Estimativa da evapotranspiração real diária utilizando-se imagens digitais TM - Landsat 5 Translated title: Assessment of daily actual evapotranspiration using TM - Landsat 5 digital images

Abstract

A quantificação da evapotranspiração é de grande importância na modelagem hidrológica e meteorológica, sendo indispensável no manejo hídrico sustentável de cultivos irrigados. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo estimar a evapotranspiração real diária - ETr, em escalas local e regional, através de imagens TM - Landsat 5 e dados complementares coletados em estação meteorológica, através da aplicação do SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land. A área estudada fica localizada no Cariri cearense, sendo composta por áreas irrigadas, vegetação nativa e parte da floresta da Chapada do Araripe. Foram utilizadas quatro imagens, obtidas em 29 de setembro, 15 e 31 de outubro e 16 de novembro de 2005. A ETr diária foi estimada a partir da densidade de fluxo de calor latente (LE), obtida como resíduo da equação do balanço de energia. O SEBAL é constituído de várias etapas, que incluem calibração radiométrica, cômputo da reflectância e albedo, índices de vegetação e emissividade, baseados nas bandas reflectivas de sensores orbitais, e neste caso o TM - Landsat 5, além da temperatura da superfície (banda termal). Os resultados obtidos foram validados com medições da ETr obtidas em dois campos irrigados com mamona (Ricinus communis L.) e algodão (Gossypium hirsutum). A ETr diária média da área estudada apresentou valores de 3,8, 3,7, 4,6 e 3,4 mm.dia-1, para os dias 272, 288, 304 e 320, respectivamente. Quando comparados com medidas efetuadas nos campos irrigados de algodão e mamona os valores da ETr estimados pelo SEBAL apresentaram diferenças inferiores a 1,0 mm dia-1, evidenciando a sua importância e acurácia.

Translated abstract

Quantification of evapotranspiration is of great importance for hydrological and meteorological modeling and indispensable for water management of irrigated crops. In this sense the main objective of this study was the estimation of actual daily evapotranspiration (Etr), in local and regional scale, utilizing the SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). The TM - Landsat 5 images and weather data were used in order to assess the energy balance components. The studied area is located in Cariri region, Ceará State, and is composed by irrigated areas, native vegetation and part of the Chapada do Araripe Reserve. Four TM - Landsat 5 images of September 29th, October 15th, October 31st and November 16th of 2005, were used. Daily ETr was estimated based on the density of latent heat flux, obtained as residue of the energy balance equation. The application of the SEBAL algorithm includes some steps as radiometric calibration, estimation of the reflectance and albedo, emissivity and vegetation index, based on the reflective bands of the orbital sensors and further on the surface temperature (thermal band) for the TM - Ladsat 5. Two irrigated fields of castor bean and cotton were used do validated the ETr estimated values. The reference evapotranspiration was obtained by FAO-Penman-Monteith method. The mean daily ETr over the studied area presented values of 3.8, 3.7, 4.6 and 3.4 mm.dia-1 on 29/09, 15/10, 31/10 and 16/11, respectively. When compared to measured data in the castor bean (Ricinus communis L.) and cotton (Gossypium hirsutum) irrigated crops, the ETr values obtained with SEBAL present differences smaller than 1,0 mm day-1, showing its importance and accuracy.