4

GOBIERNO 0€ CHILE CONICVT

FONOECYI

COMISION NACIONAL DE INVESTIGACION CIENTIFICA Y TECNOLÓGICA

PROYECTO N°1040357

DETERMINACIÓN DE EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP) MEDIANTE INFORMACIÓN SATELITAL A ESCALA REGIONAL

Investigadora responsable:

MARCELA INÉS SÁNCHEZ MARTÍNEZ

Santiago, 15 de marzo de 2006

<VI GOBIERNO DE CHILE

CONICVT FONDECYI

INFORME FINAL

PROYECTO FONDECYT REGULAR

1040357 2 años 2004, 2005 NÚMERO PROYECTO DURACIÓN

Marcela Inés Sánchez Martínez

INVESTIGADOR RESPONSABLE RUT

DIRECCION - FONO

m ism(d uc. ci

E-mail

CONTENIDO (MARQUE EL CASILLERO QUE CORRESPONDA)

FUE ENVIADO SERA ENVIADO NO HAY ADJUNTO (FECHA) (FECHA

Informe Final (en formulario) X

Publicaciones X

Resumen de Tesis de Grado

Información acerca de inventos y patentes

Otros (especificar)_______

Informe Incentivo Coop. Internacional (Si correspor1\

Firma Coi nvestigadores Firma Investigador Responsable

1/) k

Fecha: 15 1 03 / 2006

CONTENIDO DEL INFORME FINAL

I. CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS PLANTEADOS EN EL PROYECTO.

- ¿Cumplido? Fundamentar el cumplimiento parcial o Objetivos SI Parcial No incumplimiento

1- Determinar la evapotranspiración en el área de estudio con la aplicación X El LII de un método convencional y determinar su variabilidad espacial y dinámica temporal.

2- Generar la información satelitalX básica y determinar las variables de

interés, considerando Igualmente su comportamiento espacial y temporal.

3- Relacionar la evapotranspiración o o - obtenida con la aplicación del X método convencional con la información satelital y establecer la fuerza y validez de las relaciones encontradas.

4- Utilizar las relaciones - O O encontradas en la generación de X modelos que permitan la determinación de la eva potra nspiración en el área de estudio.

Otro(s) aspecto(s) que Ud. considere importante(s) en la evaluación del cumplimiento de los objetivos planteados en la propuesta original o en las modificaciones autorizadas por el Consejo.

Si bien los objetivos fueron cumplidos, se estima que los resultados no reflejaron con exactitud las expectativas de los investigadores. Se considera que la resolución espacial de las imágenes respecto al tamaño del área de estudio resultó menos satisfactoria de lo esperado en comparación a otros estudios con áreas mayores. Esta circunstancia, y dado lo promisorio de lo obtenido estadísticamente, hace conveniente continuar investigando en estas materias, considerando lo poco explorado que este tipo de estudios se encuentran en el país.

II. RESULTADOS OBTENIDOS

Describa brevemente los resultados obtenidos en el proyecto en un máximo de cinco páginas, tamaño carta, espacio seguido. Para cada uno de los objetivos específicos, describa o resuma los resultados. Relacione las publicaciones y/o manuscritos enviados a publicación con los objetivos específicos. Incluya en anexos, la información de apoyo que estime pertinente y necesaria para la evaluación.

* ------------

El objetivo general de esta investigación era "Demostrar la utilidad de información obtenida por percepción remota en la determinación de la evapotranspi ración a escala regional en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins. La información satelital será la puesta a disposición por la serie de satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), específicamente la proporcionada por el sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer)". Este objetivo fue cumplido satisfactoriamente. La información satelital generada resultó ser de utilidad en la determinación de la ETP a escala regional. Lo anterior quedó demostrado al ser utilizada, tanto en la interpolación espacial del proceso de ETP en momentos determinados, así como también resultó posible, con cierto grado de precisión, obtener estimaciones directas de ETP en fechas o periodos determinados. Estos aspectos se desarrollan en la presentación de los resultados para los objetivos específicos 3 y 4. Se piensa que estos resultados podrían ser mejores y alcanzarían una mayor precisión en los ajustes y estimaciones si las imágenes satelitales tuvieran una mejor resolución espacial dado el tamaño del área de estudio.

Objetivo específico 1: Determinar la evapotranspiración en el área de estudio con la aplicación de un método convencional y determinar su variabilidad espacial y dinámica temporal Los datos aportados por la Dirección Meteorológica de Chile para las 26 estaciones meteorológicas consideradas, que se muestran en la Tabla 1 y Figura 1 del Anexo 1 fueron revisados, verificados y evaluada su consistencia en sus diferentes variables. Sobre estos datos se aplicaron nueve modelos para determinar la evapotranspiración potencial, ETP. Estos modelos, ecuaciones o fórmulas, se seleccionaron en función de su uso en el país o en otros de condiciones climáticas similares. Su aplicación en las diferentes estaciones estuvo supeditada, por una parte, a la disponibilidad efectiva de datos continuos en el período de estudio y, por otra, a la disposición de datos para diferentes variables, pues, como se verá, los modelos tienen diferentes requerimientos de datos de entrada. Los más simples requieren solo temperatura del aire y otros, los más complejos y normalmente los más precisos, necesitan velocidad del viento y radiación solar, entre otras variables. Los métodos utilizados, así como su formulación correspondiente, se presentan en la Tabla 2 y Cuadro 1 del Anexo 1. Se hicieron estimaciones diarias de ETP a lo largo de todo el periodo estudiado, es decir, el comprendido entre el 1 de septiembre de 1998 y el 31 de diciembre de 2000 (853 días), y también se obtuvieron valores promedio para las 84 décadas, o periodos de 10 días, dentro del lapso indicado. Cabe destacar que las series de valores de ETP son incompletas debido a la falta de datos en las estaciones. Se compararon los resultados entregados por los nueve diferentes métodos en cada una de las estaciones y también se analizaron los resultados que entrega cada uno en las 26 estaciones; todo según la disponibilidad de variables en cada caso. La idea de esto era determinar el método más confiable a utilizar en las siguientes fases de la investigación. Los resultados de esta parte del trabajo motivaron la realización del trabajo titulado "Comparación de Métodos de Estimación de Evapotranspiración Potencial. Caso de Estudio: VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins", el cual fue expuesto en el XXVII Congreso Nacional y XII Internacional de Geografía, realizado en Santiago en octubre pasado. El texto completo del trabajo está considerado para su publicación en los Anales de la Sociedad Chilena de Ciencias Geográficas, año 2005

Conforme con las referencias de su uso y reconocida precisión en todo el mundo se consideró como el método más confiable el formulado por H.L. Penman en 1948. De acuerdo a los resultados expuestos en el trabajo antes señalado, cuyo texto se anexa a este informe, el método de Penman en su formulación número 1 (Cuadro 1) se encuentra muy bien correlacionado con los de Turc (coeficiente de correlación, r: 0,993), Jensen-Haise

(r 0,989) y el de Samani-Hargreaves (r: 0,978), métodos menos exigentes en datos de entrada, sobre todo los dos últimos. Esta muy buena correlación fue aprovechada para obtener la estimación del método de Penman, cuando éste no ha podido ser calculado por falta de datos, a partir de los resultados obtenidos en los otros tres métodos señalados. Ello se realizó a través de las siguientes ecuaciones.

(1)Penman = 0 , 9455*Turc + 0,1763

(2)Penman = 0 , 7556*JensenHaise + 0,5736

(3)Penman = 0,8879 Samani-Hargreaves + 0,9394

De no estar disponibles los datos necesarios para aplicar la primera ecuación se utilizó la segunda y en su defecto la tercera. Con esto se completaron los resultados de Penman faltantes en ciertas estaciones, a partir de la disponibilidad de resultados con Turc, Jensen-Haise o Sama ni-H argreaves. No obstante lo anterior, en la mayoría de las estaciones persistió la ausencia de datos de ETP en algunos períodos En cuanto a la variabilidad espacial y temporal de la ETP, se puede decir que este fenómeno presenta una menor intensidad en las estaciones costeras o que reciben la influencia oceánica que en las situadas al interior de la región. Este esperado comportamiento espacial se mantiene a lo largo del año. La ETP exhibe un comportamiento sinusoidal; siendo menor en los meses de otoño y, sobre todo, invierno, y máxima en los meses cálidos, especialmente en enero y diciembre. En la Tabla 3 y Figura 2 del Anexo 1 se muestra la ETP estimada para décadas seleccionadas distribuidas entre los meses de septiembre y marzo. Estos son los periodos que se consideran en particular en este estudio. A partir de estos datos puntuales se obtuvieron los mapas de ETP (mm/día) interpolados para toda la región con el método de kriging que se presentan en la Figura 3 Estos mapas se contrastarán más tarde con los obtenidos con la información satelital en las mismas fechas

Objetivo específico 2: Generar la información satelital básica y determinar las variables de interés, considerando igualmente su comportamiento espacial y temporal La información satelital se obtuvo en un proceso de tres fases: obtención y procesos iniciales sobre las imágenes, derivación de variables físicas y, finalmente, extracción de valores específicos para interpelación Fase 1: Obtención y procesos iniciales sobre las imágenes. Las imágenes NOM-AVHRR se descargaron desde el sitio "NOAA COMPREHENSIVE LARGE ARRAY-DATA STEWARDSHIP SYSTEM". Estas imágenes vienen en formato nativo, aún no aptas para su uso, por lo que se necesitó realizar tres procesos: a) Corrección geométrica y georreferenciación preliminar con parámetros orbitales; b) Corrección geométrica con puntos de control terrestres provenientes de una capa vectorial del área de estudio ya georreferenciada y c) corrección radiométrica para obtener valores físicos a partir de los niveles digitales (ND). Con esta etapa, se obtuvieron 124 imágenes georreferenciadas en coordenadas UTM huso 19s, datum WGS 84. Todas las bandas de las imágenes expresaban valores físicos (porcentaje de albedo en las bandas 1 y 2 y niveles de radiancia en las bandas 3,4 y 5). Fase 2: Derivación de variables físicas. Las variables físicas derivadas directamente de las imágenes son dos: a) El Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), que relaciona las bandas 1 y 2 de la imagen, con lo que se obtuvieron valores que indican el vigor vegetal en el área de estudio según los valores captados por el sensor. b) Temperatura de superficie (TS) que se obtuvo utilizando el algoritmo de ventana dividida ('sp/it windoW') formulado por Coil et al (1994), adecuado para regiones mediterráneas. La TS obtenida se encuentra también corregida por emisividad, es decir considera el tipo de cubierta que se encuentra reflejando energía. De esta fase, se obtuvieron cubiertas de NDVI y TS para toda el área de estudio derivadas de cada imagen disponible en el lapso que abarca la investigación. Derivadas de las capas de NDVI, se calculó el máximo y el mínimo valor de NDVI para cada pixel del área de estudio, información con la que a su vez se obtuvo una capa de Verdor, que indica el estado de vigor vegetal de un pixel con relación al mínimo y al máximo observados en el mismo durante el lapso del estudio. Fase 3: Teniendo como base las capas de NDVI y TS obtenidas en las fases anteriores, se generó una ventana de 3x3 pixeles sobre la localización de cada una de las estaciones meteorológicas utilizadas en la investigación, teniendo como pixel central justamente aquel que corresponde a la localización del observatorio. Estas ventanas se usaron para extraer de las dos capas mencionadas los valores de estas dos variables que fueron intersectados por ellas, lo que generó un conjunto de archivos con información X,Y,Z, donde X e Y representan

las coordenadas de cada punto (UTM) y 7 el valor de NDVI o TS respectivamente. Con esa información se calcularon ecuaciones de regresión que permitieron establecer la relación entre TS, NDVI y Verdor con la ETP. En la Tabla 1 y Figura 1 del Anexo 2 puede verse el resultado de las extracciones de TS para décadas y estaciones meteorológicas seleccionadas; mientras que los mapas correspondientes se muestran en la Figura 2 Los datos del Indice NDVI se presentan en la Tabla 2 y Figura 3, y los mapas en la Figura 4

Objetivo específico 3: Relacionar la eva potra ns piración obtenida con la aplicación del método convencional con la información satelital y establecer la fuerza y validez de las relaciones encontradas

El conjunto de las estimaciones de ETP con datos meteorológicos y las variables satelitales obtenidas para cada estación fueron sometidos a varios análisis de correlación, espaciales y temporales, los siguientes:

Análisis 1: Con los datos disponibles para todo el periodo de estudio se realizó un análisis de carácter espacial general, considerando la totalidad de estaciones y dividiéndolas en aquellas costeras, de influencia oceánica y de interior. Los resultados se muestran en la Tabla 1 del Anexo 3. En ella, y en todas las siguientes tablas que muestran resultados de los análisis de correlación, se destacan en negrilla los coeficientes significativos. Análisis 2: Este análisis consideró la totalidad de observaciones, pero esta vez las observaciones fueron divididas en períodos trimestrales y otros. Esto se realizó con la intención de conocer si las correlaciones varían a lo largo del año. Los resultados se muestran en la Tabla 2 del Anexo 3 Análisis 3: No obstante haber generado la información para todo el período antes indicado, se trabajó en particular con la información recopilada para los meses comprendidos entre septiembre y marzo, tal como se habla propuesto en el proyecto. Por ello se realizó un análisis de correlación específico seleccionando una década en cada uno de esos meses. Los resultados se presentan en la Tabla 3 del Anexo 3. Se revisó la correlación para el conjunto de estaciones y también separándolas en dos grupos.

Análisis 4: El último análisis es de carácter temporal y se realizó para cada una de las estaciones. Se pretendía conocer si existe relación entre la evolución temporal de la ETP y las variables satelitales Los resultados los muestra la Tabla 4 del Anexo 3 Como resultado de todos estos análisis se puede decir que sí existe relación entre el comportamiento espacial y temporal de la ETP y las variables satelitales, aunque ellas varían en intensidad según la posición o situación geográfica de las estaciones y la época del año. Un relevante aspecto a mencionar se relaciona con la distinta respuesta espectral que muestran los espacios circundantes a las estaciones situadas en la Depresión Intermedia y que son dedicados a la agricultura.

Las correlaciones temporales son más significativas y fuertes que las espaciales. La temperatura de superficie es significativa en todas las estaciones y el NDVI también lo es en varios observatorios (Tabla 4). La posición de la estación, como se ha dicho, hace que el comportamiento de las variables satetitales en las zonas agrícolas sea diferente al de otras áreas de la región influyendo en las correlaciones; así, se explican las diferencias en el signo o dirección de las correlaciones entre la ETP y el NDVI.

Objetivo específico 4: Utilizar las relaciones encontradas en la generación de modelos que permitan la determinación de la eva potra ns pi ración en el área de estudio

El hallazgo de correlaciones significativas entre ETP y variables satelitales llevó a realizar la última fase de la investigación, es decir, determinar la ETP con la ayuda de la información satelital. Esto se realizó a través de una serie de estimaciones de ETP en función de ecuaciones de regresión múltiple en las cuales la variable dependiente es la ETP y las independientes las variables generadas a partir de las imágenes, las cuales se piensa ayudan a predecir el fenómeno. Lo que se pretendía con estas ecuaciones era probar si la información satelital permite realizar una interpolación espacial de la ETP obtenida con los métodos convencionales en la región, aprovechando el registro continuo que ofrecen las imágenes. Se realizaron análisis de regresión para las fechas seleccionadas y se obtuvieron una serie de ecuaciones para cada una que diferían en cuanto a los parámetros r, r 2 , r2 ajustado y error estándar. En la Tabla 1 del Anexo 4 se muestran los parámetros y las ecuaciones para algunas décadas. Cabe mencionar que no fue posible encontrar

una ecuación satisfactoria en todos los meses considerados. Las ecuaciones de septiembre y octubre no resultaron adecuadas en función de los criterios considerados, aun cuando se utilizaron décadas distintas y diferentes años. La Figura 1 del Anexo 4 muestra diagramas de dispersión tridimensionales con las variables más frecuentemente seleccionadas en los modelos y en los que se sitúa la ETP en el eje de las ordenadas. En la tabla y la figura indicadas se puede ver cómo la TS y la TS-TAm son variables siempre significativas, lo que comprueba algunas correlaciones parciales encontradas y antes comentadas. Por otra parte, es posible advertir cómo aumenta la fuerza de la correlación entre la ETP y tales variables cuando se consideran conjuntamente. La TS y la TS-TAm, así como la ETP, están alta y directamente asociadas a los cambios térmicos, dependientes de las vicisitudes meteorológicas, mucho más cambiantes o dinámicas que las variables asociadas al vigor vegetal, recogido en este caso a través de las variables NDVI, Verdor y también NDVI/TS. En la Figura 2 del Anexo 4 se muestran gráficos de dispersión entre valores observados y estimados para fechas seleccionadas con las ecuaciones de la Tabla 1. En ellos se puede apreciar el buen ajuste existente entre ambos valores, independientemente del mes de que se trate y la magnitud de la ETP. Para obtener una imagen continua de la ETP predicha con la ayuda de la información satelital se aplicaron las ecuaciones seleccionadas sobre las capas de información satelital de cada período y se obtuvieron los mapas de ETP que se muestran en la Figura 3 del Anexo 3. Estos mapas muestran la extensión o interpolación de los datos de ETP puntuales, obtenidos con la información meteorológica, a toda la región a través del uso de la información satelita 1 Se realizó un segundo análisis de regresión para cada fecha, no considerando ahora las estaciones situadas en la Depresión Intermedia, pues se pensaba que las zonas agrícolas tienen un comportamiento diferente. En este caso los parámetros de las ecuaciones mejoraron en general",notoriamente en las décadas de enero y marzo En cuanto a las variables significativas, éstas difieren en alguna medida de las retenidas en el conjunto de ecuaciones anteriores. Las ecuaciones se presentan en la Tabla 2 del Anexo 4. Con estas ecuaciones se obtienen mejores resultados, no obstante, no pueden aplicarse a la totalidad de las estaciones, tal como se observa en la Figura 4, con lo que no se consigue la imagen continua de ETP en la región, razón por la que se siguen considerando más adecuadas las ecuaciones anteriores Los resultados de los dos análisis de regresión previamente comentados dieron origen al artículo "Interpolación Espacial de la Evapotranspiración Potencial, ETP, con Información Satelital y Datos Meteorológicos en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins", enviado para su consideración en la Revista Geográfica de Chile Terra Australis. Dicho documento se anexa a este informe

La última parte de la investigación se centró en intentar demostrar que es posible estimar la ETP con cierta precisión si se aplica una ecuación de regresión múltiple de validez general, derivada de la confrontación de los cálculos de ETP y la información satelital generada en todo el período de estudio y en todos los observatorios disponibles. Se realizaron análisis de regresión múltiple sobre toda la variabilidad espacial y temporal contenida en ambos tipos de información para buscar el modelo general con el cual predecir la ETP en un día o período cualquiera y en toda el área de estudio. Se utilizaron un total de 2.358 series de datos y se seleccionaron las dos ecuaciones que se muestran en la Tabla 3 del Anexo 4, una solo con datos satelitales y otra con datos satelitales y meteorológicos. En la Figura 5 del Anexo 4 se presentan los gráficos de dispersión tridimensionales entre las variables que resultaron ser significativas y que fueron recogidas en los modelos presentados en la Tabla 3. Se grafican todas las observaciones del período septiembre de 1998 - diciembre de 2000 Se comprueba, visualmente, la relación entre tales variables y la ETP

Se ponderó la bondad del modelo obtenido con la segunda ecuación estimando la ETP con dicha ecuación y evaluando los resultados. En la Figura 6 del Anexo 4 se muestra la dispersión entre valores observados y estimados. Se realizó un análisis de los residuales que indicó que el 40,1% de los valores se predicen con una desviación menor al ±10% y el 20,7% con ±5% de error. Por otra parte, el 50,8% de las observaciones de ETP son subestimadas con el modelo generado y el 49,2% son sobreestimadas por el mismo. Según referencias previas, en estudios de este tipo son aceptables variaciones de hasta +10% y en variables como ésta. Se aplicó el modelo general a las décadas seleccionadas y los resultados son menos precisos que los obtenidos con las ecuaciones de interpolación generadas específicamente para cada período. La dispersión entre valores observados y estimados con la ecuación se presentan en la Figura 7 del Anexo 4. Con la intención de encontrar un modelo que permitiera estimaciones más precisas se hicieron nuevos análisis de regresión separando los datos según semestres, trimestres, meses y otros períodos, por otra parte, se

trabajó dividiendo las estaciones meteorológicas según ámbito climático. Se pretendía con todo esto ver si buscando modelos más específicos, temporal y espacialmente, las estimaciones podrían ser mejoradas. En las Tablas 4 y 5 del Anexo 4 se muestran algunos de los modelos generados, en uno y otro caso. Por su parte, las Figuras 8 y 9 del Anexo 4 muestran la dispersión entre valores observados y estimados con tales ecuaciones. Es importante señalar que la técnica empleada, regresión múltiple, es muy poco resistente respecto a los valores más alejados del plano de relación encontrado, lo que se refleja en el valor de fuerza general de la ecuación (r2 ajustado). Sin embargo, el examen visual de los gráficos de dispersión relacionados permiten complementar y matizar los valores numéricos de fuerza obtenidos por el método. Es en esos gráficos donde puede apreciarse la existencia o no de la relación física entre las variables en estudio. La ETP estimada con la ecuación general en las décadas seleccionadas se muestra en la Figura 10 del Anexo 4. A partir de los resultados anteriores, se puede decir que el modelo general antes presentado y aplicado es el que obtiene una mejor estimación de la variable en estudio. Esto sugiere que esta ecuación representa la variabilidad completa de las relaciones existentes entre las variables, en tanto que las relaciones parciales no son capaces de estimar con precisión la variabilidad general. Por otra parte, desde el punto de vista práctico es conveniente usar una sola ecuación. Los resultados del análisis de regresión múltiple general dieron origen al articulo enviado a la Revista de Geografía Norte Grande para su consideración, titulado Estimación de Evapotranspiración Potencial, ETP, a partir de Imágenes NOAA-AVHRR en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins". A partir de los resultados de esta investigación, y tal como se señaló al comienzo de este apartado, se considera que la información satelital generada es de utilidad en este tipo de estudios

III. PRODUCTOS GENERADOS POR EL PROYECTO

En esta sección debe incluir todo documento o material cuyo contenido corresponda substancialmente a los objetivos del proyecto que se informa y en los que se explicite el N° del proyecto FONDECYT. Aténgase a los formatos que se incluyen para cada tipo de producto generado. Sólo adjunte copia de los documentos no enviados previamente a FONDECYT.

Si Ud tiene un proyecto de Incentivo a la Cooperación Internacional, destaque con (9 las publicaciones generadas como producto del mismo a continuación de las que corresponden al Regular

1. Artículos en revistas científicas nacionales o extranjeras con Comité Editorial.

Título del Artículo - 'Comparación de métodos do estimación de evapotranspireción potencial. Caso de estudio: VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins"

Autor(es)

Nombre Completo de la Anales de la Sociedad Chilena de Ciencias Geográficas Revista.

Ref. bibliográfica Año: Vol. N° Pág. Estado de la publicación a E Publicada/En El Aceptada - x Enviada D En preparación la fecha.* Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

Título del Artículo "Interpolación espacial de la evapotranspiración potencial, ETP, con información satelital y datos meteorológicos en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins"

Autor(es) Carvacho, Luis y Sánchez, Marcela

Nombre Completo de la Revista Geográfica de Chile Terra Australis Revista.

Ref. bibliográfica Año: Vol. ______ N° Pág. Estado de la publicación a O Publicada/En O Aceptada - x Enviada O En preparación la fecha.* Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

Título del Artículo "Estimación de evapotranspiración potencial, ETP, a partir de imágenes NOAA-A VHRR en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins"

Autor(es) Sánchez, Marcela y Carvacho, Luis

Nombre Completo de la Revista de Geografía Norte Grande Revista.

Ref. bibliográfica Año: Vol. ______ N° Pág. Estado de la publicación a O Publicada/En O Aceptada X Enviada E En preparación la fecha.* Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

Marque con una "X" lo que corresponda. Para trabajos En Prensa/Aceptados/Enviados adjunte copia de carta de aceptación o de envío.

3. Presentaciones a Congresos Nacionales e Internacionales. Adjunte copia del resumen o texto de la ponencia y de la tapa de/libro de Resúmenes, si no la ha enviado previamente.

Título de la Ponencia "Comparación de Métodos de Estimación de Evapotranspiración Potencial. Caso de Estudio: VI Región del Libertador General Bernardo OHiggins"

Autor(es) Marcela Sánchez Martínez y Luis Carvacho Bart

Nombre del Congreso XXVI Congreso Nacional y XI Internacional de Geografía

Lugar y Fecha País: Chile Ciudad: Santiago Fecha: 24 a 27 de octubre de 2006

V. RESUMEN (NO DEBE EXCEDER ESTE ESPACIO EN LETRA ARIAL 10)

Describa en forma precisa y breve el tópico general del proyecto, sus metas y objetivos y los resultados alcanzados. Utilice un lenguaje apropiado para la comprensión del público no especialista en el tema. Esta información podrá ser difundida.

Resumen:

La evapotranspiración, ET, considerada como el proceso mediante el cual la superficie terrestre devuelve a la atmósfera el agua que ha precipitado sobre ella a través de un proceso eminentemente físico como es la evaporación y uno biológico físico desarrollado por las plantas, la transpiración, es de interés para múltiples disciplinas; entre ellas, la geografía, la climatología, la agronomía, las ciencias forestales y la hidrología. Sin embargo, dada la complejidad del proceso y la diversidad de factores de los que depende, la magnitud e intensidad del fenómeno es difícil de determinar. Ello está demostrado por la profusión y diversidad de los métodos o modelos que se han elaborado, y siguen elaborando aún en la actualidad, para su determinación.

Los métodos hoy en uso para determinar la ET pueden dividirse en dos grandes grupos: los que utilizan información recolectada en la superficie y aquellos que utilizan información obtenida desde el espacio por percepción remota. Dentro del primer grupo están los modelos o métodos que miden efectivamente el fenómeno y también los que se valen de las relaciones entre la ET y datos meteorológicos (temperatura, humedad relativa, radiación, insolación, entre otros), y que estiman la magnitud del fenómeno de modo indirecto, a través de fórmulas empíricas. La mayoría de estas fórmulas estiman la evapotranspiración potencial, ETP, es decir, la máxima cantidad de agua que una superficie totalmente cubierta de vegetación y que no padece de falta de agua puede liberar a la atmósfera en las condiciones atmosféricas prevalecientes en el momento en que se realiza el cálculo. Muy pocas fórmulas permiten la obtención de la evapotranspiración real, ETr, entendida como la cantidad efectivamente devuelta por el proceso a la atmósfera. Por otro lado, a partir de los años setenta del siglo pasado comienzan a desarrollarse nuevos modelos que tratan de determinar la ET a partir de la información obtenida por los sensores remotos instalados sobre satélites artificiales, aprovechando el registro continuo de información que entregan las imágenes satelitales para toda el área de interés, solventando algunas de las dificultades de los métodos "convencionales", como los relacionados con el carácter y validez puntual de los datos meteorológicos.

La investigación demuestra la utilidad de la información obtenida por percepción remota, específicamente la proporcionada por la serie de satélites NOM (National Oceanic and Atmospheric Administration) y su sensor AVHRR (Advanced Ver,' High Resolution Radiometer) en la determinación de la ETP a escala regional en la VI Región del Libertador General Bernardo O'Higgins. En una primera etapa se estimó la ETP a partir de los datos meteorológicos aportados por 26 observatorios en el período septiembre de 1998-diciembre de 2000. Se utilizaron nueve fórmulas empíricas y se seleccionaron los resultados aportados por la de H.L. Penman, propuesta en 1948. Paralelamente se generó la información satelital para el mismo periodo. Se calculó la temperatura de superficie y el indice de vegetación de diferencia normalizada, NDVI, como variables satelitales básicas, a partir de las cuales se derivaron otras variables, que se consideraba estaban relacionadas de alguna manera con el fenómeno estudiado. Como siguiente paso, ambos tipos de información se sometieron a análisis de correlación los cuales indicaron que existe correlación significativa entre ellos, tanto desde el punto de vista espacial y, sobre todo, desde el temporal. Esto quiere decir que cambios en la ETP debidos a la situación geográfica de las estaciones meteorológicas o a la evolución temporal del fenómeno se corresponden con los que experimenta la información satelital. Por último, se aprovecharon tales relaciones para generar modelos de interpolación para extender datos puntuales de ETP obtenidos con el método de Penman en fechas específicas del periodo estudiado, a toda la región aprovechando el registro continuo de datos que entregan las imágenes de satélite También se generaron modelos o ecuaciones de validez general que permiten estimar la ETP para toda la región en cualquier momento, a partir de la disposición de información satelital. Todos estos modelos fueron obtenidos utilizando la técnica de la regresión múltiple, donde la variable dependiente era la ETP y las independientes las variables generadas a partir de las imágenes de satélites y datos meteorológicos. Los modelos se evaluaron a partir de los parámetros coeficiente de correlación, coeficiente de determinación ajustado y error estándar. También se realizaron análisis de residuales. Todas estas pruebas indicaron que los resultados pueden considerarse satisfactorios según los objetivos perseguidos. Con ello se concluye, tal como se ha dicho, que la información satelital aquí empleada es de utilidad en la determinación de la ETP en esta región.

10