Interpolação geoespacial da evapotranspiração de referência (ETo) em regiões com escassez de dados: estudo de caso no Sul de Minas Gerais, Brasil

Abstract

The reference evapotranspiration is an important hydrometeorological variable; its measurement is scarce in large portions of the Brazilian territory, what demands the search for alternative methods and techniques for its quantification. In this sense, the present work investigated a method for the spatialization of the reference evapotranspiration using the geostatistical method of kriging, in regions with limited data and hydrometeorological stations. The monthly average reference evapotranspiration was calculated by the Penman-Monteith-FAO equation, based on data from three weather stations located in southern Minas Gerais (Itajubá, Lavras and Poços de Caldas), and subsequently interpolated by ordinary point kriging using the approach calculate and interpolate. The meteorological data for a fourth station (Três Corações) located within the area of interpolation were used to validate the reference evapotranspiration interpolated spatially. Due to the reduced number of stations and the consequent impossibility of carrying variographic analyzes, correlation coefficient (r), index of agreement (d), medium bias error (MBE), root mean square error (RMSE) and t-test were used for comparison between the calculated and interpolated reference evapotranspiration for the Três Corações station. The results of this comparison indicated that the spatial kriging procedure, even using a few stations, allows to interpolate satisfactorily the reference evapotranspiration, therefore, it is an important tool for agricultural and hydrological applications in regions with lack of data.

A evapotranspiração de referência é uma importante variável hidrometeorológica, cuja medição é escassa em grande parte do território brasileiro, exigindo a aplicação de métodos e técnicas alternativas para sua quantificação. Nesse sentido, o presente trabalho avalia o processo de espacialização da evapotranspiração de referência por meio do método geoestatístico de krigagem, em regiões com pouca disponibilidade de estações e dados hidrometeorológicos. A evapotranspiração de referência média mensal foi calculada pela equação de Penman-Monteith-FAO, a partir de dados de três estações meteorológicas localizadas no Sul de Minas Gerais (Itajubá, Lavras e Poços de Caldas) e, posteriormente, interpolada por krigagem ordinária pontual, utilizando a abordagem calcular e interpolar. Os dados hidrometeorológicos de uma quarta estação (Três Corações), localizada dentro da área de interpolação, foram utilizados para validar as evapotranspirações de referência interpoladas espacialmente. Devido à reduzida quantidade de estações e conseqüente inviabilidade de se realizarem análises variográficas, a comparação entre as ETo calculadas e interpoladas para a estação Três Corações foi realizada por meio do coeficiente de correlação (r), índice de concordância (d), erro de viés médio (MBE), raiz do erro médio quadrático (RMSE) e t-test. Os resultados desta comparação indicam que o procedimento de espacialização por krigagem, mesmo dispondo de poucas estações, permite interpolar de forma satisfatória a evapotranspiração de referência, sendo uma importante ferramenta para aplicações agrícolas e hidrológicas em regiões pouco monitoradas.