Evapotranspiration and assessment of water consumed in irrigated area of the Brazilian Semiarid Region by remote sensing

Authors

  • Bernardo Barbosa da Silva Universidade Federal de Pernambuco/Universidade Federal de Campina Grande
  • Alexandra Chaves Braga Universidade Federal de Campina Grande
  • Célia Campos Braga Universidade Federal de Campina Grande
  • Leidjane Maria Maciel de Oliveira Universidade Federal de Pernambu
  • Josiclêda Domiciano Galvíncio Universidade Federal de Pernambu
  • Suzana Maria Gico Lima Montenegro Universidade Federal de Pernambu

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2012.v47.11168

Keywords:

albedo, Landsat 5, net radiation, land surface temperature.

Abstract

The objective of this work was to map the actual evapotranspiration (ETr) and to determine the volume of water used in the irrigation project of São Gonçalo, PB, in the Brazilian Semiarid Region, using remote sensing. TM/Landsat 5 images were acquired from the study area, in 2008, and were used to obtain thematic maps of daily ETr. Two dwarf coconut crops were selected for validation of the results of evapotranspiration obtained by the surface energy balance algorithm for land (ETSebal) and the FAO‑56 method (ETFAO). In order to determine ETFAO, the product between the culture coefficient, the adjustment coefficient, and the reference evapotranspiration was used. The differences obtained by the two techniques resulted in root mean square error, mean relative error, and mean absolute error equal to 0.53 mm, 9.46%, and 0.43 mm, respectively. In the irrigated areas, ETr represented about 85% of net radiation and, in rainfed plots, only 12.5%. The mapping of ETr clearly delimitated the irrigated and nonirrigated plots, as well as the differences within the irrigated perimeter of the project under investigation. The volume of water applied in the irrigation project, only in the period from July to December, represents more than 60% of the capacity of the São Gonçalo reservoir.

Author Biographies

Bernardo Barbosa da Silva, Universidade Federal de Pernambuco/Universidade Federal de Campina Grande

Doutor em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba (1994), Pós-doutorado na Universidade do Arizona, Estados Unidos (1996-1997), graduação (1979) e mestrado (1985) em Meteorologia (UFPB). Atualmente é professor Visitante da UFPE e já atuou como vice-presidente da Sociedade Brasileira de Agrometeorologia (1994-1995) e da Sociedade Brasileira de Meteorologia (2007-2008). Publicou mais de 60 artigos em periódicos especializados (nacionais e internacionais), publicou 2 livros técnicos e participou de vários eventos no Brasil e exterior. Concluiu a orientação de 22 teses de doutorado, 35 dissertações de mestrado e 5 trabalhos de iniciação científica. É consultor da FINEP, CNPq, FAPESP e participa em projetos de pesquisa com instituições nacionais e internacionais. Atua Meteorologia Aplicada, Hidrometeorologia e Geografia Física, com ênfase em Necessidades Hídricas de Culturas Irrigadas, Balanços de Radiação e Energia por Sensoriamento Remoto. É Editor da Seção de Agrometeorologia da Revista Brasileira de Meteorologia. Tem atuado nos Programas de Pós-graduação em Meteorologia da UFCG, Recursos Hídricos e Geografia da UFPE. Tem ministrado disciplinas de Instrumentação Ambiental, Sensoriamento Remoto, Climatologia Estatística e Meteorologia Básica.

Alexandra Chaves Braga, Universidade Federal de Campina Grande

Matemática pela Universidade Federal da Paraíba - UFPB e Licenciatura Plena em Matemática pela Universidade Federal da Paraíba - UFPB, Mestrado em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Estudante de doutorado no curso de Meteorologia na Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Experiência na área de matemática e laboratórios de matemática com atuação no ensino superior, agrometeorologia, manejo de recursos hídricos, evapotranspiração e sensoriamento remoto.

Célia Campos Braga, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1979), mestrado em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1984) e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal da Paraíba (2000). Atualmente é professor associado da Universidade Federal de Campina Grande e coordenadora de pesquisa e extensão da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosférica da UFCG. Possui várias publicações em revistas e anais de congressos (nacionais e internacionais). Orientou e co-orientou várias dissertações, teses, monografias, iniciação científica e TCC. Participou de várias bancas de mestrado, doutorado, exame de qualificação, monografias e TCC. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Climatologia e Sensoriamento Remoto, atuando principalmente nos seguintes temas: dinâmica da vegetação, precipitação, parâmetros da vegetação, variabilidade do clima, simulação de séries, análise em multivarida, dentre outros

Leidjane Maria Maciel de Oliveira, Universidade Federal de Pernambu

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Católica de Pernambuco (1991) e mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco – UFPE na área de concentração em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos (2007). Foi bolsista DTI pela Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq do Projeto BEER/REHISA. Atualmente é bolsista de Doutorado pelo CNPq na UFPE. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: recursos hídricos, Hidrologia, bacia experimental, lisimetria e sensoriamento remoto.

Josiclêda Domiciano Galvíncio, Universidade Federal de Pernambu

Possui graduação em Licenciatura Plena de Matemática pela Universidade Estadual da Paraíba (1996), mestrado em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (2000) e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande (2005). Atualmente é professor adjunto III da Universidade Federal de Pernambuco, membro permanente do curso de pós-graduação em Geografia, membro permanente do curso de pós-graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, editora da Revista Brasileira de Geografia Física, revisor da Journal of Hydrology, da Journal of urban and environmental engineering, parecerista da Revista Árvore (0100-6762), da Revista de Geografia (Recife), da Agriambi e da Revista de Agrometeorologia. Possui produção cientifica em revistas nacionais e internacionais. Também atua no momento como coordenadora do Laboratório de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento do Departamento de Ciências Geográficas. Foi chefe do Departamento de Ciências Geográficas da UFPE e tem experiência na área de Engenharia Sanitária, sensoriamento remoto, geoprocessamento e climatologia, com ênfase em Planejamento Integrado dos Recursos Naturais/Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Climatologia, Mudanças Climáticas, Mata Atlântica, Manguezais, degradação ambiental, Balanço de Energia, Balanço Hídrico, El Niño, Rio São Francisco, Modelagem Hidrológica, Cobertura vegetal e sensoriamento remoto.

Suzana Maria Gico Lima Montenegro, Universidade Federal de Pernambu

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco (1985), mestrado em Engenharia Civil-Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo (1989), Ph D em Civil Engineering - University of Newcastle Upon Tyne (1997). Realizou Pós- Doutorado no Centre for Ecology and Hydrology- Wallingford (2008). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de Pernambuco, membro do Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil da UFPE (Mestrado e Doutorado), Programa de Pós- Graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal Rural de Pernambuco (Mestrado e Doutorado), da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas, e da Associação Brasileira de Recursos Hídricos. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: semi- árido, salinidade, aluvião, águas subterrâneas e variabilidade espacial, modelagem hidrológica distribuída e mudanças climáticas, drenagem urbana. Atualmente é Diretora de Regulação e Monitoramento da Agência Pernambucana de Águas e Clima- APAC.

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Published

2012-11-09

How to Cite

Silva, B. B. da, Braga, A. C., Braga, C. C., Oliveira, L. M. M. de, Galvíncio, J. D., & Montenegro, S. M. G. L. (2012). Evapotranspiration and assessment of water consumed in irrigated area of the Brazilian Semiarid Region by remote sensing. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 47(9), 1218–1226. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2012.v47.11168

Issue

v.47, n.9, set. 2012: Thematic Issue Geotechnology

Section

AGROMETEOROLOGY