Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2007 |
| Autor(a) principal: |
Tiago Nunes Rabelo |
| Orientador(a): |
Waldir Renato Paradella,
Athos Ribeiro dos Santos |
| Banca de defesa: |
Camilo Daleles Rennó,
Carlos Roberto de Souza Filho |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
SAR (Synthetic Aperture Radar) images have been mainly used to geological applications based on a more qualitative approach, which tends to subutilize the total content of geological information available in the data. With the advent of polarimetric SAR systems, quantitative analysis is becoming essential, particularly when focusing on the understanding of the energy/target interactions in the microwave spectrum. This investigation aimed to evaluate in both qualitative and quantitative ways the geological applicability of multipolarized L-band SAR data acquired by the SAR-R99B system (SIVAM-CENSIPAM) in the Lower Curaçá River Valley, Bahia State. The study area is characterized by a semi-arid environment, with a flat topographic terrain, showing shallow residual soils well correlated to the substratum and sparse caatinga vegetation. Geologically, the region is part of the São Francisco Craton, and comprises Paleoproterozoic granulites, gneisses, granites and a sequence of Cu-mineralized maficultramafic intrusives. Subordinately, metasedimentary rocks represented by schists, phyllites, marble of Neoproterozoic ages are also found. The methodology can be divided into two steps: (1) qualitative analysis based on photogeological interpretation of the multipolarized images and (2) quantitative analysis through statistical approaches (linear regression and separability) using as input backscattered responses (backscattering coefficient of Lhh, Lvv, Lhv, Lvv/Lhv and Lhh/Lhv) and surface roughness information (micro-topography). The investigation has allowed several findings: (1) the qualitative analysis showed that Lvv polarization presented an overall best performance in the discrimination of the main rock units and in the characterization of the main geological structures in the study area. The poorest performance was related to Lhh; (2) statistical analysis based on linear-regression indicated Lvv polarization as the most sensitive band to the micro-topographic variations, followed by Lhh, Lhv and ratio Lvv/Lhv. Furthermore, the ratio Lhh/Lhv presented the poorest correlation with surface roughness; (3) separability analysis also pointed out the Lvv polarization as the most important band in the discrimination of mafic-ultramafic responses related to Vertisols, followed by Lhv and Lhh; (4) moisture affecting the dielectric properties of soils and vertical structure of caatinga vegetation were important controls in the backscattered responses which favored the rock unit discrimination. Finally, the high spatial resolution of the SAR images was important in the detection of the geological structures in the area. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/07.02.17.38
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Resumo: |
As imagens SAR (Synthetic Aperture Radar) têm sido utilizadas em aplicações geológicas principalmente por meio de abordagens mais qualitativas, o que subutiliza o conteúdo total de informação geológica neste tipo de dado. Com o advento de sensores polarimétricos, as análises mais quantitativas das imagens multipolarizadas tornaram-se imprescindíveis, com a necessidade um melhor entendimento da interação energia/alvo, que favoreça a derivação de informações de significado geológico. O objetivo desta investigação foi o de avaliar, de modo qualitativo e quantitativo, a aplicabilidade em aplicações geológicas das imagens em banda L, multipolarizadas, do sensor SAR-R99B do sistema SIVAM-CENSIPAM no Baixo Vale do Rio Curaçá, Bahia. A área de estudo é caracterizada por clima tropical semi-árido, apresenta relevo dominantemente plano, solos residuais rasos diretamente relacionados com o substrato e vegetação típica de caatinga. Geologicamente, a região é parte do embasamento norte do Cráton São Francisco e compreende granulitos, gnaisses, e migmatitos, granitóides e uma seqüência de rochas máfico-ultramáficas intrusivas mineralizadas em cobre, todos de idade paleoproterozóica. Subordinadamente, ocorrem seqüências de rochas metassedimentares representadas por xistos, filitos e mármores, de idade neoproterozóica. A metodologia dividiu-se em duas etapas principais: (1) avaliação qualitativa a partir do emprego das técnicas de fotointerpretação geológica nas imagens multipolarizadas, 2) avaliação quantitativa por meio de análises estatísticas (regressão linear e separabilidade) utilizando dados de respostas de retroespalhamento das imagens polarizadas (coeficiente de retroespalhamento de Lhh, Lvv, Lhv, Lhh/Lvv e Lvv/Lhv) e dados de rugosidade superficial (microtopografia). Os resultados mostraram que: (1) a análise qualitativa indicou que a polarização Lvv apresentou melhor desempenho na discriminação das principais unidades litológicas e na caracterização das principais estruturas geológicas da área. O pior desempenho foi relacionado à polarização Lhh; (2) a análise quantitativa, baseada na regressão linear, indicou a polarização Lvv como a mais sensível às variações da microtopografia, seguida de Lhh, Lhv e da razão Lvv/Lhv. Além disso, a razão Lhh/Lhv não apresentou relação significativa com a microtopografia; (3) a análise de separabilidade também apontou a polarização Lvv como o melhor canal na discriminação das rochas máfico-ultramáficas relacionadas aos vertissolos, seguido das polarizações Lhv e Lhh. (4) a constante dielétrica resultante da umidade nos vertissolos e da água na vegetação verde e, subordinadamente, a estrutura vertical da vegetação da caatinga foram importantes controles nas respostas de retroespalhamento, as quais favoreceram a discriminação das litounidades. Finalmente, a alta resolução espacial das imagens SAR foi importante na identificação das estruturas geológicas na área. |
