Multi-scale actual evapotranspiration mapping in South America with remote sensing data and the geeSEBAL model

O monitoramento preciso da evapotranspiração (ET) é crucial para gerenciar os recursos hídricos, garantir a segurança alimentar e avaliar os impactos das mudanças climáticas. Modelos de Balanço de Energia da Superfície (SEB) que usam dados de sensoriamento remoto são os mais confiáveis para estimar...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Andrade, Bruno César Comini de
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2023
País:Brasil
Institución:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
Repositorio:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:www.lume.ufrgs.br:10183/263444
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10183/263444
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Evapotranspiração
Estimativa
Balanço de energia
Sensoriamento remoto
Google Earth
Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)
Landsat
América do Sul
Surface energy balance
Climate change
Deforestation
MODIS
SEBAL
OpenET
Descripción
Sumario:O monitoramento preciso da evapotranspiração (ET) é crucial para gerenciar os recursos hídricos, garantir a segurança alimentar e avaliar os impactos das mudanças climáticas. Modelos de Balanço de Energia da Superfície (SEB) que usam dados de sensoriamento remoto são os mais confiáveis para estimar a ET, mas muitas vezes são difíceis de aplicar em grande escala devido ao longo tempo de processamento, necessidade de calibração local, entre outros obstáculos. Esta tese tem como foco a melhoria do geeSEBAL, uma implementação do modelo Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) na plataforma Google Earth Engine (GEE), adaptando-o para modelagem em escala continental, usando imagens do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). O novo modelo, chamado geeSEBALMODIS, foi usado para gerar uma série temporal de ET a cada 8 dias para a América do Sul com pixels de 500 m. Estudos de validação mostram que o geeSEBAL-MODIS é mais preciso do que outros produtos globais de ET, com uma redução do erro de 13% na escala de campo e 30% na escala de bacia hidrográfica. O conjunto de dados está disponível para o público e pode ser usado para monitorar tanto mudanças climáticas em grande escala quanto as variações locais de ET relacionadas às atividades humanas. A análise de tendências mostra um aumento de 8,4% na ET sobre a América do Sul, associado ao aumento da demanda atmosférica, e à redução da precipitação e disponibilidade de água. Esses resultados destacam a importância de informações precisas sobre os processos do ciclo hidrológico para auxiliar no planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos em um cenário de maior escassez. Nesse contexto, projetos como o OpenET, que fornece dados confiáveis e de alta resolução espacial de ET nos Estados Unidos, são cruciais para monitorar o consumo de água e auxiliar no desenvolvimento sustentável. Este trabalho também apresenta uma reprodução parcial do processo do OpenET para a intercomparação de modelos de sensoriamento remoto com dados de torres de fluxo, usando torres micrometeorológicas na América do Sul. Os resultados são promissores e abrem caminho para a expansão do OpenET além dos Estados Unidos e em direção a uma aplicação global.