%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.24.16.10
%2 sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.24.16.10.39
%T Modelagem da distribuição da radiação solar incidente na superfície do terreno a partir de dados SRTM
%J Modeling the distribution of incident solar radiation at the terrain surface from SRTM data
%D 2015
%8 2015-03-24
%9 Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto)
%P 110
%A Luciano, Ana Cláudia dos Santos,
%E Valeriano, Márcio de Morisson (presidente/orientador),
%E Sanches, Ieda Del'Arco,
%E França, Helena,
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K energia solar, MDE, topografia, SRTM, solar energy, DEM, topography.
%X A utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs), por sensoriamento remoto, consiste em um insumo promissor na aplicação dos estudos do meio físico relacionados ao regime de radiação solar. No entanto, o conhecimento do comportamento da distribuição da radiação solar incidente na superfície terrestre e dos possíveis condicionates de sua variação ainda é pouco explorado. O objetivo deste estudo foi experimentar o cálculo da distribuição da radiação solar incidente na superfície terrestre a partir de MDEs obtidos do \emph{Shuttle Radar Topography Mission} (SRTM) sob diferentes condições topográficas, atmosféricas e de localização. Foram estudados os níveis típicos e padrões gerais de variação da radiação solar incidente na superfície terrestre calculada em períodos diário, mensal, semestral e anual, em três áreas de topografia variada, localizadas nas regiões equatorial, tropical e subtropical. A radiação solar foi calculada com o algoritmo Solar \emph{Analyst}, sobre MDEs refinados do SRTM, obtidos do Topodata. Os parâmetros atmosféricos foram testados para condições de céu claro a nublado em comparação com os valores \emph{default} do algoritmo e com medidas obtidas de piranômetros. Por fim, dados de produtividade de uma área de plantio de \emph{Eucalyptus spp}. foram analisados para verificar sua relação com os resultados de radiação solar. Os resultados gerais indicaram que a razão entre os níveis máximos e mínimos da radiação solar diminuiu com o aumento do período de análise (diário, mensal, semestral, anual). A amplitude de radiação solar anual aumentou com o aumento da declividade, embora os níveis máximos tenham apresentado aumento discreto em comparação com a forte diminuição dos níveis mínimos. Foi verificado que os níveis de radiação solar anual médios, nas diversas combinações de declividade e orientação de vertentes, diminuíram com o aumento da latitude. Esta redução mostrou-se associada a um aumento da amplitude devido a uma redução dos níveis mínimos. A integração de parâmetros atmosféricos momentâneos de diferentes localidades em períodos anuais gerou valores mais estáveis e mais próximos ao \emph{default} do algoritmo. As simulações com estes parâmetros mostraram que o aumento da nebulosidade ocasiona a redução dos níveis de radiação solar anual no terreno, além de reduzir a amplitude relativa da variação devida ao relevo. Os resultados da relação entre a radiação solar anual e o crescimento de \emph{Eucalyptus SP}. indicaram variação da produtividade de acordo com os condicionantes agronômicos espécie, espaçamento, solos e suas combinações. Entretanto, a distribuição dos dados de radiação solar nos talhões se apresentou relativamente uniforme, o que não permitiu verificar de maneira conclusiva a correlação esperada. ABSTRACT: The use of Digital Elevation Models (DEMs) by remote sensing is a promising data in the application of physics environment studies related to solar radiation. However, the knowledge of incident solar radiation distribution at the Earth's surface and the possible variation constraints is still under explored. The aim of this study was to try the calculation of solar radiation distribution incident at the Earth's surface from Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) DEMs with different topographic conditions, atmospheric and location. Were studied typical levels and general standards of solar radiation incidents in the Earth's surface calculated for daily, months, semesters and year period, for three studies sites with varied topography, located in the equatorial, tropical and subtropical areas. The Solar Analyst software package was used to compute solar radiation, with basis on refined MDEs, from database Topadata. The atmospheric parameters were tested with data varying from clear sky to cloudy conditions and it was compared to algorithm default values and pyranometer measurements. Finally, the productivity data of Eucalyptus spp. and solar radiation results were analyzed. The overall performance indicated that the ratio of the maximum and minimum levels of solar radiation decreased with the increasing periods (daily, monthly, biannual and annual). The annual solar radiation amplitude has increased when the slope increasing, although the maximum levels had showed slight increase compared with the strong decrease in minimum levels. The medium annual solar radiation levels decreased with the increasing of the latitude for all combinations of slope and aspect. This reduction was associated with increased amplitude because of decreasing minimum levels. The annual integration of atmospheric parameters from different areas generated stable values and similar to algorithm default. The nebulosity causes a decreasing annual solar radiation levels at the surface and reduces the solar radiation variation due to the relief. The relationship between annual solar radiation and Eucalyptus spp. growth indicated productivity variation according to the conditions agronomic, species, distance, soils and combinations of these variables. However, the solar radiation distribution at the eucalyptus stands was relatively uniform, because of that was not possible to verify the expected correlation.
%@language pt
%3 publicacao.pdf