Estimación de la evapotranspiración utilizando sensores remotos de microondas

Abstract

La evapotranspiración (ET) es un componente principal en el ciclo hidrológico y en el transporte de energía entre la atmósfera y la superficie terrestre. Por lo tanto, estimaciones precisas de ET son necesarias en muchos estudios medioambientales. El objetivo de esta tesis fue incorporar información provista por sensores pasivos de microondas en el cálculo de ET, para así poder monitorearla bajo condiciones climáticas adversas. Para ello se consideró la humedad de la superficie en la estimación de la evapotranspiración relativa (F) modificando las expresiones desarrolladas por Komatsu y Granger y Gray. Estas nuevas ecuaciones son integradas en las relaciones complementarias de Bouchet y Granger dando origen a cuatro modelos para estimar ET. Los resultados obtenidos fueron comparados con datos observados en el área de Southern Great Plains – EE.UU, indicando que los modelos estimaron la ET con errores que representan el 15,50, 16,80, 17,00 y 35,60% de la ET media observada. Las estimaciones de ET mostraron una buena relación con los datos a campo, con errores medios cuadráticos sin sesgo (ubRMSE)variando de 23,80 a 36,60 W/m2 y coeficientes de determinación (R2) superiores a 0,80. Dichos resultados son similares a los publicados por otros autores, y sugieren que la incorporación de información de microondas pasivas en modelos de ET deriva mapas de ET precisos con aceptada resolución espacio-temporal.

Evapotranspiration (ET) is a key component of the water cycle and the energy transport between the atmosphere and the Earth's surface. For this reason, accurate estimates of ET are needed to many environmental studies. The objective proposed in this thesis was to incorporate passive microwave information into ET calculation, to monitor it under bad weather conditions. For this purpose, the surface moisture was considered into the relative evapotranspiration (F) estimation by modifying the Komatsu and Granger and Gray's equations. These new equations were used on the Bouchet and Granger's complementary relationships resulting in four models to estimate ET. The results were compared with observed data in the Southern Great Plains - USA area, indicating that the new models estimated ET with errors of about 15.50, 16.80, 17.00 and 35.60% from the mean observed ET. The ET estimations showed good agreement with ground data, with unbiased root mean square errors (ubRMSE) varying from 23.80 to 36.60 W/m2 and coeficients of determination (R2) greater than 0.80. These results are similar to those published by other authors, and suggest that the incorporation of passive microwave information into ET models achieve accurate ET maps with acceptable spatio-temporal resolution.