O presente estudo objetivou avaliar o desempenho de diferentes metodologias utilizadas na estimativa do saldo de radiação instantâneo (Rn), que é a principal fonte de energia em diversos processos naturais que ocorrem na superfície do nosso planeta. A área de estudo pertence à Bacia Hidrográfica do Rio Mogi-Guaçu. Os dados de superfície que foram empregados na calibração e validação do Rn, foram obtidos de duas torres micrometeorológicas instaladas em áreas de cerrado e de cana-de-açúcar. Foram utilizadas imagens do sensor MODIS e as metodologias empregadas foram SEBAL, METRIC e o modelo proposto por Bisht et al. O Rn no cerrado se mostrou sempre maior que o da cana-de-açúcar evidenciando que, nessas áreas nativas, há, portanto, uma maior quantidade de energia a ser convertida em calor sensível e latente. As metodologias empregadas mostraram-se bastante satisfatórias, havendo um melhor desempenho da metodologia METRIC. O fato da metodologia de Bisht et al. não necessitar de dados de superfície mostra-se bastante útil, já que na falta de medições de superfície tem-se a opção prática e sem custo para o usuário de fazer as estimativas do saldo de radiação.

O presente estudo teve como objetivo analisar a variação espaço-temporal do albedo e da cobertura vegetal da superfície na bacia hidrográfica do alto curso do Rio Paraíba, como importantes indicadores do processo de degradação das terras/desertificação. A bacia hidrográfica do alto curso engloba, total ou parcialmente, a área de 18 municípios, distribuídos nas microrregiões do Cariri Ocidental e Oriental do estado da Paraíba. As informações das duas variáveis foram obtidas de 168 imagens MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro radiometer), correspondentes aos doze meses do ano no período de 2000-2013. O teste Mann-Kendall (MK) foi utilizado para identificação da tendência, ao nível de significância de α = 0,05. Os valores do albedo, índice de vegetação ajustada ao solo (IVAS) e estatística MK foram espacializados por krigagem, para geração de mapas temáticos. Os principais resultados evidenciaram que os valores médios do albedo da superfície variam entre 11 e 21%, com máximos em fevereiro e mínimos em julho. Os valores médios mensais do IVAS variaram entre 0,18 e 0,36, com máximos em abril e mínimos em outubro. A precipitação pluvial é a variável que condiciona a variação do índice de vegetação e do albedo na região. Os municípios de São Sebastião do Umbuzeiro e Congo apresentaram, respectivamente, os maiores e menores valores médios do IVAS, em virtude das características climáticas e do relevo do primeiro município, com altitudes mais elevadas, que propiciam mais umidade. O município de Congo apresentou os menores valores de IVAS (0,15), sendo possível identificar uma correlação inversa com os valores de albedo da superfície, em consequência da vegetação mais rala ou mesmo inexistente, caracterizando um processo de degradação das terras. As tendências para as duas variáveis: albedo da superfície (Z = - 1,259) e IVAS (Z = - 0,164) são decrescentes, porém não significativas.

ResumoO comportamento espacial e temporal do saldo de radiação (Rn) à superfície terrestre tem sido tema de estudos sobre os ecossistemas de regiões semiáridas do globo e poucos estudos têm sido destinados à região semiárida do Brasil, especificamente no ecossistema de Caatinga. Logo, o objetivo deste estudo foi utilizar uma metodologia que não necessite diretamente de dados de superfície para estimar o Rn na região semiárida da Paraíba, a partir de dados orbitais do sensor MODIS, e validar com dados medidos em áreas experimentais de Caatinga em recuperação e degradada. Diante dos resultados encontrados, pode-se constatar a eficácia da metodologia proposta, sendo a mesma mais precisa em áreas com o solo mais descoberto. De acordo com a análise estatística, a metodologia apresentou uma melhor qualidade do ajuste para a área em recuperação, com a variação explicada de 78% e para a área degradada de 61%. Palavras-chave: saldo de radiação, albedo, imagens MODIS, semiárido, caatinga. Obtaining of Environmental Parameters in the Semiarid Region of Paraíba by MODIS Data AbstractThe spatial and temporal behavior of the surface net radiation (Rn) has been studied on ecosystems of semi-arid regions of the world and few studies have been intended for semi-arid region of Brazil, specifically in the Caatinga ecosystem. Therefore, the aim of this study was to use a methodology that does not require surface data to estimate the Rn in the semiarid region of Paraíba, from orbital MODIS data, and validate with data measured in experimental areas of Caatinga in recovery and degraded. Considering the results, it can be seen the effectiveness of the proposed methodology, and the same more precise in areas with the barest ground. According to the statistical analysis methodology showed a better quality of fit for the recovery area, with explained variance of 78% and a degraded area of 61%.

No abstract

O objetivo deste estudo foi apresentar as variações do albedo, do índice de vegetação por diferença normalizada (IVDN) e do índice de vegetação para ajustamento do solo (IVAS) para a bacia do alto curso do Rio Paraíba, composta por 18 municípios. Os parâmetros foram obtidos a partir de imagens Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) da plataforma Terra, sendo todas as rotinas computacionais necessárias executadas através do programa ERDAS Imagine 8.5. Foram utilizadas imagens referentes aos dias julianos: 025, 033, 089, 0,97, 137, 169, 201, 233, 273, 281, 313, 337 de 2013. O albedo foi estimado pelos métodos de Liang (2000) e Tasumi et al. (2008) visando a precisão das estimativas. Os resultados evidenciam que a precipitação é identificada como fator de controle decisivo da tendência dos índices de vegetação e, indiretamente, do albedo. O município de Caraúbas foi o que apresentou menor índice de vegetação, tanto pelo IVDN quanto pelo IVAS, enquanto o município de São Sebastião do Umbuzeiro apresentou os índices mais elevados. O mês de fevereiro apresentou os maiores valores de albedo para os municípios e menores valores de IVDN. Por outro lado, o mês de maio apresentou os valores menores de albedo e maiores de IVDN e IVAS, devido a curta estação chuvosa na região, que é compreendida entre fevereiro, março e abril.    A B S T R A C T The aim of this study was to present the variations of albedo, index of normalized difference vegetation (NDVI) and the vegetation index adjusted for soil (SAVI) to the basin of the upper course of the Rio Paraiba, composed of 18 municipalities. The parameters were obtained from images Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Earth platform, with all the necessary computational routines performed by the ERDAS Imagine program 8.5 images related to Julian days were used:. 025, 033, 089, 0.97 , 137, 169, 201, 233, 273, 281, 313, 337, 2013. Albedo were estimated by the methods of Liang (2000) and Tasumi et al. (2008) aimed at the precision of the estimates. Results indicateds show that precipitation may be is identified as a decisive factor controlling the trend of vegetation indices and, indirectly, albedo. The municipality Caraúbas showed the lowest vegetation index, NDVI as much by the SAVI, while the city of São Sebastião do Umbuzeiro showed the highest levels. The month of February had the highest albedo values for municipalities and lower values of NDVI. Moreover, the month of May had the lowest albedo and higher NDVI values and SAVI due to the short rainy season in the region, comprising between February, March and April. Keywords: Caatinga; wettest quarter; dry and wet seasons.

The study of energy, water, and carbon exchanges between ecosystems and the atmosphere is important in understanding the role of vegetation in regional microclimates. However, they are still relatively scarce when it comes to Caatinga vegetation. This study aims to identify differences in the dynamics of critical environmental variables such as net radiation (Rn), evapotranspiration (ET), and carbon fluxes (gross primary production, GPP) in contrasting recovered Caatinga (dense Caatinga, DC) and degraded Caatinga (sparse Caatinga, SC) in the state of Paraíba, northeastern Brazil. Estimates were performed using the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), and comparisons between estimated and measured data were conducted based on the coefficient of determination (R2). The fluxes were measured using the Eddy Covariance (EC) method for comparison with the same variables derived from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data aboard the Terra satellite. The estimates showed higher Rn values for the DC, indicating that this area should have greater energy availability for physical, biological, and chemical processes. The R2 between daily Rn estimates and observations was 0.93. The ET estimated using the SEBAL showed higher differences in relation to the observed values; however, it presented better spatial discrimination of the surface features. The MOD16A2 algorithm, however, presented ET values closer to the observed data and agreed with the seasonality of the Enhanced Vegetation Index (EVI). The DC generally showed higher ET values than the SC, while the MODIS data (GPP MOD17A2H) presented a temporal behavior closer to the observations. The difference between the two areas was more evident in the rainy season. The R2 values between GPP and GPP MOD17A2H were 0.76 and 0.65 for DC and SC, respectively. In addition, the R2 values for GPP Observed and GPP modeled were lower, i.e., 0.28 and 0.12 for the DC and SC, respectively. The capture of CO2 is more evident for the DC considering the whole year, with the SC showing a notable increase in CO2 absorption only in the rainy season. The GPP estimated from the MOD17A2H showed a predominant underestimation but evidenced the effects of land use and land cover changes over the two areas for all seasons.

This study aimed to estimate the surface net radiation (Rn) for the States of Paraíba and Rio Grande do Norte and validate the results with data measured in validate the results with measurements in experimental recovering (CRec), degraded (CDeg), and preserved (CPres) areas of Caatinga. Seventeen images of the MODIS sensor on board the Terra satellite were selected for CRec and CDeg in the State of Paraíba and twenty-eight images for CPres in the state of Rio Grande do Norte, corresponding to the period of January to December 2014. The MODIS-Terra MOD09A1 and MOD11A2 products were used. Parametric (Shapiro-Wilk) and non-parametric (Kolmogorov-Smirnov and Wilcoxon-Mann-Whitney) tests were applied to understand the patterns. Statistical error indices were applied to verify the accuracy of the estimates in relation to the observed values. Only the measured albedo (α_meas) met the assumption of normality. According to mean absolute percentage error statistics, the model used to estimate the albedo was classified as inappropriate for CPres and CRec ( 25%), while it was satisfactory for CDeg (15-25%). Significant differences between observed and estimated values were absent only for the variable Rn in the three observation sites. The good performance of Rn estimates confirms the efficiency of the application of the method in semiarid regions.

Studies on the use and land cover are very important and report on changes in the earth's surface, often caused by human action. In this context, this study aimed to characterize the use and land cover in the state of Paraiba. A time series of products (MCD12Q1) the sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) for the period 2003 to 2012. We used the classification of the type 3, which takes into account the leaf area index was used (LAI) and photosynthetically active radiation fraction (fPAR). An adaptation of the product classification was made, which is global, for the types of vegetation in the state of Paraiba. The results show a predominance of Savannah coverage (Caatinga) comprising the mesoregions the Sertão and Borborema. The mesoregions do Agreste and Litoral presented in the first three years of the series, a denser vegetation of broadleaf crops (wet forest), Grasses / cereals (transition vegetation) and shrubs (Caatinga tree). In addition, urban areas increased over the study period. The product used can be useful for monitoring the soil cover of the organs of state environmental management. Keywords: remote sensing, vegetation, climate