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Tipo documento: Tese
Título: Impacto da mudança de cobertura do solo na dinâmica da GPP, ET e WUE utilizando produtos derivados do sensor MODIS em Mato Grosso
Autor(es): Pavão, Vagner Marques
Orientador(a): Biudes, Marcelo Sacardi
Coorientador: Machado, Nadja Gomes
Membro da Banca: Biudes, Marcelo Sacardi
Membro da Banca: Machado, Nadja Gomes
Membro da Banca: Pinto Junior, Osvaldo Borges
Membro da Banca: Ruhoff, Anderson
Membro da Banca: Querino, Carlos Alexandre Santos
Resumo : Apesar de ter importância ecológica o estado de Mato Grosso tem experimentado intensa mudança em sua cobertura do solo nas últimas décadas e os efeitos dessas mudanças em variáveis climáticas necessitam ser estudadas. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto da mudança de cobertura do solo na dinâmica de trocas de energia e massa, utilizando produtos derivados do sensor MODIS em Mato Grosso, Brasil. O estudo foi divido em três etapas: i) Validação e análise dos produtos de cobertura da terra MCD12Q1 e CUT-IBGE; ii) Validação e análise do produto MODIS de Evapotranspiração MOD16A2iii) Análise da dinâmica espaço-temporal de variáveis biofísicas em ambientes de Floresta, Cerrado, Pastagem e Agrícola em Mato Grosso. Na etapa i foram criados aleatoriamente 25 pontos de controle em cada classe para obtenção da matriz de confusão. A partir da matriz de confusão foram gerados 7 índices para avaliação de desempenho individual e 2 índices para análise de desempenho geral das classes avaliadas. Na etapa ii os dados de evapotranspiração MOD16A2 foram validados utilizando dados de Evapotranspiração calculados pelo método da Razão de Bowen obtidos em quatro sítios experimentais em Mato Grosso. Na etapa iii as médias anuais e sazonais das variáveis Precipitação, EVI, Ts, GPP, ET e WUE foram calculadas a partir dos valores extraídos de 100 pontos, em cada uma das coberturas, derivados da intersecção entre o produto MCD12Q1 e CUT-IBGE. O desempenho do produto CUT-IBGE foi superior ao MCD12Q1. A resolução espacial e a similaridade entre algumas fitofisionomias foram fatores limitantes na classificação da cobertura do solo em Mato Grosso. A perda de cobertura natural da Floresta e Cerrado entre 2000 e 2016 foram ocasionadas majoritariamente pelo aumento das áreas Agrícola e Pastagem, devido ao perfil agropecuário da região. O produto MOD16A2 mostrou ser uma importante alternativa nos estudos de Evapotranspiração em escala local e regional. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram a boa capacidade do produto MOD16A2 em estimar a ET em ambientes de transição Floresta Amazônica-Cerrado, Cerrado e Pantanal. Os ambientes Cerrado, Pastagem e Área Agrícola possuem padrões de trocas de energia e massa semelhantes ao longo do ano. Isto sugere que o devido manejo de áreas de pastagem e agrícolas associada a preservação de áreas de Cerrado legalmente protegidas poderão coexistir permitindo atender a crescente demanda de alimentos no mundo. Por outro lado, a substituição de áreas de floresta por outras coberturas reduz o EVI, ET, GPP e WUE, modificando, portanto, significativamente as interações entre o sistema solo-planta-atmosfera nestes locais.
Resumo em lingua estrangeira: Despite having ecological importance, the state of Mato Grosso has experienced intense change in its land cover in recent decades and the effects of these changes on climatic variables need to be studied. Thus, the objective of this work was to evaluate the impact of land cover change on the dynamics of energy and mass exchanges, using products derived from the MODIS sensor in Mato Grosso, Brazil. The study was divided into three stages: i) Validation and analysis of land cover products MCD12Q1 and CUT-IBGE; ii) Validation and analysis of the MODIS Evapotranspiration product MOD16A2iii) Analysis of the spatiotemporal dynamics of biophysical variables in Forest, Cerrado, Pasture and Agricultural environments in Mato Grosso. In step i, 25 control points were randomly created in each class to obtain the confusion matrix. From the confusion matrix, 7 indexes were generated for individual performance evaluation and 2 indexes for general performance analysis of the evaluated classes. In step ii, the MOD16A2 evapotranspiration data were validated using Evapotranspiration data calculated by the Bowen Ratio method obtained at four experimental sites in Mato Grosso. In step iii, the annual and seasonal averages of the Precipitation, EVI, Ts, GPP, ET and WUE variables were calculated from values extracted from 100 points in each of the coverages, derived from the intersection between the product MCD12Q1 and CUT-IBGE. The performance of the CUT-IBGE product was superior to MCD12Q1. The spatial resolution and the similarity between some phytophysiognomies were limiting factors in the classification of land cover in Mato Grosso. The loss of natural cover of the Forest and Cerrado between 2000 and 2016 was mostly caused by the increase in Agricultural and Pasture areas, due to the agricultural profile of the region. The MOD16A2 product proved to be an important alternative in Evapotranspiration studies at a local and regional scale. The results obtained in this study demonstrated the good ability of the product MOD16A2 to estimate the ET in transitional environments Amazon ForestCerrado, Cerrado and Pantanal. The Cerrado, Pasture and Agricultural Area environments have similar patterns of energy and mass exchange throughout the year. This suggests that the proper management of pasture and agricultural areas associated with the preservation of legally protected Cerrado areas can coexist, allowing to meet the growing demand for food in the world. On the other hand, the replacement of forest areas by other covers reduces the EVI, ET, GPP and WUE, thus significantly modifying the interactions between the soil-plantatmosphere system in these locations.
Palavra-chave: Uso do solo
Sensoriamento remoto
Clima
Palavra-chave em lingua estrangeira: Land use
Remote sensing
Climate
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Referência: PAVÃO, Vagner Marques. Impacto da mudança de cobertura do solo na dinâmica da GPP, ET e WUE utilizando produtos derivados do sensor MODIS em Mato Grosso. 2021. 79 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/3410
Data defesa documento: 3-Nov-2021
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado

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