Análise multi-angular de fitofisionomias do bioma cerrado com dados MISR/Terra / Multi-angular analysis of the Brazilian Savanna physiognomies with MISR/TERRA data

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Imagens do sensor Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR), que está a bordo do satélite TERRA (EOS-AM1), foram utilizadas para investigar o uso potencial de dados multiangulares para a discriminação de cinco fitofisionomias do Cerrado (Floresta Estacional, Mata Seca, Mata Ciliar, Cerrado stricto sensu e Cerrado Ralo) em quatro datas distintas (novembro de 2003; abril, julho e outubro de 2004). Os dados multiangulares foram obtidos em nove câmeras de 0° (An), ±26,1° (Af, Aa), ±45,6° (Bf, Ba), ±60° (Cf, Ca), ±70,5° (Df, Da), relativas ao nadir, ambos para frente (+) e para trás (-) ao longo da trajetória orbital. Cada câmera fornece dados em quatro bandas espectrais (azul, verde, vermelho e infravermelho próximo). A área de estudo está localizada na porção noroeste do Estado de Minas Gerais. Para caracterizar o comportamento espectro-angular das fitofisionomias nas estações seca e chuvosa, uma Análise por Principais Componentes (APC) foi aplicada sobre 1800 espectros (10 pixels, 5 fitofisionomias, 9 ângulos de visada) em cada data, usando os valores do Fator de Reflectância Bidirecional (BRF) das 4 bandas MISR como variáveis de entrada. Perfis espectro-angulares de BRF e do Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) foram analisados para cada fitofisionomia e para cada data. Para fins de classificação das fitofisionomias, o algorítmo da Máxima Verossimilhança (MAXVER) foi utilizado e os resultados de classificação foram comparados com um mapa de referência. Parâmetros dendrométricos destas fitofisionomias, coletados em campo, e dados auxiliares do sensor MISR (índice de área foliar, fração da vegetação fotossintenticamente ativa) foram usados para melhor entender a dinâmica espectro-angular-temporal destas classes de vegetação. Os resultados mostraram que: (a) a transição da região preferencial do espalhamento frontal para a de retroespalhamento foi caracterizada por um deslocamento dos escores da esquerda para a direita do eixo PC1, que representou a reflectância média dos componentes de cena. Isto ocorreu apenas para as imagens adquiridas no plano principal (PP) (abril, julho e outubro de 2004) devido a dominância de componentes iluminados do dossel vistos pelo sensor na direção de retroespalhamento; (b) os perfis das fitofisionomias fortemente afetadas pelos efeitos espectrais da sazonalidade, como a Mata Seca, ocuparam posições distintas ao longo da segunda componente (PC2), que refletiu principalmente variações na reflectância das bandas do infravermelho próximo e do vermelho; (c) para a imagem obtida no plano ortogonal (PO) (novembro de 2003), a resposta espectro-angular das fitofisionomias foi aproximadamente simétrica, em torno do nadir, em função de proporções similares de componentes iluminados e sombreados do dossel vistos pelo sensor. Para as demais imagens obtidas no PP, a resposta espectro-angular foi anisotrópica, especialmente para Cerrado Ralo; (d) o ângulo de visada que produziu o retroespalhamento máximo da radiação variou com o ângulo zenital solar nas imagens adquiridas no PP: abril-julho (câmera Bf ou visada de -45,6o) e outubro (câmera Af ou visada de -26,1o). Para a imagem adquirida no PO (novembro), o retroespalhamento máximo ocorreu ao nadir; (e) o cálculo do NDVI não removeu completamente os efeitos direcionais da vegetação, que foram mais fortes com a diminuição do índice de área foliar na estação chuvosa; (f) os melhores resultados de exatidão de classificação e do índice Kappa foram obtidos com as imagens da estação seca e na região preferencial do retroespalhamento (câmeras f). O ângulo de observação mais favorável para a discriminação das fitofisionomias compreendeu a visada de máximo retroespalhamento da radiação, que variou desde o nadir até a câmera Bf entre as datas analisadas. Estes resultados demonstram o potencial do uso de dados multiangulares para melhorar a discriminação e mapeamento de fitofisionomias do Cerrado com o advento da nova geração de sensores multiangulares.

ASSUNTO(S)

fitofisionomias brazilian savanna multiangle imaging spectroradiometer (misr) normalized difference vegetation index (ndvi) cerrado sensoriamento remoto multiangular fator de reflectância bidirecional (frb) multiangle remote sensing physiognomies indice de vegetação da diferença normalizada (ivdn) bidirectional reflectance factor (brf)

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