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Mapeamento da dinâmica fluvial na Volta Grande do Xingu por meio de imagens multitemporais do satélite Sentinel-1

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2019.

Main Author: Silvestre, Karina Serra
Other Authors: Guimarães, Renato Fontes
Format: Dissertação
Language: Português
Published: 2020
Subjects:
Recursos hídricos
Xingu, Rio (PA e MT)
Sensoriamento remoto
Online Access: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38349
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spelling ir-10482-383492020-06-29T13:10:09Z Mapeamento da dinâmica fluvial na Volta Grande do Xingu por meio de imagens multitemporais do satélite Sentinel-1 Silvestre, Karina Serra Guimarães, Renato Fontes Recursos hídricos Xingu, Rio (PA e MT) Sensoriamento remoto Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2019. As áreas inundáveis na região da Volta Grande do Xingu, Pará, têm sido intensamente pressionadas e degradadas devido às políticas de integração adotadas na região e, mais recentemente, em decorrência da construção da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. Para subsidiar o gerenciamento sustentável desses ecossistemas, este estudo visou detectar a dinâmica dos corpos d´água superficiais da Volta Grande do Xingu por meio da análise de imagens multitemporais de radar do satélite Sentinel-1 e o melhor threshold da água. Foram analisados o comportamento do retroespalhamento das amostras de água superficiais com os filtros espaciais Frost, Gamma e Lee, nas janelas 5x5, 7x7 e 9x9. A imagem de 26 de julho de 2017 com o filtro Frost 9x9 exibiu maior acurácia na delimitação de corpos d´água ao adotar um threshold de -20,71 dB usando a imagem Sentinel-2 de 28 de julho de 2017 como verdade (índice Kappa de 0,96 e exatidão global de 98,9%). Esse filtro e threshold foram empregados nas 34 imagens multitemporais Sentinel-1. A amplitude máxima do rio foi mapeada com as imagens da menor e maior vazão registrada pelo satélite durante o período de análise, sendo de 29 de setembro de 2016 (449 cm) e 04 de março de 2017 (848 cm), respectivamente. Além de representar a extensão da inundação, o mapa de ocorrência de água no pixel também representou o tempo que cada pixel ficou coberto por água, fornecendo um panorama do fluxo do rio ao longo do tempo. Isso permite um gerenciamento da vazão remanescente que garanta a manutenção dos ecossistemas aquáticos nos trechos de vazão reduzida, minimizando os impactos sociais, ambientais e econômicos. Os resultados demonstraram um grande potencial metodológico em extrair, de forma rápida, informações sobre a dinâmica de corpos d´água superficiais e em monitorar grandes extensões de áreas inundáveis. The flooded areas of the Volta Grande of Xingu have been intensely pressured and degraded due to the integration policies adopted in region and the construction of the Belo Monte Dam complex more recently. Therefore, the management of these ecosystems is crucial. So, this research aims to detect changes in the surface of the open water bodies from Volta Grande do Xingu, using multitemporal SAR images of Sentinel-1 satellite and best thresholding. The performance of Frost, Gamma and Lee filters in open water delineation was analyzed with windows size 5x5, 7x7 and 9x9. The image from July 26 of 2017 with Frost 9x9 filter exhibited greater accuracy in water bodies delineating. Adopting a -20,71 dB threshold, Kappa index result was 0.96 and overall accuracy 98.9%. This threshold was employed in 34 multitemporal Sentinel-1 images with Frost 9x9. The maximum amplitude of Xingu river was mapped with images demonstrating the smallest and largest flow during the analysis period, being September 29 of 2016 and March 4 of 2017, respectively. The pixel water map representing the time that each pixel was covered by water and show the extent of the flood, providing a panorama of river flow in the 34 images. This enables remnant flow management that ensures the maintenance of aquatic ecosystems in the reduced flow sections, minimizing social, environmental and economic impacts. The results demonstrated a great methodological potential to quickly extract information about the dynamics of surface water bodies and to monitor large areas of flooded areas. 2020-06-29T13:10:09Z 2020-06-29T13:10:09Z 2019-12-06 Dissertação SILVESTRE, Karina Serra. Mapeamento da dinâmica fluvial na Volta Grande do Xingu por meio de imagens multitemporais do satélite Sentinel-1. 2019. 62 f., il. Dissertação (Mestrado em Geografia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019. https://repositorio.unb.br/handle/10482/38349 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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