Balanço de energia da superfície nas bacias hidrográficas dos rios Cachoeira e Atibainha do Sistema Cantareira por meio de sensoriamento remoto

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Conceição, Adriana Fantinati, 1986-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635405
Resumo: Orientador: José Teixeira Filho
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spelling Balanço de energia da superfície nas bacias hidrográficas dos rios Cachoeira e Atibainha do Sistema Cantareira por meio de sensoriamento remotoSurface energy balance in the hydrographic bowls of the rivers Cachoeira and Atibainha of the Cantareira System by remote sensingClimatologiaLandsat (Satelites)Proteção ambientalTerra - UsoClimateLandsatEnvironmental protectionLand useOrientador: José Teixeira FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de GeociênciasResumo: O objetivo desse trabalho é determinar os componentes do balanço de energia nas bacias hidrográficas dos rios Cachoeira e Atibainha a montante dos reservatórios do Sistema Cantareira, localizado entre o sul do Estado de Minas Gerais e noroeste do Estado de São Paulo. Essas bacias possuem áreas de relevo montanhoso, cujo ecossistema é de Floresta Ombrófila densa pertencentes ao bioma mata atlântica. Estes rios contribuem para o fornecimento de água para o Sistema Cantareira, um dos maiores produtores de água do mundo, responsável pelo abastecimento de água de metade da população da região metropolitana de São Paulo (RMSP), considerada a maior do país. A junção dos rios Cachoeira e Atibainha formam o rio Atibaia, que fornece água para 95% do município de Campinas, onde se concentram importantes pólos de pesquisa científica do Brasil. A importância desses rios para o fornecimento de água e as mudanças de uso da terra que ocorreram ao longo dos anos em sua superfície, principalmente de vegetação nativa para áreas de pastagem e eucalipto, as tornam importantes áreas para a determinação dos componentes do balanço de energia. Para tal estudo, as ferramentas de sensoriamento remoto têm demonstrado bons resultados ao fornecer informações climáticas em diferentes escalas. Assim, para determinar os componentes do balanço de energia em escala regional e a um baixo custo, foram obtidas imagens do Land Remote Sensing Satellite (Landsat 5 e 8) referentes aos dias 06/08/1986, 23/09/1992, 27/09/1999, 11/09/2005, 24/08/2010 e 12/09/2017, órbita/ponto 219/76. O modelo utilizado é o Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) proposto por Bastiaanssen et al. (1995), tendo como uma das principais vantagens o uso de poucos dados de estações meteorológicas para calibração. Os efeitos topográficos também são considerados no processo do balanço de energia. Para isso, é utilizado o Modelo Digital de Elevação (MDE), sensor Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM), com resolução espacial de 30 metros disponibilizado pelo Serviço Geológico Americano (USGS). Informações como velocidade do vento e temperatura do ar foram obtidas em estações meteorologias localizadas próximo às bacias. Os resultados mostram que nas Bacias do Cachoeira e Atibainha, entre 1986 a 2017 houve redução da classe vegetação florestal e aumento da classe silvicultura. Também foi observado nesse período aumento da temperatura da superfície e redução do índice de vegetação por diferença normalizada entre 1986 a 2010, exceto no ano de 2017, em que foi observado aumento. Os maiores valores de saldo de radiação foram observados nas classes água e cobertura de vegetação. Baixo valor de temperatura da superfície e valores mais elevados de índice de vegetação por diferença normalizada também foram observados nessas áreas, ocorrendo assim, um maior uso de energia incidente nos processos de fotossíntese. Os menores valores de saldo de radiação ocorreram nas áreas de solo exposto, onde o albedo e a temperatura da superfície são mais elevados e com baixo índice de vegetação. Os maiores valores de fluxo de calor no solo ocorreram nas áreas dos reservatórios Cachoeira e Atibainha e os menores valores nas áreas de vegetação densaAbstract: The objective of this work is to determine the components of the energy balance in the Cachoeira and Atibainha river basins upstream of the Cantareira System reservoirs, located between the south of the State of Minas Gerais and northwest of the State of São Paulo. These basins have areas of mountainous relief, whose ecosystem is of dense ombrophylous forest belonging to the Mata Atlântica biome. These rivers contribute to the Cantareira System, one of the largest water producers in the world, responsible for the water supply of half the population of the metropolitan region of São Paulo (RMSP), considered the largest in the country. The junction of the Cachoeira and Atibainha rivers form the Atibaia river, which supplies water to 95% of the city of Campinas, where important scientific research centers in Brazil are concentrated. The importance of these rivers to water supply and the land use changes that have occurred over the years on their surface, mainly from native vegetation to pasture and eucalyptus areas, make them important areas for the determination of energy balance components . For such a study, remote sensing tools have shown good results in providing climate information at different scales. Thus, to determine the components of the energy balance at a regional scale and at a low cost, images of the Land Remote Sensing Satellite (Landsat 5 and 8) were obtained from 08/06/1986, 09/23/1992, 09/27/1999, 09/11/2005, 08/24/2010 and 09/12/2017, orbit / point 219/76. The model used is the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) proposed by Bastiaanssen et al. (1995), with one of the main advantages being the use of few meteorological station data for calibration. Topographic effects are also considered in the energy balance process. For this, the Digital Elevation Model (MDE), Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) sensor, with a 30-meter spatial resolution provided by the US Geological Survey (USGS), is used. Information such as wind speed and air temperature were obtained at meteorological stations located near the basins. The results show that in the Cachoeira and Atibainha basins, between 1986 and 2017 there was a reduction of the forest vegetation class and an increase in the silviculture class. Also during this period, an increase in surface temperature and reduction of vegetation index by normalized difference between 1986 and 2010 were observed, except in 2017, when an increase was observed. The highest values of radiation balance were observed in the water and vegetation cover classes. Low value of surface temperature and higher values of vegetation index by normalized difference were also observed in these areas, thus, occurring a greater use of energy incident in the processes of photosynthesis. The lowest values of radiation balance occurred in the areas of exposed soil, where albedo and surface temperature are higher and with low vegetation index. The highest values of soil heat flux occurred in the areas of Cachoeira and Atibainha reservoirs and the lowest values in areas of dense vegetationMestradoAnálise Ambiental e Dinâmica TerritorialMestra em GeografiaCAPES1583030[s.n.]Teixeira Filho, José, 1955-Zullo Junior, JurandirAndrade, Ricardo GuimarãesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação em GeografiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASConceição, Adriana Fantinati, 1986-20182018-12-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635405CONCEIÇÃO, Adriana Fantinati. Balanço de energia da superfície nas bacias hidrográficas dos rios Cachoeira e Atibainha do Sistema Cantareira por meio de sensoriamento remoto. 2018. 1 recurso online ( p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635405. 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