Evapotranspiration and energy balance components spatial distribution in the north region of Minas Gerais, Brazil, using the SEBAL model and Landsat 5 TM images

2014 ◽  
Author(s):  
Reinaldo L. Gomide ◽  
Isa M. de Paula Boratto
Keyword(s):  
Spatial Distribution ◽  
Energy Balance ◽  
Minas Gerais ◽  
The North ◽  
Landsat 5 Tm ◽  
Sebal Model

scholarly journals DETERMINAÇÃO DO ALBEDO DE SUPERFÍCIE EM ÁREAS IRRIGADAS DO PROJETO JAÍBA (MINAS GERAIS), MEDIANTE IMAGENS LANDSAT 5 - TM

2016 ◽  
Vol 35 ◽  
pp. 126 ◽  
Author(s):  
Gabriel Alves Veloso ◽  
Manuel Eduardo Ferreira ◽  
Roberto Rosa ◽  
Bernardo Barbosa Da Silva
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Minas Gerais ◽  
Landsat 5 Tm

O presente estudo teve como objetivo determinar o albedo de áreas irrigadas do projeto Jaíba. A área de estudo encontra-se localizada no Norte de Minas Gerais, entre as coordenadas UTM de 595204 e 626309 E e 8308401 e 8341257 N. Na elaboração do trabalho foram utilizadas imagens TM do Satélite Landsat 5, órbita/ponto 219/70, obtidas nos dias 31 de janeiro, dia Juliano 31 (DJ31), 21 de abril (DJ111), 24 de junho (DJ175), 10 de julho (DJ191) e 12 de setembro (DJ255), todas do ano de 2011. A determinação do albedo de superfície foi realizada segundo os procedimentos do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), que se baseia na radiância dos canais refletivos do TM.  A pesquisa obteve valores de albedo de superfície dos dias 31 e 111 para o rio São Francisco na ordem de 9 a 13%, associados ao aumento da carga de sedimentos provocado pela estação chuvosa. Os resultados do albedo de vegetação nativa foram os que demonstraram maior variação, apresentando valores na ordem de 9 a 16%. Este resultado pode estar associado à dinâmica que as estações do ano imprimem na vegetação e na pastagem, sendo que o dia 255 apresentou maior variação no período analisado, período este correspondente ao de estiagem. Os valores observados nas áreas irrigadas foram na ordem de 16 a 23%, enquanto os valores de vegetação degradada, pastagem e solo exposto variaram na ordem de 23 a 32%, sendo estes coerentes com os encontrados na literatura.

scholarly journals EVAPOTRANSPIRAÇÃO E COEFICIENTE DE CULTURA DO CAFEEIRO IRRIGADO A PARTIR DE IMAGENS DE SENSORES ORBITAIS

Irriga ◽  
2019 ◽  
Vol 1 (1) ◽  
pp. 31-37
Author(s):  
THALLES LOIOLA DIAS ◽  
Alex PORTO RODRIGUES ◽  
MILLER RAIK ARCANJO BATISTA ◽  
Marcelo Rossi Vicente ◽  
RONALDO MEDEIROS DOS SANTOS
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Irrigation Management ◽  
Crop Coefficient ◽  
Minas Gerais ◽  
Crop Evapotranspiration ◽  
Landsat 7 ◽  
Sebal Model ◽  
E Mail

EVAPOTRANSPIRAÇÃO E COEFICIENTE DE CULTURA DO CAFEEIRO IRRIGADO A PARTIR DE IMAGENS DE SENSORES ORBITAIS     THALLES LOIOLA DIAS1; ALEX PORTO RODRIGUES2; MILLER RAIK ARCANJO BATISTA3; Marcelo Rossi Vicente4 e Ronaldo Medeiros dos Santos5   1 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 3 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 4 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG -CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail: [email protected]. 5 Instituto Federal do Norte de Minas Gerais, Campus Salinas, Fazenda Varginha Km 02 Rod. Salinas/Taiobeiras - Salinas/MG - CEP:39560-000, Salinas, MG, Brasil. E-mail:[email protected].     1 RESUMO   O uso de sensoriamento remoto na agricultura é uma realidade. Dentre os diversos usos, destaca-se a determinação da evapotranspiração dos cultivos para o auxílio do processo de gerenciamento da irrigação. O presente trabalho objetivou determinar a evapotranspiração e o coeficiente da cultura do cafeeiro através do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) na região Oeste da Bahia. Para a realização do estudo foram utilizadas imagens do satélite LANDSAT 7. A evapotranspiração de referência foi estimada pelo método Penman-Monteith FAO e, posteriormente, calculou-se o coeficiente da cultura (Kc) com base na evapotranspiração obtida via SEBAL. Os índices estatísticos para avaliar a eficácia do modelo SEBAL foram: o desvio da raiz quadrada média (RMSE); o erro médio absoluto (MAE); o coeficiente de determinação (R2); e o erro relativo (RE). O modelo SEBAL mostrou-se eficiente na determinação da evapotranspiração da cultura do cafeeiro e no coeficiente de cultura.   Palavras-chave: índice de vegetação; sebal; manejo de irrigação.     DIAS, T.L.; RODRIGUES, A.P.; BATISTA, M.R.A.; VICENTE, M.R.; SANTOS, R. M. EVAPOTRANSPIRATION AND CROP COEFFICIENT OF COFFEE PLANTS FROM ORBITAL SENSORS IMAGES     2 ABSTRACT   The use of remote sensing in agriculture is a reality. Among the various uses, the determination of crop evapotranspiration to aid the irrigation management process is detached. The present work aimed to determine the evapotranspiration and the crop coefficient of coffee through the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) in western Bahia. LANDSAT 7 satellite images were used to perform the study. The reference evapotranspiration was estimated by the FAO Penman-Monteith method and subsequently the crop coefficient (Kc) was calculated based on the evapotranspiration obtained by SEBAL. The statistical indexes for evaluating the effectiveness of the SEBAL model were the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), the coefficient of determination (R²) and the relative error (RE). The SEBAL model proved to be efficient in determining coffee crop evapotranspiration and crop coefficient.   Keywords: vegetation index; sebal; water management.

scholarly journals Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração em plantios de eucalipto utilizando o algoritmo sebal e imagem landsat 5 - TM

2011 ◽  
Vol 35 (3 suppl 1) ◽  
pp. 649-657 ◽  
Author(s):  
Sady Júnior Martins da Costa de Menezes ◽  
Gilberto Chohaku Sediyama ◽  
Vicente Paulo Soares ◽  
José Marinaldo Gleriani ◽  
Ricardo Guimarães Andrade
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Minas Gerais ◽  
Santa Barbara ◽  
Landsat 5 Tm

Variáveis climáticas são essenciais para a compreensão das condições ambientais que influenciam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Nos últimos anos, as pesquisas que utilizam dados climáticos e técnicas de sensoriamento remoto em análises espaço-temporais da demanda por água e energia das plantas têm-se intensificado. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) é um dos algoritmos mais destacados em estudos que envolvem estimativas dos fluxos de energia em grandes áreas, e pode ser aplicado com poucas medições de campo. Este trabalho, realizado no Município de Santa Bárbara, Minas Gerais, objetivou estimar os componentes do balanço de energia e, por conseguinte, a evapotranspiração em plantios de eucalipto com aplicação do algoritmo SEBAL e de imagem do sensor TM do satélite Landsat 5. As estimativas foram realizadas para cena do dia 20/06/2003. Considerando apenas as áreas referentes aos plantios de eucalipto (sete anos de idade), foram obtidos valores médios de saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) de 420,12 W m-2, 81,80 W m-2, 149,93 W m-2, 188,39 W m-2, respectivamente. Para a evapotranspiração real horária (ETr h), o valor médio obtido foi de 0,28 mm h-1. As estimativas mostraram-se condizentes com dados da literatura, no entanto pesquisas com maior controle experimental devem ser realizadas.

scholarly journals DETERMINAÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL DIÁRIA EM ÁREAS IRRIGADAS DO PROJETO JAÍBA (MINAS GERAIS, BRASIL), MEDIANTE IMAGENS LANDSAT 5 - TM

2020 ◽  
Vol 15 (01) ◽  
pp. 53-76
Author(s):  
Gabriel Alves Veloso ◽  
Manuel Eduardo Ferreira ◽  
Bernardo Barbosa da Silva
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Minas Gerais ◽  
Radiation Balance ◽  
Mean Values ◽  
Daily Evapotranspiration ◽  
Landsat 5 Tm ◽  
Surrounding Areas

O presente trabalho teve como objetivo a estimativa da evapotranspiração em áreas irrigadas do projeto Jaíba (MG) e áreas circunvizinhas por meio de dados satelitários. Foram utilizadas cinco imagens do satélite Landsat 5 –TM, órbita 219 ponto 70, do ano de 2011. A estimativa da evapotranspiração real diária foi obtida através do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). O SEBAL é constituído de várias etapas, que consiste na estimativa do balanço de radiação e balanço de energia e evapotranspiração. Para a obtenção desses parâmetros, utilizou-se dados da estação meteorológica localizada na cena Landsat. Foram obtidos valores médios para a evapotranspiração no período de 24 horas de 6,85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2 mm.dia-1 e 3,4 mm.dia-1 para os dias juliano DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 e DJ 255, respectivamente. Observou-se que a evapotranspiração apresentou variação no período analisado devido à quantidade de radiação disponível para cada dia, indicando um comportamento decíduo nas áreas de floresta estacional. A técnica utilizada demonstrou-se eficiente nas análises dos componentes estudados, sendo o SEBAL uma ferramenta importante para a gestão ambiental dos recursos hídricos. Palavras - Chaves: Evapotranspiração; SEBAL; Projeto Jaíba.   DETERMINATION OF REAL EVAPOTRANSPIRATION DAILY IN AREAS OF JAIBA IRRIGATED PROJECT (MINAS GERAIS, BRAZIL) THROUGH IMAGES LANDSAT 5 – TM  Abstract This study aimed to estimate evapotranspiration in irrigated areas of Jaíba project (MG) and surrounding areas through satelitários data. Five images of Landsat 5 -TM were used, orbit 219 point 70, 2011. The estimate of daily evapotranspiration was obtained by SEBAL algorithm (Surface Energy Balance Algorithm for Land) .The SEBAL consists of several stages, consisting in estimating the radiation balance and energy balance and evapotranspiration. To obtain these parameters, we used data from the weather station located on the Landsat scene. Mean values ​​for evapotranspiration were obtained within 24 hours of 6.85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2-1 and 3 mm.dia , 4 mm.dia-1 for Julian days DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 and DJ 255, respectively. It was observed that the evapotranspiration in growth in the period analyzed due to the amount of radiation available for each day, indicating a behavior in the areas of deciduous seasonal forest. The technique used was efficient in the analysis of the components studied, and the SEBAL an important tool for environmental management of water resources. Keywords: Evapotranspiration; SEBAL; Jaíba project.   DETERMINACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL DIARIA EN ÁREAS IRRIGADAS DEL PROYECTO JAÍBA (MINAS GERAIS, BRASIL), MEDIANTE IMAGENES LANDSAT 5 – TM Resumen El presente trabajo tuvo como objetivo la estimativa de evapotranspiración en áreas irrigadas del proyecto Jaíba (MG) y áreas circunvecinas por medio de datos satelitarios. Fueron utilizadas cinco imágenes del satélite Landsat 5 – TM, órbita 219 punto 70, del año 2011. La estimativa de la evapotranspiración real diaria fue obtenida a través del algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance AlgorithmforLand). SEBAL es constituido de varias etapas, que consiste en la estimativa del balance de radiación e de energía y evapotranspiración. Para la obtención de esos parámetros, se utilizó datos de la estación meteorológica localizada en la escena Landsat. Fueron obtenidos valores medios para la evapotranspiración en el período de 24 horas de 6,85 mm.dia-1, 4,0 mm.dia-1, 2,6 mm.dia-1, 2,2 mm.dia-1, y 3,4 mm.dia-1 para los días de Juliano DJ 31, DJ 111, DJ 175, DJ 191 y DJ 255, respectivamente. Se observó que la evapotranspiración presentó variación en el período analizado debido a la cantidad de radiación disponible para cada día, indicando un comportamiento caducifolio en las áreas de floresta estacional. La técnica utilizada se mostró eficiente en los análisis de los componentes estudiados, siendo SEBAL una herramienta importante para la gestión ambiental de los recursos hídricos. Palabras - claves: Evapotranspiración; SEBAL; Proyecto Jaíba.

scholarly journals Análise espaço-temporal do eucalipto no Norte de Minas Gerais nos anos de 1986, 1996 e 2010

GeoTextos ◽  
2012 ◽  
Vol 8 (2) ◽  
Author(s):  
Marcos Esdras Leite ◽  
Jefferson Willian Lopes Almeida ◽  
Renato Ferreira da Silva
Keyword(s):  
Spatial Distribution ◽  
Temporal Analysis ◽  
Minas Gerais ◽  
Northern Region ◽  
Important Variable ◽  
Land Acquisition ◽  
The North ◽  
Medium Resolution ◽  
Northern State ◽  
Spatial Temporal Analysis

A mesorregião do Norte de Minas Gerais apresenta-se como uma das áreas de menor valor comercial da terra no estado, juntamente com o Vale do Jequitinhonha. Com isso, a aquisição da terra para a implantação de projetos de silvicultura, especificamente o eucalipto, foi facilitada. O eucalipto demanda grandes áreas, por isso o preço da terra é uma variável importante para o sucesso econômico do empreendimento. Nesse contexto, este artigo analisou a distribuição espacial desse tipo de cultivo no norte do estado de Minas Gerais, nos anos de 1986, 1996 e 2010. Para isso, foram usados produtos orbitais de média resolução para extrair as áreas de eucalipto. Esses dados foram sobrepostos, através do SIG, a outras características dessa região. Com isso, foi possível identificar a dinâmica dessa silvicultura que, de acordo com os resultados, vem reduzindo a área ocupada no norte de Minas Gerias. Abstract SPATIAL-TEMPORAL ANALYSIS OF EUCALYPTUS IN THE NORTH OF MINAS GERAIS IN THE YEARS 1986, 1996 AND 2010 The northern region of Minas Gerais presents itself as an area of lower commercial value of the land in the state. Thus, land acquisition for the implementation of forestry projects, especially eucalyptus, was facilitated. Eucalyptus demand large areas, so the price of land is an important variable for the economic success of the enterprise. In this context, this paper analyzed the spatial distribution of such cultivation in the northern state of Minas Gerais, in the years 1986, 1996 and 2010. Thus, we used medium-resolution orbital products to extract the areas of eucalyptus. These data were overlaid through GIS, other characteristics of this region. Thus, it was possible to identify the dynamics of this forest, which, according to the results, has been reducing the area occupied in the north of Minas Gerais.

scholarly journals Estimativa da produtividade da cana-de-açúcar utilizando o Sebal e imagens Landsat

2014 ◽  
Vol 29 (3) ◽  
pp. 433-442 ◽  
Author(s):  
Ricardo Guimarães Andrade ◽  
Gilberto Sediyama ◽  
Vicente Paulo Soares ◽  
José Marinaldo Gleriani ◽  
Sady Junior Martins da Costa Menezes
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Minas Gerais ◽  
Landsat 5 Tm

As técnicas de sensoriamento remoto têm sido muito promissoras para o desenvolvimento de medidas mais confiáveis e economicamente viáveis da produção vegetal em larga escala. O algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) tem como vantagem a obtenção de parâmetros biofísicos usando imagens de satélite e poucos dados observacionais. Este trabalho objetivou estimar a produtividade da cana-de-açúcar por meio da aplicação do algoritmo SEBAL e de imagens Landsat 5 TM. O estudo foi realizado em plantios de cana-de-açúcar da fazenda Boa Fé, localizada no Triângulo Mineiro, município de Conquista, Minas Gerais. A metodologia utilizada apresentou variação de desempenho nas estimativas de produtividade da cana-de-açúcar de cada gleba, provavelmente em decorrência de influências da dimensão dos talhões e da resolução espacial da imagem, e de variedades e épocas de plantio e colheita da cultura. No entanto, os resultados apontam que a metodologia tem potencial para ser aplicada em áreas extensas com limitada disponibilidade de dados meteorológicos.

scholarly journals O MODELO SEBAL PARA ESTUDOS DE CLIMA INTRAURBANO: APLICAÇÃO EM RECIFE, PERNAMBUCO, BRASIL - THE SEBAL MODEL FOR CLIMATE INTRA-URBAN STUDIES: APPLICATION IN RECIFE, PERNAMBUCO, BRAZIL

2017 ◽  
Vol 39 ◽  
pp. 247
Author(s):  
Elvis Bergue Mariz Moreira ◽  
Ranyére Silva Nóbrega ◽  
Bernardo Barbosa Da Silva ◽  
Eberson Pessoa Ribeiro
Keyword(s):  
Spatial Distribution ◽  
Energy Balance ◽  
Latent Heat ◽  
Urban Areas ◽  
Low Cost ◽  
Urban Climate ◽  
Remote Sensing Data ◽  
Heat Fluxes ◽  
Land Use Patterns ◽  
Landsat 5 Tm

O conhecimento dos componentes do balanço de energia em áreas urbanas é de grande importância para os estudos do clima urbano, principalmente quando estas são objeto de análise espacial. O objetivo deste estudo é adaptar o modelo SEBAL (comumente utilizado para fins agroclimatológicos) em um ambiente intraurbano, possibilitando análises de componentes microclimáticas com metodologia de baixo custo, através de dados de sensores remotos. A fim de alcançar este objetivo, seis imagens do satélite Landsat 5 TM, entre os anos de 1998 a 2011, foram processadas. Densidade dos fluxos de calor sensível e latente foram calculadas usando o algoritmo SEBAL. De acordo com os resultados, o elevado percentual de superfícies impermeáveis e a distribuição espacial reduzida de áreas verdes modificam as trocas entre os fluxos de radiação, proporcionando assim altos níveis de fluxos de energia disponíveis para o aumento da temperatura do ar. A este respeito, o setor oriental se destaca por seus valores de magnitude mais altas, entre 216 e 425 Wm-2. A área Sul produziu alguns valores em excesso de 426 Wm-2. O fluxo de calor latente (LE) apresentou diminuição da distribuição espacial; sendo concentrada em áreas protegidas designadas e corpos d'água com valores superiores a 431 Wm-2. Torna-se evidente que os padrões intensivos de uso da terra não coincidem com planejamento adequado e refletem sobre a qualidade de vida da população.ABSTRACTThe knowledge of the components of the energy balance in urban areas is of relevant to the studies of the urban climate, mainly when those are subject to spatial analysis. The objective of this study is to adapt the SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land model (commonly used to agroclimatic purposes) in a intra-urban environment, enabling analysis of microclimate components with low cost methodology through remote sensing data. In order to accomplish this goal, six satellite Landsat 5 TM images, between the sequential days of the years 1998 to 2011 were processed. Sensible and latent heat fluxes density were calculated using the SEBAL algorithm. According to the results, the high percentage of impervious surfaces and the reduced spatial distribution of green areas alter the exchanges among radiation fluxes, thus providing high levels of available energy fluxes for increasing air temperature. In this regard, the eastern sector stands out for its higher magnitude values, between 216 and 425 W m-². The South area yielded some values in excess of 426 W m-². Latent heat flux (LE) exhibited reduced spatial distribution; being concentrated in designated protected areas and water bodies with values higher than 431 W m-². It becomes evident that intensive land use patterns not matched by adequate planning reflect upon the quality of life of the population.

scholarly journals Spatial Distribution of Lichens in Metrosideros excelsa in Northern New Zealand Urban Forests

Diversity ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (4) ◽  
pp. 170
Author(s):  
Gladys N. Benitez ◽  
Glenn D. Aguilar ◽  
Dan Blanchon
Keyword(s):  
Spatial Distribution ◽  
Species Richness ◽  
New Zealand ◽  
Lichen Species ◽  
Positive Correlation ◽  
Breast Height ◽  
Lichen Community ◽  
The North ◽  
The City ◽  
Lichen Flora

The spatial distribution of corticolous lichens on the iconic New Zealand pōhutukawa (Metrosideros excelsa) tree was investigated from a survey of urban parks and forests across the city of Auckland in the North Island of New Zealand. Lichens were identified from ten randomly selected trees at 20 sampling sites, with 10 sites classified as coastal and another 10 as inland sites. Lichen data were correlated with distance from sea, distance from major roads, distance from native forests, mean tree DBH (diameter at breast height) and the seven-year average of measured NO2 over the area. A total of 33 lichen species were found with coastal sites harboring significantly higher average lichen species per tree as well as higher site species richness. We found mild hotspots in two sites for average lichen species per tree and another two separate sites for species richness, with all hotspots at the coast. A positive correlation between lichen species richness and DBH was found. Sites in coastal locations were more similar to each other in terms of lichen community composition than they were to adjacent inland sites and some species were only found at coastal sites. The average number of lichen species per tree was negatively correlated with distance from the coast, suggesting that the characteristic lichen flora found on pōhutukawa may be reliant on coastal microclimates. There were no correlations with distance from major roads, and a slight positive correlation between NO2 levels and average lichen species per tree.

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