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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.64.2013.tde-17042014-104939
Documento
Autor
Nombre completo
Deise Nunes Furlan
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2013
Director
Tribunal
Ballester, Maria Victoria Ramos (Presidente)
Teixeira, Antônio Heriberto de Castro
Andrade, Ricardo Guimarães
Rocha, Humberto Ribeiro da
Sentelhas, Paulo Cesar
Título en portugués
Efeito da mudança do uso e cobertura do solo nos balanços hídrico e energético da bacia do rio Ji-Paraná (RO) utilizando dados multitemporais de sensoriamento remoto
Palabras clave en portugués
Amazônia
Fluxo de energia
SEBAL
Uso do solo
Resumen en portugués
O estado de Rondônia tem passado por significativa mudança no uso e cobertura do solo nos últimos 30 anos em decorrência da ocupação e exploração dos recursos naturais. As transformações ocorridas na paisagem nos últimos anos, principalmente em decorrência da substituição das áreas de floresta por pastagem, tem grande influência no ciclo hidrológico e no clima local. Muitos são os estudos que buscam entender a dinâmica do clima e a biosfera na região Amazônica, porém, há muitas dificuldades de execução de medidas de superfície, que muitas vezes são pontuais e não representam a diversidade da região. Assim, uma alternativa para esses estudos é o uso de dados orbitais, que possibilitam a obtenção de informações da superfície com ampla cobertura espaço-temporal. Devido a complexidade da região Amazônica onde a área de estudos está inserida, a utilização, não só de dados provenientes de sensores orbitais como também de ferramentas de sensoriamento remoto é uma possibilidade para a estimativa e representação espacial dos fluxos de energia e de água. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo estimar os componentes do balanço de energia e a evapotranspiração real diária por meio do algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL e avaliar o quanto a substituição de áreas de floresta por outros tipos de uso do solo tem influenciado no balanço hidro-energético da região central do estado de Rondônia nos últimos 25 anos de uso e ocupação do solo. O estudo foi realizado com imagens multiespectrais de alta resolução (Landsat 5 e Lansat 7) da parte central de Rondônia (Cena 231/68), onde está localizada a bacia do rio Urupá e uma parte da bacia do rio Ji- Paraná, com abrangência temporal de 1987 a 2011. Dessa forma foi possível analisar o padrão espacial e temporal dos fluxos de energia e da evapotranspiração real diária e avaliar as estimativas realizadas por meio do algoritmo SEBAL para as diferentes classes de uso do solo. Os resultados mostraram que a área de estudo tem passado por significativa mudança na cobertura vegetal, tendo em vista que em um período de 25 anos a área de floresta foi reduzida em 69,1 % da sua área inicial. As análises realizadas com as variáveis estimadas pelo SEBAL no contexto de mudança do uso do solo, mostram que o modelo é sensível o suficiente para representar o quanto diferentes alterações no uso e cobertura do solo modificam os fluxos de energia na superfície. De maneira geral, a substituição de áreas de floresta por agropastoril causou um aumento no albedo da superfície, diminuição do saldo de radiação, aumento de temperatura da superfície, aumento do fluxo de calor no solo, aumento do fluxo de calor sensível, diminuição do fluxo de calor latente e, consequentemente, diminuição na evapotranspiração diária. Isso mostra que o impacto no clima local com a substituição da floresta por outros usos do solo está alterando o regime hidrológico e o clima local, tendo em vista que a evapotranspiração diminuiu em 33 % quando comparada com áreas de floresta. Considerando a extensão da área de floresta que foi perdida durante os últimos anos, o impacto pode ser ainda maior.
Título en inglés
Effect of change of use and land cover in the water and energy balance of the river basin Ji-Paraná (RO) using multitemporal remote sensing data
Palabras clave en inglés
Amazon
Energy flux
Land use
SEBAL
Resumen en inglés
The state of Rondônia has undergone significant land use change in the last 30 years due to the occupation and exploitation of natural resources. The changes occurring in the landscape in recent years, mainly due to the replacement of forest areas for grazing, has strong influence on the hydrological cycle and climate. There are many studies that seek to understand the dynamics of climate and biosphere in the Amazon region, however, there are many difficulties for implementing surface measurements and often they are for specific sites and do not represent the whole ecosystem. Thus, an alternative for these studies is the use of satellite data, which allow to obtain information from the surface with reasonable spatialtemporal coverage. Due to the complexity of the Amazon region, the study area, the use satellite images is a possibility for the estimation of the energy fluxes on large scales current research. In this context, the aimed to estimate the energy balance components including daily evapotranspiration through the Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL and evaluate how the replacement of forest areas other land use types has influenced the balance water and energy in the central region of the by Rondônia state in the last 25 years of use and occupation of land. The study was carried out with multispectral images (Landsat 5 and 7 Lansat) of the central part of Rondônia (scene 231/68), which is located Urupá River basin including part of the river basin Ji-Paraná, with temporal serie 1987-2011. Thus it was possible to analyze the spatial and temporal patterns of the energy floxes including actual daily evapotranspiration evaluating the SEBAL algorithm accuracy for different classes land use. The results showed that the study area has undergone significant change in vegetation cover, considering that in a period of 25 years the forest area was reduced by 69.1 % of its initial area. The analyzes carried out with the variables estimated by SEBAL in the context of land use change, show that the model is sensitive enough to detect these changes in terms of energy fluxes on the surface. In general, the replacement of forest areas by agriculture and pasture caused an increase in the surface albedo, net radiation reductions, increased surface temperature, increasing heat flux in the soil, increasing the of sensible heat flux, decline of latent heat flux and consequently, reduction in evapotranspiration rate. This shows that the impact on the local climate with the replacement of the forest by other land uses are changing the hydrological regime and the local climate, as the evapotranspiration decreased by 33 % when compared with areas of forest. Considering the extent of the forest area that was reduced during the last years, the impact may be even higher.
 
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Fecha de Publicación
2014-06-18
 
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