione a irrigação, será criada uma regra com base numa árvore de decisão com variáveis hierárquicas. A soma ou combinação dessas variáveis levará à tomada de decisão do sistema em acionar ou não a irrigação. Para a coleta das variáveis será utilizado um radar meteorológico de Banda X, estações meteorológicas, sensores de umidade no solo e modelos de previsão de tempo que indicarão duas situações: i) IRRIGAR: a indicação de que o solo está seco, combinado à alta evapotranspiração e baixa probabilidade de chuva; ii) NÃO IRRIGAR: a indicação de que o solo possui umidade suficiente à cultura e/ou alta probabilidade de chuvas. Quando a combinação dos fatores determinar que deva ser feita a irrigação, o sistema SGAE acionará a irrigação, somente onde houver necessidade ao longo da área de monitoramento. Durante a irrigação se o radar constatar que haverá precipitação em curto espaço de tempo o sistema será desligado. Caso não haja a necessidade de irrigação, serão armazenadas as informações de precipitação ocorrida para que seja realizado um balanço diário/mensal/anual da economia de água em relação a uma testemunha sem o sistema de irrigação com as mesmas condições. Este balanço será representado no projeto como um painel indicador em formato Dashboard interativo. Parte-se da hipótese de que é possível economizar até 25% do volume irrigado se agregarmos variáveis agrometeorológicas de altíssima precisão e resolução temporal num sistema inteligente de acionamento de irrigação. Os principais desafios inovadores desse projeto são: (i) A integração e associação de um sistema de informação geográfica que permita subsidiar a gestão integrada entre radar meteorológico, sensores de medição de umidade do solo e equipamento de irrigação em tempo real; (ii) Gerar economia de água e energia aos agricultores sem que haja prejuízos de produtividade; (iii) Dar instrumento preciso e objetivo de monitoramento do tempo ao agricultor de uma forma interativa, visual e de fácil manuseio; (iv) Criar um índice que permita qualificar o agricultor quanto à sua eficiência no uso da água e energia em atividades agrícolas; (v) Fornecer um instrumento eficaz na tomada de decisões do agricultor minimizando riscos e aumentando sua chance de sucesso; (vi) Fornecer os resultados do monitoramento em qualquer tipo de dispositivo (computadores, tablets, smartfones) a um preço acessível; (vii) Garantir água em quantidade suficiente às futuras gerações graças a uma economia prevista de 25% do volume de uso em escala. (AU)