Avaliação dos processos hidrológicos em uma bacia do semiárido com o modelo SWAT calibrado com evapotranspiração por satélite.

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Campus Campina Grande | Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
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PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
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Mestrado em Meteorologia.
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dc.creator.ID	LIMA, I. P. C.	pt_BR
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/8722587293036394	pt_BR
dc.contributor.advisor1	SAAD, Sandra Isay.
dc.contributor.advisor1ID	SAAD, S. I.	pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/0103102694865890	pt_BR
dc.contributor.referee1	SILVA, Jonathan Mota da.
dc.contributor.referee2	BARBOSA, Humberto Alves.
dc.contributor.referee3	DOMINGUES, Leonardo Moreno.
dc.description.resumo	A calibração de modelos hidrológicos é um processo moroso, e por vezes, um desafio para uma significativa parcela de bacias hidrográficas brasileiras dada a frágil densidade espacial e a descontinuidade temporal das medidas hidrometeorológicas, às incertezas na representação das características físicas e as intervenções humanas como, por exemplo, as barragens e/ou reservatórios. O objetivo deste trabalho foi analisar o uso da evapotranspiração estimada por sensoriamento remoto na calibração do modelo hidrológico distribuído, o SWAT, para uma bacia hidrográfica do Semiárido brasileiro, a fim de avaliar os seus processos hidrológicos. O modelo utilizado foi o Soil Water Assessement Tool (SWAT) que incorpora três métodos, que foram utilizados neste estudo, para o cálculo da evapotranspiração: Penman Monteith, Priestley-Taylor e Hargreaves. Foram obtidos os coeficientes das funções ME (Mean Error), RMSE (Root-Mean-Square Error), KGE (Kling-Gupta efficiency), NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), o R² (coeficiente de determinação) e o coeficiente br2. Os resultados indicaram que o método de Priestley-Taylor foi o método que apresentou o melhor desempenho na simulação da ET, enquanto que o método de Hargreaves apresentou a pior entre os três métodos. Quanto às vazões simuladas, o modelo apresentou resultados mais favoráveis na simulação das vazões mínimas em relação às vazões máximas. A simulação realizada utilizando o método de Hargreaves apresentou uma maior destreza na vazão e o método de Priestley-Taylor a pior. Após a calibração, um estudo dos componentes do balanço hídrico foi feito através da análise de tendência estimada com o método de Theil-Sen e constatou-se que a seca enfrentada desde 2012 até 2018 trouxe significativas reduções para os componentes do balanço hídrico na bacia do rio Piancó. A precipitação apresentou uma redução de 2,3%, a evapotranspiração (1,4%) e a vazão apresentou uma redução de 4,7%. Este estudo mostrou o potencial de uso de modelos hidrológicos calibrados com dados de sensoriamento remoto, e em particular, a evapotranspiração, para estimativa de vazão em locais com pouca disponibilidade de dados in loco. Além disso, a avaliação dos distintos métodos de estimativa de evapotranspiração potencial mostrou que o uso da média das simulações (ensemble) pode ser mais vantajoso do que o uso de um único método.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN	pt_BR
dc.publisher.program	PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA	pt_BR
dc.publisher.initials	UFCG	pt_BR
dc.subject.cnpq	Meteorologia	pt_BR
dc.title	Avaliação dos processos hidrológicos em uma bacia do semiárido com o modelo SWAT calibrado com evapotranspiração por satélite.	pt_BR
dc.date.issued	2022-03-30
dc.description.abstract	The calibration of hydrological models is a lengthy process, and sometimes a challenge for a significant portion of the Brazilian watersheds, given the fragile spatial density and temporal discontinuity of hydrometeorological measurements, the uncertainties in the representation of physical characteristics, and human interventions such as, for example, dams and/or reservoirs. The objective of this study was to analyze the use of evapotranspiration estimated by remote sensing in the calibration of the distributed hydrological model, SWAT, for a watershed in the Brazilian semiarid region, in order to evaluate its hydrological processes. The model used was the Soil Water Assessment Tool (SWAT) that incorporates three methods, which were used in this study, to calculate evapotranspiration: Penman-Monteith, Priestley Taylor, and Hargreaves. The coefficients of the functions ME (Mean Error), RMSE (Root Mean-Square Error), KGE (Kling-Gupta efficiency), NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), the R² (determination coefficient) and the br2 coefficient were obtained. The results indicated that the Priestley-Taylor method was the method that presented the best performance in the ET simulation, while the Hargreaves method presented the worst. As for the simulated discharge, the model showed more favorable results in the simulation of minimum flows in relation to maximum flows. The Hargreaves method showed the greatest performance in the discharge simulation and the Priestley-Taylor showed the worst. After calibration, a study of the water balance components was carried out through the trend analysis estimated with the Theil-Sen method and it was found that the drought faced from 2012 to 2018 brought significant reductions to the water balance components in the basin of the river Piancó. Precipitation showed a reduction of 2.3%, evapotranspiration (1.4%) and flow showed a reduction of 4.7%. This study showed the potential of using hydrological models calibrated with data from remote sensing, and in particular, evapotranspiration, to estimate discharge in places with few in loco data. Furthermore, the evaluation of different methods for estimating potential evapotranspiration showed that the use of the average of the simulations (ensemble) can be more advantageous than the use of a single method.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26537
dc.date.accessioned	2022-08-09T12:30:46Z
dc.date.available	2022-08-09
dc.date.available	2022-08-09T12:30:46Z
dc.type	Dissertação	pt_BR
dc.subject	Meteorologia de meso e grande escalas	pt_BR
dc.subject	Sensoriamento remoto	pt_BR
dc.subject	Hidrometeorologia	pt_BR
dc.subject	Evapotranspiração	pt_BR
dc.subject	Modelagem hidrológica	pt_BR
dc.subject	Balanço hídrico	pt_BR
dc.subject	Semiárido	pt_BR
dc.subject	Meso and large scale meteorology	pt_BR
dc.subject	Remote sensing	pt_BR
dc.subject	Hydrometeorology	pt_BR
dc.subject	Evapotranspiration	pt_BR
dc.subject	Hydrological modeling	pt_BR
dc.subject	Water balance	pt_BR
dc.subject	Semi-arid	pt_BR
dc.subject	Meteorología meso y de gran escala	pt_BR
dc.subject	Detección remota	pt_BR
dc.subject	Hidrometeorología	pt_BR
dc.subject	Evapotranspiración	pt_BR
dc.subject	Modelado hidrológico	pt_BR
dc.subject	Equilibrio hídrico	pt_BR
dc.subject	Semi árido	pt_BR
dc.subject	Météorologie méso et à grande échelle	pt_BR
dc.subject	Télédétection	pt_BR
dc.subject	Hydrométéorologie	pt_BR
dc.subject	Évapotranspiration	pt_BR
dc.subject	Modélisation hydrologique	pt_BR
dc.subject	Bilan hydrique	pt_BR
dc.subject	Semi-aride	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.creator	LIMA, Ingrid Paloma Carneiro de.
dc.publisher	Universidade Federal de Campina Grande	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.title.alternative	Evaluation of hydrological processes in a semi-arid basin with the SWAT model calibrated with satellite evapotranspiration.	pt_BR
dc.identifier.citation	LIMA, I. P. C. de. Avaliação dos processos hidrológicos em uma bacia do semiárido com o modelo SWAT calibrado com evapotranspiração por satélite. 2022. 93 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.	pt_BR