Modelagem matemática de aferições de temperatura com aplicação em graus-dias para cultura da cana-de-açúcar

Abstract

Brazil is a major agricultural producer, in recent years the production has grown and the area suitable for cultivation has not yet been fully utilized and it is estimated that half area suitable for agriculture is being used. But, due to the large size of the country, alongside the rapid development and intense climate changes have brought along great technical, economic and administrative problems. Mathematical modeling has been used as a tool to assist in decision making, aiding in the search for solutions to these problems through increased accuracy and therefore agricultural profitability. This paper proposes the use of mathematical modeling techniques of daily temperature to determine mathematical equations that describe the daily temperatures in such a satisfactory manner, that the curves described by equations assist in the calculation of Degree Days, which is an important Measurement in production agriculture. We used the method of least squares and SPLINE interpolation to four points. With these functions degree days were calculated for the cultivation of sugarcane in a one-year period and compared were with current methods. Both methods showed better performance by reducing errors by approximately 50%.

O Brasil é um grande produtor agrícola, nos últimos anos a produção tem crescido e a área apta para plantio ainda não foi totalmente utilizada e estima-se que está sendo usada metade da área adequada para a agricultura. Mas, as grandes dimensões do país, a rapidez no desenvolvimento e as intensas modificações climáticas, têm trazido grandes problemas técnicos, econômicos e administrativos. A modelagem matemática vem sendo utilizada como ferramenta para auxiliar na tomada de decisão auxiliando na busca de soluções para estes problemas através do aumento de precisão e conseqüentemente na rentabilidade agrícola. Este trabalho propõe o uso de técnicas para modelagem matemática da temperatura diária, visando determinar equações matemáticas que descrevam as temperaturas diárias de um modo satisfató- rio, de tal forma que as curvas descritas pelas equações, auxiliem no cálculo de Graus-Dia, que é uma importante medida na área de produção agrícola. Foram utilizados o Método dos Mínimos Quadrados e de SPLINE para a interpolação com quatro pontos, com estas funções foi calculado o Graus-dias para a cultura da cana-de-açúcar, no período de um ano e comparado com os métodos atuais. Ambos métodos apresentaram melhor desempenhoreduzindo os erros em aproximadamente 50%.