Avaliação de fluxos de calor e evapotranspiração pelo modelo SEBAL com uso de dados do sensor ASTER

Abstract

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da aplicação do modelo SEBAL em estimar os fluxos de energia em superfície e a evapotranspiração diária, numa extensa área de cultivo de arroz irrigado, no município de Paraíso do Sul, RS, tendo como parâmetros dados do sensor ASTER. As variáveis estudadas constituem importantes parâmetros do tempo e do clima em estudos agrometeorológicos e de racionalização no uso da água. As metodologias convencionais de estimativa desses parâmetros são pontuais e geralmente apresentam incertezas, que aumentam quando o interesse é o comportamento espacial desses parâmetros. Aplicou-se o algoritmo "Surface Energy Balance Algorithm for Land" (SEBAL), em uma imagem do sensor "Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer" (ASTER). As estimativas obtidas foram comparadas com medições em campo, realizadas por uma estação micrometeorológica localizada no interior da área de estudo. As estimativas mais precisas foram as de fluxo de calor sensível e de evapotranspiração diária, e a estimativa que apresentou maior erro foi a do fluxo de calor no solo. A metodologia empregada foi capaz de reproduzir os fluxos de energia em superfície de maneira satisfatória para estudos agrometeorológicos e de rendimento de culturas.Termos para indexação: arroz, calor latente, calor sensível, sensoriamento remoto, uso da água, resolução espacial. Evaluation of heat fluxes and evapotranspiration using SEBAL model with data from ASTER sensorAbstract -The objective of this study was to evaluate the efficiency of SEBAL model in estimating soil surface energy fluxes and daily evapotranspiration for a large area of irrigated rice farms, near the municipality of Paraíso do Sul, RS, Brazil, using data from ASTER sensor. The evaluated variables are important weather and climatic parameters for agrometeorological studies and rationalization of water use. The conventional methodologies for estimating these parameters generally present uncertainties, which increase when concern is in the spatial behavior of such parameters. The Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) was applied in an Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) scene and the estimates were compared to micrometeorological data retrieved from a station located in the studied area. The most accurate modeled parameter estimatives were sensitive heat and evapotranspiration, and the one which presented the highest error was soil heat flux. The adopted methodology was able to reproduce surface energy fluxes for agrometeorological and crop yield studies.Index terms: rice, latent heat, sensitive heat, remote sensing, water use, spatial resolution. IntroduçãoA evapotranspiração é um dos mais importantes fatores mediadores do clima e do tempo, tanto em escala global quanto local, consistindo da ligação entre energia, clima e hidrologia. Estima-se que, por meio da evapotranspiração global, aproximadamente 62% do volume precipitado sobre os continentes retorne à atmosfera (Dingman, 2002), fato que lh...

Evapotranspiração e estimativa da água consumida em perímetro irrigado do Semiárido brasileiro por sensoriamento remoto

“…No entanto, ao se simular a ET FAO com Ka = 0,9, esses erros foram reduzidos a 0,35 mm, 5,61% e 0,28 mm, respectivamente. Santos et al (2010) obtiveram EAM igual a 0,3 mm por dia ao Tabela 4. Valores de evapotranspiração de referência FAO-56 mensal (ETo) e real acumulada mensal (ETr Acum mensal), razão RETr/ETo e volume total evapotranspirado mensalmente, no período de maior demanda de água, na área total irrigada (ATI) do perímetro irrigado de São Gonçalo, em 2008.…”

“…Entre essas técnicas, destacamse o "surface energy balance algorithm for land" (SEBAL) (Bastiaanssen et al, 1998) e o "mapping evapotranspiration with internalized calibration" (METRIC) (Allen et al, 2007). O SEBAL tem se apresentado bastante preciso nas suas estimativas (Bastiaanssen et al, 1998;Folhes et al, 2009;Santos et al, 2010). O volume de água aplicado nas irrigações pode ser obtido ao se conjugar o volume de água resultante da evapotranspiração das culturas com o adicional da água perdida pelos sistemas de irrigação utilizados.…”

Use of Remote Sensing in Precision Agriculture: A Bibliometric Analysis

“…Ao computar o número de artigos desenvolvidos com a técnica do sensoriamento remoto orbital, comprovou-se que, além das estimativas de áreas plantadas e de produtividade, as imagens obtidas por sensores a bordo de satélites têm também demonstrado um grande potencial para monitorar ou detectar variabilidades espaciais e temporais de propriedades físico-química de solos (GENÚ; DEMATTÊ, 2010), parâmetros meteorológicos (SANTOS et al, 2010), biofísicos (GURTLER; FORMAGGIO, 2008;RAMIREZ;ZULLO JÚNIOR, 2010), mudanças fenológicas em culturas (RAMME et al, 2010) etc. Os sensores mais utilizados foram os sensores TM e ETM+ acoplados nas plataformas orbitais do Landsat 5 e Landsat 7, respectivamente; e o sensor MODIS a bordo do satélite Earth Observing System-EOS-AM (Terra).…”

Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração para áreas de cultivo de soja no sul do Brasil utilizando imagens do sensor TM Landsat 5

“…Na literatura científica demostra-se a potencialidade e capacidade de diversos tipos de sensores remotos, com diferentes métodos de calibração, de estimar os componentes do balanço de energia e da evapotranspiração utilizando-se informações orbitais nas bandas do infravermelho e do termal (Santos et al, 2010). Silva e Bezerra (2006), em estudo de quantificação dos componentes do balanço de energia utilizando imagens TM Landsat 5 e o algoritmo SEBAL, observaram variações entre 1% e 5% quando comparadas as medidas assim obtidas às de campo; e, French et al (2005), que utilizaram o sensor ASTER e avaliaram os fluxos de energia em superfície sobre diferentes culturas agrícolas, apresentaram resultados com variações superiores a 20%.…”