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@PhDThesis{Costa:2017:EsUmSo,
               author = "Costa, T{\'a}ssia Alves",
                title = "Estimativa da umidade do solo na regi{\~a}o semi{\'a}rida do 
                         Brasil pelo m{\'e}todo do tri{\^a}ngulo universal",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2017",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2017-08-25",
             keywords = "umidade do solo, nuvem de pontos NDVI x LST, MODIS, m{\'e}todo do 
                         tri{\^a}ngulo. Caatinga, soil moisture, scatterplot NDVI x LST, 
                         MODIS data, triangle method, Caatinga.",
             abstract = "A umidade do solo {\'e} uma vari{\'a}vel chave no funcionamento 
                         de diversos processos que atuam no sistema terrestre, com destaque 
                         para os ciclos de {\'a}gua, energia e nutrientes no 
                         cont{\'{\i}}nuo solo-planta-atmosfera. Uma s{\'e}rie de 
                         m{\'e}todos tem sido desenvolvida para estimativa da 
                         variabilidade espacial e temporal da umidade do solo. Dos 
                         m{\'e}todos que utilizam os sensores remotos, uma das 
                         alternativas propostas para estimativa da umidade do solo foi por 
                         meio do chamado m{\'e}todo do tri{\^a}ngulo universal. Este 
                         m{\'e}todo admite a exist{\^e}ncia de uma rela{\c{c}}{\~a}o 
                         entre o {\'{\I}}ndice de Vegeta{\c{c}}{\~a}o da 
                         Diferen{\c{c}}a Normalizada (NDVI), a Temperatura da 
                         Superf{\'{\i}}cie Terrestre (LST) e a umidade superficial do 
                         solo. Enquanto a maioria dos sensores remotos utilizados atua em 
                         escalas da ordem de quil{\^o}metros, o m{\'e}todo do 
                         tri{\^a}ngulo, em princ{\'{\i}}pio, permite que se trabalhe na 
                         escala desejada. No presente trabalho, utilizaramse os dados 
                         MODIS, MOD13A2 (NDVI) e MOD11A2 (LST), com resolu{\c{c}}{\~a}o 
                         espacial de 1 km, para testar a habilidade do m{\'e}todo em 
                         estimar a umidade superficial do solo (Mo) em uma cena do MODIS 
                         inserida no semi{\'a}rido brasileiro. Os resultados obtidos foram 
                         validados a partir da compara{\c{c}}{\~a}o com dados de umidade 
                         do solo in situ obtidos em dois diferentes s{\'{\i}}tios de 
                         pesquisa, S{\~a}o Jo{\~a}o e Serra Talhada, representativos, 
                         respectivamente, das ecorregi{\~o}es da Caatinga conhecidas como 
                         Planalto da Borborema e Depress{\~a}o Sertaneja Meridional. Duas 
                         alternativas foram testadas para efeito do desenvolvimento da 
                         rela{\c{c}}{\~a}o entre Mo, NDVI e LST: uma solu{\c{c}}{\~a}o 
                         geom{\'e}trica simples e outra por meio da gera{\c{c}}{\~a}o de 
                         um polin{\^o}mio de terceiro grau. A compara{\c{c}}{\~a}o com 
                         dados in situ resultou em coeficientes de correla{\c{c}}{\~a}o 
                         (R\${2}\$) de 0,18 e 0,78 para solu{\c{c}}{\~a}o 
                         geom{\'e}trica simples e polin{\^o}mio, respectivamente. A 
                         equa{\c{c}}{\~a}o polinomial foi validada de duas formas: por 
                         meio do processo de valida{\c{c}}{\~a}o convencional, onde uma 
                         parte dos dados {\'e} utilizada para construir a 
                         equa{\c{c}}{\~a}o, e o restante, para valid{\'a}-la; e por meio 
                         de valida{\c{c}}{\~a}o cruzada. Valores de R\$^{2}\$ obtidos 
                         em ambos os processos foram, respectivamente, 0,78 e 0,91. O 
                         elevado coeficiente de correla{\c{c}}{\~a}o obtido com a 
                         valida{\c{c}}{\~a}o cruzada indica a exist{\^e}ncia de uma 
                         forte depend{\^e}ncia da umidade superficial do solo em 
                         rela{\c{c}}{\~a}o aos par{\^a}metros de NDVI e LST, conforme 
                         preconizado pelo m{\'e}todo aplicado. Dessa forma, a 
                         solu{\c{c}}{\~a}o polinomial foi utilizada para 
                         espacializa{\c{c}}{\~a}o da umidade superficial do solo (Mo) 
                         dentro da cena do MODIS, para dois per{\'{\i}}odos distintos: 
                         seco e chuvoso. Para o per{\'{\i}}odo seco, a umidade do solo 
                         variou de 0,1 a 0,3 cm\$^{3}\$ cm\$^{-3}\$ ao longo de toda a 
                         cena. Para o per{\'{\i}}odo chuvoso, a varia{\c{c}}{\~a}o 
                         obtida foi de 0,3 a 0,5 cm\$^{3}\$ cm\$^{-3}\$. Em 
                         fun{\c{c}}{\~a}o do exposto, avalia-se que o m{\'e}todo do 
                         tri{\^a}ngulo apresenta potencial para uso na estimativa da 
                         umidade superficial do solo na regi{\~a}o semi{\'a}rida 
                         brasileira. ABSTRACT: Soil moisture is a key variable of several 
                         processes in the earth system, with emphasis on water, energy and 
                         nutrient cycles in the soil-plant-atmosphere continuum. Direct and 
                         indirect methods have been developed to estimate its spatial and 
                         temporal variability, in situ or via remote sensing products. In 
                         the context of remote sensors, one of the first alternative 
                         proposed for estimation of surface soil moisture was the so-called 
                         'method of the universal triangle'. This method presumes the 
                         existence of a relationship between the Normalized Difference 
                         Vegetation Index (NDVI), the Land Surface Temperature (LST) and 
                         the surface soil moisture. While most of the remote sensors used 
                         in estimating soil moisture work on scales of kilometers, the 
                         triangle method, in principle, allows working on the desired scale 
                         (that is, the same as the NDVI and LST data). The requirement, 
                         however, is to select an area with the widest possible range of 
                         NDVI and LST values. In the present work, it were used MODIS data, 
                         MOD13A2 (NDVI) and MOD11A2 (LST), with a spatial resolution of 1 
                         km, to test the ability of the method to estimate the surface soil 
                         moisture (Mo) in a MODIS scene, in the Brazilian semi-arid region. 
                         The results were validated in comparison with in situ soil 
                         moisture data obtained from two different research sites, S{\~a}o 
                         Jo{\~a}o and Serra Talhada, representing, respectively, the 
                         Caatinga ecoregions known as the Borborema Plateau and Southern 
                         Sertaneja Depression. Two alternatives were tested for the 
                         development of the relationship between Mo, NDVI, and LST: a 
                         simple geometric solution and a third-degree polynomial. The 
                         comparison with in situ data resulted in correlation coefficients 
                         (R\$^{2}\$) of 0.18 and 0.78, respectively, for both solutions. 
                         The polynomial equation was validated in two ways: through the 
                         conventional validation process, where part of the data is used to 
                         build the equation, and the remainder to verify it; and by 
                         cross-validation procedure. The R\$^{2}\$ values obtained in 
                         both processes were, respectively, 0.78 and 0.91. The high 
                         correlation coefficient achieved with the cross-validation process 
                         indicates the existence of a strong dependence on the surface soil 
                         moisture about the NDVI and LST parameters, as recommended by the 
                         method applied. Thus, the polynomial solution was used to 
                         spatialize the surface soil moisture estimated within the MODIS 
                         scene, for two different periods: dry and rainy seasons. For the 
                         dry period, soil moisture ranged from 0.1 to 0.3 cm\$^{3}\$ 
                         cm\$^{-3}\$ throughout the scene. For the rainy season, the 
                         variation obtained was 0.3 to 0.5 cm\$^{3}\$ cm\$^{-3}\$. 
                         Based on these results, we consider that the triangle method 
                         presents a potential for surface soil moisture estimates for the 
                         Brazilian semi-arid region.",
            committee = "Renn{\'o}, Camilo Daleles (presidente) and Borma, Laura de Simone 
                         (orientadora) and Cardoso, Manoel Ferreira and Cunha, Ana Paula 
                         Martins do Amaral and Lima, Jos{\'e} Romualdo de Sousa",
         englishtitle = "Estimates of soil moisture at brazilian semi-arid region from 
                         universal triangle method",
             language = "pt",
                pages = "109",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3PCRBLL",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3PCRBLL",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "23 nov. 2020"
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