Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/32382
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dc.contributor.advisor1Talita Fernanda das Graças Silvapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6530734165103143pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Philippe Maillardpt_BR
dc.contributor.advisor-co2http://lattes.cnpq.br/6237067074411037pt_BR
dc.contributor.referee1Éber José de Andrade Pintopt_BR
dc.contributor.referee2Brigitte Vinçon-Leitept_BR
dc.contributor.referee3Lino Augusto Sander de Carvalhopt_BR
dc.creatorLuisa da Cunha Vieirapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1105861223607725pt_BR
dc.date.accessioned2020-02-06T18:10:20Z-
dc.date.available2020-02-06T18:10:20Z-
dc.date.issued2019-04-12-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/32382-
dc.description.abstractLakes and reservoirs are extremely important ecosystems due the variety of ecosystem services they offer. The monitoring of their water quality plays a key role in water resources management and water temperature, especially its vertical gradient, is an important driver of biochemical processes in lentic environments. This research aimed at evaluating how coupling remote sensing, hydrodynamic modeling and in situ monitoring can contribute to better understand the dynamics of a tropical reservoir. In this study, in situ and satellite data were used and a one-dimensional mathematical modeling was applied. Radiometric water temperatures were obtained through thermal infrared measurements from the Landsat 5 and Landsat 7 satellites. Atmospheric correction of satellite data was carried out using the Single Channel Generalized Method (SCGM) and its validation was performed using in situ data. The 1D General Lake Model (GLM) was used to simulate the thermal dynamics of the Serra Azul water supply reservoir located in southeast Brazil, from 1982 to 2002. Sensitivity analysis of hydrodynamic model parameters and input variables was conducted and automatic calibration using (1) in situ data, (2) in situ and remote sensing data and (3) remote sensing data was performed. The SCGM provided good results in the retrieval of surface water temperature. Concerning the hydrodynamic model, sensitivity analysis indicated greater sensitivity to changes in inflows and wind speed. According to the hydrodynamic simulations, Serra Azul reservoir has a warm monomictic behavior, typical of tropical reservoirs. The use of remote sensing data for the hydrodynamic model calibration provided accurate surface water temperatures, however, they did not improve the model performance when comparing to in situ water temperature data. This study presents the integration of different tools to assist monitoring and management of water resources. Results point to the advantages of a more complete and systematic monitoring which allows greater control of water quality, especially in water supply reservoirs.pt_BR
dc.description.resumoLagos e reservatórios são ecossistemas extremamente importantes por oferecerem diversos serviços ecossistêmicos e o monitoramento da qualidade de suas águas tem um papel fundamental na gestão de recursos hídricos. A temperatura da água, especialmente o seu gradiente vertical, é uma variável determinante para a ocorrência de processos bioquímicos em ambientes lênticos. Nesta pesquisa, buscou-se avaliar como o uso integrado do sensoriamento remoto, da modelagem hidrodinâmica e do monitoramento in situ pode aprofundar os conhecimentos sobre a dinâmica de um reservatório tropical. Neste trabalho, escolheu-se o reservatório Serra Azul (MG), destinado ao abastecimento humano, como estudo de caso. Procedeu-se à análise dos dados de campo e dos dados obtidos por satélite e à modelagem matemática unidimensional. As temperaturas radiométricas foram obtidas a partir de medições infravermelho térmicas realizadas pelos satélites Landsat 5 e Landsat-7 entre 1984 e 2002. A correção atmosférica das temperaturas radiométricas foi realizada por meio do algoritmo Single Channel Generalized Method (SCGM) e a sua validação foi realizada usando-se dados de temperatura in situ. O modelo hidrodinâmico General Lake Model (GLM) foi empregado para simular a dinâmica térmica do reservatório de 1982 a 2002. Realizou-se a análise de sensibilidade dos parâmetros e das variáveis de entrada do modelo hidrodinâmico. Procedeu-se à calibração automática do modelo utilizando-se (1) dados in situ, (2) dados in situ e de sensoriamento remoto e (3) dados de sensoriamento remoto. O algoritmo SCGM apresentou bons resultados na obtenção da temperatura superficial da água, embora tenha subestimado os valores de temperatura (MAPE = 7%, R2 = 0,73 e RMSE = 2,22 °C). A análise de sensibilidade indicou maior sensibilidade do modelo hidrodinâmico a alterações nas vazões afluentes e na velocidade do vento. De acordo com simulação do modelo GLM, o reservatório Serra Azul apresentou comportamento monomítico quente característico de reservatórios tropicais mais profundos. A utilização dos dados de sensoriamento remoto na calibração foi capaz de representar com acurácia as temperaturas superficiais do reservatório Serra Azul, no entanto, não foi possível melhorar o desempenho do modelo 1D em relação à calibração realizada com os dados in situ. Este estudo evidencia o uso integrado de diferentes ferramentas para auxiliar no monitoramento e na gestão de recursos hídricos. Os resultados apontam para as vantagens de um monitoramento mais completo e sistemático, que permita um maior controle da qualidade da água, sobretudo em reservatórios destinados ao abastecimento humano.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricospt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSistemas lênticospt_BR
dc.subjectDinâmica térmicapt_BR
dc.subjectLandsatpt_BR
dc.subjectGeneral Lake Modelpt_BR
dc.subject.otherEngenharia sanitáriapt_BR
dc.subject.otherRecursos hídricos - Desenvolvimentopt_BR
dc.subject.otherReservatóriospt_BR
dc.subject.otherLandsat (Satélites)pt_BR
dc.subject.otherSerra Azul (MG)pt_BR
dc.titleUso integrado de modelagem matemática e sensoriamento remoto para compreensão da hidrodinâmica do reservatório Serra Azul/MGpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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