Modelado y análisis de parámetros agrometeorológicos para la optimización de la producción

220 Pages·2015·6.06 MB·Spanish

by  Agustín Domínguez Álvarez

TESIS DOCTORAL

MODELADO Y ANÁLISIS DE PARÁMETROS AGROMETEOROLÓGICOS PARA LA
OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA. APLICACIÓN A LAS ZONAS
REGABLES DE EXTREMADURA.

AGUSTÍN DOMÍNGUEZ ÁLVAREZ

DEPARTAMENTO DE EXPRESIÓN GRÁFICA

Conformidad de los Directores:

Fdo.: Dr. Antonio Manual Reyes Rodríguez Fdo.: Dr. José Luis Canito Lobo

2015

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar a mis Directores, Antonio Manuel Reyes y José Luis Canito, por contar
conmigo para la realización de esta tesis, así como sus ayudas, consejos y colaboración
en todo este tiempo. Sobre todo agradezco la confianza mostrada desde el primer
momento para realizar y finalizar con éxito éste trabajo.

A Ángel Felicísimo por aportar la idea propuesta para la tesina que a la postre cuajó en
esta tesis, por el interés y colaboración dedicada en todo momento, así como su ánimo
para obtener resultados.

A Emilio Hernández por el interés mostrado para resolver las dudas en los temas
estadísticos y matemáticos así como la utilización del software adecuado.

A un nutrido grupo de buenos informáticos que me han sacado de muchos atolladeros en
mi aprendizaje con el lenguaje IDL. Gracias a Halina Cwierz, Mª José Díaz y Pablo García
por la ilusión mostrada con mis avances en la programación.

A J. G. Corripio por su amable aportación de modelos generados en IDL relativos a la
iluminación directa y difusa, su asesoramiento y puesta en funcionamiento.

A Carmen Caballero y Julián Tapia amigos de la Consejería de Agricultura de la Junta de
Extremadura por cederme el instrumental de piranómetros de campo y la cartografía
digital de Extremadura.

A Elia Quirós por atender pacientemente todas las llamadas telefónicas realizadas para
resolver dudas de teledetección con el programa ENVI.

A muchos compañeros y amigos que han mostrado interés por la realización de esta tesis
a lo largo de estos años.

Y por su puesto a mi familia, que siempre me ha respaldado y alentado con cariño desde
siempre y sin los cuales no hubiera sido posible llegar a este momento.

DEDICATORIA

A mis padres, mis tres hijos y mi pareja por configurar el
núcleo principal de mi centro de felicidad y alegría por el paso
en esta vida.

Modelado y análisis de parámetros agrometeorológicos para la optimización de la producción agrícola.
Aplicación a las zonas regables de Extremadura.

Índice

- i -
Modelado y análisis de parámetros agrometeorológicos para la optimización de la producción agrícola.
Aplicación a las zonas regables de Extremadura.

- ii -
Modelado y análisis de parámetros agrometeorológicos para la optimización de la producción agrícola.
Aplicación a las zonas regables de Extremadura.

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Índice __________________________________________________________________ i
Resumen ________________________________________________________________ 2
Resumen ________________________________________________________________ 4
Summary ___________________________________________________________________ 5
Capítulo I: Introducción ____________________________________________________ 6
Capítulo I: Introducción ____________________________________________________ 8
I-1. Introducción _____________________________________________________________ 9
I-2. Objetivo ________________________________________________________________ 10
I-3. Interés del Proyecto ______________________________________________________ 13
Capítulo II: Antecedentes __________________________________________________ 16
Capítulo II: Antecedentes __________________________________________________ 18
II-1. Parámetros agrometeorológicos ____________________________________________ 19
II-1.1. Radiación solar y su importancia __________________________________________________ 19
II-1.2. La temperatura a nivel agrometeorológico __________________________________________ 21
II-1.3. La precipitación y la agricultura ___________________________________________________ 23
II-1.4. La presión atmosférica __________________________________________________________ 26
II-1.5. La humedad atmosférica ________________________________________________________ 27
II-1.6. El viento en la agricultura ________________________________________________________ 29
II-1.6. La evapotranspiración __________________________________________________________ 30
II-2. Red de Estaciones Agrometeorológicas ______________________________________ 32
II-2.1. Antecedentes _________________________________________________________________ 33
II-2.2. Red de Estaciones Agrometeorológicas de Extremadura _______________________________ 34
II-2.3. Estación Agrometeorológica tipo __________________________________________________ 35
II-3. Teledetección ___________________________________________________________ 39
II-3.1. Breve recorrido histórico ________________________________________________________ 39
- iii -
Modelado y análisis de parámetros agrometeorológicos para la optimización de la producción agrícola.
Aplicación a las zonas regables de Extremadura.

II-3.2. Desarrollo actual y tendencias de la teledetección ____________________________________ 42
II-3.3. Sensores empleados en teledetección _____________________________________________ 48
II-3.4. Tipos de plataformas de teledetección espacial ______________________________________ 49
II-3.5. Campos de aplicación ___________________________________________________________ 50
II-4. Radiación solar __________________________________________________________ 52
II-4.1. Introducción __________________________________________________________________ 52
II-4.2. Modelo de iluminación __________________________________________________________ 54
II-4.3. Tipos de superficies reflectoras ___________________________________________________ 55
II-4.3.1. Superficies Lambertianas ____________________________________________________ 56
II-4.3.2. Superficies no Lambertianas__________________________________________________ 59
II-4.4. Iluminación directa solar ________________________________________________________ 60
II-4.4.1. Cálculo de la distancia Tierra-Sol ______________________________________________ 61
II-4.4.2. La posición del Sol y el ángulo de incidencia _____________________________________ 61
II-4.4.3. Código AML de la radiación directa ____________________________________________ 62
II-4.5. Iluminación difusa atmosférica ___________________________________________________ 65
II-4.5.1. Código AML de la radiación difusa _____________________________________________ 66
II-4.6. Modelo de reflectancia _________________________________________________________ 67
II-4.6.1. Modelo de Hapke __________________________________________________________ 69
II-4.6.2. Modelo de Rahman _________________________________________________________ 71
II-4.6.3. Modelo de Roujean _________________________________________________________ 72
II-4.7. Modelos de predicción meteorológica _____________________________________________ 76
Capítulo III: Zona de estudio y material utilizado _______________________________ 78
Capítulo III: Zona de estudio y material utilizado _______________________________ 80
III-1. Localización de la zona de estudio __________________________________________ 81
III-2. El clima de Extremadura __________________________________________________ 82
III-3. Cuencas hidrográficas de Extremadura ______________________________________ 82
III-4. Obtención de los modelo digital de elevaciones _______________________________ 83
III-5. Obtención de los datos agrometeorológicos __________________________________ 84
III-6. Las aplicaciones informáticas ______________________________________________ 86
III-6.1. ENVI Versión 4.7 (ITT Visual Information Solutions) __________________________________ 86
III-6.2. IDL 4.7 (Interactive Data Language) _______________________________________________ 86
III-6.3. Endnote X7 ___________________________________________________________________ 87
III-6.4. SPSS Statistics ________________________________________________________________ 88
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