Metodologia

Dois modelos distintos serão aplicados à Bacia do Rio Ji-Paraná, localizada no Bioma Amazônia do Estado de Rondônia, o que permitirá a comparação e integração dos resultados de ambos e a avaliação dos produtos de sensoriamento remoto como fonte de dados para os modelos. Serão utilizados o Modelo de Grandes Bacias do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (MGB-IPH) (COLLISCHONN, 2001), específico para simulações de grandes bacias, e o Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) (BASTIAANSSEN et al., 1998), desenvolvido para estimar o balanço de energia na superfície a partir de informações obtidas de sensores remotos e dados de estações meteorológicas.
O modelo MGB-IPH representa uma bacia hidrográfica como um conjunto de células regulares, normalmente com dimensões de alguns quilômetros, onde os fluxos de água e energia são calculados para cada passo de tempo, estimando assim as descargas fluviométricas dos cursos d'água. Outras variáveis de interesse também estimadas são a evapotranspiração e a umidade armazenada no solo, ambas de especial interesse para a avaliação de risco e aptidão agrícola das terras.

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Estação meteorológica automática (CACOAL – A939) pertencente ao Inmet. Fonte: Inmet (2010).

O modelo SEBAL utiliza dados de estações meteorológicas, aliado a imagens oriundas de sensores remotos, tipicamente imagens do sensor TM da série Landsat, para estimar os fluxos de calor sensível e latente no momento de aquisição da imagem. Os fluxos instantâneos são utilizados juntamente com dados diários de estações meteorológicas para estimar os fluxos diários de forma espacializada (ALLEN et al., 2002; TASUMI, 2003; KONGO et al., 2006; TEIXEIRA et al., 2009a e b). Com o acoplamento de outros modelos ao SEBAL, são estimadas outras variáveis de interesse como acúmulo de biomassa (BASTIAANSSEN e ALI, 2003) e umidade do solo (BASTIAANSSEN e CHANDRAPALA, 2003; LIMA, 2010).

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Bacia do Rio Ji-Paraná. Hidrografia na escala 1:1.000.000 e localização das estações fluviométricas da Agência Nacional de Águas.

Dados de estações meteorológicas, fluviométricas e torres de eddy covariance (vórtices turbulentos) localizadas na região serão utilizadas como fontes de informação para a calibração e verificação dos modelos. Também será efetuada a comparação entre a ET e a umidade do solo estimadas pelo MGB-IPH com os fluxos de calor latente calculados pelo modelo SEBAL e com a umidade do solo estimada pela junção entre o algoritmo SEBAL e um modelo de balanço hídrico simples.


Os modelos MGB-IPH e SEBAL serão inicialmente aplicados de forma convencional, ou seja, utilizando informações obtidas de estações meteorológicas (denominada rodada básica). Em uma segunda etapa, dados de sensores remotos serão utilizados para substituir ao máximo as informações pontuais de estações meteorológicas utilizadas pelo MGB-IPH (denominada rodada SR). Isso permitirá melhor representação espacial dos fluxos de água e energia e a redução da necessidade de informações obtidas in loco. Nesta etapa serão utilizados principalmente dados dos sensores remotos TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) e MODIS (Moderate Resolution ImagingSpectroradiometer). O sensor TRMM fornece medidas espacializadas da precipitação diária, enquanto o sensor MODIS fornece estimativas de diversos parâmetros biofísicos da superfície (albedo, índice de área foliar, temperatura da superfície etc.), além de estimativas de parâmetros físicos da atmosfera (temperatura do ar, quantidade de vapor d'água na atmosfera etc.). É importante salientar que serão efetuadas avaliações quanto à acurácia destes produtos na área de estudo. Por fim, comparações entre os resultados obtidos pelo MGB-IPH e SEBAL permitirão melhor avaliação dos métodos, por meio de uma melhor calibração, verificação e representação espacial dos processos simulados.

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Comparação da precipitação: estações vs. sensor remoto TRMM.
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