The presented work aimed to estimate the balance of instantaneous radiation to Earth surface, through TM Landsat 5 images, making use of SEBAL algorithm in two situation: a) considering the Digital Elevation Model (DEM) and b) not considering the Digital Elevation Model (DEM). The studied area is located in the Brazil s northeast semi arid, between the states of Alagoas and Sergipe, region where São Francisco River borders both states. The used images are composed by seven spectral bands, concerning January 17, 1987; October 17, 1999 and December 07, 2006, at orbit 215 and point 67. It was verified that the estimated values of surface albedo were higher when estimated with the Digital Elevation Method. Presenting values between 3,94 % and 31,50% in 01/17/1987; 4,87 % and 44,81 % in 10/17/1999; and 3,62 % and 41,42 % in 12/07/2006, values estimated with DEM. Without DEM the values estimated for albedo were between 3,90 % and 30,47 % in 01/17/1987; 4,80 % and 41,00 % in 10/17/1999; and 2,95 % and 39,60 % in 12/07/2006. The Normalized Difference Vegetaion Index (NDVI) didn t presented significant difference between the presented methods. Also, the estimated surface temperature didn t presented considerable variation. It was verified that the estimated values of Leaf Area Index (LAI) were higher when estimated with the Digital Elevation Method. Presenting values between for maximum values 1,37; 1,73 and 1,45 in 01/17/1987, 17/10/1999 e 12/07/2006, respectively, Without DEM the values estimated for LAI were between 0,94; 1,55 and 1,38 in 01/17/1987; 10/17/1999 and 12/07/2006, respectively. For the surface radiation balance instantaneous values, big differences were observed: values between 435,73 W/m² and 822,08 W/m2 for 01/17/1987; 384,19 W/m2 to 890,11 W/m2 for 10/17/1999 and 387,20 to 899,59 W/m² for 12/07/2006, obtained with DEM. The surface radiation balance values without DEM were: 424,98 W/m2 to 711,88 W/m2 for 01/17/1987; 402,10 W/m2 to 795,58 W/m2 for 10/17/1999 and 398,54 to 842,86 W/m2 for 12/07/2006. The estimated results for the instantaneous radiation balance, obtained with the SEBAL algorithm, considering the Digital Elevation Method, where higher than the values obtained without DEM. This show the importance of comparatives studies with DEM. Key-words: Radiation Balance, Digital Elevation Model, SEBAL. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve por objetivo estimar o saldo de radiação instantânea à superfície terrestre, através de imagens do TM-Landsat 5, fazendo uso do algoritmo SEBAL em duas situações: a) com o Modelo de Elevação Digital (MED) e b) sem o MED. A área estudada está localizada no semi-árido nordestino brasileiro, entre os Estados de Alagoas e Sergipe, região onde o Rio São Francisco faz a divisa entre os dois estados. As imagens são compostas por sete bandas espectrais e referem-se aos dias 17 de janeiro de 1987, 17 de outubro de 1999 e 07 de dezembro de 2006, na órbita 215 e ponto 67. Verificou-se que os valores estimados do albedo da superfície foram maiores quando estimados com o MED, apresentando valores entre 3,94 % a 31,5 % para 17/01/1987; 4,87 % a 44,81 % para 17/10/1999 e 3,62 % a 41,42 % para 07/12/2006. Os valores estimados sem o MED foram: 3,90 % a 30,47 % para 17/01/1987; 4,80 % a 41,00% para 17/10/1999 e 2,95 % a 39,60 para 07/12/2006. O Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (IVDN) não apresentou diferenças significativas entre os métodos apresentados. Também os valores estimados para a temperatura da superfície não apresentaram variações para as duas situações propostas. Foram obtidos maiores valores de Índice de Área Foliar (IAF) quando considerado o Modelo de Elevação Digital, os valores máximos foram: 1,37; 1,73 e 1,45 para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente, valores estes obtidos com ouso do MED, quando não utilizado o MED os máximos estimados foram: 0,94; 1,55 e 1,38, para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente. Os valores médios também apresentaram desvios: 0,30; 0,22 e 0,18 com o MED para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente, enquanto as médias sem o MED foram: 0,29; 0,20 e 0,17. Constataram-se grandes diferenças nos valores instantâneos do saldo de radiação à superfície: 435,73 W/m2 e 822,08 W/m2 para o dia 17/01/1987; 384,19 W/m2 e 890,11 W/m2 para o dia 17/10/1999; 387,20 W/m2 e 899,59 W/m2 para o dia 07/12/2006, valores estes obtidos aplicando o MED. As estimativas sem o MED foram: 424,98 W/m2 e 711,88 W/m2 para o dia 17/01/1987; 402,10 W/m2 e 795,58 W/m2 para o dia 17/10/1999; 398,54 W/m2 e 842,86 W/m2 para 07/12/2006. Isto mostra a importância de estudos comparativos realizados com o MED.

The presented work aimed to estimate the balance of instantaneous radiation to Earth surface, through TM Landsat 5 images, making use of SEBAL algorithm in two situation: a) considering the Digital Elevation Model (DEM) and b) not considering the Digital Elevation Model (DEM). The studied area is located in the Brazil s northeast semi arid, between the states of Alagoas and Sergipe, region where São Francisco River borders both states. The used images are composed by seven spectral bands, concerning January 17, 1987; October 17, 1999 and December 07, 2006, at orbit 215 and point 67. It was verified that the estimated values of surface albedo were higher when estimated with the Digital Elevation Method. Presenting values between 3,94 % and 31,50% in 01/17/1987; 4,87 % and 44,81 % in 10/17/1999; and 3,62 % and 41,42 % in 12/07/2006, values estimated with DEM. Without DEM the values estimated for albedo were between 3,90 % and 30,47 % in 01/17/1987; 4,80 % and 41,00 % in 10/17/1999; and 2,95 % and 39,60 % in 12/07/2006. The Normalized Difference Vegetaion Index (NDVI) didn t presented significant difference between the presented methods. Also, the estimated surface temperature didn t presented considerable variation. It was verified that the estimated values of Leaf Area Index (LAI) were higher when estimated with the Digital Elevation Method. Presenting values between for maximum values 1,37; 1,73 and 1,45 in 01/17/1987, 17/10/1999 e 12/07/2006, respectively, Without DEM the values estimated for LAI were between 0,94; 1,55 and 1,38 in 01/17/1987; 10/17/1999 and 12/07/2006, respectively. For the surface radiation balance instantaneous values, big differences were observed: values between 435,73 W/m² and 822,08 W/m2 for 01/17/1987; 384,19 W/m2 to 890,11 W/m2 for 10/17/1999 and 387,20 to 899,59 W/m² for 12/07/2006, obtained with DEM. The surface radiation balance values without DEM were: 424,98 W/m2 to 711,88 W/m2 for 01/17/1987; 402,10 W/m2 to 795,58 W/m2 for 10/17/1999 and 398,54 to 842,86 W/m2 for 12/07/2006. The estimated results for the instantaneous radiation balance, obtained with the SEBAL algorithm, considering the Digital Elevation Method, where higher than the values obtained without DEM. This show the importance of comparatives studies with DEM. Key-words: Radiation Balance, Digital Elevation Model, SEBAL. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve por objetivo estimar o saldo de radiação instantânea à superfície terrestre, através de imagens do TM-Landsat 5, fazendo uso do algoritmo SEBAL em duas situações: a) com o Modelo de Elevação Digital (MED) e b) sem o MED. A área estudada está localizada no semi-árido nordestino brasileiro, entre os Estados de Alagoas e Sergipe, região onde o Rio São Francisco faz a divisa entre os dois estados. As imagens são compostas por sete bandas espectrais e referem-se aos dias 17 de janeiro de 1987, 17 de outubro de 1999 e 07 de dezembro de 2006, na órbita 215 e ponto 67. Verificou-se que os valores estimados do albedo da superfície foram maiores quando estimados com o MED, apresentando valores entre 3,94 % a 31,5 % para 17/01/1987; 4,87 % a 44,81 % para 17/10/1999 e 3,62 % a 41,42 % para 07/12/2006. Os valores estimados sem o MED foram: 3,90 % a 30,47 % para 17/01/1987; 4,80 % a 41,00% para 17/10/1999 e 2,95 % a 39,60 para 07/12/2006. O Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (IVDN) não apresentou diferenças significativas entre os métodos apresentados. Também os valores estimados para a temperatura da superfície não apresentaram variações para as duas situações propostas. Foram obtidos maiores valores de Índice de Área Foliar (IAF) quando considerado o Modelo de Elevação Digital, os valores máximos foram: 1,37; 1,73 e 1,45 para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente, valores estes obtidos com ouso do MED, quando não utilizado o MED os máximos estimados foram: 0,94; 1,55 e 1,38, para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente. Os valores médios também apresentaram desvios: 0,30; 0,22 e 0,18 com o MED para 17/01/1987, 17/10/1999 e 07/12/2006, respectivamente, enquanto as médias sem o MED foram: 0,29; 0,20 e 0,17. Constataram-se grandes diferenças nos valores instantâneos do saldo de radiação à superfície: 435,73 W/m2 e 822,08 W/m2 para o dia 17/01/1987; 384,19 W/m2 e 890,11 W/m2 para o dia 17/10/1999; 387,20 W/m2 e 899,59 W/m2 para o dia 07/12/2006, valores estes obtidos aplicando o MED. As estimativas sem o MED foram: 424,98 W/m2 e 711,88 W/m2 para o dia 17/01/1987; 402,10 W/m2 e 795,58 W/m2 para o dia 17/10/1999; 398,54 W/m2 e 842,86 W/m2 para 07/12/2006. Isto mostra a importância de estudos comparativos realizados com o MED.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / For the adoption of water resources management in dry regions where water availability is limited, knowledge of the different processes of the hydrological cycle is needed, especially the precipitation and flow. Therefore, techniques of GIS are essential in studies of hydrological modeling. The study on maximum flow in a watershed is important because the same act on soil erosion, flooding in urban and rural areas, hydraulic works, among others. The Salitre basin is located in the State of Bahia, Brazil, and its Pacui sub-basin is fully inserted in the Campo Formoso municipio. With a drainage area of 987.74 km2, it is one of the main drainage sub-basin of Salitre river. Hence, the objective of this work was to characterize physiographically the Pacui sub-basin, estimate peak flow by USDA-SCS and Dooge methods, and estimate the hourly evapotranspiration in the sub-basin using the algorithm SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) and images from Landsat 7 - ETM. The Global Mapper software was used for the analysis of land numerical model (SRTM). The ENVI 4.3 software was used for georeferencing of data from topographic maps of SUDENE, and the Arcmap 9.2 software was used for watershed delineation. The time of concentration was determined by USDA and Dooge methods. To determine the radiation balance images from the INPE (National Institute for Space Research) were used and processed by Arcmap  software, within algorithm SEBAL was developed. The basin presented low slope and then tends to reduce the flood peak because of the low speed runoff. ArcHidro proved to be an effective tool in the delineation of river basins and the generation of drainage network and compared with those obtained by maps from SUDENE. The algorithm SEBAL proved to be an agile and efficient tool in evapotranspiration estimation. The use of SRTM provided information of parameters as surface albedo, incident long-wave and shortwave radiations, pixel to pixel. Lower rates of hourly evapotranspiration (<0.15 mm.h-1) were recorded in areas of exposed soils, and higher rates were found in irrigated areas and vegetation, expressing the sensitivity of algorithm SEBAL on evapotranspiration estimation in watershed scale. / Para a adoÃÃo de uma gestÃo adequada dos recursos hÃdricos tendo como unidade de planejamento a bacia hidrogrÃfica, o conhecimento dos diferentes processos do ciclo hidrolÃgico se faz necessÃrio, notadamente da precipitaÃÃo, do escoamento e da evapotranspiraÃÃo. Portanto, tÃcnicas de geoprocessamento sÃo imprescindÃveis nos estudos de modelagem hidrolÃgica a nÃvel de bacias hidrogrÃficas. O estudo sobre o escoamento superficial, em uma bacia hidrogrÃfica à importante pelo fato do mesmo atuar sobre a erosÃo do solo, inundaÃÃes em Ãreas rurais e urbanas, obras hidrÃulicas, entre outros. A bacia do rio Salitre esta localizada no Estado da Bahia, e a sub-bacia do rio Pacui esta inserida totalmente no municÃpio de Campo Formoso, com Ãrea de drenagem de 987,74 km2, constituindo umas das principais subbacias de drenagem para o rio Salitre. Nesse contexto, objetivou-se caracterizar fisiograficamente a sub-bacia rio Pacui e bacia do rio Salitre, analisar a estimativa de vazÃo de pico pelos mÃtodos de SCS-USDA e de Dooge, e estimar a evapotranspiraÃÃo horÃria na bacia do rio Pacui utilizando-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) e imagens do Landsat 7 â ETM. Utilizou-se os softwares Global Mapper, para anÃlises do modelo numÃrico do terreno (SRTM), ENVI 4.3, para georeferenciamento dos dados tendo como base as cartas topogrÃficas da SUDENE e do software ArcMap 9.2 para delimitaÃÃo automÃtica de bacias. O tempo de concentraÃÃo foi determinado pelos mÃtodos USDA e de Dooge. Para determinar o balanÃo de radiaÃÃo utilizou-se de imagem da regiÃo obtida junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e processadas na ferramenta Ãlgebra de mapa no software ArcMap onde foi desenvolvido o algoritmo SEBAL. A bacia apresenta baixa declividade, portanto tende a uma reduÃÃo dos picos de descargas devido à baixa velocidade de escoamento superficial. A extensÃo ArcHidro mostrou-se uma ferramenta eficaz na delimitaÃÃo de bacias e na geraÃÃo de rede drenagem, comparando com as obtidas pelas cartas da DSG/SUDENE. O algoritmo SEBAL mostrou-se uma ferramenta Ãgil e eficiente na estimativa da evapotranspiraÃÃo. A utilizaÃÃo do SRTM proporcionou ganhos de informaÃÃes nos parÃmetros albedo da superfÃcie, radiaÃÃo de ondas longas incidente, radiaÃÃo de onda curtas incidente, pixel a pixel. Menores taxas de evapotranspiraÃÃo horÃria (< 0,15 mm.h-1) foram registradas em Ãreas de solos expostos e as maiores nas Ãreas irrigadas e vegetaÃÃo no geral, expressando a sensibilidade do algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiraÃÃo em escala de bacias hidrogrÃficas.

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In particular, the formation of artificial reservoirs, due to the construction of hydroelectric plants (HPP), has been the subject of scientific studies in the country, mainly due to the changes they cause to the environment. Specifically, the construction of the Luís Eduardo Magalhães HPP in 2001 (along the Tocantins River), in a context of large-scale constructions in the state of Tocantins, resulted in a large flooded area (~ 630 km²), significant changes in the landscape, and relocation of rural and urban populations. In this sense, this work aimed to evaluate and quantify, through various satellite datasets and land-cover and land-use mapping of the area under the influence of the reservoir of the Luís Eduardo Magalhães HPP (in the period before and after its implementation), changes in the landscape and associated biophysical parameters. At the landscape scale, the following surface parameters, derived from Terra-MODIS images, were evaluated seasonally: temperature, vegetation index, evapotranspiration, and albedo. The analysis of these data, in the spatial - temporal domains, involved three experimental models: a) considering the area of influence of the reservoir as a whole (equidistance of 30 km); b) analysis considering the equidistance or proximity to the reservoir (through buffers, latitudinal transects, and areas of interest); c) comparisons between the MODIS sensor results and the biophysical parameters obtained from Landsat images (transformed by the SEBAL algorithm). The results of our research show the potential of using remote sensing images in the study of variations of biophysical parameters. The implementation of the Luís Eduardo Magalhães HPP reservoir boosted the occupation of areas around it, especially: the São João irrigation project (irrigation from lake water), the increase in real estate speculation through the creation of new land subdivisions and closed condominiums with direct access to the lake, occupation of other areas due to the relocation of families (as in the case of the district of Luzimangues-Porto Nacional), and the creation of condominiums near the reservoir. Between 2000 and 2014, there was a 111% decrease in the Cerrado native vegetation (forest formations, grassland formations, open and dense Cerrado Strict Sensu physiognomies) and an increase of 66% in urban areas and 947% in the agricultural areas. It was also observed that almost half of the entire study area (42%) suffered some kind of alteration in the land cover. The changes observed in the local biophysical parameters were a direct result of the reservoir implantation and the State's occupation and development policies (such as soybean financing), which influenced the spatial configuration of the various land-cover classes and existing land use in the study area. As a result, a number of negative environmental / climatic impacts are already perceived in the area. Therefore, it is suggested to implement public policies regarding the systematic monitoring of biophysical parameters in the area, with a view to minimizing and mitigating more severe long-term environmental impacts. / As mudanças na cobertura e uso da terra estão entre os principais causadores de uma série de impactos de ordem ambiental, social e econômica. Em particular, a formação de reservatórios artificiais, em virtude da construção de usinas hidrelétricas (UHE), tem sido tema de estudos científicos no país, principalmente devido às alterações que causam ao meio ambiente. Especificamente, a construção da UHE Luís Eduardo Magalhães em 2001 (ao longo do Rio Tocantins), em um contexto de implementação de obras de grande porte no estado do Tocantins, resultou em uma grande área alagada (~ 630 km²), mudanças significativas nas paisagens e remanejamento de populações rurais e urbanas. Neste sentido, este trabalho buscou avaliar e quantificar, por meio de dados satelitários diversos e mapeamentos da cobertura e uso da terra na área de influência do reservatório da UHE Luís Eduardo Magalhães (no período anterior e posterior à sua implantação), as mudanças na paisagem e nos parâmetros biofísicos superficiais associados. À escala da paisagem, foram avaliados, sazonalmente, os seguintes parâmetros superficiais derivados de imagens Terra-MODIS: temperatura, índice de vegetação, evapotranspiração e albedo. A análise destes dados, em uma perspectiva espaço-temporal, envolveu três modelos experimentais: a) considerando a área de influência do reservatório como um todo (equidistância de 30 km); b) análise considerando a equidistância ou proximidade com o reservatório (através de buffers, transectos latitudinais e áreas de interesse); c) comparações entre os resultados do sensor MODIS com os parâmetros biofísicos obtidos das imagens Landsat (transformadas por meio do algoritmo SEBAL). Os resultados de nossa pesquisa evidenciam o potencial de uso de imagens de sensoriamento remoto no estudo das variações de parâmetros biofísicos. A implantação do reservatório da UHE Luís Eduardo Magalhães impulsionou a ocupação de áreas no entorno do mesmo, destacando-se: o projeto agrícola de irrigação São João (irrigação a partir da água do lago), o aumento da especulação imobiliária através da criação de novos loteamentos e condomínios horizontais fechados com acesso direto ao lago, ocupação de outras áreas em virtude da realocação de famílias (como é o caso do distrito de Luzimangues-Porto Nacional), além da criação de condomínios de chácaras próximos ao reservatório. Entre os anos de 2000 e 2014, constatou-se uma diminuição de 111% nas áreas de vegetação nativa do Cerrado (Formações florestais, Formações campestres, Cerrado sentido restrito ralo e denso) e um aumento de 66% nas áreas urbanas e de 947% nas áreas agrícolas. Observou-se ainda que quase metade de toda a área de estudo (42%) sofreu algum tipo de alteração na cobertura da terra. As alterações observadas nos parâmetros biofísicos locais foram resultado direto da implantação do reservatório e das políticas de ocupação e desenvolvimento promovidas pelo Estado (como por exemplo, os financiamentos para a produção de soja), as quais influenciaram a configuração espacial das diversas classes de cobertura e uso da terra existentes na área de estudo. Em consequência, vários impactos ambientais/climáticos negativos já são percebidos na área de estudo. Deste modo, sugere-se a implementação de políticas públicas de monitoramento sistemático dos parâmetros biofísicos nesta área, com vistas a minimizar e mitigar impactos ambientais mais severos a longo prazo.

Spatially-distributed water consumption was modeled over a segment of the Lower Colorado River, which contains irrigated agricultural and Tamarisk-dominated riparian ecosystems. For the irrigation scheme, distributed evapotranspiration data were analyzed in conjunction with point measurements of precipitation and surface flow in order to close daily and annual water balance. The annual closure error was less than 1% of the total water diversion to the area. In addition, it was found that the soil water storage component of the water balance cannot be neglected if the analysis is performed over time frames shorter than annual (e.g. growing season). Water consumption was highly uniform within agricultural fields, and all the full-cover fields were transpiring close to their potential rates. Mapping several new and existing drainage performance indicators showed that neither soil salinization nor water-logging would be of concern in this irrigation scheme. However, the quality of high-volume return flow must be studied, especially since the degraded water quality of the western US rivers is believed to act in favor of the invasive riparian species in outcompeting native species. Over the Tamarisk forest, the remotely-sensed evapotranspiration estimates were higher than the results of an independent groundwater-based method during spring and winter months. This was chiefly due to the fixed satellite overpass time, which happened at low sun elevation angles in spring and winter and resulted in a significant presence of shadows in the satellite scene and consequently a lower surface temperature estimate, which resulted in a higher evapotranspiration estimate using the SEBAL model. A modification based on the same satellite imagery was proposed and found to be successful in correcting for this error. Both water use and crop coefficients of Tamarisk estimated by the two independent methods implemented in this study were significantly lower than the current approximations that are used by the US Bureau of Reclamation in managing the Lower Colorado River. Studying the poorlyunderstood stream-aquifer-phreatophyte relationship revealed that diurnal and seasonal groundwater fluctuations were strongly coupled with the changes in river stage at close distances to the river and with the Tamarisk water extraction at further distances from the river. The direction of the groundwater flow was always from the river toward the riparian forest. Thus the improved Tamarisk ET estimates along with a better understanding of the coupling between the river and the riparian aquifer will allow the Bureau of Reclamation to re-asses their reservoir release methodology and improve efficiency and water savings.

Este estudo visa à estimativa dos fluxos de calor à superfície a partir de imagens orbitais, com os modelos SEBAL/METRIC e aplicação na modelagem hidrológica, com o modelo SWAT. Para isso, foram utilizados os dados da torre micrometeorológica da Ilha do Bananal, coletados durante os Experimentos do LBA, e os dados pluviométricos e fluviométricos. Os dados utilizados compreendem o período de outubro de 2003 a dezembro de 2006 da sub-bacia do rio Lajeado, localizada na bacia do rio Tocantins- Araguaia no estado do Tocantins. O clima na área de estudo tem sazonalidade bem definida, com períodos chuvosos de outubro a março e secos de abril a setembro. As estimativas a partir dos modelos SEBAL/METRIC variaram em função do tipo de solo, com estimativas coerentes dos fluxos de calor à superfície. Em geral, as estimativas dos fluxos de calor representam uma subestimativa de 10% para todo o período estudado. No entanto, sazonalmente observou-se subestimativas de 17% no período chuvoso e de 35% no período seco. De maneira geral, os resultados da utilização da evapotranspiração estimada por sensores remotos no modelo SWAT foi satisfatória. A assimilação da evapotranspiração a partir de imagens orbitais resultou em valores de COE que variaram de 0,57 a 0,84 com os dados diários e de 0,69 a 0,77 com os dados mensais de vazão. Isto indica melhoria no ajuste do modelo, devido a uma melhoria de 0,27 de COE no dado diário e de 0,08 no mensal. Observou-se ainda, que em termos percentuais a vazão simulada pelo modelo SWAT na bacia do rio Lajeado, após a assimilação dos dados de evapotranspiração, apresentou uma redução no erro, de 13% (superestimativa) para 3% (subestimativa) na vazão diária e de 9% para 7% (subestimativa) na vazão mensal. / This study presents estimate of the heat flow to the surface from orbital images with the models SEBAL / METRIC for use in hydrological modeling with the SWAT model. For this, we used data from micrometeorological tower of Island Bananal, collected during the experiments the LBA, rainfall and hydrological data. The data used is defined for the period October 2003 to December 2006, in the State Tocantins of catchments river Tocantins- Araguaia of the basin river Lajeado. We observed that the climate in the study area is seasonally well-defined with the rainy season from October to March and the dry are from April to September. Estimates from the models SEBAL / METRIC, varied according to soil type, are consistent with estimates of heat fluxes to the surface. In general, estimates of heat fluxes indicated underestimate of 10% for the period studied. However, seasonally there was an underestimates of 17% in the rainy season and of 35% in the dry season. The results of the hydrologic model can be judged satisfactory by the COE values which vary from 0.57 to 0.84 when comparing the streamflow daily data and from 0.69 to 0.77 with streamflow monthly data, with assimilation of evapotranspiration. This indicates benefits to the model, because was observed an improvement of 0.27 in the COE as daily and of 0.08 as monthly. It was also observed that in percentage terms the streamflow simulated by the SWAT model in the basin river Lajeado after the assimilation of evapotranspiration data showed a reduction error of 13% (overestimation) to 3% (underestimate) to the daily flow and from 9% to 7% (underestimate) to the monthly flow.

Submitted by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2016-11-14T15:01:32Z No. of bitstreams: 1 PamellaCCS_DISSERT.pdf: 1776323 bytes, checksum: 65a6beafdc49985e63cb06e80a5bd6ef (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2016-11-14T15:02:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PamellaCCS_DISSERT.pdf: 1776323 bytes, checksum: 65a6beafdc49985e63cb06e80a5bd6ef (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-02-15T15:05:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PamellaCCS_DISSERT.pdf: 1776323 bytes, checksum: 65a6beafdc49985e63cb06e80a5bd6ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T15:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PamellaCCS_DISSERT.pdf: 1776323 bytes, checksum: 65a6beafdc49985e63cb06e80a5bd6ef (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil there is a great irregularity and no radiation data that has just committing several studies. Thus, the use of remote sensing techniques is presented as a promising field, with the advantage of determining the components of the radiation balance with high spatial coverage quickly and accurately, and together with surface data have been indispensable in the application models and algorithms to estimate the components of the energy balance at the surface and evapotranspiration at various scales of time and space, which is the main factor to be considered in estimating water needs of the crop. The aim of this research project was to determine the components of the radiation balance in sugarcane area from MODIS (MODIS) inserted in SEBAL model (Surface Energy Balance Algorithm for Land) and validate them with data to the surface in the production area of sugarcane irrigated belonging to the company Agribusiness of the São Francisco Valley SA - Agrovale in Juazeiro - BA. It was concluded that there was no unusual condition in the behavior of the terms of the radiation balance obtained on the surface, when considering the different growth stages although the absolute values of the terms were different. The terms of the Radiation Balance found through MODIS images by applying the model SEBAL had expected behavior for targets with consistent and similar values to those found on the surface except for the albedo that had errors 54.5%, 50%, 11.7% and 26% for phases I to IV, respectively. Finally, the evapotranspiration using Rn from the satellite imaging showed no significant difference we react to ETcBERB and ETcPM1. It follows, therefore, that remote sensing can be perfectly used in determining the water needs of the crop of sugarcane in the region under study / No Brasil há uma grande irregularidade ou inexistência de dados de radiação, que acaba comprometendo diversos estudos. Desta forma, o emprego de técnicas de sensoriamento remoto apresenta-se como um campo promissor, com a vantagem da determinação dos componentes do balanço de radiação com grande cobertura espacial de forma rápida e precisa e, juntamente com dados de superfície têm sido indispensáveis na aplicação de modelos e algoritmos destinados à estimativa dos componentes do balanço de energia à superfície e da evapotranspiração em várias escalas de tempo e espaço, sendo este o principal fator a ser considerado na estimativa das necessidades hídricas da cultura. O objetivo deste projeto de pesquisa foi determinar os componentes do balanço de radiação em área de cana-de-açúcar a partir de dados MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) inseridos no modelo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) e validá-los com dados obtidos à superfície em área produtiva de cana-de-açúcar irrigada pertencente à empresa Agroindústrias do Vale do São Francisco S.A - Agrovale no município de Juazeiro - BA. Concluiu-se que não houve nenhuma condição atípica no comportamento dos termos do balanço de radiação obtidos à superfície, quando se consideraram os diferentes estádios de desenvolvimento da cultura embora os valores absolutos dos termos tenham sido diferentes. Os termos do Balanço de Radiação encontrados através de imagens MODIS aplicando o modelo SEBAL apresentaram comportamento esperado para os alvos, com valores consistentes e próximos aos encontrados à superfície, exceto para o albedo que apresentou erros de 54,5%, 50%, 11,7% e 26% para as fases de I a IV, respectivamente. Por fim, a evapotranspiração usando o Rn proveniente do processamento de imagens de satélite não apresentou diferença significativa em realação a ETcBERB e a ETcPM1. Conclui-se, portanto, que o sensoriamento remoto pode perfeitamente ser usado na determinação das necessidades hídricas da cultura da cana-de-açúcar na região em estudo / 2016-11-14

Este estudo visa à estimativa dos fluxos de calor à superfície a partir de imagens orbitais, com os modelos SEBAL/METRIC e aplicação na modelagem hidrológica, com o modelo SWAT. Para isso, foram utilizados os dados da torre micrometeorológica da Ilha do Bananal, coletados durante os Experimentos do LBA, e os dados pluviométricos e fluviométricos. Os dados utilizados compreendem o período de outubro de 2003 a dezembro de 2006 da sub-bacia do rio Lajeado, localizada na bacia do rio Tocantins- Araguaia no estado do Tocantins. O clima na área de estudo tem sazonalidade bem definida, com períodos chuvosos de outubro a março e secos de abril a setembro. As estimativas a partir dos modelos SEBAL/METRIC variaram em função do tipo de solo, com estimativas coerentes dos fluxos de calor à superfície. Em geral, as estimativas dos fluxos de calor representam uma subestimativa de 10% para todo o período estudado. No entanto, sazonalmente observou-se subestimativas de 17% no período chuvoso e de 35% no período seco. De maneira geral, os resultados da utilização da evapotranspiração estimada por sensores remotos no modelo SWAT foi satisfatória. A assimilação da evapotranspiração a partir de imagens orbitais resultou em valores de COE que variaram de 0,57 a 0,84 com os dados diários e de 0,69 a 0,77 com os dados mensais de vazão. Isto indica melhoria no ajuste do modelo, devido a uma melhoria de 0,27 de COE no dado diário e de 0,08 no mensal. Observou-se ainda, que em termos percentuais a vazão simulada pelo modelo SWAT na bacia do rio Lajeado, após a assimilação dos dados de evapotranspiração, apresentou uma redução no erro, de 13% (superestimativa) para 3% (subestimativa) na vazão diária e de 9% para 7% (subestimativa) na vazão mensal. / This study presents estimate of the heat flow to the surface from orbital images with the models SEBAL / METRIC for use in hydrological modeling with the SWAT model. For this, we used data from micrometeorological tower of Island Bananal, collected during the experiments the LBA, rainfall and hydrological data. The data used is defined for the period October 2003 to December 2006, in the State Tocantins of catchments river Tocantins- Araguaia of the basin river Lajeado. We observed that the climate in the study area is seasonally well-defined with the rainy season from October to March and the dry are from April to September. Estimates from the models SEBAL / METRIC, varied according to soil type, are consistent with estimates of heat fluxes to the surface. In general, estimates of heat fluxes indicated underestimate of 10% for the period studied. However, seasonally there was an underestimates of 17% in the rainy season and of 35% in the dry season. The results of the hydrologic model can be judged satisfactory by the COE values which vary from 0.57 to 0.84 when comparing the streamflow daily data and from 0.69 to 0.77 with streamflow monthly data, with assimilation of evapotranspiration. This indicates benefits to the model, because was observed an improvement of 0.27 in the COE as daily and of 0.08 as monthly. It was also observed that in percentage terms the streamflow simulated by the SWAT model in the basin river Lajeado after the assimilation of evapotranspiration data showed a reduction error of 13% (overestimation) to 3% (underestimate) to the daily flow and from 9% to 7% (underestimate) to the monthly flow.

SILVA, Edivam José da. Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento. 2009. 154 f. : Dissertação (mestrado) - Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:00Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) Previous issue date: 2009 / For the adoption of water resources management in dry regions where water availability is limited, knowledge of the different processes of the hydrological cycle is needed, especially the precipitation and flow. Therefore, techniques of GIS are essential in studies of hydrological modeling. The study on maximum flow in a watershed is important because the same act on soil erosion, flooding in urban and rural areas, hydraulic works, among others. The Salitre basin is located in the State of Bahia, Brazil, and its Pacui sub-basin is fully inserted in the Campo Formoso municipio. With a drainage area of 987.74 km2, it is one of the main drainage sub-basin of Salitre river. Hence, the objective of this work was to characterize physiographically the Pacui sub-basin, estimate peak flow by USDA-SCS and Dooge methods, and estimate the hourly evapotranspiration in the sub-basin using the algorithm SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) and images from Landsat 7 - ETM. The Global Mapper software was used for the analysis of land numerical model (SRTM). The ENVI 4.3 software was used for georeferencing of data from topographic maps of SUDENE, and the Arcmap 9.2 software was used for watershed delineation. The time of concentration was determined by USDA and Dooge methods. To determine the radiation balance images from the INPE (National Institute for Space Research) were used and processed by Arcmap ® software, within algorithm SEBAL was developed. The basin presented low slope and then tends to reduce the flood peak because of the low speed runoff. ArcHidro proved to be an effective tool in the delineation of river basins and the generation of drainage network and compared with those obtained by maps from SUDENE. The algorithm SEBAL proved to be an agile and efficient tool in evapotranspiration estimation. The use of SRTM provided information of parameters as surface albedo, incident long-wave and shortwave radiations, pixel to pixel. Lower rates of hourly evapotranspiration (<0.15 mm.h-1) were recorded in areas of exposed soils, and higher rates were found in irrigated areas and vegetation, expressing the sensitivity of algorithm SEBAL on evapotranspiration estimation in watershed scale / Para a adoção de uma gestão adequada dos recursos hídricos tendo como unidade de planejamento a bacia hidrográfica, o conhecimento dos diferentes processos do ciclo hidrológico se faz necessário, notadamente da precipitação, do escoamento e da evapotranspiração. Portanto, técnicas de geoprocessamento são imprescindíveis nos estudos de modelagem hidrológica a nível de bacias hidrográficas. O estudo sobre o escoamento superficial, em uma bacia hidrográfica é importante pelo fato do mesmo atuar sobre a erosão do solo, inundações em áreas rurais e urbanas, obras hidráulicas, entre outros. A bacia do rio Salitre esta localizada no Estado da Bahia, e a sub-bacia do rio Pacui esta inserida totalmente no município de Campo Formoso, com área de drenagem de 987,74 km2, constituindo umas das principais subbacias de drenagem para o rio Salitre. Nesse contexto, objetivou-se caracterizar fisiograficamente a sub-bacia rio Pacui e bacia do rio Salitre, analisar a estimativa de vazão de pico pelos métodos de SCS-USDA e de Dooge, e estimar a evapotranspiração horária na bacia do rio Pacui utilizando-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) e imagens do Landsat 7 – ETM. Utilizou-se os softwares Global Mapper, para análises do modelo numérico do terreno (SRTM), ENVI 4.3, para georeferenciamento dos dados tendo como base as cartas topográficas da SUDENE e do software ArcMap 9.2 para delimitação automática de bacias. O tempo de concentração foi determinado pelos métodos USDA e de Dooge. Para determinar o balanço de radiação utilizou-se de imagem da região obtida junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e processadas na ferramenta álgebra de mapa no software ArcMap® onde foi desenvolvido o algoritmo SEBAL. A bacia apresenta baixa declividade, portanto tende a uma redução dos picos de descargas devido à baixa velocidade de escoamento superficial. A extensão ArcHidro mostrou-se uma ferramenta eficaz na delimitação de bacias e na geração de rede drenagem, comparando com as obtidas pelas cartas da DSG/SUDENE. O algoritmo SEBAL mostrou-se uma ferramenta ágil e eficiente na estimativa da evapotranspiração. A utilização do SRTM proporcionou ganhos de informações nos parâmetros albedo da superfície, radiação de ondas longas incidente, radiação de onda curtas incidente, pixel a pixel. Menores taxas de evapotranspiração horária (< 0,15 mm.h-1) foram registradas em áreas de solos expostos e as maiores nas áreas irrigadas e vegetação no geral, expressando a sensibilidade do algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiração em escala de bacias hidrográficas.

ARRAES, Francisco Dirceu Duarte. Dinâmica do balanço de energia na bacia hidráulica do açude Orós e suas adjacências. 2010. 89 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-23T17:11:27Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:14:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:14:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) Previous issue date: 2010 / The main goal of this work was to study the dynamics of the energy balance parameters. The studied area was located around and in the Orós reservoir for 16 years. It was used the SEBAL algorithm, to provide an analysis of the relationship between the sensible and the latent heat and the heat flow in soil and the changes in land use. To reach this approach a classification to the use and occupation of land was developed. It was used the real data and the representation of space-time processes through a set of images TM - Landsat 5. These images were obtained from the Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (INPE), which were processed and stacked by the software ERDAS IMAGINE 9.0. Then the SEBAL algorithm (Surface Energy Balance Algorithm for Land) was applied to quantify the latent heat flux from the residue of the radiation balance of the area. It was qualified the net radiation (Rn), the heat flow in soil (G) and sensible heat flux (H). Results showed that the supervised classification method developed by maximum likelihood identified a predominance of sparse vegetation, occupying approximately 908.6 km2, accounting for 45.44% of the total area. This class is composed for herbaceous shrub (low to medium-sized) open to dense, and this class has the highest vulnerability to anthropogenic activities. 9.78% of the studied area showed negative NDVI for the year 2008, this percentage also, was confirmed by the classification. This fact represents the potential of NDVI to identify the water bodies. The temporal variability of the components of energy balance didn’t present tendency of increase or decrease and it was strongly influenced by the rainfall distribution. The components of energy balance didn’t allow the identification of changes in the land use around the Orós reservoir. / Este trabalho investiga a dinâmica dos componentes do balanço de energia na área em torno e na bacia hidráulica do açude Orós nos últimos 16 anos, pelo emprego do algoritmo SEBAL, bem como faz uma analise na relação entre os calores sensível e latente e o fluxo de calor do solo com as mudanças no uso do solo. Para tanto elaborou-se uma classificação atual do uso e ocupação da terra através da verdade de campo e da representação de processos espaçotemporais por meio de um conjunto de imagens TM – Landsat 5. As referidas imagens foram obtidas junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), as quais foram processadas e empilhadas pelo software Erdas IMAGINE 9.0. Em seguida aplicou-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) para se quantificar o fluxo de calor latente a partir do resíduo do balanço de radiação da superfície que tem como componentes a radiação líquida (Rn), o fluxo de calor do solo (G) e o fluxo de calor sensível (H). A classificação supervisionada desenvolvida pelo método máxima verossimilhança mostrou um predomínio de vegetação rala, ocupando aproximadamente 908,6 km2, correspondendo a 45,44% do total da área. Nesta classe está inserida a vegetação herbácea arbustiva (porte baixo a médio) aberta à densa, sendo esta classe a que apresenta maior vulnerabilidade à atuação antrópica. O percentual da área de estudo que apresentou NDVI negativo para o ano de 2008 foi de 9,78%, não mostrando diferença entre o valor obtido para a percentagem de água pela classificação supervisionada, expressando o potencial do NDVI para identificação de corpos hídricos. A variabilidade temporal do fluxo de calor latente apresentou tendência de redução dos valores na área antropizada e consequentemente um aumento do fluxo de calor sensível.