Mapeamento da evapotranspiração real por imagens orbitais em bacia representativa no estado de Pernambuco

• Main Author: GUSMÃO, Ana Claudia Villar e Luna
• Other Authors: MONTENEGRO, Suzana Maria Gico Lima
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal Rural de Pernambuco 2018
• Subjects: Evapotranspiração real; Imagem orbital; Bacia hidrográfica; CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Online Access: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7662

Submitted by Mario BC ([e-mail]) on 2018-10-25T12:38:43Z No. of bitstreams: 1 Ana Claudia Villar e Luna Gusmao.pdf: 6720779 bytes, checksum: 0e1605db9188d20cf80950db057b8ac6 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-10-25T12:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Claudia Villar e Luna Gusmao.pdf: 6720779 bytes, checksum: 0e1605db9188d20cf80950db057b8ac6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === The study, assessment and monitoring of hydrological processes in a river basin are fundamental for an efficient management of water use. In this context, quantifying evapotranspiration is of great relevance considering that it is one of the most important components of a hydrological cycle, because it represents the loss of surface water to the atmosphere and its use by the crops. The objective of this research is to improve the actual evapotranspiration (Etr) provided by the Mu et al. (2007) algorithm. This enhancement will be achieved by the use of meteorological data with higher resolution in modelling, and through a better estimation of the parameters involved in the computation of aerodynamic resistance and the crop. The research was carried out in the Tapacurá Basin in the state of Pernambuco, Northeast Brazil, where an experimental meteorological tower was installed, which served as the basis for the input meteorological data provision, as well as for ETr determination by the energy balance method by the Bowen ratio (BERB). The model was processed from eight-day products (MOD09Q1) between 2011 and 2012. Due to the atmospheric conditions of the Tapacura Basin, which are very cloudy, the selection of cloud-free pixels was performed resulting in a more cleaned image every thirty days. Thus forming a monthly composition of albedo and vegetation indexes (IAF and EVI 2). It was then admitted that these variables remain constant during the month, enabling the determination of daily net radiation (Rn24h) and daily actual evapotranspiration. For the Rn24h, a local calibration of the model proposed by De Bruim (1987) was performed through the CNR4 sensor installed at the site in 2015 and 2016. The calibrated model was used to determine the Rn24h in 2011 and 2012. Through the composition of albedo, solar radiation data, daily atmospheric transmittance and calibration of the Rn24h model, it was possible to obtain results for all of 2011 and 2012. The Rn24h results estimated by remote sensing showed a good correlation with the ones measured at the station (R² = 0.9692, for the year 2011 and R² = 0.9373, for the year 2012). The validation of the ETr by remote sensing by the BERB presented the Mean Absolute Error (EAM), Mean Relative Error (ERM) and Root Mean Square Error (REQM), which were respectively, 0.73 mm day -1, 17, 1% and 0.93 mm day -1 for 2011 and 0.58 mm day -1, 26.8% and 0.70 mm day -1 for 2012. The results were consistent with the literature and showed that the proposed methodology is efficient in studies of spatial and temporal distribution of ETr for the studied region. === O estudo, avaliação e monitoramento de processos hidrológicos em bacias hidrográficas são fundamentais para que haja uma gestão eficaz do uso da água. Diante dessa afirmação, a quantificação dos componentes do balanço hídrico, como a evapotranspiração, é muito importante para um gerenciamento sustentável desse recurso. Tendo em vista a importância desse tema, o objetivo do presente trabalho é o aprimoramento da quantificação da evapotranspiração real (ETr) obtida pelo algoritmo proposto Mu et al. (2007), a partir da utilização de dados meteorológicos de melhor resolução espacial e otimização da estimativa dos parâmetros envolvidos no cômputo das resistências aerodinâmica e da cultura. A pesquisa foi realizada na bacia hidrográfica do rio Tapacurá (estado de Pernambuco, região Nordeste do Brasil), onde foi instalada uma torre meteorológica experimental para fornecer os dados de entrada para alimentar o referido modelo. Outrossim, os dados da estação meteorológica também foram utilizados para validar a ETr pelo método do balanço de energia através da razão de Bowen (BERB). O modelo foi processado a partir de produtos de oito dias (MOD09Q1) entre os anos de 2011 e 2012. Devido às condições atmosféricas da bacia hidrográfica do rio Tapacurá, que são de muita nebulosidade, foi realizada a seleção de pixels livres de nuvens resultando em uma imagem mais limpa a cada trinta dias. Com isso, foi realizada uma composição mensal do albedo e dos índices de vegetação (IAF e EVI 2), necessários para a determinação do saldo de radiação diário (Rn24h) e a evapotranspiração real diária, admitindo que essas variáveis permanecem constantes durante o mês. Para o Rn24h, foi realizada a calibração local do modelo proposto por De Bruim (1987), através do sensor CNR4 instalado no local entre os anos de 2015 e 2016 e calibrados para a determinação do Rn24h nos anos 2011 e 2012. Através da composição do albedo, de dados de radiação solar, da transmitância atmosférica diária e da calibração do modelo do Rn24h, foi possível obter resultados para todos os dias dos anos 2011 e 2012. Os resultados do Rn24h estimado por sensoriamento remoto evidenciaram boa correlação com o medido na estação (R² = 0,97 para o ano de 2011 e R² = 0,94 para o ano de 2012). A validação da ETr por sensoriamento remoto apresentou Erro Absoluto Médio (EAM), Erro Relativo Médio (ERM) e Raiz do Erro Quadrático Médio (REQM) de 0,73 mm dia-1, 17,1% e 0,93 mm dia-1 para o ano de 2011, respectivamente. Para o ano de 2012, os índices estatísticos supracitados foram de 0,58 mm dia-1, 26,8% e 0,70 mm dia-1, respectivamente. Os resultados apresentaram-se condizentes com a literatura e evidenciaram que a metodologia proposta demonstrou eficiência em estudos da distribuição espacial e temporal da ETr para região estudada.