Modelagem da umidade do solo utilizando imagem de satélite para análise da variação do solo/vegetação em Floresta – PE

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva , Rafael Araújo da
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/4769
Resumo: Soil moisture is a factor of great relevance for vegetation analysis, since it has influence on the development and growth of the plants, being the field measurement the most accurate and used for its determination. However, remote sensing estimation has been gaining increasing credibility through the validation of satellite data through indices and field measurements. In this context, the present work had the objective of evaluating the changes promoted by the humidity in the vegetation of the semi - arid region due to precipitation in Forest - PE, through albedo and vegetation indices (NDVI) and humidity (NDWI), calculated using the SEBAL algorithm. The normalized water difference index (NDWI), used for validation and correlation with soil moisture, was measured in the field in three micrometeorological stations in the areas of caatinga, deforested and palms in the depths of 0 - 60 cm, obtaining reliable values mainly in the most superficial layers of the soil. Positive values of NDWI were found, which indicates the presence of water in the plants, which can be related to rainy periods in the site. The negative values, which were obtained in greater quantity in this work, indicate dry vegetation or without presence of water, representing the low precipitation in the analyzed period. For the NDVI, only positive values representing energy absorption through chlorophyll were obtained in all the images, since the negative values for this index are for the presence of water bodies. In relation to the albedo, values above 30% of energy were found, being reflected to natural surfaces with vegetation, and being higher in the dry periods above 45% presenting for this time exposed soils or dry vegetation, causing in seasonal changes in the vegetation in precipitation or absence thereof. In the statistical part, linear regression and correlation between NDWI and soil moisture were obtained, which were used to extrapolate data from a NDWI seismic data to obtain soil moisture. It was possible to validate the data of the satellite images by the SEBAL algorithm, however the extrapolation of the humidity data through NDWI was not possible because negative values were obtained for soil moisture, and the soil has a moisture plot little. In addition, the NDWI is a sensitive index to the presence of water in the vegetation and not in the soil, in which it behaves indifferently with or without the presence of water
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In this context, the present work had the objective of evaluating the changes promoted by the humidity in the vegetation of the semi - arid region due to precipitation in Forest - PE, through albedo and vegetation indices (NDVI) and humidity (NDWI), calculated using the SEBAL algorithm. The normalized water difference index (NDWI), used for validation and correlation with soil moisture, was measured in the field in three micrometeorological stations in the areas of caatinga, deforested and palms in the depths of 0 - 60 cm, obtaining reliable values mainly in the most superficial layers of the soil. Positive values of NDWI were found, which indicates the presence of water in the plants, which can be related to rainy periods in the site. The negative values, which were obtained in greater quantity in this work, indicate dry vegetation or without presence of water, representing the low precipitation in the analyzed period. For the NDVI, only positive values representing energy absorption through chlorophyll were obtained in all the images, since the negative values for this index are for the presence of water bodies. In relation to the albedo, values above 30% of energy were found, being reflected to natural surfaces with vegetation, and being higher in the dry periods above 45% presenting for this time exposed soils or dry vegetation, causing in seasonal changes in the vegetation in precipitation or absence thereof. In the statistical part, linear regression and correlation between NDWI and soil moisture were obtained, which were used to extrapolate data from a NDWI seismic data to obtain soil moisture. It was possible to validate the data of the satellite images by the SEBAL algorithm, however the extrapolation of the humidity data through NDWI was not possible because negative values were obtained for soil moisture, and the soil has a moisture plot little. In addition, the NDWI is a sensitive index to the presence of water in the vegetation and not in the soil, in which it behaves indifferently with or without the presence of waterCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA umidade do solo é um fator de grande relevância para análise da vegetação, pois esta tem influência no desenvolvimento e crescimento das plantas, sendo a medição em campo a forma mais precisa e utilizada para sua determinação. Todavia, a estimativa por sensoriamento remoto vem ganhando cada vez mais credibilidade através da validação dos dados de satélite por meio de índices e de medidas realizadas em campo. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações promovidas pela umidade na vegetação do semiárido em decorrência da precipitação em Floresta – PE, através do albedo e dos índices de vegetação (NDVI) e umidade (NDWI), calculados utilizando o algoritmo SEBAL. O índice de diferença normalizada da água (NDWI), utilizado para validação e correlação com a umidade do solo, foi medido em campo em três estações micrometeorológicas nas áreas de caatinga, desmatada e palmas nas profundidades de 0 – 60 cm, obtendo valores confiáveis principalmente nas camadas mais superficiais do solo. Foram encontrados valores positivos do NDWI o que indica a presença de água nas plantas, podendo relacionar com os períodos de chuva no local. Os valores negativos, os quais foram obtidos em maior quantidade neste trabalho, indicam vegetação seca ou sem presença de água, representando a baixa precipitação no período analisado. Para o NDVI, foram obtidos apenas valores positivos representando absorção de energia através da clorofila em todas as imagens, uma vez que os valores negativos para este índice são para presença de corpos d´água. Em relação ao albedo, foram encontrados valores acima de 30% de energia sendo refletida para superfícies naturais com vegetação, e sendo maiores nos períodos de seca acima dos 45% apresentando para esta época solos expostos ou vegetação seca, acarretando em alterações sazonais na vegetação em decorrência da precipitação ou ausência da mesma. Na parte estatística foram realizadas regressão linear e correlação entre o NDWI x Umidade do solo obtendo equações que foram utilizadas para extrapolar os dados de uma séria de temporal de NDWI para obtenção da umidade do solo. Foi possível validar os dados das imagens de satélite pelo algoritmo SEBAL, no entanto a extrapolação dos dados de umidade através do NDWI não foi possível em virtude terem sidos obtidos valores negativos para umidade do solo, e o solo tem uma parcela de umidade nem que seja pequena. Além disso o NDWI é um índice sensível a presença de água na vegetação e não no solo, neste que ele se comporta de modo indiferente com ou sem presença de água.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em MeteorologiaUFALGomes , Heliofábio Barroshttp://lattes.cnpq.br/5514144631922874Silva , Thieres George Freire dahttp://lattes.cnpq.br/0213450385240546Silva, Djane Fonseca dahttp://lattes.cnpq.br/4845745142696485Silva, Fabrício Daniel Santoshttp://lattes.cnpq.br/9324908747974694Costa, Rafaela Lisboahttp://lattes.cnpq.br/1488057744049810Silva , Rafael Araújo da2019-03-28T19:06:50Z2019-02-192019-03-28T19:06:50Z2018-07-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Rafael Araújo da. Modelagem da umidade do solo utilizando imagem de satélite para análise da variação do solo/vegetação em Floresta – PE. 2018. 68 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto de Ciências Atmosféricas, Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/4769porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2019-03-28T19:06:50Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/4769Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2019-03-28T19:06:50Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
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