Modelación del flujo de calor del suelo y aplicación de algoritmo de cálculo de evapotranspiración mediante teledetección
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2009
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Abstract
El presente trabajo propone: la elaboración de un modelo para simular el flujo de calor del suelo, a lo largo del día, como un componente de la ecuación de balance de energía, y la implementación del modelo SEBAL para el cálculo de evapotranspiración instantánea, utilizando teledetección. El modelo para estimar el flujo de calor del suelo, se realiza mediante un modelo matemático que utiliza la temperatura promedio diaria y las propiedades térmicas del suelo, como son la difusividad y conductividad. El modelo calcula el flujo de calor del suelo en tres fases. La primera estima la distribución de temperaturas horarias del aire en base a la temperatura media diaria y a coeficientes de una serie de Fourier. La distribución obtenida constituye una variable de entrada para la segunda fase del modelo. La segunda fase, aplica los principios de transferencia de calor, utilizando las propiedades térmicas del suelo para obtener la distribución de temperaturas espacial y temporal en un estrato de suelo.
Finalmente, con los resultados de la segunda fase se procede a calcular el flujo de calor del suelo en forma horaria y comparar su estimación con otros procedimientos existentes. En la segunda parte, se implementa el algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), que representa una nueva forma de calcular la evapotranspiración de los cultivos de forma rápida y limpia. SEBAL es uno de los principales algoritmos existentes para estimar el balance energético superficial espacial, distribuido en terreno compuesto por medio de datos de detección remota. Se trabaja procesando imágenes de una zona geográfica específica, utilizando imágenes Landsat 5 y 7, mediante el software ENVI 4.3. No obstante, el procedimiento SEBAL, se ajusta a diferentes regiones geográficas en diferentes condiciones temporales. Los datos de evapotranspiración obtenidos se comparan con mediciones reales de la zona geográfica.
Finalmente, con los resultados de la segunda fase se procede a calcular el flujo de calor del suelo en forma horaria y comparar su estimación con otros procedimientos existentes. En la segunda parte, se implementa el algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), que representa una nueva forma de calcular la evapotranspiración de los cultivos de forma rápida y limpia. SEBAL es uno de los principales algoritmos existentes para estimar el balance energético superficial espacial, distribuido en terreno compuesto por medio de datos de detección remota. Se trabaja procesando imágenes de una zona geográfica específica, utilizando imágenes Landsat 5 y 7, mediante el software ENVI 4.3. No obstante, el procedimiento SEBAL, se ajusta a diferentes regiones geográficas en diferentes condiciones temporales. Los datos de evapotranspiración obtenidos se comparan con mediciones reales de la zona geográfica.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2009