Estimación de evapotranspiración del cultivo de referencia, ETo, a partir de imágenes NOAA-AVHRR.

M. Sánchez

Description

Resumen
A partir de análisis de regresión múltiple entre valores de evapotranspiración del cultivo de refe-rencia diaria, ET , estimados con el método de Penman-Monteith y diversas variables derivadas de imágenes NOAA-AVHRR, se generan modelos que permiten estimar la ET en la Comunidad Autó-noma de Andalucía en el período comprendido entre los años 1994 y 1997. Los modelos fueron evaluados satisfactoriamente en las estaciones meteorológicas utilizadas, así como también a través de mapas regionales de porcentajes de varia-ción entre valores observados y estimados. De acuerdo con estos resultados es posible afirmar la utilidad de la teledetección en la determinación de la ETO a escala regional.
Abstract
This paper intends to obtain accurate estimations of reference evapotranspiration from multitemporal analysis of NOAA-AVHRR images. The study area corresponds to the Autonomous Community of Andalucia, and the period of analysis compre-hends the spring and summer seasons of 1994 to 1997. Results obtained from multiple regression analysis are compared with those derived from spatial interpolation, using geostatistical methods. The results show a better fitting and more realistic trends for those maps derived from satellite data than those generated from spatial interpolation.

Sujets

• Evapotranspiración
• Andalucía
• Évapotranspiration

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• Publié le: 01 janvier 2000
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• Langue: Español

Extrait

Revista de Teledetección. 2000
Estimación de evapotranspiración del cultivo de
referencia, ET , a partir de imágenes NOAA-o
AVHRR.
M. Sánchez. y E. Chuvieco
Instituto de Geografía. Pontificia Universidad Católica de Chile
Departamento de Geografía. Universidad de Alcalá


RESUMEN ABSTRACT
A partir de análisis de regresión múltiple entre This paper intends to obtain accurate estimations of
valores de evapotranspiración del cultivo de refe- reference evapotranspiration from multitemporal
rencia diaria, ET , estimados con el método de analysis of NOAA-AVHRR images. The study
Penman-Monteith y diversas variables derivadas de area corresponds to the Autonomous Community
imágenes NOAA-AVHRR, se generan modelos of Andalucia, and the period of analysis compre-
que permiten estimar la ET en la Comunidad Autó- hends the spring and summer seasons of 1994 to
noma de Andalucía en el período comprendido 1997. Results obtained from multiple regression
entre los años 1994 y 1997. Los modelos fueron analysis are compared with those derived from
evaluados satisfactoriamente en las estaciones spatial interpolation, using geostatistical methods.
meteorológicas utilizadas, así como también a The results show a better fitting and more realistic
través de mapas regionales de porcentajes de varia- trends for those maps derived from satellite data
ción entre valores observados y estimados. De than those generated from spatial interpolation.
acuerdo con estos resultados es posible afirmar la
utilidad de la teledetección en la determinación de
la ET a escala regional. O

PALABRAS CLAVE: NOAA-AVHRR, Evapo- KEY WORDS: NOAA-AVHRR, Evapotranspira-
transpiración, Andalucía tion, Andalucía




zona, que muchas veces se verán constreñidos por INTRODUCCIÓN
las propias limitaciones en el registro de algunas
La evapotranspiración (ET) como proceso a tra- variables críticas en este proceso (radiación, vien-
vés del cual la superficie terrestre devuelve a la to...etc). Además, aun utilizando métodos consis-
atmósfera en forma de vapor el agua que precipita tentes, la estimación de la ET se realizará de modo
sobre ella, constituye un importante elemento que puntual; es decir, en los lugares donde se sitúan los
enlaza el ciclo hidrológico y el balance de energía observatorios meteorológicos o el instrumental
superficial, permitiendo a través de la transferencia destinado a tal propósito. Si se pretende obtener
de masa y energía mantener unos niveles energéti- unaimagen de la variación regional de esta varia-
cos e hídricos adecuados en el sistema tierraatmós- ble, aumenta notablemente la incertidumbre de la
fera. Pese a la importancia de conocer bien la ET, estimación, al precisarse métodos de interpolación
ya sea expresada como volumen de agua transpira- / extrapolación suficientemente fiables (Sánchez y
da o como energía involucrada en el proceso, re- Chuvieco, en revisión).
sulta muy complejo realizar estimaciones precisas, En este artículo pretendemos analizar las posi-
al tratarse de un proceso relacionado con múltiples bles aportaciones de la teledetección a solventar
factores. Por un lado, estarían aquellas variables algunos de estos problemas. Por un lado, se trata
relacionadas con las condiciones climáticas y/o de una técnica que recoge información de la vege-
meteorológicas imperantes en el momento en que tación misma, y no de las condiciones de la atmós-
se realiza su determinación; por otro, resultan fera, lo que permitiría una estimación más directa
clave también las características fisiológicas de las de la ET en las plantas. Por otro, proporciona una
especies vegetales, ya que la transpiración está información espacialmente exhaustiva, lo que
directamente relacionada con los mecanismos de ofrece una visión regional de la variable de interés.
resistencia a la sequía que posee cada planta. Lógicamente, el interés de esta técnica sólo se
A pesar de la larga tradición con que cuentan los demostrará si verificamos sólidas relaciones entre
estudios de ET, y de la amplia cantidad de índices la ET y la información espectral proporcionada por
propuestos, no existe un acuerdo generalizado las imágenes.
sobre los métodos más recomendables en cada
Nº 14 – Diciembre 2000 1 de 10 M. Sánchez. y E. Chuvieco
flujo de calor sensible hacia el suelo y radiación DETERMINACION DE LA ET A
hacia la atmósfera. Esta ecuación sigue siendo PARTIR DE METODOS DE
revisada y modificada para alcanzar una mayor TELEDETECCION operatividad en su uso; en este sentido destacan los
modelos elaborados y/o aplicados por Seguin et al. Entre los métodos utilizados hasta el momento
(1989, 1991 y 1994), Seguin (1993), Artigao et al. para estimar la ET a partir de la teledetección,
(1997) y Caselles et al. (1998) para determinar la podemos establecer dos grandes grupos, según se
evapotranspiración real y el presentado por Dele-trate de modelos que han sido elaborados con este
gido et al. (1991); Caselles et al. (1992 y 1993) y fin (directos), o hayan sido creados para el estudio
Delegido y Caselles (1993) para calcular la ET y de otros fenómenos o procesos superficiales, pero o
son útiles en el campo que nos ocupa dada su rela- ET . m
ción con el problema (indirectos). Dentro de los En el otro lado se encuentran los modelos indi-
primeros se encuentra el modelo general basado en rectos, fundamentados como se ha dicho en las
el balance de energía, en tanto que en los segundos relaciones entre ET y la temperatura de superficie
se insertan todas las aproximaciones relacionadas y algunas características de la vegetación como la
con la temperatura superficial, con ciertas caracte- expresada a través de ciertos índices especialmente
rísticas de la vegetación y aquellas que aprovechan el NDVI (Nonnalized Difference Vegetation In-
simultáneamente ambos aspectos. dex). La relación entre ET y la vegetación se basa
Uno de los métodos teóricos más sólidos para en el efecto de la ET sobre el vigor de los tejidos
estimar la ET es la ecuación del balance de ener- vegetales y la fotosíntesis. Por otro lado, como
1gía , que describe la distribución de la radiación señalan Yang et al. (1997) ambos parámetros son
neta recibida por la superficie terrestre en diferen- afectados por elementos meteorológicos como la
tes procesos; esta ecuación deriva en el denomina- temperatura, la radiación solar y el déficit de pre-
2do método residual que constituye una de las sión de vapor, entre otros. De acuerdo con lo ante-
aproximaciones más ampliamente utilizadas en la rior, para comprender las variaciones de la transpi-
determinación de la ET instantánea y diaria ración y ET es necesario contar con información
(Choudhury, 1994) al calcular cada uno de los cuantitativa de los cambios espaciales y temporales
términos que igualan al flujo de calor latente y de las características de la vegetación, lo cual sería
obtener éste como el residuo de la ecuación. De los abordable mediante teledetección (Choudhury y de
procesos incluidos en la ecuación, sólo la Rn puede Bruin, 1995; Kalluri et al., 1998).
obtenerse en forma relativamente directa a partir Entre la temperatura de superficie e índices de
de medidas satelitales (López-Baeza, 1991), los vegetación se ha demostrado una alta correlación
demás términos se pueden conseguir tras la com- negativa, dado que una disminución en la tempera-
binación con información observada en tierra. En tura, a medida que aumenta el vigor vegetal, es
Desbois et al. (1997) se presenta la solución a cada producto del enfriamiento provocado en la misma
uno de los términos apoyada en información pro- por el flujo de calor latente o ET (Nemani y Run-
porcionada por teledetección. Ahí se observa que ning, 1989, Yang, X., et al., 1997; Caselles et al.,
el aporte de esta técnica radica en buena parte en la 1998, entre otros). Aunque esta relación ha sido
medida de la temperatura superficial, parámetro estudiada en superficies completamente cubiertas
que es requerido por algunos de los términos, y en por vegetación, también es válida en superficies
la entrega de datos sobre ciertas características de compuestas, en cuyo caso las variaciones espacia-
la vegetación. El método residual no resulta fácil- les en la temperatura superficial son determinadas
mente aplicable, por lo que ha sido modificado por ampliamente por la distribución del contenido de
R.D. Jackson y colaboradores (1977) y derivado en agua en la superficie del suelo, lo cual es modifi-
3la denominada "ecuación simplificada" ; en ésta, la cado por la cubierta vegetal. <