Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / In applications of the SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) algorithm parameters for physical processes adjusted for other regions of the planet are commonly used. Therefore, there is a need for validation of the estimates made with the algorithm compared with other conventional methods of estimating evapotranspiration. Thus, this study main goal was to evaluate the satellite-based algorithm to estimate evapotranspiration of irrigated watermelon using as comparative methods: soil water balance and eddy correlation. The studied area was a plot of 1 ha located in the irrigated district of the low Acaraà River. Foliar coverage was obtained from digital images taken from a camera. Sensors were installed from the soil surface to a height of 1.5 m for monitoring the temperature in the air. The unsaturated hydraulic conductivity function of the soil was obtained using the instantaneous profile method. The water balance in the soil was done on days 17, 18 and 19 December, 2008, in the 0 to 30 cm depth using soil moisture capacitive sensors. To evaluate the components of net radiation and evapotranspiration using the method of eddy correlation, a micrometeorological tower was installed in the center of the studied area, where latent heat flux (LE), sensible heat flux (H) and evapotranspiration were determined. With climate data from a meteorological station nearby and using the FAOÂs methodology, net radiation (Rn) and soil heat flow (G) were determined. The SEBAL algorithm was applied in two Landsat5 satellite images acquired in 17/12/2008 and 02/01/2009 for estimating the net radiation and daily evapotranspiration. The measured temperature at the soil surface and in the air at 10 cm high was over 40  C near noon time. The unsaturated hydraulic conductivity function found was of the form K (θ) = 0.089 e28, 53θ and K (θ) = 0.0469 e48, 773θ, respectively for 0 - 15 and 15 - 30 cm. The evapotranspiration obtained from soil water balance with capacitive sensors in the study period was 9.37; 12.18 and 11.27 mm day-1, respectively in 17; 18 and December 19, 2008. For the radiation balance it was found that the latent heat flux was underestimated by using the method of eddy correlation with maximum values of the order of 150 W m-2. The sensible heat flux was always larger than the LE during the day, with maximum values near 300 W m-2. The energy balance done but accounting H + LE and Rn â G produced a residual error of around 60%. The daily average values of ETc (eddy correlations) for part of the experimental period were in the range of 0.91 to 1.18 mm day-1, with an average of 0.96 mm day-1. The satellite image that was applied to SEBAL algorithm presented many clouds, affecting the estimation of the components of radiation balance and evapotranspiration. In the area of watermelon, SEBAL estimates of evapotranspiration for dates 17/12/2008 and 02/01/2009 were 6.5 and 4.0 mm day-1, respectively. For validation, the ETo obtained by Penman-Montheith method at the time of satellite overpass was 0.53 mm h-1, while Etc obtained with SEBAL, eddy correlation and soil-water balance was 0.78; 0.11 and 0.55 mm h-1, respectively. / Nas aplicaÃÃes feitas com o SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), estÃo sendo utilizadas parametrizaÃÃes de processos fÃsicos ajustados para outras regiÃes do planeta. Portanto, existe uma necessidade de validaÃÃo das estimativas feitas com o algoritmo comparando com outros mÃtodos usuais de estimativa de evapotranspiraÃÃo. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar o algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiraÃÃo da melancia irrigada usando como mÃtodos comparativos o balanÃo hÃdrico no solo e mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas (eddy correlation). A Ãrea estudada foi um lote de 1 ha localizado no PerÃmetro Irrigado Baixo AcaraÃ. A cobertura Foliar foi obtida a partir de fotografias digitais. Foram instalados sensores a partir da superfÃcie do solo atà a altura de 1,5 m para monitoramento da temperatura no ar. Para fazer o balanÃo hÃdrico no solo foi encontrada a funÃÃo da condutividade hidrÃulica nÃo saturada atravÃs da metodologia do perfil instantÃneo. O balanÃo hÃdrico no solo foi feito nos dias 17, 18 e 19/12/2008 na camada de 0 a 30 cm usando sensores capacitivos de umidade. Para avaliar os componentes do balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo atravÃs do mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas foi instalada uma torre micrometeorolÃgica no centro da Ãrea, onde o fluxo de calor latente (LE), o fluxo de calor sensÃvel (H) e a evapotranspiraÃÃo foram determinados. Com dados climÃticos de uma estaÃÃo meteorologia prÃximo a Ãrea e usando a metodologia da FAO foi estimado a radiaÃÃo lÃquida (Rn) e o fluxo de calor no solo (G). O algoritmo SEBAL foi usado nas imagens do TM-Landsat 5 dos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 para estimar o balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo diÃria. A temperatura na superfÃcie e a 10 cm de altura prÃximos ao meio dia foi superior a 40ÂC. A funÃÃo da condutividade hidrÃulica no solo nÃo saturado para camada de 0 â 15 e 15 â 30 cm foi: K(θ) = 0,089e28,53θ e K(θ) = 0,0469e48,773θ, respectivamente. A evapotranspiraÃÃo obtida atravÃs do balanÃo hÃdrico com sensores capacitivos nos dias analisados foi 9,37; 12,18 e 11,27 mm dia-1, respectivamente em 17; 18 e 19 de dezembro de 2008. No balanÃo de energia observou-se que o fluxo de calor latente foi subestimado usando o mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas apresentando valores mÃximos no dia nunca superiores a 150 W m-2. O fluxo de calor sensÃvel esteve sempre maior que o LE durante o dia, apresentando valores mÃximos prÃximos a 300 W m-2. O erro de fechamento da equaÃÃo do balanÃo de energia obtido atravÃs do equacionamento entre H + LE e Rn â G foi de cerca de 60%. Os valores mÃdios diÃrios da ETc (correlaÃÃes turbulentas) para parte do perÃodo experimental estiveram na faixa de 0,91 a 1,18 mm dia-1, com mÃdia de 0,96 mm dia-1. As imagens de satÃlites em que foi usado o algoritmo SEBAL apresentaram nuvens comprometendo a estimativa dos componentes do balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo. Na Ãrea da melancia, a evapotranspiraÃÃo diÃria usando o SEBAL nos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 foi 6,5 e 4,0 mm dia-1, respectivamente. Na anÃlise comparativa, a ETo na hora da passagem do satÃlite foi de 0,53 mm h-1, enquanto a ETc foi de 0,78; 0,11 e 0,55 mm h-1 estimada com o SEBAL, mÃtodos das correlaÃÃes turbulentas e balanÃo hÃdrico, espectivamente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3866 |
| Date | 21 December 2009 |
| Creators | LuÃs ClÃnio JÃrio Moreira |
| Contributors | Adunias dos Santos Teixeira, Eunice Maia de Andrade, Bernardo Barbosa da Silva, Francisco Marcus Lima Bezerra |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia AgrÃcola, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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