Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work uses remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) techniques for the support of irrigation management and crop monitoring of center pivot irrigated areas with particular emphasis on the estimation of the basal crop coefficient (Kcb). Besides the traditional meteorological approach, it can be seen that the use of information from moderate spatial resolution sensors (TM/Landsat) is coming forward, especially in the last two decades. The remote sensing information, implemented in energy balance models of the soil surface as SEBAL or METRIC, or assimilated and correlated with soil water balance models as SIMDualKc can provide estimations of crop coefficient (Kcb) and evapotranspiration (ET) which are closer to local conditions, due to pixel level spatial information. The organization of information related to irrigation management in GIS environment provides the means for efficient visualization of the agricultural cycle dynamics in several levels. Cross-linked information allows the understanding of vegetation and soil characteristics, together with rainfall and irrigation effects and the crop water demand. The GIS database created in this work helped to identify: (i) rainfall spatial distribution; (ii) crops and phenological stages, by the normalized difference vegetation index (NDVI); (iii) land use; e (iv) erosion risk and agricultural potential. The NDVI showed a sensitivity of 0.02 units for the identification of phenological stages and crop cycle features for central pivot irrigated soybean and maize in the typical conditions of southern Brazil. The resulting FAO56-like crop growth stages for maize and soybean were, respectively: [0.0-0.4] and [0.0-0.3] for the initial period; [0.4-0.75] and [0.3-0.85] for the rapid growth period; [0.75-0.1] and [0.85-1.0] for mid-season period; [0.75-0.3] and [0.85-0.3] for late season period. The average relative error (ARE) was around 7%. The curves also showed a kind of fingerprint of the crop type and management practices in the region that could be associated with the phenological stages in the growing season, as a good tool for agricultural monitoring. The assimilation of NDVI data to Kcb was made through the correlation equation between the Kcb output of a FAO56-like soil water balance model (SIMDualKc) and the obtained a Kcb NDVI assimilated function. The actual irrigation coefficient Kcb act NDVI was obtained through the product of the assimilated Kcb potNDVI with the stress coefficient (Ks) output of the SIMDualKc model. The average relative error (ARE) between the assimilated general KcbNDVI curve and the individual pivot curves was lower than 30% for both potential and actual Kcb. The results showed that the assimilation of NDVI for the calculation of Kcb with the methodology proposed can potentially benefit the irrigation management with a better adjustment of the values to the actual condition of the crop during the growing season. This can be a useful tool for the determination of the water demand of soybean and maize in irrigated fields in Brazil. The methodology may also be adequate as a base to be adapted for unmanned air vehicles based monitoring with NDVI sensors. / Este trabalho aplicou técnicas de sensoriamento remoto (SR) e sistema de informação geográfica (SIG) para o apoio ao monitoramento de áreas irrigadas por pivô central com ênfase principalmente na estimativa do coeficiente de cultura basal (Kcb). O uso de informações de sensores de moderada resolução espacial (TM/Landsat) tem avançado muito nas últimas décadas implementados em modelos de balanço de energia à superfície do solo como o SEBAL e o METRIC, ou assimiladas e correlacionadas com modelos de balanço de água no solo como SIMDualKc. Complementados com dados meteorológicos, podem prover estimativas de coeficientes de cultura (Kc) e a evapotranspiração (ET) mais condizentes com as condições locais, de uma forma espacializada, visto que as imagens de satélite possuem informações específicas em cada pixel. Essas informações podem apoiar o manejo da irrigação e serem agrupadas e organizadas em SIG para uma visualização eficiente da atividade agrícola, de forma a retratar a realidade de áreas cultivadas. O cruzamento das informações permite um entendimento das características da vegetação, do solo, da precipitação e da demanda de água pelas culturas. O banco geográfico desenvolvido no SIG foi capaz de identificar: (i) a distribuição espacial das chuvas; (ii) culturas e estádios fenológicos, por meio do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI); (iii) uso dos solos; e (iv) áreas de risco a erosão e aptidão agrícola. O NDVI mostrou-se uma boa ferramenta para a identificação dos estádios fenológicos das culturas do milho e soja na região Sul do Brasil, pois sua sensibilidade foi de 0,02, permitindo, também, determinar os principais estádios de desenvolvimento das culturas e apoiar o calendário de irrigações. Os resultados dos estádios de desenvolvimento para milho e soja foram respectivamente: [0,0-0,4] e [0,0-0,3] inicial; [0,4-0,75] e [0,3-0,85] desenvolvimento rápido; [0,75-0,1] e [0,85-1,0] desenvolvimento intermediário; [0,75-0,3] e [0,85-0,3] estádio final. O erro médio relativo (ARE) ficou em torno de 7%. As curvas de NDVI também mostraram uma espécie de impressão digital das espécies de culturas locais e práticas de manejo agrícola. Os resultados globais da calibração local dos Kcb a partir do SR correlacionados e assimilados com dados do modelo SIMDualKc mostraram um bom ajuste para condições de ausência de estresse hídrico. Em condições de possível ocorrência de estresse, o Kcb real assimilado, Kcb act NDVI pode ser calculado pelo produto do Kcb pot NDVI com o coeficiente de estresse (Ks) fornecido pelo SIMDualKc, e assim prover um melhor ajuste com a realidade da cultura. O erro médio relativo ARE<30% foi achado entre a curva média representativa da região e as curvas dos pivôs individuais. Considerando os resultados obtidos, a estimativa de Kcb por meio de NDVI pode representar uma ferramenta útil para a determinação das necessidades hídricas das culturas da soja e milho, irrigadas por pivô central no Sul do Brasil, visando apoiar o planejamento e gerenciamento da irrigação. Esta metodologia é adequada como base a ser adaptada para o monitoramento por meio de veículos aéreos não tripulados (VANT) equipados com sensores NDVI, onde as informações como fenologia, Kc e ET, poderão ser estimadas, ajustadas, calibradas e assimiladas em tempo real por modelos de balanço de água no solo e/ou modelos de balanço de energia na superfície.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-18Bitstream added on 2014-06-13T20:55:18Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_jj_me_botfca.pdf: 668037 bytes, checksum: 69d8cd4ea1232ca72eec754b6dc70121 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O feijão é o alimento de muitos brasileiros sendo produzido em todo o território nacional, em diversas condições climáticas e de cultivo. Apesar de sua grande importância, a produção nacional dessa leguminosa é desuniforme, pois na maioria dos casos, é cultivado em áreas com baixo nível de tecnologia e por não haver um completo conhecimento das condições meteorológicas predominantes durante as épocas de cultivo. O Estado de São Paulo, de maneira geral, apresenta períodos secos e chuvosos bem definidos. No período das águas, embora haja a ocorrência de precipitação pluviométrica, esta pode ter distribuição irregular, comprometendo a produtividade do feijoeiro quando o veranico coincidir com fases críticas quanto ao requerimento de água. A irrigação regulariza o fornecimento hídrico, assegurando a produção. O presente trabalho teve por objetivo avaliar três métodos de manejo de irrigação, quais sejam: por tensiômetria, tanque “Classe A”, e pela evapotranspiração estimada pela equação de Penman Monteith. A semeadura do feijão foi realizada no dia 29/09/2008 utilizando a cultivar BRS Pontal, no espaçamento de 0,45 m entre linhas com distribuição de 14 sementes por metro. Anteriormente ao experimento, foi plantada a cultura de aveia preta (Avena stringosa Schred), na área que se encontrava em pousio há três anos, sendo o solo de textura média argilosa. Os tratamentos foram irrigados com um sistema de gotejamento superficial. Os resultados avaliados foram o balanço de água do solo, a evapotranspiração e a produtividade de grãos. Conclui-se que os métodos de manejo avaliados diferiram entre si no plantio convencional e todos apresentaram produtividades significativamente superiores à da testemunha não irrigada. No sistema preparo convencional do solo o manejo da irrigação... / Beans are the food of many Brazilians being produced throughout the country, in different climatic and cultivation conditions. Although its importance, the national production of this legume is floating, as in most cases, is grown in areas with low level of technology and the knowledge lack weather conditions prevailing during the growing season. Has Sao Paulo State has, in general, periods of rainy and dry well defined. In the rainy season, although the occurrence of rainfall, it can have uneven distribution, affecting bean yield when the drought to coincide with critical stages on the water requirement. The irrigation regulates water supply, ensuring the production. The purpose of this study is evaluating three methods of irrigation management: tensiometer, the Class A Pan, and the evapotranspiration estimated by the Penman Monteith equation. The sowing of beans was held on 29/09/2008 using the BRS Pontal, spaced 0.45 m between rows with distribution of 14 seeds per meter. Before the experiment, the crop was planted oat (Avena stringosa Schred) in the area that was fallow for three years, the soil of medium texture soil. The treatments were irrigated with a drip irrigation system. The results were evaluated the balance of soil moisture, evapotranspiration and yield. Concluded that the management methods evaluated differed in conventional tillage and all had yields significantly higher than the control without irrigation. In the conventional system of soil water management was most effective use of water applied in relation to no-tillage system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-03Bitstream added on 2014-06-13T19:22:14Z : No. of bitstreams: 1 mucoucah_mfs_dr_botfca.pdf: 847058 bytes, checksum: b7d3981d242b8be0200b777f5d74745d (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Foi estudada a influência de cinco profundidades de lençol freático no desenvolvimento de bulbos de calla (Zantedeschia sp). As características avaliadas foram: área foliar, número de folhas, número de flores, altura da haste floral, ciclo da cultura, ganho de massa verde do bulbo, evapotranspiração da cultura e eficiência do uso da água. As callas foram cultivadas em estufa de vidro com 50% de redução na radiação interna, plantadas em vasos construídos de tubos de pvc de diâmetro nominal de 150 mm preenchidos com substrato, os bulbos utilizados apresentavam massa verde inicial variando de 10 a 12 g. Os vasos foram colocados em bandejas, com capacidade para seis vasos, as mesmas apresentavam um sistema automático para o abastecimento de água por um reservatório conectado diretamente às bandejas com uma bóia para manutenção do nível do lençol freático constante. As profundidades dos lençóis freáticos foram: 10, 17, 24, 31 e 38 cm. As características referentes ao desenvolvimento da planta foram verificadas ao longo do ciclo, por meio de nove avaliações efetuadas durante o cultivo. A evapotranspiração foi medida diariamente e computada semanalmente e ao término do ciclo. O ganho de massa verde dos bulbos foi avaliado ao final do ciclo de cultivo pela relação entre a massa verde inicial e a massa verde final. A eficiência do uso da água foi checada com base na evapotranspiração da cultura (L.planta-1) e na massa verde final do bulbo (g). Os resultados referentes à área foliar foram variáveis de 1.011,6 a 2.016,3 cm2. O número de folhas emitidas variou de 7,5 a 13,8 folhas por bulbo. Ao longo de todo o ciclo de cultivo o número médio de flores emitidas foi de 0,8 a 1,2 flores por bulbo. Os bulbos apresentaram um aumento variável de 21,7 a 11,7 vezes em relação ao tamanho inicial, ou seja, o ganho de massa verde ao final do cultivo foi na ordem de 2.173 a 1.170%. / The objective was to determine the influence of 5 different table water levels in the crop development of Calla. The parameter evaluated were leaf area, number of leaves, number of flowers, flowers height, growth cycle, tuber increment rate, evapotranspiration of the culture and efficiency in water use. The study was conducted in glass greenhouse with 50% percent of sunlight reduction. The plants were grown in PVC pots with diameter of 150 mm, which were filled with substrate. The plant tubers weigthed from 10 g to 12 g. The pots were placed within containers, at a rate of six per container, where the water replacement was authomatically determined by a buoy, which kept the water level constant. The table water levels used were 10, 17, 24, 31 and 38 cm. The crop development parameters were checked in nine evaluations during the growth cycle. Evapotranspiration was evaluated weekly and at the end of the cycle. The increment in tuber weigth was determined from the initial and final fresh weight. The water use efficiency was determined from the culture evapotranspiration (mm) and from the final fresh weigth (g). The results show that leaf area varied between 1,011.6 and 2,016.3 cm2. The number of leaves varied from 7.5 and 13.8 leaves per tuber. The number of flowers produced per tuber throughout their whole life cycle was 0.8 and 1.2. The plant tubers presented a size increment which ranged from 21.7 times to 11.7 times their initial size, which represented an increment of fresh weigth at the end of the culture of 2,173% and 1,170%. The evapotranspiration of the whole culture was 46.14 L/planta and 26.89 L/planta. The efficiency in water use varied between 4.5 g/L and 6.9 g/L. The data set was submitted to the F and Tukey statistical tests, to allow for comparisons of average results. Was found statistical discrepancy in the growth cycle parameter, between 38 cm table water level, which life cycle was 281 days, and 10 and 24 cm table water levels.

abstract: Urbanization and woody plant encroachment, with subsequent brush management, are two significant land cover changes that are represented in the southwestern United States. Urban areas continue to grow, and rangelands are undergoing vegetation conversions, either purposely through various rangeland management techniques, or by accident, through inadvertent effects of climate and management. This thesis investigates how areas undergoing land cover conversions in a semiarid region, through urbanization or rangeland management, influences energy, water and carbon fluxes. Specifically, the following scientific questions are addressed: (1) what is the impact of different urban land cover types in Phoenix, AZ on energy and water fluxes?, (2) how does the land cover heterogeneity influence energy, water, and carbon fluxes in a semiarid rangeland undergoing woody plant encroachment?, and (3) what is the impact of brush management on energy, water, and carbon fluxes? The eddy covariance technique is well established to measure energy, water, and carbon fluxes and is used to quantify and compare flux measurements over different land surfaces. Results reveal that in an urban setting, paved surfaces exhibit the largest sensible and lowest latent heat fluxes in an urban environment, while a mesic landscape exhibits the largest latent heat fluxes, due to heavy irrigation. Irrigation impacts flux sensitivity to precipitation input, where latent heat fluxes increase with precipitation in xeric and parking lot landscapes, but do not impact the mesic system. In a semiarid managed rangeland, past management strategies and disturbance histories impact vegetation distribution, particularly the distribution of mesquite trees. At the site with less mesquite coverage, evapotranspiration (ET) is greater, due to greater grass cover. Both sites are generally net sinks of CO2, which is largely dependent on moisture availability, while the site with greater mesquite coverage has more respiration and generally greater gross ecosystem production (GEP). Initial impacts of brush management reveal ET and GEP decrease, due to the absence of mesquite trees. However the impact appears to be minimal by the end of the productive season. Overall, this dissertation advances the understanding of land cover change impacts on surface energy, water, and carbon fluxes in semiarid ecosystems. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2017

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The culture of the fig tree fits in different climatic conditions, as long as it provides favorable conditions for the region where it is deployed, such as appropriated management. Even being adapted to different climate and soil conditions, the cultivation of the fig tree is sensible to water scarcity, if appropriate, the use of irrigation. In this sense, this study aims to evaluate the behavior of the fig tree culture (Ficus carica L) submitted to the application of different depths of irrigation water. The experiment was conducted at the Horticulture Sector of Polytechnic College, at Federal University of Santa Maria. The culture of the fig tree was in the sixth year of production and was observed from August, 2010, to June, 2011. The experiment consisted on five treatments with 7 replications, with randomized block experimental delineation, considering an adult plant per plot. The irrigation system consisted on localized drip irrigation, comprising a half-moon shape in rows around each plant. For the irrigation management, the evapotranspiration calculated by Penman equation was adopted as reference, in order to calculate the crop maximum evapotranspiration, using the Kc of 0.47. Reaching evapotranspiration of 20 mm, the irrigation was performed by applying the depth of 20 mm, corresponding to the 100% treatment, 15 mm for the 75% treatment, 10 mm to 50% treatment and 5mm to 25% treatment. The harvesting began on January 10, 2011, in other words 149 days after production pruning, starting the collection of data. Therefore, it was analyzed the following variables of production: productivity (ton.ha-1), weight (g), number and diameter of ripe figs (mm). To the classification of figs, such variables were determined: diameter (mm) and width (mm) of ripe figs. Sampling and data collection lasted 140 days, and the harvesting ended on May 28, 2011. After data collection, the information was subjected to variance analysis, submitted to the t test for multiple comparison of means in a10% level of probability, such as regression analysis. It was concluded that the fig tree was not influenced by the water levels for mean weight and mean diameter of figs variables, however the mean weight ranged from 54.78 to 57.39 g and the diameter ranged from 47.19 to 48, 37 mm. In relation to the number of fruits, differences were observed on the 100% treatment of Etc., resulting on an estimated maximum number of fruits of 292 fruits per plant. The yield responded significantly to the application of different irrigation levels, reaching maximum values of 30.61 ton ha-1, with depth corresponding to 100% of maximum crop evapotranspiration (160 mm). The figs were classified as medium, regarding that treatments did not influence the classification. The efficiency of water use showed better results with the depth equivalent to the 25% treatment of ETc, with an estimated 0.74 kg ha-1 mm-1. Regarding the results presented for the Roxo de Valinhos fig tree variety under different levels of drip irrigation in this experiment, it is possible to conclude that the most suitable depth for the culture, when it comes to the production increasement, is the additional water depth of 160 mm (100 % ETc). Although, concerning the water use efficiency, the water slide of 25% of ETc was the most efficient. For classification of ripe fruits, the irrigation showed no significant difference. / A cultura da figueira se adapta em diversas condições climáticas desde que tenha condições favoráveis e um manejo adequado para a região onde será implantada. Mesmo se adaptando em diversas condições de clima e solo, o cultivo da figueira é sensível à escassez hídrica, sendo necessário, o uso da irrigação. Com isso este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento da cultura da figueira (Ficus carica L) submetida à aplicação de diferentes lâminas irrigação. O experimento foi conduzido no Setor de Fruticultura no Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria. A cultura da figueira estava no sexto ano de produção e foi acompanhado durante o período de agosto de 2010 a maio de 2011. Foram empregados 5 tratamentos com 7 repetições, com a utilização do delineamento experimental blocos ao acaso considerando uma planta adulta por parcela. O sistema de irrigação utilizado foi o localizado tipo gotejamento, constituído por 1 linhas no formato meia lua ao redor de cada planta. Para o manejo da irrigação foi utilizado como referência a evapotranspiração de referência calculada pela equação de Penman, para em seguida calcular a evapotranspiração máxima da cultura utilizado o Kc de 0,47. Ocorrendo 20 mm de evapotranspiração da cultura realizou-se a irrigação aplicando a lâmina de 20 mm que correspondente ao tratamento 100%, 15 mm para o tratamento de 75%, 10 mm para 50% e 5 mm para o tratamento 25%. A colheita teve início em 10 de janeiro de 2011 aos 149 dias após a poda de produção com início das coletas dos dados. Para tanto foram analisadas as seguintes variáveis de produção: produtividade (ton. ha-1), peso (g), número e diâmetro (mm) dos figos maduros, e para classificação dos figos foram determinadas as variáveis: diâmetro (mm) e largura (mm) dos figos maduros. A colheita e a coleta dos dados duraram 140 dias, sendo a colheita encerrada em 28 de maio de 2011. Após a coleta dos dados, as informações foram submetidas à análise de variância submetida ao teste de t para comparação múltipla de médias, em nível de 10% de probabilidade de erro, e também à análise de regressão. Verificou-se que a figueira não sofreu influência dos níveis de irrigação para as variáveis, peso médio e diâmetro médio dos figos, no entanto, o peso médio variou de 54,78 a 57,39g e o diâmetro variou de 47,19 a 48,37 mm. Para a variável no número de frutos houve influência com o tratamento 100% da Etc, resultando no número de frutos máximo estimado de 292 frutos Planta-1. A produtividade respondeu significativamente à aplicação de diferentes lâminas de irrigação, atingindo valores máximos estimados de 30,61 ton ha-1com lâmina correspondente a 100% da evapotranspiração máxima da cultura (160 mm). Os figos foram classificados como médios tendo em vista que os tratamentos não influenciaram na classificação dos mesmos. A eficiência do uso da água apresentou um melhor resultado com a lâmina de equivalente ao tratamento 25% da ETc, com um valor estimado de 0,74 kg ha-1 mm-1. Diante dos resultados apresentados para a cultura da figueira variedade Roxo de Valinhos sob diferentes níveis de irrigação complementar por gotejamento para este experimento é possível de concluir que a lâmina mais indicada para a cultura quando se trata do aumento da produção e a lâmina hídrica complementar de 160 mm (100% da ETc). Porém para a eficiência do uso da água a lâmina hídrica correspondente a 25% da ETc que apresentou a maior eficiência. Para a classificação dos frutos maduros as lâminas de irrigação não fizeram diferença.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1512448 bytes, checksum: 7f7187b5bd2c3024f9b5d5a5182ec5d9 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the present issues related to world water scarcity, it becomes indispensable the search for alternatives that optimize the use of this resource for the purpose of irrigation, knowing that this activity takes up about 70% of the total world water extracted from aquifers, rivers and lakes. In this background, the methods for irrigation management are highlighted due to their importance in water preservation and maximization of the agricultural production, besides being essential to increase the performance and sustainability of the irrigation systems. Having mentioned this, the Irrigameter appears as an important alternative for irrigation management, because of its practicality and accuracy to estimate evapotranspiration, process which is used to determine the water requirement of the crops. Researches done with the Irrigameter in different weather conditions and in different seasons allow a better adjustment of the device in order to improve it. Therefore, the aims of this research were: (a) Determine the coefficient of the Irrigameter (KI) for each season, from September 2008 to September 2011, for different water levels inside the evaporator of the Irrigameter, in the south of Tocantins state - Brazil; (b) Establish, for each season, the water level in the evaporator referring to the KI of 1; and (c) Evaluate the effects of the meteorological elements (maximum temperature, minimum temperature, relative humidity, wind speed, and solar radiation) in the evapotranspiration estimated by the Irrigameter (ETI), which operates in different water levels inside the evaporator, for the seasons studied. The study was conducted in the experimental area of the Federal University of Tocantins (UFT), in the University Campus of Gurupi, situated in Gurupi, TO. The experiment was mounted in an entirely randomized delimitation, with seven water levels in the evaporator of the Irrigameter, representing the treatments, with three repetitions. The weather data were collected in an automatic weather station and used for determining the reference evapotranspiration (ET0), using the computer software REF-ET, based on the FAO 56 Penman-Monteith equation. There was a linear increase of the KI with the rising of the water level inside the evaporator in spring and summer. In the fall and in winter, the increase was exponential. The recommended water level in the evaporator, in a way that it estimates an ET0 in the south of Tocantins, for spring is equal to 3,4 cm; for the summer, 4,0 cm; for the fall, 3.8 cm; e for the winter, 2.3 cm. The meteorological elements relative humidity and solar radiation presented a high correlation with the ETl in all the seasons studied. The minimum temperature and wind speed were the meteorological elements with the lowest indirect effect on the ETl, when associated with the other elements. / Na atual problemática envolvendo a escassez de água no mundo, torna-se imprescindível a busca por alternativas que otimizem o uso desse recurso para fins de irrigação, haja vista que essa atividade consome cerca de 70% da água total mundial extraída de aquíferos, rios e lagos. Nesse contexto, os métodos de manejo da irrigação ganham destaque devido a sua importância quanto à conservação de água e maximização da produção agrícola, além de serem essenciais para melhorar o desempenho e a sustentabilidade de sistemas de irrigação. Diante do panorama mencionado, o Irrigâmetro surge como importante alternativa para manejo da irrigação, devido a sua praticidade e boa precisão para estimar a evapotranspiração, processo esse, utilizado para determinar a necessidade hídrica das culturas. Pesquisas realizadas com o Irrigâmetro, em diferentes condições climáticas e em diferentes períodos do ano, permitem realizar um melhor ajuste do aparelho, aperfeiçoando-o. Frente ao exposto, os objetivos desta pesquisa foram: (a) Determinar o coeficiente do Irrigâmetro (KI) para as estações do ano, no período de setembro de 2008 a setembro de 2011, para diferentes alturas da água dentro do evaporatório do Irrigâmetro, para a região sul do Estado do Tocantins; (b) Estabelecer, para cada estação, a altura da água no evaporatório referente ao KI igual a 1; e (c) Avaliar os efeitos dos elementos meteorológicos (temperatura máxima, temperatura mínima, umidade relativa do ar, velocidade do vento e radiação solar) na evapotranspiração estimada pelo Irrigâmetro (ETI), operando com diferentes alturas da água dentro do evaporatório, para as estações dos anos estudados. O estudo foi conduzido na área experimental da Universidade Federal de Tocantins (UFT), no Campus Universitário de Gurupi, situada no Município de Gurupi, TO. O experimento foi montado num delineamento inteiramente casualizado, com sete alturas da água no evaporatório do Irrigâmetro, representando os tratamentos, com três repetições. Os dados meteorológicos foram coletados numa estação meteorológica automática e utilizados na determinação da evapotranspiração de referência (ET0), com uso do programa computacional REF-ET, com base na equação de Penman-Monteith FAO 56. Ocorreu aumento linear do KI com a elevação da altura da água dentro do evaporatório nas estações da primavera e do verão. Já no outono e no inverno, o aumento foi exponencial. A altura da água recomendada no evaporatório do Irrigâmetro, de modo que este estime a ET0 na região Sul do Estado do Tocantins, para a estação da primavera, é igual a 3,4 cm; para o verão, 4,0 cm; para o outono, 3,8 cm; e, para o inverno, 2,3 cm. Os elementos meteorológicos umidade relativa e radiação solar apresentaram alta correlação com a ETI em todas as estações dos anos analisadas. A temperatura mínima e a velocidade do vento foram os elementos meteorológicos que apresentaram menor efeito indireto sobre a ETI, quando associadas aos demais elementos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2023570 bytes, checksum: 541afa66e8d3ed350acac866b888b61e (MD5) Previous issue date: 2013-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / One of the traditional forms of agricultural expansion is the conversion of natural ecosystems into cultivated areas, usually through deforestation. The Upper Xingu, located in the state of Mato Grosso Brazil, has been referred to as one of the regions of most intense conversion of natural ecosystems to pasture or cropland (specially soybean) in the country, and there is a concern with respect to how and how much these changes in vegetation modify the hydroclimatology of the region. Thus, this study aims to assess the influence of land cover changes on evapotranspiration and streamflow in small catchments of the Upper Xingu, in the southeastern Amazon basin. Streamflow was measured in small catchments with uniform land use in the region of study, and single point simulations were performed considering Tropical Rainforest, Cerrado and Pasture as land use in the InLand model and Soybean cropland as land use in the AgroIBIS model. Meteorological data and model input parameters such as the soil saturated hydraulic conductivity were measured at the Tanguro Ranch - MT. The simulation results provided by the InLand and AgroIBIS for the mean stream discharge were similar to the values observed between September 2008 and August 2010. Comparing the simulated streamflows for the four land uses in the Upper Xingu, it is possible to observe that the water yield in natural ecosystems (tropical rainforest and cerrado) was 53,5% lower than in agricultural ecosystems (pasture and soybean cropland). During the period of study, evapotranspiration was 38,3% lower in agricultural ecosystems compared with natural ecosystems. We also assessed the influence of 11 different soil textures on the partitioning of precipitation into evapotranspiration and mean annual streamflow for the four vegetation cover types studied. Regardless of soil texture, the simulated runoff in areas covered with tropical rainforest was always lower than that simulated for the other vegetation covers, and the difference between the simulated runoff for tropical rainforest and cerrado was greater for lower hydraulic conductivity saturated values. / Uma das formas tradicionais de expansão da fronteira agrícola é por meio da conversão de ecossistemas naturais em áreas de cultivo, geralmente por meio de desmatamento. A região do Alto Xingu, no Estado do Mato Grosso - Brasil, tem sido indicada como uma das regiões de mais intensa conversão de ecossistemas naturais em pastagens ou culturas agrícolas (principalmente a soja) no país e há preocupação em se compreender como e quanto essa alteração da cobertura vegetal modifica a hidroclimatologia da região. Assim, o objetivo deste trabalho é examinar o quanto a mudança na cobertura vegetal influencia a evapotranspiração e a vazão de microbacias do Alto Xingu, na região sudeste da bacia Amazônica. Foram feitas medições de vazão em microbacias com uso uniforme do solo na região de estudo e foram conduzidas simulações pontuais com as coberturas de floresta, cerrado e pastagem no modelo InLand e com cobertura de soja, no AgroIBIS. Os dados meteorológicos e parâmetros como a condutividade hidráulica saturada do solo utilizados nos modelos foram medidos na Fazenda Tanguro MT. As vazões médias simuladas nos modelos InLand e AgroIBIS foram semelhantes aos valores observados em campo no período de setembro de 2008 a agosto de 2010. Comparando-se as vazões simuladas para as quatro coberturas no Alto Xingu, estima-se que a conversão da precipitação em vazão nos ecossistemas naturais (floresta e cerrado) foi 53,5% menor que nos ecossistemas agrícolas (pastagem e soja). Quando comparado aos ecossistemas naturais, a evapotranspiração dos ecossistemas agrícolas foi 38,3% menor durante o período de estudo. Também se buscou avaliar a influência de 11 diferentes classes texturais no particionamento da precipitação em escoamento total e evapotranspiração nas coberturas estudadas. Independente da textura do solo considerada, o escoamento total com cobertura de floresta tropical foi sempre inferior à simulada para as demais coberturas e a diferença entre o escoamento total simulado para as coberturas de floresta e cerrado é maior quanto menores são os valores de condutividade hidráulica saturada.

Orientador: Antonio Evaldo Klar / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Magali Ribeiro da Silva / Banca: Rubens Duarte Coelho / Banca: Tais Tostes Graziano / Resumo: Foi estudada a influência de cinco profundidades de lençol freático no desenvolvimento de bulbos de calla (Zantedeschia sp). As características avaliadas foram: área foliar, número de folhas, número de flores, altura da haste floral, ciclo da cultura, ganho de massa verde do bulbo, evapotranspiração da cultura e eficiência do uso da água. As callas foram cultivadas em estufa de vidro com 50% de redução na radiação interna, plantadas em vasos construídos de tubos de pvc de diâmetro nominal de 150 mm preenchidos com substrato, os bulbos utilizados apresentavam massa verde inicial variando de 10 a 12 g. Os vasos foram colocados em bandejas, com capacidade para seis vasos, as mesmas apresentavam um sistema automático para o abastecimento de água por um reservatório conectado diretamente às bandejas com uma bóia para manutenção do nível do lençol freático constante. As profundidades dos lençóis freáticos foram: 10, 17, 24, 31 e 38 cm. As características referentes ao desenvolvimento da planta foram verificadas ao longo do ciclo, por meio de nove avaliações efetuadas durante o cultivo. A evapotranspiração foi medida diariamente e computada semanalmente e ao término do ciclo. O ganho de massa verde dos bulbos foi avaliado ao final do ciclo de cultivo pela relação entre a massa verde inicial e a massa verde final. A eficiência do uso da água foi checada com base na evapotranspiração da cultura (L.planta-1) e na massa verde final do bulbo (g). Os resultados referentes à área foliar foram variáveis de 1.011,6 a 2.016,3 cm2. O número de folhas emitidas variou de 7,5 a 13,8 folhas por bulbo. Ao longo de todo o ciclo de cultivo o número médio de flores emitidas foi de 0,8 a 1,2 flores por bulbo. Os bulbos apresentaram um aumento variável de 21,7 a 11,7 vezes em relação ao tamanho inicial, ou seja, o ganho de massa verde ao final do cultivo foi na ordem de 2.173 a 1.170%. / Abstract: The objective was to determine the influence of 5 different table water levels in the crop development of Calla. The parameter evaluated were leaf area, number of leaves, number of flowers, flowers height, growth cycle, tuber increment rate, evapotranspiration of the culture and efficiency in water use. The study was conducted in glass greenhouse with 50% percent of sunlight reduction. The plants were grown in PVC pots with diameter of 150 mm, which were filled with substrate. The plant tubers weigthed from 10 g to 12 g. The pots were placed within containers, at a rate of six per container, where the water replacement was authomatically determined by a buoy, which kept the water level constant. The table water levels used were 10, 17, 24, 31 and 38 cm. The crop development parameters were checked in nine evaluations during the growth cycle. Evapotranspiration was evaluated weekly and at the end of the cycle. The increment in tuber weigth was determined from the initial and final fresh weight. The water use efficiency was determined from the culture evapotranspiration (mm) and from the final fresh weigth (g). The results show that leaf area varied between 1,011.6 and 2,016.3 cm2. The number of leaves varied from 7.5 and 13.8 leaves per tuber. The number of flowers produced per tuber throughout their whole life cycle was 0.8 and 1.2. The plant tubers presented a size increment which ranged from 21.7 times to 11.7 times their initial size, which represented an increment of fresh weigth at the end of the culture of 2,173% and 1,170%. The evapotranspiration of the whole culture was 46.14 L/planta and 26.89 L/planta. The efficiency in water use varied between 4.5 g/L and 6.9 g/L. The data set was submitted to the F and Tukey statistical tests, to allow for comparisons of average results. Was found statistical discrepancy in the growth cycle parameter, between 38 cm table water level, which life cycle was 281 days, and 10 and 24 cm table water levels. / Doutor

abstract: This dissertation research studies long-term spatio-temporal patterns of surface urban heat island (SUHI) intensity, urban evapotranspiration (ET), and urban outdoor water use (OWU) using Phoenix metropolitan area (PMA), Arizona as the case study. This dissertation is composed of three chapters. The first chapter evaluates the SUHI intensity for PMA using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) land surface temperature (LST) product and a time-series trend analysis to discover areas that experienced significant changes of SUHI intensity between 2000 and 2017. The heating and cooling effects of different urban land use land cover (LULC) types was also examined using classified Landsat satellite images. The second chapter is focused on urban ET and the impacts of urban LULC change on ET. An empirical model of urban ET for PMA was built using flux tower data and MODIS land products using multivariate regression analysis. A time-series trend analysis was then performed to discover areas in PMA that experienced significant changes of ET between 2001 and 2015. The impact of urban LULC change on ET was examined using classified LULC maps. The third chapter models urban OWU in PMA using a surface energy balance model named METRIC (Mapping Evapotranspiration at high spatial Resolution with Internalized Calibration) and time-series Landsat Thematic Mapper 5 imagery for 2010. The relationship between urban LULC types and OWU was examined with the use of very high-resolution land cover classification data generated from the National Agriculture Imagery Program (NAIP) imagery and regression analysis. Socio-demographic variables were selected from census data at the census track level and analyzed against OWU to study their relationship using correlation analysis. This dissertation makes significant contributions and expands the knowledge of long-term urban climate dynamics for PMA and the influence of urban expansion and LULC change on regional climate. Research findings and results can be used to provide constructive suggestions to urban planners, decision-makers, and city managers to formulate new policies and regulations when planning new constructions for the purpose of sustainable development for a desert city. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Geography 2018

A vegetação tropical é uma das maiores fontes de evapotranspiração e desempenha um papel importante na dinâmica climática global e nos processos de produtividade primária de ecossistemas terrestres, uma vez que se encontra diretamente ligada aos processos de transferência de massa e energia. Objetivou-se nesta tese de doutorado avaliar a acurácia das estimativas de ET baseadas em modelos de sensoriamento remoto quando comparadas a medições pontuais obtidas a partir de torres de fluxo e a partir do fechamento do balanço hídrico a médio e longo prazo. Foram selecionados dois modelos: para escalas locais e regionais usou-se o algoritmo SEBAL, enquanto que para escalas continentais e globais utilizou-se o algoritmo MOD16. Em relação ao algoritmo SEBAL, a metodologia empregada apresentou bons resultados tanto nas estimativas pontuais dos fluxos de calor latente quanto em relação ao fechamento do balanço hídrico em grandes áreas. Em relação ao algoritmo MOD16, verificou-se que as estimativas de evapotranspiração apresentam melhores resultados a longo prazo e em grandes áreas. As análises aqui realizadas sugerem que os algoritmos SEBAL e MOD16 podem capturar razoavelmente bem as respostas da vegetação em relação à variabilidade espacial e temporal em larga escala. Considerando que esses algoritmos podem ser aplicados desde escalas regionais até escalas globais, os resultados estão em um intervalo aceitável de acurácia, indicando um potencial significativo no monitoramento espacial e temporal do processo de ET de forma contínua e sistemática a partir de informações obtidas por sensoriamento remoto. / Tropical vegetation is a major source of global land surface evapotranspiration (ET) and plays an important role in the global climate dynamics and in the processes of primary production of terrestrial ecosystems, since it is directly linked to the mass transfer and energy balance. The aim of this doctoral thesis was to evaluate the accuracy of ET estimates based on remote sensing models when compared to measurements obtained from flux towers and hydrological models. Two algorithms were selected: for local and regional scales SEBAL was used, while for continental and global scales, MOD16 was adopted. Regarding SEBAL algorithm, the applied methodology showed that significant results were achieved in both latent heat flux and water balance over large areas. Concerning MOD16 algorithm, the research suggested that evapotranspiration estimates showed better results in the long-term and in large areas. The analysis suggests that MOD16 and SEBAL algorithms can capture reasonably well the responses of vegetation in relation to spatial and temporal variability on a large scale. Taking into consideration that these algorithms can be applied from regional to global scales, the results are in an acceptable range of accuracy, indicating a significant potential for monitoring evapotranspiration using remote sensing data.