Resumo O tipo e uso cobertura do solo desempenham papel decisivo para a temperatura da superfície continental (LST). Como as cidades são compostas por coberturas variadas, incluindo vegetação, áreas construídas, prédios, estradas e áreas desprovidas de vegetação, compreender os padrões da LST no complexo espaço urbano se faz cada vez mais importante. O presente estudo investigou a relação da LST com o albedo, NDVI, NDWI, NDBI e NDBaI no período de 1994 e 2017. Foram utilizadas imagens dos sensores Thematic Mapper (TM) e Thermal Infrared Sensor (TIRS) a bordo dos satélites Landsat 5 e 8, respectivamente. As imagens foram processadas, reamostradas (resolução espacial de 120 m) no ambiente do software QGIS 3.0 e, por fim, foram extraídos centroides com um total de 1252 pontos. O modelo de regressão clássica (RC) foi aplicado às variáveis seguidas por modelos espaciais autoregressivos e de erro espacial (MEAR e MEE) e os resultados foram comparados a partir de índices de acurácia. Os resultados mostram que o maior coeficiente de correlação existe foi verificado entre albedo e NDBaI (r = 0,88). A relação entre o albedo e a LST, com r = 0,7, também é positiva e significativa ao nível de (р < 0,05). A partir do índice I de Moran Global verificou-se a dependência espacial e não estacionariedade da LST (I = 0,44). O modelo MEE apresentou as melhores métricas de acurácia (AIC = 3307,15 e R2 = 0,65) explicando consideravelmente mais variações na relação dos fatores explicativos e da LST para a região metropolitana de Belém, quando comparados aos modelos convencionais de RC.

Abstract The type of land use and land cover plays a decisive role in land surface temperature (LST). As cities are composed of varied covers, including vegetation, built-up areas, buildings, roads and areas without vegetation, understanding LST patterns in complex urban spaces is becoming increasingly important. The present study investigated the relationship between LST and albedo, NDVI, NDWI, NDBI and NDBaI in the period between 1994 and 2017. Images from Thematic Mapper (TM) and Thermal Infrared Sensor (TIRS) onboard the Landsat 5 and 8 satellites, respectively, were used in the study. The images were processed, resampled (spatial resolution of 120 m) in the environment of the QGIS 3.0 software and, finally, centroids were extracted resulting in a total of 1252 points. A classical regression (CR) model was applied to the variables, followed by spatial autoregressive (SARM) and spatial error (SEM) models, and the results were compared using accuracy indices. The results showed that the highest correlation coefficient was found between albedo and NDBaI (r = 0.88). The relationship between albedo and LST (r = 0.7) was also positive and significant at р < 0.05. The global Moran's I index showed spatial dependence and non-stationarity of the LST (I = 0.44). The SEM presented the best accuracy metrics (AIC = 3307.15 and R2 = 0.65) for the metropolitan region of Belém, explaining considerably more variations in the relationship between explanatory factors and LST when compared to conventional CR models.

Abstract Forest ecosystems, such as the Atlantic forest in South America, have been removed to give rise to agricultural activities and human settlement. This situation may be causing changes in the absorption of solar energy on the earth’s surface, modifying the consumption of net radiation, which in turn can influence air temperature. Therefore, this research aimed to evaluate the changes in the net radiation of the Sorocaba basin, analyzing how changes in the Atlantic forest, caused by agricultural areas and anthropic constructions, this is impacting on the net radiation and the repercussion in the regulation the local climate. For these purposes, the radiation balance in the basin and its biophysical components (NDVI, surface temperature, albedo and emitted radiation) were determined through the SEBAL model, using OLI / TIRS-Landsat 8 and ASTER (GDEM) images. The results revealed that the built areas, as well as those for agricultural use, present higher albedo and surface temperature values, when it is compared to the Atlantic forest. Thus, these areas present higher heat flux emitted into the atmosphere in the form of infrared radiation. Consequently, lower net radiation consumption was generated, which was 712.40Wm-2, 669.40Wm-2, 629.90Wm-2, 616.60Wm-2 and 524.40Wm-2, on average, for forest, agricultural areas, areas with pastures, bare soils and built areas, respectively. Thus, deforestation in the basin caused the net radiation to decrease and more heat was emitted into the atmosphere, which favors the greenhouse effect (the main cause of global warming), affecting the regulation of the air temperature.

Resumen Los ecosistemas forestales, como el bosque atlántico en América del sur, han sido removidos para dar lugar a actividades agropecuarias y asentamiento humanos. Tal situación estaría ocasionando cambios en la absorción de la energía solar en la superficie terrestre, lo que modifica el consumo de radiación neta, que, a su vez, puede influir en la temperatura del aire. Por consiguiente, esta investigación tuvo como objetivo evaluar las alteraciones de la radiación neta en la cuenca hidrográfica de Sorocaba, para analizar cómo el cambio de bosque atlántico por áreas agropecuarias y construcciones antrópicas impacta en la radiación neta y la repercusión que podría estar ocasionando en la regulación del clima local. Para esto fue determinado el balance de radiación en la cuenca y sus componentes biofísicos (NDVI, temperatura superficial, albedo y radiación emitida), por medio del modelo SEBAL, utilizando imágenes OLI/TIRS-Landsat 8 y ASTER(GDEM). Los resultados revelaron que las zonas construidas, seguidas por las agropecuarias, en comparación con la de bosque atlántico, presentan valores de albedo y temperatura superficial superiores, y, consecuentemente, mayores flujos de calor emitido a la atmósfera en forma de radiación infrarroja. Por consiguiente, se generó menores consumo de radiación neta, cuya media para las áreas boscosas, agrícolas, con pastos, suelos desnudos y construidas fue de 712,40Wm-2, 669,40Wm-2, 629,90Wm-2, 616,60Wm-2 y 524,40Wm-2, respectivamente. Así, la deforestación en la cuenca ocasionó que disminuyera la radiación neta y se emita más calor a la atmósfera, lo que favorece el efecto invernadero (principal causante del calentamiento global), en detrimento de poder regular la temperatura del aire.

RESUMO Nas regiões semi-áridas, as altas taxas de evaporação interferem na disponibilidade de água no solo. Normalmente, é difícil medir e modelar a evaporação devido à complexidade dos métodos disponíveis, ao baixo teor de umidade do solo e à baixa concentração de vapor de água no ar. Isso também pode dificultar o monitoramento e a simulação da evapotranspiração nessas regiões. Assim, o método da Câmara Portátil (CP) é utilizado para medir diretamente a evaporação e a evapotranspiração em tempo real e em curtos intervalos de tempo, dando uma estimativa mais detalhada desses processos. O objetivo deste estudo foi avaliar a evaporação através da transferência de massa no solo numa barragem subterrânea sob diferentes profundidades e condições do lençol freático do ambiente semiárido do Estado de Pernambuco, nordeste do Brasil, através dos valores preditos pelo modelo SiSPAT e medidos pelo método de câmara portátil. Para o propósito da modelagem e também para conhecer melhor o comportamento do solo, as propriedades hidráulicas do solo foram determinadas pelo método de Beerkan. O método da Câmara Portátil apresentou resultados consistentes com o potencial de evaporação do solo nu no semiárido pernambucano/ Nordeste do Brasil, atingindo cerca de 1.800 mm por ano. O modelo SiSPAT foi bastante satisfatório para a simulação da evaporação do solo em diferentes condições da profundidade do lençol freático. Os valores encontrados para a evaporação do solo com a simulação do método SiSPAT e da Câmara Portátil (CP) diferiram em 1,43% e 4,44% para os casos em que o lençol freático estava em 0,20 e 1,20m de profundidade, respectivamente.

ABSTRACT In semi-arid regions, there is a high evaporation, which leads to soil dryness, interfering in the availability of water in the soil. Usually it is difficult to measure and model the evaporation due to the complexity of the available methods, the low soil water content and the low concentration of water vapor in the air. This can also make it difficult to monitor and simulate the evapotranspiration in these regions. Thus, the Portable Chamber method is used to directly measure evaporation and evapotranspiration, because this technique allows real time estimation and in short time intervals, giving a more detailed estimation of those processes. The objective of this study was to evaluate the evaporation through the mass transfer in the soil in an underground dam under different water table depths and conditions of the semi-arid environment of Pernambuco State in Brazil, through the values predicted by the SiSPAT model and measured by the portable chamber method. For the purposing of modeling and also to better know the soil behavior, soil hydraulic properties were determined though the Beerkan method. The portable chamber method was applied for one of the first times in a semi-arid region of Northeastern Brazil, and it was consistent with the potential evaporation of bare soil, reaching about 1,800 mm per year. The SiSPAT model was quite satisfactory for simulation of soil evaporation in different conditions of the water table depth. The values found for soil evaporation with the simulation of the SiSPAT and the Portable Chamber (PC) method differed in 1.43% and 4.44% for cases where the water table was at 0.20 and 1.20m of depth, respectively.

Resumo Este estudo apresenta uma metodologia simplificada e ajustada a partir de algoritmos existentes a dados de sensores orbitais disponíveis para a região Nordeste do Brasil (NEB) com o intuito de operacionalizar a determinação espacial da evapotranspiração (ET) apenas com dados de sensoriamento remoto, utilizando dados MODIS/Terra do período de 2002 a 2011. Os resultados obtidos para diversos alvos espalhados pelo NEB foram comparados a dados CLM (Common Land Model) e MOD16. Obteve-se erro médio percentual (EMP) e erro médio absoluto (EMA) da ordem de 23,6% e 181 mm.ano−1, respectivamente, nos valores de ET quando comparados a dados CLM. Avaliou-se a ET obtida pelo algoritmo proposto, com dados de ET do produto MOD16, o que resultou em valores de EMP e EMA de 38,6% e 288 mm.ano−1, respectivamente. Os dados médios anuais da ET variaram de 482 a 1105 mm.ano−1 relativos a áreas de Caatinga e floresta tropical pluvial, respectivamente. Os resultados apresentaram-se condizentes com a literatura e evidenciaram que a metodologia proposta possibilita operacionalizar o cômputo da ET em toda a região Nordeste, não obstante a grande heterogeneidade topográfica e climática da região.

Abstract This study presents a simplified methodology and adjusted from existing algorithms of orbital sensor data available for the Northeast region of Brazil (NEB) in order to operationalize the spatial determination of evapotranspiration (ET) only with remote sensing data, using Terra/MODIS data from 2002 to 2011. The results for various targets around the NEB were compared with CLM (Common Land Model) and MOD16 data. Was obtained average percentage error (MPE) and mean absolute error (MAE) of 23,6% and 181 mm.year−1, respectively, when compared to CLM data. It was evaluated the ET obtained by the proposed algorithm with MOD16 ET data, resulting in EMP and EMA of 38,6% and 288 mm.year−1, respectively. The average annual data from ET ranged 482-1105 mm.year−1 relating to areas of Caatinga and tropical rainforest, respectively. The results presented are consistent with the literature and showed that the proposed methodology enables operationalize the computation of ET throughout the Northeast, despite the large topographic heterogeneity and climate of the region.

RESUMO As alterações nos extremos pluviométricos estão sendo observadas em várias localidades, com uma frequência maior de chuvas intensas concentradas em poucos dias e estiagens mais prolongadas, passando a caracterizar novos cenários nas bacias hidrográficas. Estudos específicos vêm atribuindo tais ocorrências às possíveis modificações climáticas. Este artigo analisou a relação existente entre os eventos extremos registrados na Sub-bacia 39, localizada no Nordeste do Brasil, com as anomalias das Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) e os sistemas atmosféricos atuantes na região, utilizando os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis analisadas. Para isso, as tendências da precipitação foram obtidas utilizando o Método dos Mínimos Quadrados, associado à regressão linear e o teste t de Student. Os resultados evidenciaram que devido à posição geográfica da região estudada, tanto os eventos extremos máximos (áreas com tendências positivas) como os eventos extremos mínimos (áreas com tendências negativas) são bem mais dependentes do Dipolo do Atlântico do que das influências do El Niño/Oscilação Sul - ENOS.

ABSTRACT Changes in extreme precipitation have been observed in regions where frequent rainfalls occur over short periods of time followed by prolonged droughts, creating, as a result, new watershed scenarios. Recent studies have attributed such occurrences to possible climate changes. This paper analyzes the correlation between extreme events recorded in the Sub-basin 39, located in Northeastern Brazil, and the anomalies caused by sea surface temperature - SST and the atmospheric systems operating in the region. Pearson correlation coefficients have been used combined with the variables analyzed. For such, trends in precipitation have been obtained by using the method of least squares together with linear regression and the Student's t test. The results obtained have demonstrated that due to the geographical position of the region investigated, both maximum extreme events (areas with positive trends) and minimum extreme events (areas with negative trends) are more dependent on the Dipole Atlantic than on the effects of El Niño Southern Oscillation - ENOS.

Melon plants (Cucumis melo L.) are grown in the state of Rio Grande do Norte (RN), the largest producer of melons in Brazil, with plastic mulch and agrotextiles. Studies of crop evapotranspiration (ET) under these conditions are required to ensure adequate irrigation. This study aimed to determine the crop coefficients (Kc) of irrigated melon plants grown with mulch and agrotextiles in the region of Mossoró, RN, based on the Bowen Ratio Energy Balance (BREB) method. Two experiments were conducted at different times during the 2009/2010 season in a melon producing area (4°59'52" S, 37°23'09" W, and 54 m elevation) to define ET and Kc. Due to the plastic cover and reduced precipitation during the experiments, the Kc obtained by the BREB method was considered the basal Kc - KcbBREB. The results were compared with the Kcb from the FAO 56 Bulletin. There was close agreement between BREB and FAO ET measurements (12 % underestimation by the FAO method for the entire crop season), with sizeable differences only during the initial phenological stage. The mean KcbBREB values of the two field campaigns were 0.26, 0.96 and 0.63 for the initial, midseason and late stages, respectively. The high KcbBREB value in the initial growth phase may be related to the effect of the plastic mulch and agrotextiles on the energy balance at the surface. The relationship between KcbBREB and fc had high correlation, making possible an estimation of the melon Kcb based on the level of crop ground cover.

O presente estudo objetivou avaliar o desempenho de diferentes metodologias utilizadas na estimativa do saldo de radiação instantâneo (Rn), que é a principal fonte de energia em diversos processos naturais que ocorrem na superfície do nosso planeta. A área de estudo pertence à Bacia Hidrográfica do Rio Mogi-Guaçu. Os dados de superfície que foram empregados na calibração e validação do Rn, foram obtidos de duas torres micrometeorológicas instaladas em áreas de cerrado e de cana-de-açúcar. Foram utilizadas imagens do sensor MODIS e as metodologias empregadas foram SEBAL, METRIC e o modelo proposto por Bisht et al. O Rn no cerrado se mostrou sempre maior que o da cana-de-açúcar evidenciando que, nessas áreas nativas, há, portanto, uma maior quantidade de energia a ser convertida em calor sensível e latente. As metodologias empregadas mostraram-se bastante satisfatórias, havendo um melhor desempenho da metodologia METRIC. O fato da metodologia de Bisht et al. não necessitar de dados de superfície mostra-se bastante útil, já que na falta de medições de superfície tem-se a opção prática e sem custo para o usuário de fazer as estimativas do saldo de radiação.

The present study intends to evaluate the performance of different methodologies used in estimating the instantaneous net radiation (Rn), which is the main energy source to various natural processes occurring on the surface of our planet. The study area belongs to the Mogi Guacu River Basin. The surface data used for the Rn calibration and validation are from two micrometeorological towers located in areas of cerrado and sugarcane. MODIS sensor images and the SEBAL, METRIC and Bisht et al. methodologies were compared. Rn in the cerrado area always showed higher values than that of sugarcane, indicating that, in those wild areas, there is therefore a greater amount of energy to transform into latent and sensible heat fluxes. The employed methodologies were quite satisfactory, with a best performance of the METRIC methodology. The fact that the methodology Bisht et al. does not require surface data appears to be quite useful, since in the absence of surface measurements it has been a frequent and no-cost option for the user to make estimates of net radiation.

The main objectives of this study were documenting how energy balance partitioning and ET vary seasonally along each growth season of cotton crop under full irrigation conditions in the Brazilian semiarid. The studied area was located in the Apodi Plateau, which is located on west of Rio Grande do Norte state and is an area with extensive agricultural suitability and semiarid climate. Micrometeorological measurements were taken during cotton growth season on dry seasons of 2008 and 2009 years in a cotton crop field of about 5 ha, and the energy balance components were derived from Bowen Ratio Energy Balance (BREB) method. The obtained results revealed important role of the vegetative growth of cotton crop in the energy balance partitioning. The values of LE/Rn ranged from 58% (Initial growth season) to 81% (Middle-growth season) in 2008 and from 63% (Initial) to 81% (Middle season) in 2009. These variations is in accordance to LAI variations, which ranged from 0.14 cm2 cm–2 (Initial growth season in 2008) and 0.18 cm2 cm–2 (Initial growth season in 2009) to about 5.0 cm2 cm–2 (middle season). On the other hand, H/Rn and G/Rn varied inversely with the LAI variations. The concordance between LE/Rn and LAI is evidenced by similarity between curves of ET and LAI and between curves of Kc and LAI, especially when LAI reaches values greater than 3.0.

A estimativa do fluxo de calor no solo (G) diretamente por dados de sensores remotos não é possível. Para isso, diversos modelos foram proposto relacionando empiricamente medidas de G e parâmetros biofísicos de diversos tipos de cobertura vegetada, ou não, em diferentes locais do planeta. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre G/Rn e variáveis biofísicas obtidas por sensores orbitais e avaliar a parametrização de diferentes modelos de estimativa de G espacialmente em três sítios experimentais com distintos tipos coberturas do solo. O saldo de radiação (Rn) e G foram medidos diretamente em duas áreas de pastagens na Fazenda Miranda e na Fazenda Experimental e em uma Floresta Monodominante de Cambará. Rn, G, razão G/Rn e os produtos MODIS, tais como albedo (α), temperatura da superfície (LST), índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) e índice de área foliar (LAI) variaram sazonalmente em todos os sítios experimentais e entre os sítios experimentais. Os sítios experimentais mostraram-se diferentes entre si por apresentar distintas relações entre as medidas de Rn, G e a razão G/Rn e os parâmetros biofísicos. Dentre os modelos originais, o modelo proposto por Bastiaanssen (1995) apresentou o melhor desempenho com r = 0,76, d = 0,95, MAE = 5,70 W m-2 e RMSE = 33,68 W m-2. Quanto aos modelos reparametrizados, os coeficientes de correlação se mantiveram, mas o coeficiente de Willmott (d) aumentou e o MAE e RMSE tiveram uma pequena diminuição.

The direct estimation of the soil heat flux (G) by remote sensing data is not possible. For this, several models have been proposed empirically from the relation of G measures and biophysical parameters of various types of coverage or not vegetated in different places on earth. Thus, the objective of this study was to evaluate the relation between G/Rn ratio and biophysical variables obtained by satellite sensors and evaluate the parameterization of different models to estimate G spatially in three sites with different soil cover types. The net radiation (Rn) and G were measured directly in two pastures at Miranda Farm and Experimental Farm and and Monodominant Forest of Cambará. Rn, G, and G/Rn ratio and MODIS products, such as albedo (α), surface temperature (LST), vegetation index (NDVI) and leaf area index (LAI) varied seasonally at all sites and inter-sites. The sites were different from each other by presenting different relation between measures of Rn, G and G/Rn ratio and biophysical parameters. Among the original models, the model proposed by Bastiaanssen (1995) showed the best performance with r = 0.76, d = 0.95, MAE = 5.70 W m-2 and RMSE = 33.68 W m-2. As the reparameterized models, correlation coefficients had no significant change, but the coefficient Willmott (d) increased and the MAE and RMSE had a small decrease.

As trocas de energia na interface solo-planta-atmosfera, por meio das componentes do balanço de radiação (Rn) e dos fluxos de calor no solo (G), sensível (H) e latente (LE), são essenciais para a modelagem climática e hidrológica que, por sua vez, afetam toda a biosfera. Dessa forma, esta pesquisa teve por objetivos: (1) estimar e comparar o comportamento dos componentes do balanço de energia, usando o algoritmo SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land, em diferentes tipos de uso e cobertura do solo e (2) validar o algoritmo. Para isso, foram usadas três imagens TM - Landsat 5 de órbita e ponto 214/066, com datas de passagem em 26 de agosto de 2006, 6 de setembro de 2010 e 28 de janeiro de 2011, todas recortadas para enquadrar o litoral sul de Pernambuco. Os resultados mostraram a capacidade do SEBAL de estimar a variabilidade espacial dos diferentes componentes do balanço de energia, com capacidade de distinguir diferentes ocupações do solo. O cômputo do balanço de energia possibilita observar as formas diferenciadas do uso da energia pelos diferentes tipos de cobertura do solo e verificar aqueles que propiciam melhor conforto térmico. As estimativas da evapotranspiração obtidas pelo algoritmo SEBAL apresentaram uma boa concordância com os resultados obtidos pelo método da FAO-Penman-Monteith demonstrando, dessa forma, a potencialidade da abordagem metodológica escolhida.

The energy exchange across soil vegetation-atmosphere interface through the net radiation components (Rn) the soil heat flux (G), sensible heat flux (H) and latent heat flux (LE) are of vital importance for the climatic and hydrologic modeling, which affects all biosphere. The main objectives of this research are: (1) to estimate and compare the several energy balance components behavior, using SEBAL algorithm, under different soil usages; and (2) to validate SEBAL algorithm. In order to make the analysis, three TM - Landsat 5 images, from orbit and point 214/066, of August 26th 2006, September 6th 2010 and January 28th 2011, covering the South Coast of Pernambuco State (Brazil) were used. The results showed the ability of SEBAL to estimate the spatial variability of the different components of energy balance, with the ability to distinguish different soil occupations. The calculation of the energy balance components allows to figure the different forms of energy usages by different soil coverage and to find those that provide better thermal comfort. Estimates of evapotranspiration obtained by the algorithm SEBAL showed a good agreement with the results obtained by the FAO-Penman-Monteith, thus demonstrating the potential of this methodological approach.

A evapotranspiração define a perda total de água do sistema solo-planta para a atmosfera. Nas áreas agrícolas, particularmente onde se pratica algum tipo de irrigação, a determinação da evapotranspiração, por via de sensoriamento remoto, vem ganhando cada vez mais importância, pois possibilita identificar a eficiência com que a água tem sido utilizada. Nesse contexto, este trabalho tem o objetivo de determinar a evapotranspiração real diária (ETr diária), com a utilização de produtos do sensor MODIS, nas sub-bacias do Ribeirão Entre Ribeiros e Rio Preto, que ficam entre os Estados de Goiás e Minas Gerais. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) foi utilizado para a obtenção da ETr diária em quatro dias diferentes, no período de julho a outubro de 2007. Os resultados encontrados foram compatíveis com os citados em outras literaturas e a comparação entre a evapotranspiração, obtida pelo SEBAL, e a evapotranspiração da cultura (ETc) demonstraram que esse algoritmo pode ser utilizado como boa opção para determinar, com a utilização de produtos do sensor MODIS, a evapotranspiração diária nas condições das sub-bacias do ribeirão Entre Ribeiros e rio Preto.

Evapotranspiration defines the total loss of water from the soil-plant system to the atmosphere. In agricultural areas, particularly under some form of irrigation, the remote sensing-based determination of evapotranspiration is gaining increasing importance, since it provides a measure of water use efficiency. In this context, this study aimed to estimate the daily actual evapotranspiration (ETr) using MODIS sensor products in the sub-basins of Entre Ribeiros creek and Preto river, between the states of Goiás and Minas Gerais. The Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) was used to obtain the ETr in four different days from July to October, 2007. The results were consistent with other reports in the literature and the comparison between the evapotranspiration by SEBAL and crop evapotranspiration (ETc) showed that this algorithm can be a good option to estimate the daily evapotranspiration using MODIS sensor products in the conditions of the sub-basins of Entre Ribeiros creek and Preto river.

Medições de umidade do solo em campo são complicadas. Assim, técnicas de sensoriamento remoto são necessárias, pois permitem o mapeamento da umidade do solo, em escala de campo e regional, na profundidade média da zona radicular da vegetação existente. O objetivo deste estudo foi avaliar a precisão de uma relação empírica para obter a umidade do solo a partir de dados de sensoriamento remoto para as condições irrigadas nos solos da Chapada do Apodi, no semiárido brasileiro. A relação empírica já foi testada para as condições irrigadas em algumas regiões do planeta como México, Egito e Paquistão, apresentando resultados promissores. Essa relação foi avaliada a partir de dados coletados em um experimento em campo de algodão. A campanha experimental foi realizada em uma área de 5 ha com algodão irrigado. Foram medidos os componentes do balanço de energia e a fração evaporativa (Λ), utilizando o método da razão de Bowen. Coletaram-se, ainda, dados de umidade do solo (θ) usando uma sonda de perfil PR2 (Delta-T Devices Ltd). A relação empírica foi testada utilizando os valores de Λ e θ experimentalmente coletados e foi aplicada usando os valores de Λ obtidos a partir do algoritmo SEBAL e três imagens TM - Landsat 5. Há forte correlação entre os valores medidos e estimados de θ (p<0,05) e R² = 0,84; não houve diferenças significativas em nível de p<0,01, segundo o teste de Student. De acordo com as análises estatísticas, a relação empírica pode ser aplicada para estimar a umidade do solo na zona radicular sobre condições irrigadas, ou seja, para fração evaporativa maior que 0,45.

Field-based soil moisture measurements are cumbersome. Thus, remote sensing techniques are needed because allows field and landscape-scale mapping of soil moisture depth-averaged through the root zone of existing vegetation. The objective of the study was to evaluate the accuracy of an empirical relationship to calculate soil moisture from remote sensing data of irrigated soils of the Apodi Plateau, in the Brazilian semiarid region. The empirical relationship had previously been tested for irrigated soils in Mexico, Egypt, and Pakistan, with promising results. In this study, the relationship was evaluated from experimental data collected from a cotton field. The experiment was carried out in an area of 5 ha with irrigated cotton. The energy balance and evaporative fraction (Λ) were measured by the Bowen ratio method. Soil moisture (θ) data were collected using a PR2 - Profile Probe (Delta-T Devices Ltd). The empirical relationship was tested using experimentally collected Λ and θ values and was applied using the Λ values obtained from the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and three TM - Landsat 5 images. There was a close correlation between measured and estimated θ values (p<0.05, R² = 0.84) and there were no significant differences according to the Student t-test (p<0.01). The statistical analyses showed that the empirical relationship can be applied to estimate the root-zone soil moisture of irrigated soils, i.e. when the evaporative fraction is greater than 0.45.

O estudo da evapotranspiração é importante para o planejamento agrícola, principalmente em regiões caracterizadas por grandes variabilidades espacial e temporal da precipitação, como nas áreas áridas e semiáridas do Nordeste do Brasil. Embora existam no Brasil duas grandes redes de observação meteorológica (INMET e CPTEC), ainda há muitas regiões não cobertas pelas mesmas, evidenciando a necessidade de métodos de cômputo da evapotranspiração baseados em poucos elementos meteorológicos. Considerando esta necessidade, este trabalho objetivou determinar a evapotranspiração de referência (ETo) por métodos indiretos em várias escalas de tempo na bacia experimental do riacho Gameleira, Vitória de Santo Antão, PE. Os métodos indiretos foram avaliados tendo como padrão o método Penman-Monteith FAO-56. Dentre os métodos baseados na temperatura do ar, Hargreaves-Samani (1985) apresentou desempenho "ótimo" nas escalas pentadal a mensal, seguido de Blaney-Criddle com desempenho "muito bom". Já os métodos de Camargo, Thornthwaite modificado e Thornthwaite apresentaram variações de desempenho de "mau a muito bom". Dos métodos baseados na radiação solar, o melhor desempenho foi o método da Radiação Solar, seguido de Makkink e Jensen-Haise. Diferentemente, os métodos baseados em modelagem estatística não estimaram a ETo com boa precisão, resultando em baixos coeficientes de determinação e desempenho.

The study of evapotranspiration is important for agricultural planning, especially in regions characterized by high spatial and temporal variability of precipitation, as in arid and semiarid regions of northeastern Brazil. Although in Brazil there are two large meteorological observation networks (INMET and CPTEC), there are still many uncovered areas, suggesting the need for methods of calculating evapotranspiration based on few meteorological elements. Considering this need, this study aimed to determine the reference evapotranspiration (ETo) by indirect methods in various time scales in the experimental watershed of the creek Gameleira, Vitoria de Santo Antão, PE. Indirect methods have been evaluated considering the Penman-Monteith FAO-56 as the standard method. Among the methods based on air temperature, the Hargreaves-Samani (1985) presented an "optimal" performance at pentadal to monthly scales, followed by the Blaney-Criddle with performance "very good". The Campbell, Thornthwaite and the modified Thornthwaite methods showed variations of performance from "bad to very good". Among the solar radiation based methods, the best performance was the solar radiation method, followed by Makkink and Jensen-Haise. The methods based on statistical modeling did not estimate ETo with good accuracy, resulting in low determination and performance coefficients values.

O conhecimento da produtividade primária bruta - GPP (do inglês Gross Primary Production) é de fundamental importância nos estudos de mudanças climáticas, por estar diretamente relacionada ao carbono efetivamente extraído da atmosfera pelos diferentes ecossistemas terrestres. O presente trabalho objetivou determinar a GPP no perímetro irrigado São Gonçalo (PB), localizado no Semiárido brasileiro, com imagens TM - Landsat 5 e dados complementares de superfície. Foram adquiridas imagens TM - Landsat 5, sem presença de nuvens no ano de 2008, para obtenção da GPP diária em cinco dias selecionados. O modelo utilizado expressa a GPP em função da radiação fotossinteticamente ativa absorvida e da eficiência de uso da luz pela vegetação. Os resultados obtidos foram comparados aos valores da GPP extraídos do produto MOD17A2. As diferenças entre os valores da GPP obtida segundo as duas técnicas resultaram em Desvio Absoluto Médio - DAM de 0,91 g C m-2 dia-1, Desvio Percentual Médio - DPM de 11,82% e Raiz do Desvio Quadrático Médio - RDQM de 1,12 g C m-2 dia-1. A integração da GPP em todo o Perímetro Irrigado São Gonçalo, durante os cinco dias selecionados, resultou na fixação de 200,3 a 295,3 ton C dia-1.

The Gross Primary Production (GPP) assessment and monitoring by remote sensing is of crucial importance in the climate changes studies given its direct connection to the effectively extracted carbon from the atmosphere by numerous earth ecosystems. The present work aims to assess the GPP in a Brazilian semi-arid irrigated area, using TM - Landsat 5 images and complementary surface meteorological data. Cloudless TM images were acquired from the year 2008 and were used to obtain daily GPP for five selected days. This model expresses GPP as a function of the absorbed photosynthetic active radiation and the efficiency of light use by vegetation. A comparison is made between the obtained results with TM images and GPP from MOD17A2. The difference between GPP values obtained by the two techniques resulted in an Average Absolute Difference - AAD of 0.91 g C m-2 dia-1, an Average Percentage Difference - APD of 11.82% and Root Square Mean Difference - RSMD of 1.12 g C m-2 dia-1. The integration of the GPP over the irrigated São Gonçalo areas, during the five selected days, resulted in a carbon fixation between 200.3 and 295.3 ton C day-1.

O objetivo desse estudo foi avaliar um método simplificado, baseado em classes de NDVI para refinamento das imagens de temperatura da superfície (Ts), obtidas pelo sensor TM do Landsat 5 referentes aos anos de 2005 e 2006. Para tanto, foram propostos e comparados três modelos de refinamento baseados no método de regressão linear. Os erros percentuais e erros médios quadráticos obtidos com a utilização dos modelos avaliados foram, respectivamente, da ordem de 0,37% e 1,38 ºC, enquanto o modelo original apresentou erro médio quadrático da ordem de 1,32 ºC. Foram constatados que os erros obtidos com as calibrações realizadas não influenciaram significativamente nos valores médios das imagens termais, e que os resultados contribuíram substancialmente para a melhoria da resolução espacial das mesmas. O refinamento permitiu ainda a identificação precisa de alvos da superfície e a identificação de feições não detectáveis na resolução original. Isto evidencia que o método simplificado sugerido neste estudo, permite um refinamento preciso com uma forma de obtenção mais simples em relação ao modelo original.

The objective of this study was to use a simplified method based on NDVI classes for the sharpening of the Landsat 5 - TM surface temperature images (Ts) obtained during the years of 2005 and 2006. Thus, three sharpening models, based on the linear regression method, were proposed and compared. The relative and the root mean square errors obtained through the suggested models were of 0.37% and 1.38 ºC, respectively, while the original model presented root mean square error of 1.32 ºC. It was verified that the errors obtained with the accomplished calibrations did not significantly influence in the average values of the thermal images and the results contributed substantially to the improvement of their spatial resolution. The sharpening allowed the precise identification of the targets and features undetectable at the original spatial resolution. This evidences that the simplified method, suggested in this study, allows an accurate sharpening more easily applicable than the original model.