AVALIAÇÃO DOS DADOS DE PRECIPITAÇÃO DO SATÉLITE TRMM PARA A BACIA DE CONTRIBUIÇÃO DA UHE ITUMBIARA (GO)

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AVALIAÇÃO DOS DADOS DE PRECIPITAÇÃO DO SATÉLITE TRMM PARA

A BACIA DE CONTRIBUIÇÃO DA UHE ITUMBIARA (GO)

Alunos: Marcelo Pedroso Curtarelli, mpedroso@dsr.inpe.br

Dezembro de 2010.

Disciplina SER 301 – Análise espacial de dados geográficos Professores: Eduardo G. Camargo e Antônio Miguel V. Monteiro

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ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO 1. Introdução

2. Área de estudo 3. Dados utilizados

4. Metodologia

5. Resultados e Discussão 6. Conclusões

Referências bibliográficas

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1. INTRODUÇÃO

• Importância da precipitação no regime hidrológico de uma dada região;

• Número de estações pluviométricas ANA: aproximadamente 6000:

- baixa densidade de estações, aproximadamente 0.0007 estações/km²;

• Técnicas de sensoriamento como alternativa para a estimativa da precipitação em locais com ausência de dados ou de uma rede de monitoramento densa;

• Satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM);

• Necessidade de avaliação e validação com dados in situ. (Collischonn et al. 2006;

Franchito et al. 2009).

•O presente trabalho teve como objetivo avaliar as estimativas de precipitação do produto 3B43 do satélite TRMM sobre a bacia de contribuição da UHE Itumbiara (GO), a fim de verificar se as estimativas fornecem boas respostas, tanto em termos médios sobre a bacia quanto em termos de superfícies de precipitação.

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2. ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo é a bacia de contribuição do reservatório da UHE Itumbiara (GO), localizada entre as coordenadas 49°47'55"O 20°27'37"S e 45°39'8"O 15°9'43"S, compreendendo uma área de cerca de 98.000km² entre os estados de Goiás e Minas Gerais e o Distrito federal

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3. DADOS UTILIZADOS

DADOS DE SENSORIAMENTO REMOTO:

> Produto 3B43

> http://trmm.gsfc.nasa.gov/3b43.html.

Características do produto 3B43 do TRMM

:

Fonte: NASA, (2010)

Cobertura temporal 01/01/°N98 – atual

Cobertura geográfica Lat. 50°S-50°N; Long. -180°W-180°E

Resolução temporal Mensal

Resolução horizontal 0,25° x 0,25°

Tamanho médio do arquivo ~4,5MB

Formato do arquivo HDF

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3. DADOS UTILIZADOS

DADOS IN SITU:

> Dados de 60 estações pluviométricas sob responsabilidade da Agência Nacional de Águas (ANA) distribuídas dentro e no entorno da área de estudo;

> Precipitação total acumulada em janeiro de 2009;

> http://www.ana.gov.br/portalsnirh/

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4. METODOLOGIA

SGBD

R:

1. Análise exploratória dos dados in situ.

SPRING:

2. Modelagem da estrutura de correlação

espacial;

3. Interpolação estatística;

4. Avaliação dos dados 3B43/TRMMM Dados precipitação

in situ

Dados precipitação 3B43/TRMM

APLIVATIVOS:

Spring (Câmara et al., 1996);

R (R Development Core Team, 2010);

FLUXOGRAMA:

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4. METODOLOGIA

Para a etapa de interpolação dos dados in situ foram seguidos os passos indicados em Drucks et al. (2004) e utilizado o módulo de análise geoestatística do aplicativo Spring (Camargo, 1997).

MODELAGEM DA ESTRUTURA DE CORRELAÇÃO ESPACIAL:

• Análise unidirecional com amostragem irregular

• Parâmetros de Lag para construção do semivariograma:

N°. Lag = 3; Incremento = 15.000; Tolerância = 7500.

• Parâmetros de direção:

Apenas uma direção, com tolerância angular = 90° e largura de banda máxima.

• Ajuste dos modelos teóricos (Gaussiano, Exponencial, Esférico)

• Validação do modelo escolhido

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4. METODOLOGIA

INTERPOLAÇÃO ESTATÍSTICA:

• Krigeagem ordinária;

• Resolução de saída de o.25° (~27km) , igual a grade do TRMM;

• Número de pontos no elipsóide de busca:

Mínimo = 4 e Máximo = 16

• Raio de busca igual ao alcance do modelo ajustado;

• Direção de busca = 0°

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4. METODOLOGIA

AVALIAÇÃO DOS DADOS 3B43/TRMM:^:

• Subtração das grades

• Avaliação em termos de campos de precipitação;

• Avaliação em termos de valores médios

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5. RESULTADOS

ANÁLISE EXPLORATÓRIA:

N°. Amostras 60

Mínimo 108

1 Quartil 219.5 Mediana 261.5

Média 270.4

3 Quartil 316.2

Máximo 481

Desvio padrão 81.54

C.V 0.302

Assimetria 0.51

Curtose 3.21

Variância 6648.772 Resumo das estatísticas

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5. RESULTADOS

MODELAGEM DA ESTRUTURA DE CORRELAÇÃO ESPACIAL :

Modelo Efeito pepita Patamar Alcance AIC 1.Exponencial 817.955 6115.747 50071.309 -29.201

2.Esférico 289.126 5568.920 31063.191 -24.182 3.Gaussiano 3211.960 5793.190 34347.120 -22.246 Parâmetros de ajuste do semivariograma

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5. RESULTADOS

MODELAGEM DA ESTRUTURA DE CORRELAÇÃO ESPACIAL : Validação do modelo esférico

Dispersão valores observados X valores estimados Histograma dos erros

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5. RESULTADOS

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5. RESULTADOS

Dado P média (mm) Min. Max. Desvio padrão C.V.

3B43/TRMM 263.48 169.70 413.63 52.54 0.20

In situ 268.65 166.44 375.76 18.98 0.07

Comparação entre a precipitação média obtida pelos dois métodos

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5. RESULTADOS

AVALIAÇÃO DOS DADOS 3B43/TRMM :

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6. CONCLUSÕES

• As estimativas de precipitação pelo produto 3B43 do TRMM apresentaram boa consistência para a data estudada, janeiro de 2009, apresentando valores médios semelhantes;

• A técnica de krigeagem ordinária apresentou resultados satisfatórios para criar uma superfície de precipitação para a bacia de contribuição da UHE Itumbiara.

• Os erros encontrados não devem ser interpretados como exatos uma vez que os dados interpolados possuem incertezas inerentes ao processo de interpolação e amostragem;

• Recomenda-se em próximos estudos considerar a anisotropia do fenômenos e uma análise mais detalhada da presença de tendências da precipitação.

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