Modelagem de determinação da evapotranspiração real para o bioma cerrado por meio de dados de sensoriamento remoto orbital

Abstract

Este estudo avalia correlações entre a evapotranspiração real (ETR) e informações obtidas por sensoriamento remoto, como índice de vegetação realçado (EVI), índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), radiação solar global (RG) e temperatura da superfície (LST) para o bioma do Cerrado brasileiro, foram gerados modelos empíricos por meio de regressão não linear multivariada, baseados em observações efetuadas em 32 estações meteorológicas automáticas em dias de céu claro durante os períodos úmido e seco nos anos de 2007 a 2010. Foram utilizadas imagens do sensor MODIS/Aqua obtidas próximo às 14h local para obtenção dos índices de vegetação como indicadores das variações sazonais da atividade fotossintética dos diferentes tipos fisionômicos circundantes de cada estação meteorológica automática de superfície (EMAS) do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) assim como o comportamento da LST e RG como indicadores de energia disponível para o processo de evapotranspiração. Os resultados mostram que existe uma correlação positiva da ETR com EVI, NDVI e RG e uma correlação negativa com a temperatura da superfície, em condições normais, quando a disponibilidade hídrica acompanha a variabilidade sazonal. O Modelo Não Linear que contém como parâmetros RG e EVI apresentou o coeficiente de determinação (R²) igual a 0,8694, já o Modelo Não Linear que contém como parâmetros RG e NDVI apresentou R² igual a 0,8680 os quais foram calibrados para estimativa de valores de ETR acima de 0,05 mm. Por fim, as análises propiciaram a geração da ETR diária (mm/dia). _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This study evaluates the correlations between real evapotranspiration (ETR) and information obtained by remote sensing, such as Enhanced Vegetation Index (EVI), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Solar Radiation (Rs) and Land Surface Temperature (LST) for the Cerrado biome in Brazil, empirical models were generated by nonlinear regression multivariate analysis based on observations made on 32 automatic weather stations on a clear day during the wet and dry periods in the years 2007 to 2010. Images from MODIS / Aqua obtained close to 14h local to obtain the vegetation index as indicators of seasonal variations in photosynthetic activity of different physiognomic types around each automatic weather station surface (EMAS) of the National Institute of Meteorology (INMET) well as the behavior of (LST) and (Rs) as indicators of energy available for evapotranspiration. The results show a positive correlation of ETR with EVI, NDVI and Rs and a negative correlation with the LST, under normal conditions, where the water there is not always available. The nonlinear model that contains as parameters Rs and EVI shows the coefficient of determination (R²) equal to 0.8694, whereas the nonlinear model that contains as parameters Rs and NDVI shows R² equal to 0.8680 which was calibrated to estimate the ETR above 0.05 mm. Finally, the analysis enabled the generation of ETR daily (mm / day).