Instantaneous Evapotranspiration and its relation to surface temperature, vegetation index, and types of land cover in the Hydrographic Basin of the Vacacaí-Vacacaí Mirim Rivers – Brazilian Pampas
DOI:
https://doi.org/10.55761/abclima.v30i18.15216Keywords:
Evapotranspiração, Bacia Hidrográfica, Sensoriamento RemotoAbstract
Evapotranspiration (ET) is one of the main components of the hydrologic cycle. Thus, the present research intends to analyze the Instantaneous Evapotranspiration (iET) estimated from SR data and its correlation with ST and NDVI in the Hydrographic Basin of the Vacacaí-Vacacaí Mirim rivers, located on the Brazilian Pampas, considering possible changes in soil cover verified through the classification of digital images. The methodology employed included the use of Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL) for the estimation of iET, with Landsat 8 OLI/TIRS satellite images for winter (08/28/2013 and 07/30/2020) and summer (01/19/2014 and 03/08/2020) and meteorological data (relative humidity, wind speed, and atmospheric pressure), available at the National Institute of Meteorology. From the satellite images, we also calculated the NDVI and surface temperature, and maps of soil cover. The results obtained allowed for spatial and temporal analysis of the aforementioned variables and their influence over different types of soil cover. We were able to verify a negative correlation of high degree between the ST and iET variables, a positive correlation of moderate degree for NDVI and iTE for four images analyzed. In addition, we observed meaningful variations in an interval of soil cover change between areas of fallow and agricultural cultivation. The techniques of remote sensing enabled the identification of the alterations and the behavior of the variables in different soil covers, pointing to the impact of the alterations of these variables in anthropized environments.
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References
ALLEN, Richard; TASUMI, Masahiro; TREZZA, Ricardo; BASTIAANSSEN, Wilhelmus Gerardus Maria; WATERS, Ralf. SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) - Advanced Training and Users Manual. v. 1, Idaho Implementation, 2002.
ATAÍDE, Kleber Renato da Paixão. Modelagem de Determinação da Evapotranspiração Real para o Bioma Cerrado por Meio de Dados De Sensoriamento Remoto Orbital. 2012. Tese (Doutorado em Geociências) – Universidade de Brasília, Brasília, 2012.
ARRAES, Francisco Dirceu Duarte; ANDRADE, Eunice Maia de; SILVA, Bernardo Barbosa da Dinâmica do balanço de energia sobre o açude Orós e suas adjacências. Revista Caatinga, v. 25, n. 1, p. 119-127, jan./mar. 2012.
BASTIAANSSEN, Wilhelmus Gerardus Maria. Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain: A remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climate. Wageningen: DLO Winand Staring Centre, 1995.
BASTIAANSSEN, Wilhelmus Gerardus Maria. SEBAL-based sensible and latent heat flux in the irrigated Gediz basin, Turkey. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 229, p. 87-100, 2000.
BRUTSAERT, Wilfried. Hydrology An Introduction. Cambrigde University Press. 1. ed. New York, 2005.
COSTA, Marcos Côrtes. Estimativa da Evapotranspiração Regional por Meio de Imagens Orbitais. 1997. Dissertação (Mestrado em Meteorologia Agrícola) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 1997.
CRUZ, Gilson Campos Ferreira da. A Correlação entre Vegetação e Temperatura de superfície terrestre em Ponta Grossa-PR. In: SIMPÓSIO DE GESTÃO AMBIENTAL E BIODIVERSIDADE, 8., 2019, Três Rios. Anais [...]. Três Rios, 2019.
FUJACO, Maria Augusta Gonçalves; LEITE, Mariangela Garcia Praça. Padrões da evapotranspiração e índice de NDVI nos diferentes usos de cobertura do solo em três sub bacias do rio Paracatu/MG. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 15., 2013, Foz do Iguaçu. Anais [...]. São José dos Campos, SP, 7492-7498, abr. 2013. Disponível em: http://marte2.sid.inpe.br/col/dpi.inpe.br/marte2/2013/05.28.23.29.34/doc/p0467.pdf. Acesso em: 15 ago. 2021.
FECHINE, Jose Alegnoberto Leite; GALVÍNCIO, Josicleda Domiciano. Índice de vegetação por diferença normalizada das cidades de Salgueiro, Mirandiba, Carnaubeira da Penha e Floresta – localizadas no semiárido pernambucano. Revista Geográfica Acadêmica, v.2, n.3, p. 60-67, jul. 2008.
FOLHES, Marcelo Theophilo. Modelagem da evapotranspiração para a gestão hídrica de perímetros irrigados com base em sensores remotos. 2007. Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 2007.
GOMES, Heliofábio Barros. Balanço de radiação e energia em áreas de cultivo de cana-de-açúcar e cerrado no estado de São Paulo mediante imagens orbitais. 2009. Tese (Doutorado em Meteorologia) - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande. 2009.
GUILHERME, Adriano Pereira; BIUDES, Marcelo Sacardi; MOTA, Deniz dos Santos; MUSIS, Carlo Ralph de. Relação entre tipo de cobertura do solo e temperatura de superfície. Sociedade & Natureza, [s.I.], EDUFU, v. 32, p. 539-550, ago. 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.14393/sn-v32-2020-47462.
ISMAEL FILHO, Antônio; BORGES, Péricles de Farias; ARAÚJO, Lázaro de Souto; PEREIRA, Alécio Rodrigues; LIMA, Ewerton Matias de; SILVA, Leandro dos Santos; SANTOS JUNIOR, Carlos Vital dos. Influência das Variáveis Climáticas sobre a Evapotranspiração. Gaia Scientia, [s.I.], PRODEMA, v. 9, n. 1, p. 62-66, abr. 2015.
LANZA, Regis; VALENTE, Mirian Lago; RODRIGUES, Miriam Fernanda; REICHERT, José Miguel; MINELLA, Jean Paolo Gomes; BRAGA, Fabiano de Vargas Arigony; CAVALCANTE, Rosane Barbosa Lopes. Perdas de Água e Solo e Erosividade das Chuvas em Campo Nativo e Povoamento de Eucalipto no Bioma Pampa, São Gabriel-RS. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE SEDIMENTOS, 11., 2014, João Pessoa. Anais [...]. João Pessoa - PB, 2014.
LIMA, Evaldo de Paiva; SEDIYAMA, Gilberto Chohaku; ANDRADE, Ricardo Guimarães; LOPES, Vinícius Duarte; SILVA, Bernardo Barbosa da. Evapotranspiração real diária em sub-bacias do Paracatu, utilizando produtos do sensor Modis. Revista Ceres, [s.l.], FapUNIFESP (SciELO), v. 61, n. 1, p. 17-27, fev. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s0034-737x2014000100003.
LIMA, Walter de Paula. Princípios de hidrologia florestal para o manejo de bacias hidrográficas. [S.l.], 1986.
MENDES, Carlos; GIACOMONI, Marcio. Estimativa da Evapotranspiração Regional por meio de Técnicas de Sensoriamento Remoto Integradas a Modelo de Balanço de Energia. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, [s.l.], FapUNIFESP (SciELO), v. 13, n. 4, p. 33-42, out./dez. 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v13n4.p33-42.
MOHAN, S.; ARUMUGAM, N. Relative importance of meteorological variables in evapotranspiration: factor analysis approach. Water Resources Management, [s.l.], Springer Science and Business Media, v. 10, n. 1, p. 1-20, fev. 1996. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/bf00698808.
OLIVEIRA, Jean Gonçalves; AIRES, Lucas Soares da Silva; SILVA JÚNIOR, José Wilson Batista da; ANGELLINI, Lucas Peres. Relação espaço-temporal entre NDVI e Temperatura da Superfície no sudoeste goiano. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO 19.,2019, Santos, SP. Anais [...]. São José dos Campos: INPE, 3220-3223, abr. 2019. Disponível em: https://proceedings.science/sbsr-2019/papers/relacao-espaco-temporal-entre-ndvi-e-temperatura-da-superficie-no-sudoeste-goiano?lang=pt-br#. Acesso em: 07 maio 2021.
PACHECO, Admilson Penha; CERQUEIRA, Michelle Adelino; SILVA, Bernardo Barbosa; NICÁCIO, Rosilene Mendonça. Análise espaço temporal da evapotranspiração na área de preservação ambiental da Ilha de Santa Rita, Alagoas, Brasil. Revista Árvore, [s.l.], FapUNIFESP (SciELO), v. 38, n. 3, p. 453-460, jun. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s0100-67622014000300007.
PAULA, Isabela Fernanda Moraes de; PIMENTEL, Franciele de Oliveira; FERREIRA, Cássia de Castro Martins. Correlação entre a Temperatura De Superfície e o Índice Vegetativo no Perímetro Urbano de Juiz de Fora - MG. Revista de Geografia, [s.l.], PPGEO - UFJF, v. 6, n. 4, p. 340-351, dez. 2016.
PEREIRA, Clarissa Cardoso; MARIANO, Zilda de Fátima; WACHHOLZ, Flávio; CABRA, João Batista Pereira. Análise da Temperatura de Superfície e do Uso da Terra e Cobertura Vegetal na Bacia Barra dos Coqueiros (Goiás). Revista Geonorte, [s.l.], UFAM, v. 2, n. 5, p. 1243-1255, out. 2012.
RICHARDS, John. A. Remote sensing digital image analysis: An Introdution. 2. ed. New York: Springer-Verlag, 1993.
SCHOTT, John. R. Remote Sensing: the image chain approach. 1. ed. New York: Oxford University, 1997.
SILVA, Bruno Bonemberger da; ARAUJO, Fernanda Cristina; MERCANTE, Erivelto; BOAS, Marcio Antonio Vilas; WRUBLACK, Suzana Costa. Estimativa da evapotranspiração real diária para a microbacia do rio das Lontras utilizando algoritmo SEBAL e imagens Landsat 8. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 17., 2015, João Pessoa, PB. Anais [...]. São José dos Campos: INPE, 3903-3910, abr. 2015. Disponível em: http://www.dsr.inpe.br/sbsr2015/files/p0774.pdf. Acesso em: 07 maio 2021.
SUN, Zhigang; WANG, Qinxue; BATKHISHIG, Ochirbat; OUYANG, Zhu. Relationship between Evapotranspiration and Land Surface Temperature under Energy - and Water-Limited Conditions in Dry and Cold Climates. Advances In Meteorology, [s.l.], Hindawi Limited, v. 2016, p. 1-9, jan. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2016/1835487.
TONELLO, Kelly Cristina. Análise hidroambiental da bacia hidrográfica da Cachoeira das Pombas, Guanhães, MG. 2005. Tese (Doutorado em Ciências Florestal) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2005.
VIANA, Lude Quièto; GONÇALVES, Rodrigo Costa; ROTUNNO FILHO, Otto Corrêa. Avaliação espaço-temporal do NDVI com a precipitação e com a evapotranspiração na Bacia do Rio Preto RJ/MG. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, 20., 2013, Bento Gonçalves, RS. Anais [...]. Porto Alegre: ABRH, 1-8. nov. 2013 Disponível em: https://abrh.s3.sa-east-1.amazonaws.com/Sumarios/155/5af979f74aef82c8b20fd9bb0103768b_43d945a44a7fcfc9790f16b4ebc9c3e1.pdf. Acesso em: 11 maio 2021.
YUE, W; XU, Jianhua; TAN, W; XU, L. The relationship between land surface temperature and NDVI with remote sensing: application to shanghai landsat 7 etm+ data. International Journal Of Remote Sensing, [s.l.], Informa UK Limited, v. 28, n. 15, p. 3205-3226, ago. 2007. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/01431160500306906.
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