Figura 2.- Dispersión de los valores estimados y observados y su distribución mensual para la...

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Figura 2.- Dispersión de los valores estimados y observados y su distribución mensual para la estación Rungue Embalse, para la temperatura máxima diaria (a) y la mínima diaria (b). E s ta ció n : R u n g u e E m balse Fecha ene m ay sep ene m ay sep ene T em p e ra tu ra (ºC ) 10 15 20 25 30 35 40 T º O bs. T º E st. T e m p . E stim a da (ºC ) 10 20 30 40 T em p . E sta cio n e s (ºC ) 10 20 30 40 re g re sió n re la ció n 1 :1 R 2 = 0,8 3 T.Obs = 0,85 T.Est + 3,74 M es abr ene m ar dic sep jun abr ene 15 10 5 0 -5 Tem peratura (°C ) T° O bs T° Est Fecha 15 10 5 0 -5 15 10 5 0 -5 Tem p. estim ada (°C) Tem p.O bservada (°C ) Tobs = 0.929 Test-2.73 R2 = 0.68 -------- Relación 1:1 ------------- Regresión a b Resultados: Estimación de la Evapotranspiración de referencia utilizando la temperatura media del aire obtenida a partir de imágenes satelitales en la cuenca del río Maipo Introducción: El monitoreo de las variables ambientales es parte fundamental del estudio de los ecosistemas. Dentro de estas variables, la temperatura del aire (Ta) es uno de los descriptores básicos a considerar, siendo utilizada como variable de entrada en modelos de evapotranspiración y modelos hidrológicos a nivel de cuenca. Las temperatura del aire se puede inferir a partir de la temperatura de la superficie (Ts), al considerar las características de la cubierta vegetal y su estatus hídrico. Dichas interacciones han sido ampliamente discutidas en pasado (Jackson, 1981) con el objeto caracterizar el estatus hídrico y desarrollar herramientas en la programación del riego agrícola, al relacionar la diferencia de temperatura entre la cubierta vegetal y el aire adyacente (ΔT°) con el potencial hídrico de la planta (ψplanta). Las relaciones existentes entre el NDVI y Ts determinan que, en el dominio considerado, aquellas zonas con cobertura vegetal máxima corresponden a zonas donde una mínima cantidad de radiación proviene del suelo, pudiendo con esto asociar la temperatura obtenida en el sensor (Ts), con la temperatura de la cubierta vegetal (Tc). Esto puede verse en un grafico de dispersión entre el NDVI y el valor de Ts de todos los pixeles considerados en un área de estudio determinada (Figura 1). Eduardo Bustos S. 1,3 ,Francisco Meza D. 2,3 1 Departamento de Fruticultura y Enología , 2 Departamento Ecosistemas y Medio Ambiente , 3 Centro de Cambio Global UC Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Pontificia Universidad Católica de Chile Av. Vicuña Mackenna 4860, Macul, Santiago, Chile [email protected] Referencias: Frevert, D., Hill, R. y Braaten, B. 1983. Estimation of FAO Evapotranspiration Coefficients. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 109(2), 265-270. Jackson, R. D. 1981. Canopy temperature and crop water status. Advances in Irrigation, 1, 43-85. Objetivos: El objetivo del trabajo es utilizar estimaciones de la temperatura del aire obtenida desde imágenes satelitales MODIS, en la formula de FAO-Blaney-Criddle para obtener la evapotranspiración de referencia en la cuenca del río Maipo. Metodología: Se procesó una serie de 47 imágenes MODIS para los productos de Temperatura superficial a nivel diario (LST) e Índices Vegetacionales cada 16 días (NDVI). Se obtuvo así 47 pares de valores para la temperatura máxima y mínima diaria (Figura 3), con los cuales se calculo la temperatura media diaria, la que luego se utilizó para el cálculo de la Evapotranspiración al usarla como variable de entrada en la ecuación de FAO-Blaney-Criddle (Ecuación 1) (Frevert et al., 1983). ETo = A + B(p ·(0.46·Tmean + 8)) Donde: ETo = Evapotranspiración de referencia (mm/día). A = -1,638 ; B= 1,071 p = % diario de horas de sol anuales. Tmean = Temperatura media del aire (°C). Transpiración m áxima Evaporación m áxima Transpiración nula Evaporación nula NDVI Ts C obertura Parcial Cubierta vegetal densa Suelo desnudo Figura 1.- Representación simplificada de la relación Ts/NDVI. (Sandholt et al., 2002) Discusión: Se observa un comportamiento diferencial de los procesos de evapotranspiración, tanto espacial, como temporalmente, observándose variaciones en las tasas de evapotranspiración entre valores cercanos a 6 mm/día en los meses de verano y los 2 mm/día para los de invierno y diferencias cercanas a los 2 mm/día entre distintas áreas de la cuenca para los meses de verano, mientras que en los meses de invierno, se observan diferencias que rodean 1 mm/día, siendo consistentes con valores observados para la región en los meses respectivos (Figura 3). Conclusiones: La incorporación de las estimaciones basadas en imágenes de satélite en los modelos de evapotranspiración se presenta como una buena oportunidad de recoger las variaciones temporales y espaciales de variables complejas de estudiar desde plataformas puntuales. Las estimaciones de la temperatura del aire usando esta metodología podría utilizarse como herramienta de caracterización de la evapotranspiración potencial a escala regional. Figura 3.- Evapotranspiración de referencia en la cuenca del río Maipo para el día 2 de Enero de 2004 y para el 15 de Julio del mismo año. Enero Julio Agradecimientos: Fondecyt: Proyecto 1090393 – Vulnerability of Mediterranean basins to Global Change: An assessment of the relevance of Climate Change, Land Use Change and their sinergies as driving forces acting in the Maipo basin Interamerican Institute for Global Change Research (IAI) Proyecto SGP-HD 003 Dirección de Investigación y Postgrado, Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal

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Page 1: Figura 2.- Dispersión de los valores estimados y observados y su distribución mensual para la estación Rungue Embalse, para la temperatura máxima diaria.

Figura 2.- Dispersión de los valores estimados y observados y su distribución mensual para la estación Rungue Embalse, para la temperatura máxima diaria (a) y la

mínima diaria (b).

Estación: Rungue Embalse

Fecha

ene may sep ene may sep ene

Te

mpera

tura

(ºC

)

10

15

20

25

30

35

40Tº Obs.Tº Est.

Temp. Estimada (ºC)

10 20 30 40

Te

mp. E

sta

cio

nes (

ºC)

10

20

30

40

regresiónrelación 1:1

R2 = 0,83

T.Obs = 0,85T.Est + 3,74

Mes abrenemardicsepjunabrene

15

10

5

0

-5

Tem

pera

tura

(°C

)

T° ObsT° Est

Fecha

151050-5

15

10

5

0

-5

Temp. estimada (°C)

Tem

p. O

bser

vada

(°C

)

Tobs = 0.929 Test - 2.73R2 = 0.68- - - - - - - - Relación 1:1------------- Regresión

a

b

Resultados:

Estimación de la Evapotranspiración de referencia utilizando la temperatura media del aire

obtenida a partir de imágenes satelitales en la cuenca del río Maipo

Introducción:

El monitoreo de las variables ambientales es parte fundamental del estudio de los ecosistemas. Dentro de estas variables, la temperatura del aire (Ta) es uno de los descriptores básicos a considerar, siendo utilizada como variable de entrada en modelos de evapotranspiración y modelos

hidrológicos a nivel de cuenca.

 

Las temperatura del aire se puede inferir a partir de la temperatura de la superficie (Ts), al considerar las características de la cubierta vegetal y su estatus hídrico. Dichas interacciones han sido ampliamente discutidas en pasado (Jackson, 1981) con el objeto caracterizar el estatus hídrico

y desarrollar herramientas en la programación del riego agrícola, al relacionar la diferencia de temperatura entre la cubierta vegetal y el aire adyacente (ΔT°) con el potencial hídrico de la planta (ψplanta).

Las relaciones existentes entre el NDVI y Ts determinan que, en el dominio considerado, aquellas zonas con cobertura vegetal máxima corresponden a zonas donde una mínima cantidad de radiación proviene del suelo, pudiendo con esto asociar la temperatura obtenida en el sensor (Ts),

con la temperatura de la cubierta vegetal (Tc). Esto puede verse en un grafico de dispersión entre el NDVI y el valor de Ts de todos los pixeles considerados en un área de estudio determinada (Figura 1).

Eduardo Bustos S.1,3

,Francisco Meza D.2,3

1Departamento de Fruticultura y Enología ,

2Departamento Ecosistemas y Medio Ambiente ,

3Centro de Cambio Global UC

Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Pontificia Universidad Católica de Chile

Av. Vicuña Mackenna 4860, Macul, Santiago, Chile

[email protected]

Referencias:

Frevert, D., Hill, R. y Braaten, B. 1983. Estimation of FAO Evapotranspiration Coefficients. Journal of Irrigation and Drainage

Engineering, 109(2), 265-270.

Jackson, R. D. 1981. Canopy temperature and crop water status. Advances in Irrigation, 1, 43-85.

Sandholt, I., Rasmussen, K. y Andersen, J. 2002. A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for

assessment of surface moisture status. Remote Sensing of Environment, 79(2-3):213-224.

Objetivos:

El objetivo del trabajo es utilizar estimaciones de la temperatura del aire obtenida desde imágenes satelitales MODIS, en la formula de FAO-Blaney-Criddle para obtener la

evapotranspiración de referencia en la cuenca del río Maipo.

Metodología:

Se procesó una serie de 47 imágenes MODIS para los productos de Temperatura superficial a nivel diario (LST) e Índices Vegetacionales cada 16 días (NDVI). Se obtuvo así 47

pares de valores para la temperatura máxima y mínima diaria (Figura 3), con los cuales se calculo la temperatura media diaria, la que luego se utilizó para el cálculo de la Evapotranspiración

al usarla como variable de entrada en la ecuación de FAO-Blaney-Criddle (Ecuación 1) (Frevert et al., 1983).

ETo = A + B(p ·(0.46·Tmean + 8))

Donde:

ETo = Evapotranspiración de referencia (mm/día).

A = -1,638 ; B= 1,071

p = % diario de horas de sol anuales.

Tmean = Temperatura media del aire (°C).

Transpiración máximaEvaporación máxima

Transpiración nula

Evaporación nula

NDVI

Ts

Cobertura Parcial

Cubierta vegetal densa

Suelo desnudo

Figura 1.- Representación simplificada de la relación Ts/NDVI. (Sandholt et al., 2002)

Discusión:

Se observa un comportamiento diferencial de los procesos de evapotranspiración, tanto espacial, como temporalmente, observándose variaciones en las tasas

de evapotranspiración entre valores cercanos a 6 mm/día en los meses de verano y los 2 mm/día para los de invierno y diferencias cercanas a los 2 mm/día

entre distintas áreas de la cuenca para los meses de verano, mientras que en los meses de invierno, se observan diferencias que rodean 1 mm/día, siendo

consistentes con valores observados para la región en los meses respectivos (Figura 3).

Conclusiones:

La incorporación de las estimaciones basadas en imágenes de satélite en los modelos de evapotranspiración se presenta como una

buena oportunidad de recoger las variaciones temporales y espaciales de variables complejas de estudiar desde plataformas puntuales.

Las estimaciones de la temperatura del aire usando esta metodología podría utilizarse como herramienta de caracterización de la

evapotranspiración potencial a escala regional.

Figura 3.- Evapotranspiración de referencia en la cuenca del río Maipo para el día 2 de Enero de 2004 y para el 15 de Julio del mismo

año.

Enero

Julio

Agradecimientos:

• Fondecyt: Proyecto 1090393 – Vulnerability of Mediterranean basins to Global Change: An assessment of the relevance of Climate Change, Land Use Change and their sinergies as driving

forces acting in the Maipo basin

• Interamerican Institute for Global Change Research (IAI) Proyecto SGP-HD 003

• Dirección de Investigación y Postgrado, Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal