Sugar cane energy and water balance by remote sensing in the São Paulo State, Braziil.

A porção nordeste do Estado de São Paulo destaca-se pelas grandes áreas cultivadas com cana-de-açúcar. Considerando estas mudanças de uso da terra, um produto MODIS foi usado em conjunto com dados agrometeorológicas para a quantificação dos componentes dos balanços de energia e de água, ao longo do ano de 2012. Dois tipos de manejo foram considerados, colheita da cana com e sem queima. Para ambos os tipos de manejo, a parcela do saldo de radiação (Rn) usada como fluxos de calor latente (λE), variou de 0,27 a 0,87, enquanto que aquela para o fluxo de calor sensível (H) esteve entre 0,13 e 0,74. Com queima na colheita a cultura usou até 5% menos e 6% mais da energia disponível para, respectivamente, os processos de evapotranspiração (ET) e para aquecimento do ar. Para análises das condições de umidade do solo, um índices termo hídricos foram aplicados, evidenciando algumas situações de benefícios de irrigações suplementares para a produção, no período de julho a outubro. Os principais resultados são a quantificação dos components dos balanços de energia e de água em larga escala e da influência dos manejos de colheita da cultura nas trocas energéticas e as necessidades da irrigação suplementar

A SENSIBILIDADE DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO PARA USOS DO SOLO E TOPOGRAFIA EM ÁREA DO BIOMA CERRADO – BRASIL

Evapotranspiration (ET) is a crucial element in the spatiotemporal dynamics of moisture, energy, and heat, and is related to climatic, pedogeomorphological, and phytophysiognomic aspects of the landscape. Therefore, estimating ET requires dynamic and integrated temporal analysis with biophysical landscape factors. The study aimed to analyze the behavior of ET through the analysis of land use and land cover and topographic in time series. The Simple Algorithm for Evapotranspiration Recovery (SAFER) model was used to obtain the variable ET in the periods of 01/21, 02/22, 05/13 and 06/30/2019 (variables). A database of explanatory covariates was constructed, including land use and land cover, satellite image data (Landsat-8) and digital elevation model (SRTM). The values of variables and covariates were extracted into a grid of points and separated for three altimetric conditions, and the linear Gaussian Models (GLM) were applied to the point data. The most explanatory spectral covariates for the ET variation were Albedo and Surface Temperature. And the covariates related to topography were Digital Elevation Model and Topographic Moisture Index. In general, the wet period presents a higher ET rate (2.06 mm d-¹). Forests generated the highest ET regardless of period (1.62 mm d-¹ to 4.03 mm d-¹). Elevated topography also influences the increase in ET in relation to the same lower altimetry classes (A2 and A3). This influence is associated with the altitude dynamics and intrinsic elements of the region, such as the marshy environment in the A3 region, where the highest ET values occurred. This work stands out from its peers for addressing the influence of landscape aspects on the knowledge of evapotranspiration variation, a vanguard theme in the scope of spatial analysis.A evapotranspiração (ET) é um elemento crucial na dinâmica espaço-temporal de umidade, energia e calor, e está relacionada a aspectos climáticos, pedogeomorfológicos e fitofisionômicos da paisagem. Portanto, estimar ET requer análise temporal dinâmica e integrada com fatores biofísicos da paisagem. O estudo teve como objetivo analisar o comportamento do ET por meio da análise do uso e cobertura do solo e da topográficas em série temporal. O modelo Algoritmo Simples para Recuperação da Evapotranspiração (SAFER) foi utilizado para obter a variável ET nos períodos de 21/01, 22/02, 13/05 e 30/06/2019 (variáveis). Um banco de dados de covariáveis explicativas foi construído, incluindo uso e cobertura do solo, dados de imagem de satélite (Landsat-8) e modelo digital de elevação (SRTM). Os valores das variáveis e covariáveis foram extraídos para uma grade de pontos e separados para três condições altimétricas, e nos dados pontuais foram aplicados os Modelos Lineares Gaussianos (GLM). As covariáveis espectrais mais explicativas para a variação de ET foram Albedo e Temperatura da Superfície. E as covariáveis relacionadas à topografia foram Modelo Digital de Elevação e Índice de Umidade Topográfica. Em geral, o período úmido apresenta maior taxa de ET (2,06 mm d-¹). As Florestas geraram a maior ET independente do período (1,62 mm d-¹ a 4,03 mm d-¹). A topografia elevada também influencia no aumento do ET em relação às mesmas classes de altimetria inferior (A2 e A3). Essa influência está associada à dinâmica de altitude e a elementos intrínsecos da região, como o ambiente pantanoso na região A3, onde ocorreram os maiores valores de ET. Este trabalho destaca-se dos pares por abordar a influência de aspectos da paisagem no conhecimento da variação da evapotranspiração, tema de vanguarda no âmbito da análise espacial

The sensitivity of evapotranspiration for land uses and topography in area of Cerrado Biome - Brazil.

Abstract: Evapotranspiration (ET) is a crucial element in the spatiotemporal dynamics of moisture, energy, and heat, and is related to climatic, pedogeomorphological, and phytophysiognomic aspects of the landscape. Therefore, estimating ET requires dynamic and integrated temporal analysis with biophysical landscape factors. The study aimed to analyze the behavior of ET through the analysis of land use and land cover and topographic in time series. The Simple Algorithm for Evapotranspiration Recovery (SAFER) model was used to obtain the variable ET in the periods of 01/21, 02/22, 05/13 and 06/30/2019 (variables). A database of explanatory covariates was constructed, including land use and land cover, satellite image data (Landsat-8) and digital elevation model (SRTM). The values of variables and covariates were extracted into a grid of points and separated for three altimetric conditions, and the linear Gaussian Models (GLM) were applied to the point data. The most explanatory spectral covariates for the ET variation were Albedo and Surface Temperature. And the covariates related to topography were Digital Elevation Model and Topographic Moisture Index. In general, the wet period presents a higher ET rate (2.06 mm d-¹). Forests generated the highest ET regardless of period (1.62 mm d-¹ to 4.03 mm d-¹). Elevated topography also influences the increase in ET in relation to the same lower altimetry classes (A2 and A3). This influence is associated with the altitude dynamics and intrinsic elements of the region, such as the marshy environment in the A3 region, where the highest ET values occurred. This work stands out from its peers for addressing the influence of landscape aspects on the knowledge of evapotranspiration variation, a vanguard theme in the scope of spatial analysis

Estimation of actual crop coefficients using remotely sensed vegetation indices and soil water balance modelled data

A new procedure is proposed for estimating actual basal crop coefficients from vegetation indices (Kcb VI) considering a density coefficient (Kd) and a crop coefficient for bare soil. Kd is computed using the fraction of ground cover by vegetation (fc VI), which is also estimated from vegetation indices derived from remote sensing. A combined approach for estimating actual crop coefficients from vegetation indices (Kc VI) is also proposed by integrating the Kcb VI with the soil evaporation coefficient (Ke) derived from the soil water balance model SIMDualKc. Results for maize, barley and an olive orchard have shown that the approaches for estimating both fc VI and Kcb VI compared well with results obtained using the SIMDualKc model after calibration with ground observation data. For the crops studied, the correlation coefficients relative to comparing the actual Kcb VI and Kc VI with actual Kcb and Kc obtained with SIMDualKc were larger than 0.73 and 0.71, respectively. The corresponding regression coefficients were close to 1.0. The methodology herein presented and discussed allowed for obtaining information for the whole crop season, including periods when vegetation cover is incomplete, as the initial and development stages. Results show that the proposed methods are adequate for supporting irrigation managementinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Modelagem espaçotemporal dos componentes dos balanços de energia e de água no Semiárido brasileiro.

Este trabalho objetivou realizar um estudo comparativo de desempenho entre o Safer e o Sebal em relação à capacidade de quantificação da variação espaçotemporal da ET usando a metodologia da FAO como referência e, após a avaliação da confiabilidade do novo modelo Safer, verificar a aplicabilidade do seu uso para subsidiar o monitoramento do efeito das mudanças de uso da terra nos processos de troca de energia e de água utilizando dados de estações agrometeorológicas e imagens de satélites.bitstream/item/93483/1/004-13.pd

Monitorização de espaços verdes através de deteção remota – campo de golfe Vale do Lobo

Dissertação de mestrado, Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017A água tem-se afirmado cada vez mais um recurso de grande importância, principalmente face à sua crescente escassez. A região do Algarve apresenta um clima do tipo mediterrânico, com um período chuvoso que coincide com a estação fria e um período seco na época quente, onde é necessário recorrer à rega para satisfazer as necessidades hídricas da vegetação. Atendendo ao grande aumento de espaços verdes regados nas últimas décadas no Algarve, torna-se fundamental um uso eficiente da água, de modo a assegurar a sustentabilidade da rega destas áreas. O presente estudo tem por objetivo procurar entender de que forma é possível minimizar o impacto ambiental provocado pela rega dos espaços verdes através do conhecimento das necessidades hídricas destes espaços (microescala) e de índices de vegetação (macroescala). O caso de estudo localiza-se no campo de golfe Royal, em Vale do Lobo, Portugal. As necessidades hídricas da vegetação foram determinadas a partir de três estações meteorológicas distribuídas em três locais distintos no campo de golfe. Os dados permitiram calcular a evapotranspiração de referência (, mm/d), a evapotranspiração da paisagem (, mm/d) e os coeficientes da paisagem (). A análise do desempenho da rega foi determinada com base em avaliações realizadas ao sistema de rega instalado no campo. Por último, a metodologia da deteção remota permitiu determinar o índice de vegetação a partir de imagens aéreas (macroescala) recolhidas de uma câmara instalada num veículo aéreo não tripulado. Os resultados obtidos possibilitaram conhecer as necessidades hídricas da vegetação (microescala) e cruzar a informação com o estado do relvado. A relação permitiu, à macroescala e em tempo real, mostrar aos stakeholders o potencial de melhoria na eficiência da rega. As novas tecnologias utilizadas ao longo do estudo afirmaram-se como uma ferramenta útil para uma otimização do uso da água

Estimativa dos fluxos de CO2 e evapotranspiração em áreas de caatinga em recuperação e degradada no estado da Paraíba

Estudos sobre trocas energéticas entre ecossistemase a atmosfera são de grande importância no entendimento do papel da vegetação sobre o microclima local, sendo ainda bastante escassos quando se trata da vegetação da Caatinga. O presente trabalho tem o objetivo de estudar as diferenças no comportamento de importantes variáveis como o albedo (α), saldo de radiação (Rn), evapotranspiração (ET) e fluxos de CO2 (NEE e GPP) em área de Caatinga em recuperação (CREC) e degradada (CDEG) no estado da Paraíba. Em campo, os fluxos foram medidos pelo método da covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance) para posterior comparação com as mesmas variáveis obtidas a partirde dados provenientes do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) a bordo do satélite Terra. As estimativas mostraram maiores valores de albedo para a CDEG, e maiores valores de Saldo de radiação, para a CREC, evidenciando que nessa área deve existir uma maior disponibilidade de energia para realização dos processos físicos. O coeficiente de determinação (R2) entre as estimativas e as observações de Rn diário foi de até 0,93. A ET estimada pela metodologia SEBAL apresentou maiores diferenças com relação aos valores observados, fato porém a ser considerado foi a ocorrência de chuvas próximas a quase todas as datas das imagens. O algoritmo MOD16A2, no entanto, apresentou valores de ET mais próximos das observações e maior concordância com o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). A CREC, em geral, apresentou maiores valores de ET em comparação com a CDEG. As trocas líquidas do ecossistema (NEE) com a atmosfera mostraram-se mais evidentes para a CREC, com a CDEG apresentando um aumento perceptível na absorção de CO2apenas na época chuvosa. A produtividade primária bruta (GPP) estimada a partir do MOD17A2, mesmo subestimando bastante os dados medidos, consegue diferenciar as duas áreas em estudo para todas as épocas do ano, ao passo que a metodologia aplicada em escala local, associando dados MODIS e medidas de campo (GPP_ mod) aproximou-se mais das observações, porém a diferença entre as duas áreas em estudo tornou-se mais evidente no período com menor disponibilidade hídrica. Os valores de R2 entre GPP_torre e GPP_MOD17 foram, respectivamente de 0,74 e 0,66 para CREC e CDEG. Já ente GPP_torre e GPP_ mod os valores de R2 foram menores, quais sejam: 0,35 e 0,51 para a CREC e CDEG, respectivamente.Studies on energy exchanges between ecosystems and the atmosphere are of great importance in understanding the role of vegetation on the local microclimate, still quite sparse when it comes to the vegetation of the Caatinga. This work aims to study the differences in the behavior of important variables as the albedo (α), net radiation (Rn), evapotranspiration (ET) and CO2 fluxes (NEE and GPP) in Caatinga area in recovery (CREC ) and degraded (CDEG) in the state of Paraíba. In the field, the flows were measured by the method of Eddy Covariance for later comparison with the same variables derived from data from the MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) aboard the Terra satellite. The estimates showed higher albedo values for the CDEG, and higher net radiation values for the CREC, showing that in this area there should be a greater availability of energy for realization of physical processes. The coefficient of determination (R2) between the estimates and observations of daily Rn reached 0,93. The ET estimated by SEBAL methodology showed higher differences in relation to the observed values, but fact to be considered was the rainfall next to almost all dates of the images. The MOD16A2 algorithm, however, presented closer ETvalues of the observations and the agreement with the normalized difference vegetationindex (NDVI). The CREC, in general, showed higher ET values in comparison with the CDEG. The Net ecosystem exchange (NEE) with the atmosphere were more evident to CREC, withthe CDEG showing a noticeable increase in CO2 absorption only in the rainy season. The gross primary production (GPP) estimated from the MOD17A2 even quite underestimating the measureddata, can differentiate the two areas under study for all seasons, whereas the methodology applied at the local level, linking MODIS data and measures field (GPP_ mod) moved closer to the observations, but the difference between the two areas under study became more evident in the shorter water availability. The R2 values between GPP_torre and GPP_MOD17 were respectively 0,74 and 0,66 for CREC and CDEG. Already being GPP_torre and GPP_ mod R2 values were lower, as follows: 0,35 and 0,51 for the CREC and CDEG, respectively.Cape