@MastersThesis{Costa:2016:UsDaTe,
author = "Costa, David de Andrade",
title = "Uso de dados termais orbitais no modelo ELCOM para a regi{\~a}o
de Guap{\'e} (MG) do reservat{\'o}rio de Furnas",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2016",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2016-03-18",
keywords = "reservat{\'o}rios, sensoriamento remoto,
estratifica{\c{c}}{\~a}o, reservoirs, remote sensing,
stratification.",
abstract = "A modelagem hidrodin{\^a}mica de reservat{\'o}rios permite
simular diferentes processos para estudar a resposta
f{\'{\i}}sica destes sistemas sob determinadas for{\c{c}}antes
externas. Um dos desafios para modelagem {\'e} a
obten{\c{c}}{\~a}o de dados para defini{\c{c}}{\~a}o adequada
das condi{\c{c}}{\~o}es de inicializa{\c{c}}{\~a}o do modelo
(limites f{\'{\i}}sicos, temperatura da {\'a}gua, ventos,
vaz{\~o}es de entrada e sa{\'{\i}}da, entre outras). Neste
aspecto, este trabalho teve como hip{\'o}tese que o uso integrado
de dados de campo, modelagem computacional e sensoriamento remoto
termal permite representar a din{\^a}mica de
estratifica{\c{c}}{\~a}o e mistura que ocorre em uma parcela do
reservat{\'o}rio de Furnas. Foram realizadas campanhas de campo
para coletar dados de temperatura em perfis ao longo de parte do
reservat{\'o}rio, assim como para levantar sua batimetria. O
campo de temperaturas da superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua foi
obtido atrav{\'e}s de imagens do sensor TIRS do sat{\'e}lite
Landsat-8 ap{\'o}s a corre{\c{c}}{\~a}o atmosf{\'e}rica pelo
m{\'e}todo de transfer{\^e}ncia radiativa. Dados
meteorol{\'o}gicos e limnol{\'o}gicos coletados por
esta{\c{c}}{\~o}es aut{\^o}nomas foram analisados para gerar
dados m{\'e}dios representativos de dias t{\'{\i}}picos de
ver{\~a}o e inverno para serem utilizados na modelagem.
Simula{\c{c}}{\~o}es com o modelo hidrodin{\^a}mico ELCOM
compreendendo o per{\'{\i}}odo de trinta dias foram realizadas
considerando cen{\'a}rios t{\'{\i}}picos de ver{\~a}o e
inverno, onde foram testadas: 1) Simula{\c{c}}{\~o}es com dados
espacializados de temperatura por sensoriamento remoto, onde
percebemos que os resultados do modelo superestimam as
temperaturas observadas; 2) Simula{\c{c}}{\~o}es com perfis
verticais de temperatura estimados por SR, que s{\~a}o capazes de
melhorar os resultados, reduzindo a superestimativa da
temperatura; 3) Simula{\c{c}}{\~o}es de controle sem o uso de
dados de SR, utilizando somente dados m{\'e}dios de temperatura
da {\'a}gua coletados em campo. Ap{\'o}s 15 dias de
simula{\c{c}}{\~a}o os valores RMSE de todas as
simula{\c{c}}{\~o}es convergem para um valor comum mostrando que
ap{\'o}s esse per{\'{\i}}odo, n{\~a}o importa como foi
definida a condi{\c{c}}{\~a}o inicial de
estratifica{\c{c}}{\~a}o do reservat{\'o}rio. A
condi{\c{c}}{\~a}o de vaz{\~a}o e temperatura de entrada
dominam o escoamento no fundo do reservat{\'o}rio, que juntamente
com os processos de mistura e os fluxos de calor fazem o RMSE das
simula{\c{c}}{\~o}es convergirem para um valor comum entre eles.
Na aus{\^e}ncia de dados in situ, as t{\'e}cnicas utilizadas
neste trabalho oferecem uma boa alternativa para
condu{\c{c}}{\~a}o de estudos. ABSTRACT: Hydrodynamic modeling
of reservoirs allows to simulate different processes to study the
physical response of these systems under certain external
forcings. Obtaining data for proper definition of the initial
model conditions is one of the challenges for modeling (physical
limits, temperature, winds, input and output flows, etc.). On this
point, this work had the hypothesis that the integrated use of
field data, computer modeling and thermal remote sensing allows to
represent the dynamics of stratification and mixing that occurs in
the Furnas reservoir. Field campaigns have been undertaken to
collect temperature profile data along the reservoir as well as to
obtain the bathymetry. The water surface temperature was obtained
from TIRS images of Landsat-8 satellite in which was applied an
atmospheric correction by radiative transfer method.
Meteorological and limnological data collected by autonomous
stations were analyzed to generate average representative data
typical of summer and winter days to be used in modeling.
Simulations with the hydrodynamic model ELCOM, covering the period
of thirty days, were performed considering typical scenarios of
summer and winter. The following scenarios were tested: 1)
Simulations with spatial information of temperature by RS, where
it was observed that the model results overestimate the observed
temperatures; 2) Simulations with vertical temperature profiles
estimated by RS, which were able to improve the results; 3)
Simulations without RS data, using only average water temperature
data, which resulted in lower RMSE between the simulated
temperature and collected. After 15 days the RMSE values of all
simulations converge to a common value showing that after this
period, no matter the initial setting of the reservoir
stratification. The condition of temperature and flow rate
dominate the flow at the bottom of the reservoir, which together
with the processes of mixing and heat fluxes makes the RMSE of
simulations to converge to a common value among them. Without in
situ data, the techniques used in this work provide a good
alternative to conducting studies.",
committee = "Lorenzzetti, Jo{\~a}o Antonio (presidente/orientador) and Stech,
Jos{\'e} Luiz and Lentini, Carlos Alessandre Domingos",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Thermal orbital data used on ELCOM model set for Guap{\'e} region
(MG) from Furnas reservoir",
language = "pt",
pages = "146",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3LLNF7H",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3LLNF7H",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}