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LC-07 Resumo

Análises de Múltiplas Escalas com Sensoriamento Remoto Óptico e de Microondas na Bacia Amazônica: Aplicações às Medições Biogeoquímicas e Modelagem

Bruce R Forsberg — INPA - Instituto Nacional de Pesquisas na Amazonia (SA-PI)
John M. Melack — University of California, Santa Barbara (US-PI)
Evlyn Novo — DSR (INPE) (SA-PI)

Objetivos





Propomos realizar análises

multi-temporal, multi-escalas e multi-sensores das inundações e vegetações em

várzeas na bacia Amazônica que será integrada às medidas biogeoquímicas e às

atividades de modelagem do LBA. 





Nossas análises propostas, usando

sensoriamento remoto, incluirão dados de sensores ópticos (Landsat, AVHRR e

EOS), de sensores passivos de microondas (SMMR/SSMI) e de sensores ativos de

microondas (SIRC, JERS, ERS e Radarsat), os quais serão usados para determinar

a extensão da variabilidade temporal das inundações na Amazônia. Forneceremos:

1) mapeamento sinótico e sazonal das inundações e estrutura das vegetações de

várzeas da Amazônia; 2) dados de vegetação e de inundações dentro de uma base

de dados GIS, e 3) resultados de nossas análises de vegetação de várzeas e

inundações relacionados a aspectos hidrológicos, ecológicos e biogeoquímicos de

outros estudos contemplados dentro do LBA. 





Propomos períodos estimados de tempo da

ordem de dias a meses para gravar imagens, com diferentes sensores de

sensoriamento remoto usados em análises de inundação. Baseados em análises das

resoluções espaciais e temporais dos sensores de satélites, determinamos que a

fusão de dados obtidos de várias plataformas será crítica para assegurar

cobertura temporal apropriada para as escalas espaciais. Antecipamos que haverá

um mapeamento limite de inundações para os principais rios com bacias de

drenagem da ordem de 1 000 a 10 000 km2 quando as condições de

inundações ocorrerem de uma semana a um mês. Sítios individuais podem ser

também mapeados acima e abaixo deste limite, dependendo da geomorfologia local

e da hidrologia de inundação.





Antecipamos também que resultados de

nossas análise serão de importância para as atividades do LBA associadas a: 1)

emissões de metano e outros gases traços; 2) dinâmica do carbono em florestas

inundadas; 3) uso de terras em várzeas; 4) modelagem hidrológica regional, e 5)

detecção da variabilidade climática sazonal e interanual.





Implementação





O planejamento de implementação é

descrito abaixo:





Sensoriamento óptico





A técnica mais eficiente para rastrear a

zona de influência das águas de um rio em várzeas, ao contrário de influências

locais, é através de dados ópticos de resolução suficientemente grandes.

Modificaremos nossos métodos presentes para análise de sedimentos em suspensão

para incorporar dados de instrumentos ópticos que serão coletados durante o

LBA, como, por exemplo, os de Landsat 7, MODIS e AVHRR. As análise das imagens

será limitada pela presença de nebulosidade intensa ou áreas de fumaças.





Sensoriamento com sensores

ativos de microondas





Planejamos usar uma abordagem de

multi-estágios, hierárquica e baseadas em regras para delinear a inundação em

várzeas usando um modelo de árvore de decisões que constrói uma classificação

binária, dividindo os dados em subconjuntos homogêneos crescentes. Será feito o

mapeamento de áreas de inundação em pequena escala (12.5 m 100 m de espaçamento

de píxeis) usando uma combinação de dados JERS (LHH), Radarsat (CHH) e

ERS-2(CVV). Todos estes dados fornecerão cobertura multi-temporal de regiões

selecionadas; somente o ScanSAR do Radarsat fornecerá cobertura multi-temporal

de toda a bacia Amazônica durante a realização do LBA. 





Sensoriamento com sensores

passivos de microondas





Sensores de baixa resolução, como por

exemplo, o Radiômetro de Varredura de Multi-Canais em Microondas (SMMR) e o

Imageador em Microondas com Sensores Especiais (SSMI) permitem uma visão

sinótica da bacia Amazônica que complementará os dados de alta resolução do SAR

e dos sensores ópticos. Desenvolvemos modelos de misturas lineares que

incorporam as assinatura espectrais na região de microondas dos principais componentes

para estimar áreas inundadas fracionais. Os dados serão obtidos em resolução

celular de 0.25o x 0.25o e valores modais para cada

período de 2 semanas serão usados para determinar as áreas inundadas.





Experimentos

de Campos





Serão necessários levantamentos de campo

nos sítios chaves do LBA e várzeas selecionada para validar nossas

classificações e mapeamentos. Estes levantamentos implicam em videografia de

baixa altitude e inspeções de superfícies de água e terra. Geolocação de linhas

de vôo e sítios na superfície será feita com unidades portáteis de GPS. Além

disso, usaremos informações obtidas de videografia de baixa altitude de muitas

horas, observações de campo coletadas previamente, bem como aquelas publicadas

na literatura e de contatos pessoais. A fim de melhorar a correlação entre o

nível da água e a extensão da inundação nas várzeas distantes dos rios

principais ou estações de medidas de níveis de rios, instalaremos registradores

automáticos de níveis de rios.





Cronograma





Durante o primeiro ano do projeto, nos

concentraremos na extensão e validação dos algoritmos de classificações ópticas

e de microondas e na reunião de conjuntos de dados multi-temporais do ERS,

Radarsat, JERS, Landsat e SSMI. Durante o segundo e terceiro anos, será

enfatizada a produção e distribuição de mapas de inundações e vegetações nas

várzeas, de interesse para os outros projetos do LBA e para nossas próprias

análises complementares.





Data

da última atualização:
18 de maio de 1998







 






última modificação: 04/18/02 08:59:16 AM


email de contato:

lbaeco-info@lba-email.gsfc.nasa.gov



responsável na NASA: Dr. Darrel Williams, Code 923


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