Modeling of the land surface temperature as a function of the soil-adjusted vegetation index
DOI:
https://doi.org/10.18406/2316-1817v15nunico20231723Palavras-chave:
Geoprocessing, Landsat, Land Use and OccupationResumo
Land surface temperature is a physical-environmental variable that is the target of studies in climatology and heat island phenomena resulting from the urbanization model of the 21st century. It is known that each object has a different thermal capacity, which results in higher or lower temperatures. The modeling of temperature as a function of objects on the land surface can allow understanding between these variables. It can corroborate temperature forecasts with the alteration of objects in an area. The objects on the Earth's surface can be computed with geoprocessing techniques that aim to detail Land Use and Occupation. This paper evaluates the Linear, Exponential, and Sinusoidal models to determine which of these models is more expressive for the study of the land surface temperature as a function of land surface objects. For this purpose, images from the Landsat 8 satellite were used to calculate the Earth's surface temperature and determine the scene's objects. To determine the scene's objects, the Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) was used, which is one of the techniques for obtaining Land Use and Occupation. For model analysis, Akaike's Information Criterion (AIC), Bayesian Information Criterion (BIC), and Sum of Square of Residuals (SSR). According to the AIC, BIC, and SSR criteria, the sinusoidal model presented better performance when compared to the other models. However, there are large variations in SSR between classes, especially for the pasture class, which makes the models not highly explanatory.
Referências
ALBUQUERQUE, M.R.F; et al . Solos com morfologia latossólica e caráter câmbico na região de Governador Valadares, Médio Rio Doce, Minas Gerais: gênese e micromorfologia. Rev. Bras. Ciênc. Solo, Viçosa , v. 32, n. 1, p. 259-270, Feb. 2008.
ARNFIELD, A. J. Köppen climate classification. Encyclopedia Britannica, 11 Nov. 2020, Disponível em : https://www.britannica.com/science/Koppen-climate-classification Accessed em 14 abril de 2021.
BARBOSA, et al. FUNÇÃO DA ÁGUA COMO TAMPÃO TÉRMICO PARA OS SERES VIVOS,. In: Anais do Encontro Anual da Biofísica 2019. São Paulo: Blucher, 2019. p. 183-184. ISSN 2526--607-1, https://doi.org/10.5151/biofisica2019-57
BALDU, M. C. Variabilidade pluviométrica e dinâmica atmosférica na bacia hidrográfica do rio Ivaí – PR. 2006. 153 f. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade Estadual Paulista-UNESP, Presidente Prudente, SP, 2006.
BATALHA, M.A . O cerrado não é um bioma. Biota Neotrop., Campinas, v. 11, n. 1, p. 21-24, Mar. 2011.
BECKER, T.S et al. Efeito da Implantação e dinâmica do uso do solo sobre parâmetros biofísicos da Superfície no Assentamento Rural Roseli Nunes Em Mato Grosso. Raega- O Espaço Geográfico em Análise, v. 48, p. 153-166, 2020.
BEZERRA, et al. Análise da Temperatura de Superfície e do Índice de Vegetação no Município de Belém na Identificação das Ilhas de Calor. Revista Brasileira de Cartografia, v. 70, n. 3, p. 803-818, 2018.
BORGES, V; OLIVEIRA,D ; OLIVEIRA, R. Levantamento do diferencial térmico entre os municípios da bacia hidrográfica do rio paraibuna – mg/rj, pelo sensor termal do satélite landsat 5. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista. p.6 (2010).
CARNEIRO, R.G. Perfil da temperatura do solo nos biomas florestais da Amazônia e Mata Atlântica com aplicação da transformada em ondoletas. 2014. 79f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, 2014.
COELHO, A. L. N; CORREA, W, S. C. Temperatura de Superfície Celsius do Sensor TIRS/Landsat-8: metodologia e aplicações. Revista Geográfica Acadêmica, v. 7, n. 1, p. 31-45, 2013.
CRUZ, G.C.F. A correlação entre vegetação e temperatura de superfície terrestre em ponta grossa-pr. 8º Simpósio de Gestão Ambiental e Biodiversidade. PONTA GROSSA, PR. 2019
ENVI: Processamento Digital. Porto Alegre. Sulsoft. 2021. Disponível em:< http://www.envi.com.br/>
ESPINDOLA, H. S. Vale do Rio Doce: Fronteira, industrialização e colapso socioambiental. Fronteiras: Journal of Social, Technological and Environmental Science, v. 4, p. 160, 2015. https://doi.org/10.21664/2238- 8869.2015v4i1.p160-206
FAVERO, C. Uso e degradação de solos na microrregião de Governador Valadares, Minas Gerais. 2001. 80 f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2001.
FERREIRA, A.B; FILHO, W.P. Avaliação da reflectância espectral de corpos d’água em santa maria-rs por meio de espectrorradiometria de campo. Geoambiente On-Line. Jatai. Goias. 2009.
FERREIRA, T. R. et al. The use of remote sensing for reliable estimation of net radiation and its components: a case study for contrasting land covers in an agricultural hotspot of the Brazilian semiarid region. Agricultural and Forest Meteorology, v. 291, p. 108052-108070, 2020.
GUSSO, A; FONTANA,F.C; GLAUBER, A.G: Mapeamento da temperatura da superfície terrestre com uso do sensor AVHRR/NOAA." Pesquisa agropecuária brasileira 42.2 (2007): 231-237.
Hyams, D. G., CurveExpert software, http://www.curveexpert.net, 2020.
HUETE, A. R. A Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI). Remote Sensing of Environment, v. 25, n. 3, p.205-309, Aug. 1988
HUETE, A.R; LIU, H.Q. An error and sensivity analysis of the atmospheric and soil-correcting variants of the NDVI for the MODIS-EOS. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 32(4):897-905,1994.
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica. Geociencias. In: Geociencias. [S. l.], 2020. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/downloads-geociencias.html Acesso em: 15 jun. 2021.
KÖPPEN, W. Climatologia con un estudio de los climas de la tierra. Mexico: Fundo de Cultura Economica, 1948. 478 p.
MARQUES, J. R.; FONTANA, D.; MELLO, R. W. Estudo da correlação entre a temperatura da superfície dos oceanos Atlântico e Pacífico e o NDVI, no Rio Grande do Sul. Rev. bras. eng. agríc. ambient., Campina Grande, v. 9, n. 4, p. 520-526, Dec. 2005.
MICROSOFT EXCEL. Office. Comdex, Las Vegas. 2016.
MOREIRA, F.M.S; SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e Química do Solo. 2. ed. Lavras: Lavras, 2006. 774 p.
OKE, T. R. Boundary layer climates. 2ed. New York: Routledge. 435 p.
PEREIRA, C.C. et al. Análise da temperatura de superfície e do uso da Terra e cobertura vegetal na bacia Barra dos Coqueiros (Goiás). REVISTA GEONORTE, Ed. 2, V.2, N.5, p.1243 – 1255, 2012.
PILLAR, V.D. 1995. Clima e vegetação. UFRGS, Departamento de Botânica.
PIRES, E. G; VALLERIUS, D.M. Distribuição Espaço-Temporal Da Temperatura De Superfície No Estado Do Rio Grande Do Sul. Boletim Geográfico do Rio Grande do Sul, n. 36, p. 105-129, 2020.
PMSB – Plano Municipal de Saneamento Básico. Produto 2 – Diagnóstico da Situação da Prestação dos Serviços de Saneamento Básico: Caracterização Geral do Município. Prefeitura Municipal de Governador Valadares, Governador Valadares, 2015. Disponível em: < https://www.valadares.mg.gov.br/abrir_arquivo.aspx/Diagnostico_caracterizacao_geral_do_municipio?cdLocal=2&arquivo=%7B64DC8181-E112-B640-6A1B-ACE07ED43A42%7D.pdf>. Acesso em 19 de novembro de 2021.
QGIS Development Team, 2009. QGIS Geographic Information System. Open Source Geospatial Foundation. URL http://qgis.org
SILVA, L.G; GALVINCIO, J.D. Análise Comparativa da Variação nos Índices NDVI e SAVI no Sítio PELD – 22, em Petrolina – PE, na Primeira Década do Século XXI. Revista Brasileira de geografia física. 2012
STEINKE,A,V; et al. Estimativa Da Temperatura De Superfície Em Áreas Urbanas Em Processo De Consolidação: Reflexões E Experimento Em Planaltina-Df. Revista Brasileira de Climatologia, [S.l.], v. 6, june 2010. ISSN 2237-8642.
SOARES, L. C. S; NASCIMENTO, A. R; QUEIROZ, B. S.C. Correlação da temperatura de superfície e o índice de vegetação ajustado ao solo – SAVI. XXIV Encontro Latino-Americano de Iniciação Científica, XX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação e X Encontro de Iniciação à Docência - Universidade do Vale do Paraíba. 2020.
USGS – United States Geological Service. Using the USGS Landsat 8 Product. Disponível em: . Acesso em: 12. out. 2016.
WENG, Q.; FU, P.; GAO, F. Generating daily land surface temperature at Landsat resolution by fusing Landsat and MODIS data. Remote Sensing of Environment, v. 145, p. 55-67, 2014.
XU, J; TAN, W. (2007). The relationship between land surface temperature and NDVI with remote sensing: Application to Shanghai Landsat 7 ETM+ data. International Journal of Remote Sensing. 28. 3205-3226. 10.1080/01431160500306906.
ZEVIANI, Walmes Marques. Parametrização Interpretativa em modelos não lineares. 2013. 150 f. TESE (Doutorado em Estatística e experimentação agropecuária) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013
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