Automated in-season rice crop mapping using Sentinel time-series data and Google Earth Engine: A case study in climate-risk prone Bangladesh

Mustafa Kamal Timothy Joseph Krupnik (2024, [Artículo])

High-resolution mapping of rice fields is crucial for understanding and managing rice cultivation in countries like Bangladesh, particularly in the face of climate change. Rice is a vital crop, cultivated in small scale farms that contributes significantly to the economy and food security in Bangladesh. Accurate mapping can facilitate improved rice production, the development of sustainable agricultural management policies, and formulation of strategies for adapting to climatic risks. To address the need for timely and accurate rice mapping, we developed a framework specifically designed for the diverse environmental conditions in Bangladesh. We utilized Sentinel-1 and Sentinel-2 time-series data to identify transplantation and peak seasons and employed the multi-Otsu automatic thresholding approach to map rice during the peak season (April–May). We also compared the performance of a random forest (RF) classifier with the multi-Otsu approach using two different data combinations: D1, which utilizes data from the transplantation and peak seasons (D1 RF) and D2, which utilizes data from the transplantation to the harvest seasons (D2 RF). Our results demonstrated that the multi-Otsu approach achieved an overall classification accuracy (OCA) ranging from 61.18% to 94.43% across all crop zones. The D2 RF showed the highest mean OCA (92.15%) among the fourteen crop zones, followed by D1 RF (89.47%) and multi-Otsu (85.27%). Although the multi-Otsu approach had relatively lower OCA, it proved effective in accurately mapping rice areas prior to harvest, eliminating the need for training samples that can be challenging to obtain during the growing season. In-season rice area maps generated through this framework are crucial for timely decision-making regarding adaptive management in response to climatic stresses and forecasting area-wide productivity. The scalability of our framework across space and time makes it particularly suitable for addressing field data scarcity challenges in countries like Bangladesh and offers the potential for future operationalization.

Synthetic Aperture Radar Random Forest Boro Rice In-Season Maps CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SAR (RADAR) RICE FLOODING CLIMATE CHANGE

Smallholder maize yield estimation using satellite data and machine learning in Ethiopia

Zhe Guo Jordan Chamberlin Liangzhi You (2023, [Artículo])

The lack of timely, high-resolution data on agricultural production is a major challenge in developing countries where such information can guide the allocation of scarce resources for food security, agricultural investment, and other objectives. While much research has suggested that remote sensing can potentially help address these gaps, few studies have indicated the immediate potential for large-scale estimations over both time and space. In this study we described a machine learning approach to estimate smallholder maize yield in Ethiopia, using well-measured and broadly distributed ground truth data and freely available spatiotemporal covariates from remote sensing. A neural networks model outperformed other algorithms in our study. Importantly, our work indicates that a model developed and calibrated on a previous year's data could be used to reasonably estimate maize yield in the subsequent year. Our study suggests the feasibility of developing national programs for the routine generation of broad-scale and high-resolution estimates of smallholder maize yield, including seasonal forecasts, on the basis of machine learning algorithms, well-measured ground control data, and currently existing time series satellite data.

Sentinel-2 Smallholder Agriculture Yield Prediction CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA INTENSIFICATION SMALLHOLDERS AGRICULTURE YIELD FORECASTING

Impacto del cambio climático en el desarrollo y requerimientos hídricos de los cultivos

Climate change impact on crop development and water requirements

WALDO OJEDA BUSTAMANTE WALDO OJEDA BUSTAMANTE MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS MARTIN JOSE MONTERO MARTINEZ (2010, [Artículo])

Debido al impacto del cambio climático la modificación de los componentes del ciclo hidrológico, principalmente la evapotranspiración y la precipitación, tendrá un efecto radical en las demandas de riego y en la gestión de los sistemas de riego. Las proyecciones del cambio climático indican un

incremento de la temperatura ambiental, con variabilidad en el espacio y en el tiempo. En este trabajo se analizó el impacto esperado del cambio climático en las demandas hídricas y en el desarrollo de los cultivos usando proyecciones de cambio climático para el escenario de emisiones medio moderado (A1B), para las condiciones del Distrito de Riego 075, Río Fuerte, Sinaloa, México.

Due to the impact of climate change, the modification of water cycle processes, mainly evapotranspiration and precipitation, will have a radical effect on irrigation water demands and management of irrigation systems. Climate change projections indicate an increase in air temperature, with spatial and temporal variability. In this study, we analyzed the expected impact of climate change on water demands and crop development, by using climate change projections for the moderate-medium emissions scenario (A1B), for the conditions of Irrigation District 075, Río Fuerte, Sinaloa, México.

Evapotranspiración Riego Distritos de riego Cambio climático Demanda de agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Cuantificación microlisimétrica del consumo de agua residual tratada en la nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch)

VICTOR LOPEZ MARTINEZ MARIA ANDRADE RODRIGUEZ IRAN ALIA TEJACAL Sainz Aispuro Manuel de Jesús OSCAR GABRIEL VILLEGAS TORRES RAMON ARTEAGA RAMIREZ MARIO ALBERTO VAZQUEZ PEÑA (2016, [Artículo])

En un cultivo de nochebuena en un invernadero instrumentado en Jiutepec, Morelos, se midió el consumo de agua residual tratada (ART) con microlisímetros de succión de macetas de polietileno de 15 cm de diámetro con sustratos de granulometría similar N, V y A. El consumo de ART de la nochebuena puede ser afectado por tipo de planta y método de riego. En las semanas después del trasplante 2 (posterior al pinchado), 8, 9 y 10 (inicio de pigmentación) existen diferencias entre tratamiento y coincide con un periodo de disminución del consumo de ART. El microlisímetro de succión es una herramienta para cuantificar el consumo de ART en nochebuena.

Demanda de agua Riego por succión Cápsula porosa Agricultura protegida CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Gestión y cultura del agua : tomo II

VERONICA VAZQUEZ GARCIA DENISE SOARES (2006, [Libro])

Fondo Sectorial Semarnat-Conacyt proyectos C01-2002-80 Y C01-2002-077

El libro está dividido en cuatro partes. La primera abarca propuestas actuales para la resolución de problemas ambientales, como son la hidrodiplomacia y el pago por servicios ambientales. En la segunda, presentamos experiencias de gestión del agua en distintos contextos. En la tercera, se reunen trabajos con esta misma caracerística pero que enfatizan la participación social en procesos de gesti´n. Finalmente, la cuarta y última, se refiere al papel de la cultura y el género en análisis del manejo del agua.

Gestión del agua Cultura del agua Política hídrica Demanda de agua Desarrollo sustentable Participación social CIENCIAS SOCIALES

Ajustar las condiciones de operación de una prensa hidráulica horizontal de fabricación propia para un proceso de doblado en frío a 90°

Hugo Estrada Pimentel HUGO ARCOS GUTIERREZ JOSE ANTONIO BETANCOURT CANTERA Jan Mayén Chaires John Edison García Herrera (2023, [Artículo])

During the cold-bending process, the tooling suffers considerable damage due to excess pressure. This also causes the machines to break down, causing problems in the precision and quality of the metal parts formed. The precision depends on the operating conditions of the press, the tooling employed, and the elastic recovery effect of the material. This study determines the working conditions for a made-in-house horizontal hydraulic press through an experimental design (DOE). This research carried out the V-forming to 90° (ISO 2768-1) of a hot-rolled carbon steel plate, considering pressure, piston permanence time, and recovery factor (Kr). The experimental and statistical analysis ensures accurate forming while the work pressure decreases by 17% and 33%, respectively, regarding the maximum. This reduction will delay the appearance of fatigue damage and have the operating parameters well established; in turn, it will be possible to design tools according to commercial standards.

Durante el proceso de conformado en frío, las herramientas sufren daños considerables debido al exceso de presión. Esto también causa que las máquinas se rompan, causando problemas en la precisión y calidad de las piezas metálicas formadas. La precisión depende de las condiciones de funcionamiento de la prensa, las herramientas empleadas y el efecto elástico de recuperación del material. Este estudio determina las condiciones de trabajo de una prensa hidráulica horizontal fabricado en casa a través de un diseño experimental (DOE). Esta investigación llevó a cabo el conformado en V a 90° (ISO 2768-1) de una placa de acero al carbono laminada en caliente, teniendo en cuenta la presión, el tiempo de permanencia del pistón y el factor de recuperación (Kr). El análisis experimental y estadístico asegura un conformado preciso, mientras que la presión de trabajo disminuyó en un 17% y 33%, respectivamente, con respecto al máximo. Esta reducción retrasará la aparición de daños por fatiga y tendrá los parámetros de funcionamiento bien establecidos; con estos, a su vez, será posible diseñar herramientas de acuerdo con los estándares comerciales.

Authorship acknowledgement: Hugo Estrada: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; project administration; software; investigation; display; draft writing; reviewing and editing. Hugo Arcos: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; simulation; software; reviewing. José A. Betancourt: Supervision; methodology; validation; writing; revision; draft writing: writing reviewing and editing. Jan Mayen: Supervision; methodology; validation; writing; revision; formal analysis.

John E. García: Conceptualization; supervision; methodology; validation; writing; revision; project management; formal analysis, draft writing: writing reviewing and editing.

Cold forming DOE ANOVA Recovery factor (Kr) Factorial analysis 2k Spring back (SB) Conformado en frío Factor de recuperación (Kr) Análisis factorial 2k Recuperación elástica (SB) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Cuantificación microlisimétrica del consumo de agua en la nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd.)

Microlysimetric quantification of water consumption in poinsettia (Euphorbia pulcherrima Willd.

MANUEL DE JESUS SAINZ AISPURO IRAN ALIA TEJACAL RAMON ARTEAGA RAMIREZ OSCAR GABRIEL VILLEGAS TORRES HELENE EMMI KARIN UNLAND WEISS (2014, [Artículo])

Se reportan los resultados del acondicionamiento de un invernadero experimental en Jiutepec, Morelos, México con el fin de llevar a cabo la producción de un cultivo de nochebuena bajo condiciones de ambiente protegido de agosto a noviembre de 2012. Se dio un seguimiento preciso tanto a las condiciones climáticas como al desarrollo fenológico del cultivo. Los siguientes parámetros meteorológicos se registraron en intervalos de 15 min, al interior y al exterior del invernadero: velocidad y dirección del viento, radiación solar, temperatura y humedad relativa. Como referencia, se midió también la precipitación fuera del invernadero. El requerimiento de riego o evapotranspiración (ET) real (ETr) de la nochebuena se midió con ocho microlisímetros de balance en macetas de polietileno de 15 cm de diámetro con sustrato hoja/tezontle/fibra de coco en proporción 60:20:20, resultando en 40, 70, 150 y 122 mL díaˉ¹ en las semanas 1, 4, 10 y 13 después del trasplante (DDT), respectivamente.

Agricultura protegida Demanda de agua Riego INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Adecuación de fechas de siembra por variabilidad climática en frijol (Phaseolus vulgaris) mediante Aquacrop-FAO, en Sinaloa, México

VLADIMIR RUIZ PEREZ ERNESTO SIFUENTES IBARRA WALDO OJEDA BUSTAMANTE JAIME MACIAS CERVANTES (2018, [Objeto de congreso])

En el presente trabajo se simuló la productividad del cultivo de frijol utilizando el modelo de simulación biológica AQUACROP como herramienta para generar información sobre planificación y manejo del cultivo, proporcionando al productor herramientas que le permitan la adaptación requerida para hacer frente a los problemas productivos causados por la variabilidad climática El objetivo de esta investigación fue calibrar el modelo AQUACROP en la simulación de cobertura foliar, balance de humedad en el suelo y producción de biomasa seca, así como, generar información sobre planeación y manejo cultivo definiendo la mejor fecha de siembra.

Cultivos alimenticios Estrés hídrico Demanda de agua Frijol INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelación de la variación del consumo de agua potable con métodos estocásticos

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA (2016, [Artículo])

El presente artículo describe una metodología para obtener la variación diaria estocástica de la demanda instantánea de agua potable, aplicable a una sola casa o cualquier número de casas con base en los parámetros estadísticos del consumo de agua en casas individuales, nivel de fugas dado y la variación del gasto, medida en la tubería de abastecimiento, considerando casos de suministro continuo e intermitente. La metodología propuesta ofrece una base racional para determinar la variación de la demanda a cualquier nivel de agregación. Los resultados se compararon con mediciones de campo en una ciudad mexicana donde el suministro de agua potable es continuo. La variación de los gastos en las tuberías con suministro intermitente o con servicio continuo, pero con cisternas y tinacos en los domicilios, es muy diferente de aquella en tuberías con suministro continuo sin cisternas y tinacos. El coeficiente de demanda máxima horaria es más alto en suministro intermitente que en suministro continuo, pero más bajo en redes que tienen servicio continuo y cisternas o tinacos en los domicilios.

Abastecimiento de agua Demanda de agua Coeficiente de variación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Instrumentos económicos para el manejo eficiente del agua en la región Lerma Chapala, en dos subcuencas con alta industrialización

Flor Cruz JAZMIN HERNANDEZ GEN (2016, [Documento de trabajo])

El objetivo de este trabajo consiste en estimar la demanda de agua, de acuerdo al tipo de cultivo, y de esta manera utilizarla como un instrumento económico que permita verificar si se está utilizando o no eficientemente el recurso. Es decir que la oferta y la demanda de agua sean iguales. En la primera parte, se caracteriza la zona de estudio. En la segunda, se presentan los resultados de la estimación de la demanda, y en la tercera, se muestran los resultados y una propuesta de política. Finalmente, se muestran las conclusiones y recomendaciones.

Riego Demanda de agua Uso eficiente del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA