Análise da turbidez na planície de inundação de Curuaí (PA, Brasil) integrando dados telemétricos e imagens MODIS/TERRA

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Enner Herenio de Alcântara
• Orientador(a): José Luiz Stech, Cláudio Clemente de Faria Barbosa
• Banca de defesa: João Antonio Lorenzzetti, Yosio Edemir Shimabukuro, Fábio Roland
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
• País: BR
• Resumo em Inglês: The hypothesis that motivated the accomplishment of this research was: the turbidity has a variation in response of flood pulse in the Curuai floodplain and this response could be folloied with the use of satellite images and in-situ data (ground data and telemetric data). Thus, the objective of the work was evaluate the turbidity behavior in the Curuai floodplain during the hydrological cycle. The response of turbidity in the floodplain was studied in two scales: first, point-temporal (turbidity sampling by Environmental Monitoring System-SIMA); second, spatial-temporal analysis (turbidity distribution using MODIS/ TERRA images). As the two scales are distinct, the treatment methods had also been distinct. For treatment of the point-temporal scale, we used a non-linear method called Wavelet Transform. For spatial-temporal scale, we used five field campaigns with turbidity sampling. This ground data was treated with Ordinary Kriging. A Spectral Linear Mixture Model was applied in MODIS image during 2003 to 2005, to verify the turbidity distribution during the hydrological cycle. The main results were: [1] the annual flood pulse is the main driving force that modulates turbidity values in the Curuai floodplain; [2] the results derived from Spectral Linear Mixture Model showed that the north region of floodplain is more turbid than the south region; [3] it`s difficult to adjust a unique mathematical function for estimating the turbidity in floodplain. Thus, we conclude that the turbidity variability, both in two scales, it is a response to the flood pulse.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/02.15.17.09

A hipótese que motivou a realização desta pesquisa foi a de que a turbidez da água na planície de Curuaí variava como resposta ao pulso de inundação, e que esta resposta poderia ser acompanhada com o uso de imagens de satélite e dados in-situ transmitidos telemetricamente. Assim, o objetivo do trabalho foi o de avaliar o comportamento da turbidez na planície de Curuaí durante o ciclo hidrológico. A resposta da turbidez na planície de inundação foi estudada em duas escalas: a primeira pontual, isto é, dados de turbidez coletados automaticamente e transmitidos via enlace de satélite; e o segundo espacial, ou seja, a partir de amostras distribuídas na planície coletadas in-situ e imagens MODIS/Terra. Por se tratar de duas escalas distintas, os métodos utilizados para tratamento dos dados também foram distintos. Para a escala pontual foi gerada uma série temporal de turbidez, com freqüência de 1 em 1 hora. Essa série foi tratada com o uso da Transformada de Wavelet. Na escala espacial foram utilizados dados de cinco campanhas de campo com amostras em toda a planície. Esses dados foram analisados através da Krigeagem Ordinária para a espacialização das amostras. Para verificar como a turbidez se comportava ao longo do ciclo hidrológico o Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME) foi aplicado às imagens MODIS/Terra. Os principais resultados obtidos com a aplicação desses métodos foram: [1] foi observado que tanto na escala pontual (medidas de turbidez efetuadas por telemetria) quanto na espacial a turbidez apresenta o seu máximo nas épocas de águas baixas, enquanto o contrário ocorre nas águas altas; [2] na escala espacial, a interpolação da turbidez in-situ através da Krigeagem Ordinária e o MLME aplicado as imagens MODIS/Terra, mostraram que a as maiores turbidezes se concentraram durante o ciclo hidrológico nas regiões noroeste e norte da planície; [3] não foi possível o ajuste de uma única função para a estimativa da turbidez das águas da planície; sendo que na época de águas baixas, devido ao alto desvio padrão e alta variância das amostras de turbidez, não foi possível ajustar nenhuma função que fosse significativa para estimativa da turbidez. Assim, se conclui que a turbidez, seja pontual ou espacialmente, responde ao pulso de inundação através de sua variação no espaço e tempo.