O objetivo desse trabalho foi estudar a relação entre profundidade óptica de aerossóis (AOD), obtida por sensoriamento remoto, e a concentração de material particulado (MP10 e MP2,5) medida próximo à superfície sobre a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). A profundidade óptica foi derivada a partir de medidas de radiâncias fornecidas pelos sensores MODIS. Estes sensores estão posicionados a bordo dos satélites EOS-TERRA e EOS-AQUA, operados pela NASA. As concentrações de MP10 e MP2,5 foram obtidas nas estações da rede operacional da CETESB. Foram feitos alguns estudos de caso considerando diferentes situações atmosféricas, aos quais se aplicou a metodologia proposta por Castanho (2005) que busca reduzir as incertezas na determinação da profundidade óptica derivada do MODIS e identificar qual o modelo de aerossol é mais adequado para aplicação em estudos de qualidade do ar. Os valores de AOD calculados para as diferentes situações foram comparados com aqueles obtidos pela AERONET e com as concentrações anteriormente citadas, buscando uma validação dos mesmos. Valores médios de AOD foram calculados para áreas de 10 km x 10 km ao redor das estações de monitoramento do MP. Testes foram realizados para verificar os efeitos de sazonalidade, da quantidade de água na coluna atmosférica, da resposta da AOD por faixas de concentração de MP10, da geometria do sensor, da presença de nuvens e da presença de aerossol acima da Camada de Mistura (CM). Os resultados foram apresentados por estações com o objetivo de se visualizar diferentes condições sobre a região estudada. Alguns dos fatores relevantes observados durante a comparação entre a concentração de MP10 e a AOD foram: a influência do período do ano e da quantidade de água na coluna atmosférica. A geometria do sensor foi fator determinante para melhora das correlações, quando limitado o ângulo de espalhamento em 140°. Situações em que há ausência de nuvens, identificadas através de imagens do MODIS no visível, também apresentaram melhores resultados. Outro fator de extrema importância foi a estrutura vertical da CM. Através de medidas obtidas de um LIDAR foi verificado que a presença de aerossóis acima da CM, a qual é determinada principalmente pelas condições atmosféricas, é determinante para as correlações entre AOD e o MP. / The main purpose of this work was to study the relationship between the Aerosol Optical Depth (AOD), obtained by remote sensing, and the particulate material concentration (PM10 and PM2.5), near to the surface over the Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP). The Aerosol Optical Depth was retrieved based on reflectance measurements provided by MODIS sensors. These sensors are carried aboard EOS-TERRA and EOS-AQUA satellites, which are operated by NASA. The PM10 and PM2.5 concentrations were obtained in the CETESB operational network. Case studies were performed, considering several atmospheric conditions, applying the methodology proposed by CASTANHO (2005), designed both to reduce the uncertainty in the determination of the MODIS derived Optical Depth and to identify which aerosol model is more appropriated for air quality studies. Some derived results were compared with AERONET data and with the previously mentioned concentrations as a cross-check test. Mean AOD values were calculated using 10 km x 10 km area ground around PM monitoring stations. Tests were performed to estimate the effects of seasonality, atmospheric column water content, AOD response to PM10 concentration, sensor geometry, clouds and aerosol concentration above the Mixing Layer (ML). To stress the different conditions of the studied region, the results were presented considering each station. Some of the relevant observed factors in the PM10 concentration and AOD comparison were the year period influence and the atmospheric column water content. The sensor geometry was an important factor to the improvement of the obtained correlations when the scattering angle was bounded to 140°. Cloudless situations, identified by MODIS true color images, also improved the results. Another important factor was the Mixing Layer vertical structure. Using LIDAR measurements it was verified that the presence of aerosols above the ML, which is determined mainly by atmospheric conditions, is crucial for the correlations between AOD and PM.

As preocupações com o uso da terra têm permeado inúmeros estudos científicos, no âmbito nacional e internacional, voltados para a avaliação dos impactos ambientais causados pelas atividades agropecuárias. Alguns processos do ciclo hidrológico, a exemplo da evapotranspiração apresentam modificações consideráveis, devido às constantes mudanças nos usos dos solos. Desta forma, o presente trabalho busca destacar o problema das rápidas e intensas mudanças no uso do solo oriundas da expansão da atividade agropecuária e seus impactos ao meio ambiente, especialmente sobre o processo da evapotranspiração regional, na mesorregião do Sul Goiano, região típica de cerrado, localizada no centro-oeste brasileiro. A aplicação do algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL consistiu o cerne da metodologia utilizada, com vista à estimativa dos fluxos de energia e da evapotranspiração em escala regional, obtidos com base no equacionamento do balanço de energia à superfície, complementado por dados de temperatura do ar e velocidade do vento adquiridos em estações meteorológicas (PCDs) instaladas na área de estudo. Foram utilizados dados do sensor MODIS/TERRA dos anos 2006, 2007, 2008, 2009 e 2010. O algoritmo foi testado em sua forma clássica e modificado por alterações nos critérios de seleção dos pixels âncoras, utilizados no procedimento da estimativa do fluxo de calor sensível. Pode-se concluir que a alteração dos critérios influenciou positivamente os resultados obtidos e que os valores da evapotranspiração, na região estudada, indicaram a potencialidade da metodologia empregada para o monitoramento sistemático dos componentes do balanço de energia em escala regional. / Concerns over land use have permeated many scientific studies at the national and international, aimed at assessing the environmental impacts caused by agricultural activities. Some processes of the hydrological cycle, such as the present evapotranspiration significant changes, due to constant changes in land uses. Thus, this paper seeks to highlight the problem of rapid and intense changes in land use arising from the expansion of agricultural activities and their impacts on the environment, especially on the process of regional evapotranspiration in southern Goiás Greater Region, a region typical of cerrado located in central Brazil. The application of the algorithm "Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL" was the core of the methodology used for the estimation of energy fluxes and evapotranspiration on a regional scale, based on the obtained solution of the surface energy balance, supplemented by data of air temperature and wind speed acquired in weather stations (PCDs) installed in the study area. We used data from MODIS / TERRA the years 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010. The algorithm was tested in its classic form and modified by changes in the criteria for selecting pixels anchors used in the procedure of estimating the sensible heat flux. It can be concluded that the change in criteria positively influenced the results obtained and the values of evapotranspiration in the study area, indicated the potential of the methodology used for the systematic monitoring of the components of energy balance on a regional scale.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-07-12T18:49:35Z No. of bitstreams: 1 MARCIA VANESSA GOMES COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 4478888 bytes, checksum: 1438314e0714853727e50726536e9cb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T18:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCIA VANESSA GOMES COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 4478888 bytes, checksum: 1438314e0714853727e50726536e9cb7 (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Capes / A energia total que incide sobre a superfície da Terra, afeta diretamente o balanço de radiação à superfície de forma diferenciada, a depender de aspectos biogeofísicos. A obtenção dos fluxos energéticos torna possível o estudo da dinâmica temporal de uma região específica, porém nem sempre é possível obter tais dados, devido ao número limitado de estações micrometeorológicas existentes e/ou disponíveis. Para tanto, torna-se possível a estimativa desses fluxos, como também de índices vegetativos através da utilização de imagens orbitais. O objetivo do presente trabalho é comprovar a eficácia de produtos MODIS/Terra para a estimativa do saldo de radiação para a região semiárida da Paraíba, que é uma região onde predomina o bioma Caatinga, sem a utilização de dados auxiliares de superfície. Foram utilizadas imagens referentes aos dias de ordem do ano: 25, 33, 57, 65, 81, 105, 137, 169, 193, 209, 217, 233, 249, 281, 289, 313, 329 e 361, do ano de 2013, que recobrem o Estado da Paraíba. A metodologia utilizada foi baseada em equações propostas por Bisht e Bras (2011). A validação dos resultados foi realizada com dados de duas torres micrometeorológicas experimentais, ambas estão localizadas em área de caatinga preservada e degradada, situadas no município de Campina Grande, na Paraíba. Para chegar ao resultado do saldo de radiação instantâneo, foram utilizados albedos computados de duas formas: utilizando o MCD43-A3 e o MOD09-A1. Os valores de albedo foram maiores na área degradada. Embora as estimativas tenham sofrido superestimação e subestimação, foi possível comprovar a eficácia do produto MODIS de albedo pronto (MCD43-A3) para a estimativa do saldo de radiação, com o EMP e o EMA de 16,48% e de 79,95 W/m², respectivamente; em contrapartida, o saldo obtido com o MOD09-A1 foi mais satisfatório para a área preservada, com EMP de 16,91% e EMA de 94,35 W/m² para a área degradada. O NDVI apresentou uma correlação negativa com o saldo de radiação. / The total energy falling on the surface, directly affects the radiation balance at the surface in different ways, depending on biogeophysical aspects. Obtaining of energy flows makes it possible to study the temporal dynamics of a specific region, but it is not always possible to obtain such data, due to the limited number of micrometeorological stations and / or available. Therefore, it becomes possible to estimate these flows, as well as vegetation indices using satellite images. The objective of this study is to prove the effectiveness of product MODIS / Terra to estimate the net radiation for the semi-arid region of Paraiba, which is a region dominated the Caatinga biome, without the use of auxiliary surface data. Images were used referring to days order of year 25, 33, 57, 65, 81, 105, 137, 169, 193, 209, 217, 233, 249, 281, 289, 313, 329 and 361, the year 2013 that cover the state of Paraíba. The methodology used was based on equations proposed by Bisht and Bras (2011). The validation of the results was performed with two micrometeorological towers experimental data, both are located in preserved and degraded area, located in the city of Campina Grande, Paraiba. To get to the result of the instantaneous net radiation, computed albedos were used in two ways: using the MCD43-A3 and the MOD09-A1. The albedo values were higher in degraded areas. Although estimates have been overestimation and underestimation, it was possible to prove the effectiveness of MODIS Product ready albedo, MCD43-A3, with EMP 16.48% for the radiation balance and the EMA was 79.95 W / m²; on the other hand, the balance obtained with the MOD09-A1 was more suitable for the preserved area with EMP 16.91% and EMA of 94.35 W / m² for the degraded area. The NDVI showed a negative correlation with the radiation balance.

As preocupações com o uso da terra têm permeado inúmeros estudos científicos, no âmbito nacional e internacional, voltados para a avaliação dos impactos ambientais causados pelas atividades agropecuárias. Alguns processos do ciclo hidrológico, a exemplo da evapotranspiração apresentam modificações consideráveis, devido às constantes mudanças nos usos dos solos. Desta forma, o presente trabalho busca destacar o problema das rápidas e intensas mudanças no uso do solo oriundas da expansão da atividade agropecuária e seus impactos ao meio ambiente, especialmente sobre o processo da evapotranspiração regional, na mesorregião do Sul Goiano, região típica de cerrado, localizada no centro-oeste brasileiro. A aplicação do algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL consistiu o cerne da metodologia utilizada, com vista à estimativa dos fluxos de energia e da evapotranspiração em escala regional, obtidos com base no equacionamento do balanço de energia à superfície, complementado por dados de temperatura do ar e velocidade do vento adquiridos em estações meteorológicas (PCDs) instaladas na área de estudo. Foram utilizados dados do sensor MODIS/TERRA dos anos 2006, 2007, 2008, 2009 e 2010. O algoritmo foi testado em sua forma clássica e modificado por alterações nos critérios de seleção dos pixels âncoras, utilizados no procedimento da estimativa do fluxo de calor sensível. Pode-se concluir que a alteração dos critérios influenciou positivamente os resultados obtidos e que os valores da evapotranspiração, na região estudada, indicaram a potencialidade da metodologia empregada para o monitoramento sistemático dos componentes do balanço de energia em escala regional. / Concerns over land use have permeated many scientific studies at the national and international, aimed at assessing the environmental impacts caused by agricultural activities. Some processes of the hydrological cycle, such as the present evapotranspiration significant changes, due to constant changes in land uses. Thus, this paper seeks to highlight the problem of rapid and intense changes in land use arising from the expansion of agricultural activities and their impacts on the environment, especially on the process of regional evapotranspiration in southern Goiás Greater Region, a region typical of cerrado located in central Brazil. The application of the algorithm "Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL" was the core of the methodology used for the estimation of energy fluxes and evapotranspiration on a regional scale, based on the obtained solution of the surface energy balance, supplemented by data of air temperature and wind speed acquired in weather stations (PCDs) installed in the study area. We used data from MODIS / TERRA the years 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010. The algorithm was tested in its classic form and modified by changes in the criteria for selecting pixels anchors used in the procedure of estimating the sensible heat flux. It can be concluded that the change in criteria positively influenced the results obtained and the values of evapotranspiration in the study area, indicated the potential of the methodology used for the systematic monitoring of the components of energy balance on a regional scale.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-15T17:50:23Z No. of bitstreams: 1 Rafaela_Nicolau2017.pdf: 2526644 bytes, checksum: b34f04c83f091610940b76b8a104e99a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T17:50:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela_Nicolau2017.pdf: 2526644 bytes, checksum: b34f04c83f091610940b76b8a104e99a (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The acquisition of effective technologies for prediction and monitoring of agricultural crops highlights the search for methodologies that make this information available before harvesting. Currently, the monitoring of agricultural production is still partially carried out through subjective and onerous techniques by Brazilian official bodies. The study of the agricultural monitoring and/or estimation of winter crops yield, using vegetation indexes extracted from multitemporal images of the MODIS sensor, is a reality that has been tested by several authors, in the search for greater objectivity to the generated figures. In this context, this research aims to map and estimate areas with winter and maize crops, using temporal series of the EVI vegetation index from the MODIS sensor of the Terra and Aqua satellites, for the 2012, 2013, and 2014 harvests for the state of Paraná. As a way of adjusting the mapping through the MODIS sensor (250 meters), the visual analysis was performed in which images of medium spatial resolution (30 meters) were used to identify the chosen cultures. In article 1, color compositions were generated using images from the pre-planting period until the initial development and images representing the vegetative peak of the crops. Subsequently, the extraction of cultivated areas with the crops of interest was performed, so that these could be compared with official data through statistics and correlations, as well as accuracy analyzes. In Article 2, colored compositions were generated using only the vegetative peak images of the cultures to be classified using the Spectral Angle Mapper (SAM) algorithm. Subsequently, the masks were compared with official data through statistics and correlations, as well as accuracy analyzes. In Article 1, an underestimation of the safflower and winter crops areas was found for the 2012 and 2013 crops, and an overestimation for the 2014 safflower, and for the winter crops, overestimation. By the accuracy analyzes, the masks were classified with excellence. In Article 2, it was verified that the data of areas were overestimated for the safflower corn and underestimated for the winter crops. The accuracy analyzes were classified as excellent, in relation to the medium resolution image. / A obtenção de tecnologias eficazes para a previsão e o acompanhamento de safras agrícolas ressalta a busca de metodologias que disponibilizem essas informações antes da colheita. Atualmente, o acompanhamento da produção agrícola é ainda em parte realizado por meio de técnicas subjetivas e onerosas por órgãos oficiais brasileiros. O estudo do monitoramento agrícola e/ou estimativa de safras das culturas de inverno, utilizando índices de vegetação extraídos de imagens multitemporais do sensor MODIS, é uma realidade que tem sido testada por diversos autores na busca de maior objetividade para os valores gerados. Nesse contexto, esta pesquisa tem por objetivo mapear e estimar áreas com as lavouras de inverno e de milho safrinha, utilizando séries temporais do índice de vegetação EVI, provenientes do sensor MODIS dos satélites Terra e Aqua, nas safras 2012, 2013 e 2014 para o estado do Paraná. Como forma de ajustar o mapeamento por meio do sensor MODIS (250 metros), foi realizada uma análise visual em que foram utilizadas imagens de média resolução espacial (30 metros) para identificação das culturas desejadas. No Artigo 1 foram geradas composições coloridas utilizando imagens do período de pré-plantio até o desenvolvimento inicial e imagens que representam o pico vegetativos das lavouras. Posteriormente, foi realizada a extração de áreas cultivadas com as lavouras de interesse para que pudessem ser comparadas com dados oficiais por meio de estatísticas e correlações, como também análises de acurácia. No Artigo 2 foram geradas composições coloridas utilizando somente as imagens que representam os picos vegetativos das lavouras para serem classificadas, utilizando o algoritmo SAM (Spectral angle mapper). Posteriormente, as máscaras foram comparadas com dados oficiais por meio de estatísticas e correlações, como também análises de acurácia. No Artigo 1 foi verificada subestimação para o milho 2ª safra nas safras 2012 e 2013 e superestimação em 2014 e, para lavouras de inverno, superestimação. Pelas análises de acurácia, as máscaras foram classificadas com excelência. No Artigo 2 foi verificado que os dados de áreas foram superestimados para o milho 2ª safra e subestimados para as lavouras de inverno. As análises de acurácia foram classificadas como excelentes em relação à imagem de média resolução.

O objetivo desse trabalho foi estudar a relação entre profundidade óptica de aerossóis (AOD), obtida por sensoriamento remoto, e a concentração de material particulado (MP10 e MP2,5) medida próximo à superfície sobre a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). A profundidade óptica foi derivada a partir de medidas de radiâncias fornecidas pelos sensores MODIS. Estes sensores estão posicionados a bordo dos satélites EOS-TERRA e EOS-AQUA, operados pela NASA. As concentrações de MP10 e MP2,5 foram obtidas nas estações da rede operacional da CETESB. Foram feitos alguns estudos de caso considerando diferentes situações atmosféricas, aos quais se aplicou a metodologia proposta por Castanho (2005) que busca reduzir as incertezas na determinação da profundidade óptica derivada do MODIS e identificar qual o modelo de aerossol é mais adequado para aplicação em estudos de qualidade do ar. Os valores de AOD calculados para as diferentes situações foram comparados com aqueles obtidos pela AERONET e com as concentrações anteriormente citadas, buscando uma validação dos mesmos. Valores médios de AOD foram calculados para áreas de 10 km x 10 km ao redor das estações de monitoramento do MP. Testes foram realizados para verificar os efeitos de sazonalidade, da quantidade de água na coluna atmosférica, da resposta da AOD por faixas de concentração de MP10, da geometria do sensor, da presença de nuvens e da presença de aerossol acima da Camada de Mistura (CM). Os resultados foram apresentados por estações com o objetivo de se visualizar diferentes condições sobre a região estudada. Alguns dos fatores relevantes observados durante a comparação entre a concentração de MP10 e a AOD foram: a influência do período do ano e da quantidade de água na coluna atmosférica. A geometria do sensor foi fator determinante para melhora das correlações, quando limitado o ângulo de espalhamento em 140°. Situações em que há ausência de nuvens, identificadas através de imagens do MODIS no visível, também apresentaram melhores resultados. Outro fator de extrema importância foi a estrutura vertical da CM. Através de medidas obtidas de um LIDAR foi verificado que a presença de aerossóis acima da CM, a qual é determinada principalmente pelas condições atmosféricas, é determinante para as correlações entre AOD e o MP. / The main purpose of this work was to study the relationship between the Aerosol Optical Depth (AOD), obtained by remote sensing, and the particulate material concentration (PM10 and PM2.5), near to the surface over the Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP). The Aerosol Optical Depth was retrieved based on reflectance measurements provided by MODIS sensors. These sensors are carried aboard EOS-TERRA and EOS-AQUA satellites, which are operated by NASA. The PM10 and PM2.5 concentrations were obtained in the CETESB operational network. Case studies were performed, considering several atmospheric conditions, applying the methodology proposed by CASTANHO (2005), designed both to reduce the uncertainty in the determination of the MODIS derived Optical Depth and to identify which aerosol model is more appropriated for air quality studies. Some derived results were compared with AERONET data and with the previously mentioned concentrations as a cross-check test. Mean AOD values were calculated using 10 km x 10 km area ground around PM monitoring stations. Tests were performed to estimate the effects of seasonality, atmospheric column water content, AOD response to PM10 concentration, sensor geometry, clouds and aerosol concentration above the Mixing Layer (ML). To stress the different conditions of the studied region, the results were presented considering each station. Some of the relevant observed factors in the PM10 concentration and AOD comparison were the year period influence and the atmospheric column water content. The sensor geometry was an important factor to the improvement of the obtained correlations when the scattering angle was bounded to 140°. Cloudless situations, identified by MODIS true color images, also improved the results. Another important factor was the Mixing Layer vertical structure. Using LIDAR measurements it was verified that the presence of aerosols above the ML, which is determined mainly by atmospheric conditions, is crucial for the correlations between AOD and PM.

L’objectif de ce travail est de réaliser, en premier lieu, une cartographie de l’évapotranspiration à l’échelle régionale et de cerner, en deuxième lieu, un zonage de la déficience d’évaporation dans le bassin versant de Mejerda. Cet objectif s’appuie sur l’amélioration de la performance du modèle de la FAO-PM, et ce par la combinaison de ce modèle avec les données satellitales (MODIS-Terra). Ce travail concerne le bassin versant Mejerda, considéré comme « le château d’eau de la Tunisie », il occupe une place de premier ordre dans la stratégie de mobilisation des ressources en eau et il compte le plus important potentiel agricole.La cartographie de l’évapotranspiration a permis de caractériser la variation spatiale et la variabilité temporelle de ses trois formes (ETP, ETM et ETR) dans le bassin versant Mejerda et de bien distinguer les sous-régions qui n’étaient connues que de manière très empirique. Les fluctuations temporelles sont assez importantes : les valeurs de janvier représentent en moyenne 15% de celles de juillet. La variation spatiale est surtout liée à la carte de l’occupation des sols dans la mesure où la végétation forestière évapore plus que la végétation annuelle et les effets du relief et du site. Les secteurs abrités se caractérisent par un pouvoir évapotranspérant le plus élevé (plaine de Jendouba, dépression de Siliana).Le zonage de la déficience d’évaporation, élaboré par la méthode de classification non supervisée, a montré un nouveau découpage du bassin versant de Mejerda. À ce propos, des sous-régions, légèrement différentes à celles connues la plupart du temps, ont été distingué. C’est le cas de la moyenne Mejerda qui se trouve souvent annexée à la haute Mejerda et une opposition très nette entre les versants sud de la Kroumirie et les versants nord de la Dorsale. Cette configuration est associée à l’effet de l’exposition, le comportement de la végétation et l’état de la teneur en eau du sol. Le zonage de la déficience d’évaporation montre aussi deux gradients du stress hydrique den la végétation. En effet, l’intensité du stress diminue du Nord au Sud de la région et des stations d’altitude vers les fonds de vallées. / The objective of this work is to realize, first, mapping evapotranspiration at the regional level and to identify, secondly, a zoning of the evaporation deficiency in the watershed Mejerda. This objective is based on improving the performance of the FAO model-PM, and the combination of this model with the satellite data (MODIS-Terra). This work concerns the Mejerda watershed, considered "the water tower of Tunisia", it occupies a prime position in the water resource mobilization strategy and it has the largest agricultural potential.Mapping evapotranspiration allowed to characterize the spatial variation and temporal variability of its three forms (FTE ETM and ETR) Mejerda in the watershed and to distinguish between the sub-regions that were known only to a very empirical. Temporal fluctuations are quite important: the values for January averaged 15% of those of July. Spatial variation is mainly related to the land use map since forest vegetation evaporates more than annual vegetation and the effect of terrain and site. Sheltered sectors are characterized by a power évapotranspérant highest (plain of Jendouba, Siliana depression).The zoning of the evaporation deficiency, developed y the clustering method, showed a new division of the watershed Mejerda. In this regard, the sub-regions, slightly different to those known for the most part, have been distinguished. This is the case of Mejerda average that is often attached to high Mejerda and a sharp contrast between the southern slopes of Kroumirie and the northern slopes of the Dorsal. This configuration is associated with the effect of exposure, vegetation behavior and the state of the soil water content. The zoning of the evaporation deficiency also shows two gradients den water stress vegetation. Indeed, the stress intensity decreases from north to south of the region and altitude resorts to valley bottoms

Made available in DSpace on 2014-07-29T12:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicali Bleyer Ferreira dos Santos.pdf: 4920113 bytes, checksum: a59f1d414404296c48b9a3c0454ab936 (MD5) Previous issue date: 2010-07-12 / The occurrence of vegetation is an important factor regarding the maintainance of natural biogeochemical processes. In the Cerrado, the conversion of the vegetative cover into croplands and cultivated pasturelands has induced severe modifications in biophysical variables such as land surface temperatures, highly sensitive to land cover / land use changes. Thus, and aiming at a more complete understanding of the land conversion impacts on the Cerrado biophysical variables, in this study we assessed, through orbital data (MOD 11 product - Land Surface Temperature), the correlation between land occupation and thermal variability, considering 2003 imagery obtained at the beginning and end of the dry season. In particular, we investigated the LST behavior in relation to the major Cerrado land cover classes, as well as its response to the ongoing clearings. Our results confirmed higher temperatures over anthropic areas, as well as significant increases immediately following deforestations. / A presença de vegetação verde é um importante fator na manutenção de processos biogeoquímicos da natureza. No Cerrado, assim como em outros ecossistemas, a conversão da vegetação natural em áreas de pastagens e agricultura induz a alteração de variáveis biofísicas como a temperatura de superfície (TS), altamente sensível a mudanças na cobertura da terra. Dessa maneira, com vistas à cotribuir com o entendimento da dinâmica de causa e efeito do uso e ocupação da terra no Cerrado nas variáveis biofísicas da região, o presente trabalho procurou analisar, através de dados orbitais (produto MOD11-Land Surface Temperature), a correlação entre a ocupação da terra e a variabilidade termal de superfície, tendo como recorte temporal o ano de 2003 nos períodos de maio e setembro (início e final da seca). Para esse propósito, relacionaram-se as diversas formas de ocupação (expressas pelas categorias de uso e ocupação da terra) com a variável biofísica TS, bem como se verificou a variabilidade termal após episódios de desmatamento. A análise dos dados mostrou temperaturas de superfície mais elevadas em áreas antropizadas e evidenciou um aumento positivo na TS em áreas desmatadas no bioma Cerrado.

The Centre d'expertise hydrique du Québec (CEHQ) operates a distributed hydrological model (MOHYSE), which integrates a snow model (SPH-AV), for the management of dams in the south of Québec. It appears that the estimation of the water quantity of snowmelt in spring remains a variable with a large uncertainty. This research aims to evaluate the potential of remote sensing data for the characterization of snow and ultimately to develop methods of integration of satellite data in the snow model for the improvement of the simulations of spring floods. Remote sensing snow cover area (SCA) products (MODIS[subscript SCN] & IMS) are compared with snow depth surveys at Environment Canada stations and initial simulations of the models. Thru these comparisons, an effective method of integration (seuil[subscript ÉEN]) of remote sensing SCA products, based on the hypothesis that satellites can not identify small amount of snow because snow become"dirty" and discontinuous, was developed.The improvement of the Nash coefficient and the root mean square error for spring 2004 to 2007 for the simulations with the approach developed compared with streamflow simulated without remote sensing is 0.11 and 21% on the optimized watershed (du Nord) and 0.13 and 22% on the verification watershed (aux Écorces).The method also relies to improve peaks identification as much as 36% on the du Nord watershed and 19% on the aux Écorces watershed.The study also shows the potential of QSCAT data for the characterization of snow cover. Overall accuracies around 90% are obtained for the detection of melt during the month of April from 2001 to 2007 on both studied watersheds.The relation between the rise of the backscatter coefficient and the snow depth surveys shows good correlation for the 2004 to 2006 years for the Lachute and St-Jérôme stations (0.64 to 0.93), but less interesting results for the St-Hippolyte station (0.29 to 0.73). QSCAT products considering only the descendant orbit give best results.The integration of remote sensing albedo product did not allow improvement in the simulations because of holes in the temporal series caused by cloud cover. Also, the relation between fractional snow cover and snow depth did not show interesting results in an operational context.The study shows the interest to create new remote sensing SCA products more precise on the studied region. Future works should also evaluate the possibility to adapt the seuil[subscript ÉEN] method for a Kalman filter approach. A more spatially extensive study and a better comprehension of the backscatter response in microwaves of the different elements might eventually permit to obtain useful results with QSCAT data.

Snow cover estimation is a principal source of error for spring streamflow simulations in Québec, Canada. Optical and near infrared remote sensing can improve snow cover area (SCA) estimation due to high spatial resolution but is limited by cloud cover and incoming solar radiation. Passive microwave remote sensing is complementary by its near-transparence to cloud cover and independence to incoming solar radiation, but is limited by its coarse spatial resolution. The study aims to create an improved SCA product from blended passive microwave (AMSR-E daily L3 Brightness Temperature) and optical (MODIS Terra and Aqua daily snow cover L3) remote sensing data in order to improve estimation of river streamflow caused by snowmelt with Québec's operational MOHYSE hydrological model through direct-insertion of the blended SCA product in a coupled snowmelt module (SPH-AV). SCA estimated from AMSR-E data is first compared with SCA estimated with MODIS, as well as with in situ snow depth measurements. Results show good agreement (+95%) between AMSR-E-derived and MODIS-derived SCA products in spring but comparisons with Environment Canada ground stations and SCA derived from Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) data show lesser agreements (83 % and 74% respectively). Results also show that AMSR-E generally underestimates SCA. Assimilating the blended snow product in SPH-AV coupled with MOHYSE yields significant improvement of simulated streamflow for the aux Écorces et au Saumon rivers overall when compared with simulations with no update during thaw events. These improvements are similar to results driven by biweekly ground data. Assimilation of remotely-sensed passive microwave data was also found to have little positive impact on springflood forecast due to the difficulty in differentiating melting snow from snow-free surfaces. Considering the direct-insertion and Newtonian nudging assimilation methods, the study also shows the latter method to be superior to the former, notably when assimilating noisy data.