Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8755
Title: Avaliação dos componentes do balanço de energia e evapotranspiração em região semiárida usando imagens orbitais Landsat T-5 TM e Terra-Modis.
Other Titles: Evaluation of energy balance and evapotranspiration components in semi-arid region using Landsat T-5 TM and Terra-Modis orbital images.
???metadata.dc.creator???: COSTA FILHO, José Ferreira.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Bernardo Barbosa da.
AZEVEDO, Pedro Vieira de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILANS, Alain Marie Bernard Passerat de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SOUZA, Francisco de Assis Salviano de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SILVA, Vicente de Paulo Rodrigues da.
Keywords: Evapotranspiração;Energia;Imagens Orbitais;Terra Modis;Landsat 5 TM;Evapotranspiration;Electricity;Orbital Images
Issue Date: 29-Oct-2005
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: COSTA FILHO, José Ferreira da. Avaliação dos componentes do balanço de energia e evapotranspiração em região semiárida usando imagens orbitais Landsat T-5 TM e Terra-Modis. 2005. 142f. (Tese de Doutorado em Recursos Naturais), Programa de Pós-graduação em Recursos Naturais, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba – Brasil, 2005. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8755
???metadata.dc.description.resumo???: O principal objetivo do presente trabalho foi avaliar os componentes do balanço de energia e a evapotranspiração em região semi-árida usando o algoritmo SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land – (Bastiaanssen, 1995) e imagens orbitais dos satélites Landsat-5 TM e Terra/Modis. A área de estudo foi o Perímetro Irrigado Senador Nilo Coelho, localizado às margens do rio São Francisco em Petrolina-PE, Brasil. Para consecução dos objetivos foram utilizadas imagens obtidas nos dias 24 de setembro de 2003 e 12 de outubro de 2004 para ambos os satélites, que cobre parte das áreas irrigadas do perímetro, o lago de Sobradinho, parte do rio São Francisco e áreas com vegetação nativa (caatinga). Foram determinados o albedo da superfície (a), índices de vegetação (NDVI, SAVI e LAI) e a temperatura da superfície (Ts) para cada pixel. A radiação incidente de onda curta foi estimada em função da constante solar, da transmissividade atmosférica, do ângulo zenital solar e do inverso do quadrado da distância relativa Terra- Sol. A radiação incidente de onda longa teve como base para a sua estimativa a temperatura do ar medida na estação meteorológica de superfície e a radiação emitida de onda longa estimada com base na temperatura da superfície. A partir dessas variáveis foi determinou-se o saldo de radiação (Rn) cujos valores médios estimados pelo Landsat-5 TM e Terra/Modis para o dia 24/09/2003 foram 677,8 W m-2 e 615,8 W m-2, respectivamente e para as imagens do dia 12/10/2004, 667,0 W m-2 e 579,0 W m-2 respectivamente. O fluxo de calor no solo (G), estimado em função do Rn, Ts, a e do NDVI, apresentou para o dia 24/09/2003, o valor médio de 115,3 W m-2 para a imagem Landsat-5 TM e 112,8 W m-2 para o Terra/Modis; no entanto, para a data de 12/10/2004, os valores médios dessa mesma variável foram 113,6 W m-2 e 118,0 W m-2, respectivamente. O fluxo de calor sensível (H), estimado com a aplicação do processo iterativo, em função da velocidade do vento e da altura média da vegetação obtidos da estação meteorológica de superfície e também com base em dois pixels de referência (quente e frio) para se determinar a diferença de temperatura entre a superfície e o ar próximo a mesma, apresentou para o dia 24/09/2003 os valores médios de 302,3 W m-2 e 385,5 W m-2, respectivamente, para os satélites Landsat-5 TM e Terra/Modis. Em 12/10/2004 os valores médios de H estimados pelos referidos satélites foram 314,4 W m-2 e 399,1 W m-2, respectivamente, um pouco superiores aos de 2003. O fluxo de calor latente (lE), calculado como parte residual do balanço de energia à superfície, apresentou valores médios de 225,8 W m-2 e 233,9 W m-2 para a data de 24/09/2003 e de 255,3 W m-2 e 260,4 W m-2 para o dia 12/10/2004. Os valores médios de lE em 2004 foram também um pouco superiores aos de 2003, provavelmente em decorrência do início do período chuvoso na área de estudo que afetou o albedo, a temperatura da superfície e consequentemente o fluxo de calor do solo das áreas não irrigadas. A evapotranspiração (ET) apresentou valores médios de 2,1 mm dia-1 e 1,8 mm dia-1 para o dia 24/09/2003, valores esses determinados pelo Landsat-5 TM e Terra/Modis, respectivamente, com valores máximos de 4,2 mm dia-1 e 4,5 mm dia-1. Já para 12/10/2004 os valores médios da ET foram um pouco superiores aos de 2003; a ET média estimada em 2004 pelo Landsat foi de 2,5 mm dia-1, com um valor máximo de 5,3 mm dia-1; a ET média estimada pelo Terra/Modis para esse mesmo dia foi de 2,8 mm dia-1, com um valor máximo de 4,9 mm dia-1. O fluxo do saldo de radiação (Rn), o fluxo de calor sensível (H), o fluxo de calor do solo (G) e o fluxo de calor latente (lE), estimados pelo SEBAL sobrestimaram os valores medidos em campo; a ET média diária estimada pelo SEBAL foi 2,3 mm, com um valor médio máximo de 5,1 mm e o valor médio medido em campo foi de 2,0 mm com um máximo de 4,6 mm.
Abstract: The main objective of this work was to evaluate the components of energy balance and the evapotranspiration in semiarid region using SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land - (Bastiaanssen, 1995) and satellite images from Landsat-5 TM and Terra/Modis. The area of the study was the irrigated perimeter Senator Nilo Coelho, located in the margins of São Francisco river in Petrolina-PE, Brazil. For attainment of the objectives, orbital images for the both satellites were used, obtained on 24/09/2003 and 12/10/2004, that cover part of the irrigated areas of the perimeter, the Sobradinho lake, a part of São Francisco river and areas with native vegetation. It was determined the surface albedo (a), vegetation indexes (NDVI, SAVI and LAI) and the surface temperature (Ts) for each pixel. The shortwave incident radiation was determined in function of the solar constant, atmospheric transmissivity, solar incidence angle and of the inverse squared relative earthsun distance. The incident longwave radiation was estimated using air temperature measured in the meteorological station and the emitted longwave radiation was estimated in basis of surface temperature. From these variables was determined the net radiation flux (Rn), whose medium values estimated by Landsat-5 TM and Terra/Modis to the day 24/09/2003 was 677.8 W m-2 and 615.8 W m-2, respectively, and to the day 12/10/2004 the medium values estimated was 667.0 W m-2 and 579.0 W m-2, respectively. The soil heat flux (G) estimated in function of Rn, Ts, a and the NDVI, it presented for the day 24/09/2003 the medium value of 118.3 W m-2 for Landsat-5 TM’s image and the value 112.8 W m-2 for the Terra/Modis; however, to the day 12/10/2004, the medium values for the same variables was 113.6 W m-2 and 118.0 W m-2, respectively. The sensible heat flux (H), was estimated using an iterative process in function of the wind speed, the vegetation height of the meteorologic station and were utilized two anchor pixels (hot and cold) to determine the difference between the surface temperature and air temperature. The average values for H on 24/09/2003 were 302.3 W m-2 and 385.5 W m-2, to the satellites Landsat-5 TM and Terra/Modis, respectively. The average values for H on 12/10/2004 were 314.4 W m-2 and 399.1 W m-2, respectively, above to the values of 2003. The latent heat flux (lE), was compute as a residual of surface energy balance. The average values of lE on 24/09/2003 were 225.8 W m-2 and 233.9 W m-2, respectively, and 255.3 W m-2 and 260.4 W m-2 on 12/10/2004. The medium values of lE in 2004 they were also a little superiors to the of 2003, probably due to the beginning of the rainy period in the study area that affected the albedo, the surface temperature and consequently the soil heat flux in no irrigated areas. The evapotranspiration (ET), presented medium values of 2.1 mm day-1 and 1.8 mm day-1 for the 24/09/2003, values those determined by Landsat-5 TM and Terra/Modis, respectively, with maximum values of 4.2 mm day-1 and 4.5 mm day-1. Already for the date of 12/10/2004 the medium values of ET were a little superiors to the 2003; the medium estimated ET in 2004 for Landsat was 2.5 mm day-1, with a maximum value of 5.3 mm day-1. The medium estimated ET value by the Terra/Modis for the same day was 2.8 mm day-1, with a maximum value of 4.9 mm day-1. The net radiation flux (Rn), the sensible heat flux (H), the soil heat flux (G) and the latent heat flux (lE), estimated by SEBAL they overestimated the measured values in field; the average daily ET estimated by SEBAL was 2.3 mm, with a medium maximum value of 5.1 mm while the measured medium value in field was 2.0 mm and the medium maximum value of 4.6 mm.
Keywords: Evapotranspiração
Energia
Imagens Orbitais
Terra Modis
Landsat 5 TM
Evapotranspiration
Electricity
Orbital Images
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Naturais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8755
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
JOSÉ FERREIRA DA COSTA FILHO - TESE PPGRN 2005.pdfJosé Ferreira da Costa Filho - Tese PPGRN 20052.93 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.