Monitoramento de processos de degradacao de terras em ambiente tropical no territorio brasileiro atraves de dados do sensor aster.

• Processo: 07/03882-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geografia Física
• Pesquisador responsável: Carlos Roberto de Souza Filho
• Beneficiário: Luiz Eduardo Vicente
• Instituição Sede: Instituto de Geociências (IG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Sensoriamento remoto Aster
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aster | classificação hiperespectral | degradação de terras | Sensoriamento Remoto | sistemas ambientais tropicais | Sensoriamento Remoto

Resumo

O progressivo aumento da ocupação e uso intensivo de sistemas ambientais em âmbito global gera conseqüências como a degradação de terras, alteração nos ciclos hidrológicos e de nutrientes e diminuição da capacidade de retenção de carbono. Neste sentido, a utilização de sensoriamento remoto orbital tem contribuído para o estudo das transformações em sistemas ambientais, principalmente devido às suas características multi-escalares de abrangência espacial e temporal. Esse tipo de abordagem permite a realização de análise sistêmica por meio da utilização de técnicas de processamento digital de imagens, aliadas ao conhecimento do comportamento espectral dos materiais sob investigação em escala detalhada (componentes físicos e químicos), bem como sua distribuição espacial enquanto sistema ambiental. Estudos deste tipo ainda são raros em áreas tropicais, exigindo um maior conhecimento das suas características espectrais locais. No caso específico do Brasil, o problema da degradação de terras tem exemplos contundentes por meio de processos de arenização que ocorrem mais fortemente em regiões como o Sul, Centro-Oeste e Nordeste, porém, sempre associadas a fragilidade de tipos de solo e alteração do sistemas ambientais naturais, tais como o Cerrado. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de sistemas ambientais tropicais, com ênfase na degradação de terras, visando o aprofundamento e aprimoramento dos estudos desenvolvidos durante o período de doutoramento, os quais envolvem o uso do ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) e de técnicas de processamento hiperespectrais associadas. Para tanto serão utilizadas imagens ASTER nos intervalos espectrais do visível (0.52-0.69µm), infravermelho próximo (0.78-0.86 µm), infravermelho de ondas curtas (1.60 a 2.43 µm) e infravermelho termal (8-12µm). Os dados ASTER serão submetidos a procedimentos de correção atmosférica considerando parâmetros tropicais locais e técnicas de classificação hiperespectral adaptadas para este sensor: (i) Minimum Noise Fraction, (ii) Purity Pure Index, Visualização n-dimensional, e os algoritmos Spectral Angle Mapper e Mixture Tuned Matched Filtering. A fim de se abranger características ambientais diversas, serão escolhidas áreas de estudo em diferentes regiões do Brasil, sendo que cada uma dessas regiões apresenta situações particulares relativas a degradação de terras. Para validação dos dados do sensor ASTER serão utilizados, além de dados de campo, análises espectrais teóricas com base em bibliotecas espectrais, medidas espectrorradiométricas locais, bem como análises por difratrometria de raio X. Como resultado espera-se: (i) contribuir para o conhecimento das propriedades espectrais análogas a materiais e processos (e.g. tipos de solos) próprios de ambientes tropicais, por meio da utilização de dados multiespectrais ASTER; (ii) utilizar e aprimorar métodos de processamento hiperespectral adaptados aos dados do sensor ASTER visando o mapeamento de áreas degradadas e sujeitas à degradação de terras; (iii) utilizar e avaliar diferentes intervalos espectrais, abrangendo o visível (0.52-0.69µm), o infravermelho próximo (0.78-0.86 µm), o infravermelho de ondas curtas (1.60 a 2.43 µm), e o infravermelho termal (8-12µm), para a detecção e discriminação de componentes minerais típicos de solos tropicais, bem como de fitofisionomias. Neste sentido destaca-se a utilização do infravermelho termal com dados convertidos à emissividade objetivando a identificação do comportamento espectral de alvos, visto que estudos deste tipo ainda são raros no Brasil, e representam um importante ganho informacional no que se refere ao mapeamento da superfície terrestre. Isso se deve tanto pela menor influência da atmosfera nessa região do espectro, quanto pela mesma apresentar as melhores feições diagnósticas de importantes componentes minerais envolvidos em processos de degradação de terras, como o quartzo, por exemplo.