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.

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.

O principal objetivo deste estudo foi analisar de forma comparativa a estimativa do saldo de radiação à superfície (Rn) a partir de imagens orbitais com dados de superfície medidos, bem como os componentes do Rn, para dois diferentes tipos de cobertura vegetal (pastagem e floresta) sob condições atmosféricas tropical-úmida. Este estudo foi realizado no estado de Rondônia, no noroeste do Brasil. Para realizar as análises através de técnicas de sensoriamento remoto foram utilizadas sete imagens orbitais do sensor MODIS a bordo do satélite Aqua, para a aplicação do algoritmo e os dados de superfície medidos por duas torres micrometeorológicas, sendo instaladas em área de pastagem e de floresta. Os principais resultados obtidos a partir das imagens MODIS mostram erro percentual (EP) máximos e mínimos coerentes para o Rn de 3% e 0,02%, para a área de floresta e para a área de pastagem apresentou valores de EP de 10% e 0,7%. Esses resultados mostram que o sensoriamento remoto orbital é uma ferramenta importante e eficaz em estudos hidrológicos e ambientais.

The main objective of this study was to analyze comparatively the estimate of net radiation at surface (Rn) from orbital images with surface measured data as well as the components of Rn, for two different types of vegetation (pasture and forest) under tropical-humid climate. This study was conducted at Rondônia State in northwestern Brazil. To carry out the analysis using remote sensing techniques seven orbital images of MODIS sensor aboard the Aqua satellite were used for the algorithm implementation, and the measured surface data at two micrometeorological towers installed in the pasture and forest locations. The main results obtained from MODIS images show consistent maximum and minimum percentage error (PE) for Rn , 3% and 0.02% for the forest area and 10% and 0.7% for the pasture area. These results show that remote sensing is an important and effective tool in environmental and hydrological studies.

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.