Proposta de um indicador de estado trófico a partir de imagens do sensor TM/Landsat

  • Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
  • Luciana de Resende Londe Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais – CEMADEN
  • Claudio Clemente Faria Barbosa Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
  • Carlos Alberto Sampaio de Araujo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
  • Camilo Daleles Rennó Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Palavras-chave: qualidade da água, sensoriamento remoto, monitoramento

Resumo

Este trabalho propõe a criação de um índice de estado trófico baseado na estimativa da concentração de clorofila através de sensoriamento remoto. Para atingir este objetivo, medidas do fator de reflectância bidirecional (BRF) adquiridas no reservatório de Ibitinga foram reamostradas para serem combinadas com bandas espectrais simuladas do Landsat/TM (TM_sim) e foram usadas para o cálculo da correlação linear com medidas de concentração de clorofila-a. A simulação de Monte Carlo foi aplicada para selecionar o modelo mais adequado para relacionar concentração de clorofila e reflectância simulada do TM/Landsat. A razão TM4_sim/TM3_sim forneceu o melhor modelo, com um valor de 0.78 para R2. O modelo foi então invertido para criar uma tabela (LUT) com as relações entre os intervalos das razões TM4_sim/TM3_sim e as classes de estado trófico, abrangendo todo o intervalo de valores medidos no reservatório. Imagens do Landsat TM, corrigidas atmosfericamente e convertidas para reflectância de superfície, foram usadas para gerar uma imagem para a razão TM4/TM3. A distribuição de frequência da imagem da razão englobou todo o intervalo da razão TM4_sim/TM3_sim, indicando concordância entre os dados orbitais e os dados medidos in situ e corrobora o uso de dados de satélite para mapear a distribuição do estado trófico no reservatório. Com base nestas observações, a LUT foi aplicada à imagem razão Landsat/TM para mapear a distribuição espacial das classes de estado trófico no Reservatório de Ibitinga. Apesar da seleção estocástica da razão TM4_sim/TM3_sim como melhor variável de entrada para modelagem da concentração de clorofila-a, esta escolha foi baseada em fatores físicos: altas concentrações de fitoplâncton aumentam a reflectância na região do infra-vermelho próximo (TM4) e diminuem a reflectância na região espectral do vermelho (TM3). A razão entre bandas, portanto, realça a relação entre a concentração de clorofila-a e a reflectância medida por sensoriamento remoto.

Biografia do Autor

Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Possui graduação em Geografia pela Faculdade de Filosofial Ciências e Letras de Rio Claro (1973), mestrado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1976) e doutorado em Geografia (Geografia Física) pela Universidade de São Paulo (1984). Atualmente é pesquisadora titular III do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Sensoriamento Remoto, atuando principalmente no desenvolvimento de novas aplicações dessa tecnologia ao estudo e manejo de recursos hídricos. Participa como pesquisadora da Rede Temática Geoma, em estudos voltados à integração de tecnologia espacial e sensoriamento remoto no desenvolvimento de modelos de funcionamento das áreas alagáveis. Docente do programa de Pós-graduação em Sensoriamento Remoto do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais desde 1985. Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/9857505876280820 Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: PESQUISADOR TITULAR III, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Luciana de Resende Londe, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais – CEMADEN
Possui doutorado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE (2008), mestrado em Engenharia Agrícola (Área de Concentração Água e Solos) pela Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP (2002) e graduação (Bacharelado e Licenciatura Plena) em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Uberlândia - UFU (1997). Tem experiência na área ambiental, com ênfase em recursos hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: sensoriamento remoto, limnologia, ficologia, cianobactérias,pigmentos algais, tratamento de água, qualidade da água. Realizou 6 meses de "doutorado sanduíche" em Edinburgh (UK) e morou por um ano em Valencia, Espanha. Trabalhou no Inter-American Institute for Global Change Research (IAI) e atualmente é Gerente de Pesquisas em Desastres Naturais no CEMADEN - Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais. Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/6188923725740534 Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Pesquisadora, Carga horária: 40
Claudio Clemente Faria Barbosa, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Possui graduação em Engenharia pela Universidade do Vale do Paraíba (1980), mestrado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1997) e doutorado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2005). Atualmente é tecnologista do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Tem experiência na área de Computação e Geociência, com ênfase em Sistemas de Informação geográfica e Sensoriamento Remoto, atuando principalmente no desenvolvimento de aplicações destas tecnologias em ecossistemas aquáticos. Participa de pesquisas da Rede Temática Geoma, desenvolvendo modelos de funcionamento das áreas alagáveis utilizando sensoriamento remoto e dados in situ. Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/1596449770636962 Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Tecnologista, Carga horária: 40
Carlos Alberto Sampaio de Araujo, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
É bacharel em Oceanografia (2007) e mestre em Oceanografia Química e Geológica (2010) pela Universidade de São Paulo. Possui experiência em sedimentação marinha e na utilização de geotecnologias aplicadas a ambientes marinhos, costeiros e de águas interiores. Atualmente realiza, junto a Divisão de Sensoriamento Remoto do INPE, atividades de pesquisa na área de limnologia aplicadas ao monitoramento de reservatórios. Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/4915211809920432 Vínculo: Colaborador, Enquadramento Funcional: Autônomo, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Camilo Daleles Rennó, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1992), mestrado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1995) e doutorado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2003). Atualmente é tecnologista senior III da Divisão de Processamento de Imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. É membro do corpo docente permanente do curso de Pós Graduação (Mestrado e Doutorado) em Sensoriamento Remoto (OBT/INPE) e do curso de Pós Graduação (Doutorado) em Ciência do Sistema Terrestre (CCST/INPE). Principais temas de atuação: Processamento de Imagens, Modelagem Hidrológica e Estudos da Amazônia. Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/7712719010541171 Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Tecnologista Senior III, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Publicado
19/12/2013
Edição
v. 8 n. 3 (2013)
Seção
Artigos

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