Impactos das mudanças no uso do solo do cerrado baiano em variáveis biofísicas do balanço de radiação por sensoriamento remoto.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: LUCENA NETTO, Ataíde Bento de.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26540
Resumo: O Cerrado brasileiro tem sido submetido a profundas mudanças no uso e ocupação do solo, com consequências ambientais que precisam ser investigadas adequadamente. Nesta pesquisa foram avaliados os impactos que as mudanças no uso e ocupação do solo estão promovendo em variáveis biofísicas envolvidas no balanço de radiação a superfície, no Cerrado do estado da Bahia, e em variáveis meteorológicas. A área de estudo possui 14.503,3 km2, parte considerável tem sido usada para a produção agrícola. Foram usadas imagens TM - Landsat 5 e OLI/TIRS – Landsat 8, dos anos de 1984 a 2010 e 2019, respectivamente, para a geração de mapas temáticos de variáveis biofísicas do balanço de radiação, complementados com dados meteorológicos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Foram elaborados scripts no Model Maker, do Erdas 9.1, para calcular o albedo, índices de vegetação (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada - NDVI, Índice de Área Foliar - IAF, Índice de Vegetação por ajuste do solo - SAVI e Fração de Cobertura Vegetal - FCV), temperatura da superfície – Tsup (oC), radiação de onda longa emitida pela superfície – Rol,emi (W/m²) e saldo de radiação – Rn (W/m²). As imagens de entrada no Model Maker, tanto do TM quanto do OLI/TIRS, foram obtidas no Google Earth Engine. Foram empregados testes estatísticos para se avaliar se há diferença significativa entre a média do albedo, NDVI, Tsup e Rn de sete pequenos recortes (plots), e também se os coeficientes de correlação dos dados de temperatura do ar máxima e mínima diárias e ETo diferiam significativamente de zero. Os resultados evidenciam que a substituição da vegetação primária por áreas agrícolas e/ou de pastagens tem modificado os padrões e valores do NDVI, albedo, temperatura da superfície, emitância radiante da superfície e saldo de radiação. O saldo de radiação no mês de setembro de 1984 atingiu nas áreas com maior densidade vegetativa valores acima de 580 W/m², enquanto que nas áreas já antropizadas houve redução significativa nos valores de Rn, ao tempo em que a Tsup se mostrou superior em relação a áreas não antropizadas, tanto intra e inter imagens. Os maiores valores do Rn foram observados em fevereiro nas áreas não antropizadas, mas também em pivôs com NDVI superiores a 0,80. Fica evidenciado que embora em alguns meses do ano as áreas com pivôs exibiram elevadíssimos valores de NDVI e Rn, e baixos valores de albedo e Tsup, na maioria dos meses do ano essas áreas apresentam padrões opostos, com acentuada variabilidade, em especial no NDVI, Tsup e Rn. As séries temporais da Ta,máx e Ta,min diárias e ETo apresentaram no período 1980 a 2020 tendência de aumento, com coeficiente de correlação amostral diferindo significativamente de zero, segundo o teste t de Student. A principal conclusão do estudo é a de que as mudanças no uso e ocupação do solo na área de estudo pode ser apontada como a principal responsável pelas tendências de aumento na temperatura do ar localmente.
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A área de estudo possui 14.503,3 km2, parte considerável tem sido usada para a produção agrícola. Foram usadas imagens TM - Landsat 5 e OLI/TIRS – Landsat 8, dos anos de 1984 a 2010 e 2019, respectivamente, para a geração de mapas temáticos de variáveis biofísicas do balanço de radiação, complementados com dados meteorológicos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Foram elaborados scripts no Model Maker, do Erdas 9.1, para calcular o albedo, índices de vegetação (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada - NDVI, Índice de Área Foliar - IAF, Índice de Vegetação por ajuste do solo - SAVI e Fração de Cobertura Vegetal - FCV), temperatura da superfície – Tsup (oC), radiação de onda longa emitida pela superfície – Rol,emi (W/m²) e saldo de radiação – Rn (W/m²). As imagens de entrada no Model Maker, tanto do TM quanto do OLI/TIRS, foram obtidas no Google Earth Engine. Foram empregados testes estatísticos para se avaliar se há diferença significativa entre a média do albedo, NDVI, Tsup e Rn de sete pequenos recortes (plots), e também se os coeficientes de correlação dos dados de temperatura do ar máxima e mínima diárias e ETo diferiam significativamente de zero. Os resultados evidenciam que a substituição da vegetação primária por áreas agrícolas e/ou de pastagens tem modificado os padrões e valores do NDVI, albedo, temperatura da superfície, emitância radiante da superfície e saldo de radiação. O saldo de radiação no mês de setembro de 1984 atingiu nas áreas com maior densidade vegetativa valores acima de 580 W/m², enquanto que nas áreas já antropizadas houve redução significativa nos valores de Rn, ao tempo em que a Tsup se mostrou superior em relação a áreas não antropizadas, tanto intra e inter imagens. Os maiores valores do Rn foram observados em fevereiro nas áreas não antropizadas, mas também em pivôs com NDVI superiores a 0,80. Fica evidenciado que embora em alguns meses do ano as áreas com pivôs exibiram elevadíssimos valores de NDVI e Rn, e baixos valores de albedo e Tsup, na maioria dos meses do ano essas áreas apresentam padrões opostos, com acentuada variabilidade, em especial no NDVI, Tsup e Rn. As séries temporais da Ta,máx e Ta,min diárias e ETo apresentaram no período 1980 a 2020 tendência de aumento, com coeficiente de correlação amostral diferindo significativamente de zero, segundo o teste t de Student. A principal conclusão do estudo é a de que as mudanças no uso e ocupação do solo na área de estudo pode ser apontada como a principal responsável pelas tendências de aumento na temperatura do ar localmente.The Brazilian Cerrado has been subjected to profound changes in land use and occupation, with environmental consequences that need to be properly investigated. This research evaluated the impacts that changes in land use and occupation have been produced on biophysical variables involved in the radiation balance at surface, in the Cerrado of the state of Bahia, and on meteorological variables. The study area has 14,503.3 km2 , a considerable part of them has been used for agricultural production. TM - Landsat 5 and OLI/TIRS - Landsat 8 images, from the years 1984 to 2010 and 2019, respectively, were used to generate thematic maps of biophysical variables of the radiation balance, complemented with meteorological data from the National Institute of Meteorology (INMET. Scripts were created in the Erdas 9.1 Model Maker to calculate the albedo, vegetation indices (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI, Leaf Area Index - IAF, Soil Adusted Vegetation Index - SAVI and Vegetation Cover Fraction - FCV), land surface temperature– Tsup (°C), long-wave radiation emitted by the surface – Rol,emi (W/m²) and net radiation – Rn (W/m²). The input images in Model Maker, both from TM and from OLI/TIRS, were obtained from the Google Earth Engine. Statistical tests were used to assess whether there is a significant difference between the mean albedo, NDVI, Tsup and Rn of seven small plots, and also whether the correlation coefficients of the daily maximum and minimum air temperature and ETo data differed significantly from zero. The results show that the replacement of primary vegetation by agricultural and/or pasture areas has modified the patterns and values of NDVI, albedo, surface temperature, surface radiant emittance and radiation balance. The balance of radiation in september 1984 reached values above 580 W/m² in areas with higher vegetative density, while in areas already anthropized there was a significant reduction in the values of Rn, while the Tsup was superior in relation to the non-anthropized areas, both intra and inter images. The highest values of Rn were observed in February in the non-anthropized areas, but also in pivots with NDVI above 0.80. It is evident that although in some months of the year the areas with pivots exhibited very high values of NDVI and Rn, and low values of albedo and Tsup, in most months of the year these areas show opposite patterns, with marked variability, especially in the NDVI, Tsup and Rn. The time series of daily Ta,max and Ta,min and ETo showed an increasing trend in the period 1980 to 2020, with a sample correlation coefficient significantly different from zero, according to the Student's t test. The main conclusion of the study is that the changes in land use and occupation in the study area can be identified as the main responsible for the trends of increase in air temperature locally.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIAUFCGSILVA, Bernardo Barbosa da.SILVA, B. B. dahttp://lattes.cnpq.br/8285693170429747SANTOS, Carlos Antônio Costa dos.OLIVEIRA, Leidjane Maria Maciel de.DINIZ, Júlio Mannuel Tavares.LUCENA NETTO, Ataíde Bento de.2021-09-302022-08-09T14:08:44Z2022-08-092022-08-09T14:08:44Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26540LUCENA NETTO, A. B. de. Impactos das mudanças no uso do solo do cerrado baiano em variáveis biofísicas do balanço de radiação por sensoriamento remoto. 2021. 83 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-08-09T14:08:44Zoai:localhost:riufcg/26540Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-08-09T14:08:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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