Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2012 |
| Autor(a) principal: |
Rafael Damiati Ferreira |
| Orientador(a): |
Evlyn Marcia Leão de Moraes Novo,
Cláudio Clemente de Faria Barbosa |
| Banca de defesa: |
Camilo Daleles Rennó,
João Sarkis Yunes |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
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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: |
Eutrophication is a frequent process in freshwaters environments which results in high chlorophyll-a concentrations (Chl-\textit{a}) in water. Chlorophyll quantification is usually based on collecting and filtering water samples, followed by appropriate storage and transportation for final laboratory analysis. This operation, although highly reliable and accurate, is time consuming and involves high logistical and analytical costs and may hinder studies in remote regions. These factors imply a demand for less expensive and faster sampling methods, among them the fluorescence spectroscopy and remote sensing techniques. The aim of this work was to develop a method for Chl-\textit{a} estimation in optically complex waters (Case 2) based on limnological, spectral and fluorometric data. The study area comprises the Curuai Amazon floodplain region. Three major steps were accomplished: \textit{in situ} data acquisition, fluorescence analysis and Chl-\textit{a} estimation from remote sensing. In the first step, water quality parameters at 27 sampling stations distributed along the floodplain lakes were collected. The fluorescence analysis step consisted on the search for regression models between the Chl-\textit{a} and \textit{in vivo} fluorescence in sampling stations. Finally, in the third step the Chl-\textit{a} values obtained through analytical method and the Chl-a estimated by fluorometry were used to generate models for Chl-\textit{a} quantification by using in situ spectral data and MODIS image. The results indicate the potential of fluorometry to estimate Chl-\textit{a} in Case 2 waters, since it was possible to fit a model ($R^{2}$ = 0.94, p<$10^{-5}$) for the main lake of Curuai floodplain. Remote sensing data have allowed adjustments between the Chl-\textit{a} from sampling stations and MODIS bands acquired simultaneously to field campaign ($R^{2}$ = 0.69, p<0,02). spectra ($R^{2}$ = 0.75), simulated MODIS bands ($R^{2}$ = 0.81) and MODIS image bands acquired simultaneously to the field campaign ($R^{2}$ = 0.70). However, it was not possible to correlate the MODIS spectral data with Chl-\textit{a} estimated by fluorescence, in view of the technical limitations of the sensor (poor spatial and spectral resolution) and the environmental complexity of study area. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/04.12.16.46
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Resumo: |
A eutrofização é um processo frequente em ambientes aquáticos continentais que resulta na presença de grandes concentrações de clorofila-\textit{a} (Chl-\textit{a}) na água. Tradicionalmente, a quantificação da Chl-\textit{a} é realizada através da coleta de amostras em campo, seguida do armazenamento e transporte adequado até a análise final em laboratório. Entretanto, este é um processo que envolve grandes custos logísticos e analíticos, principalmente em estudos realizados em regiões remotas. Estes fatores implicam na demanda por métodos de amostragem baratos e eficientes, dentre os quais as técnicas de espectroscopia de fluorescência e o sensoriamento remoto. O objetivo desde trabalho foi desenvolver um método para a estimativa da concentração de clorofila-\textit{a} em águas opticamente complexas (Caso 2) utilizando dados limnológicos, fluorométricos e espectrais. A área de estudo compreende a região da planície de inundação amazônica do Lago Grande do Curuai - PA. Três principais etapas foram realizadas: aquisição dos dados \textit{in situ}, análise da fluorescência e estimativa da concentração de clorofila por sensoriamento remoto. Na primeira etapa foram coletados parâmetros de qualidade da água em 27 estações amostrais distribuídas nos vários lagos da planície de inundação. A etapa de análise da fluorescência consistiu na busca por modelos de regressão entre a Chl-\textit{a} e a fluorescência \textit{in vivo} nas estações amostrais. Finalmente, na terceira etapa os valores de Chl-\textit{a} obtidos através de análise laboratorial, bem como os estimados pela fluorometria foram utilizados na tentativa de gerar modelos de quantificação da Chl-\textit{a} a partir dos dados espectrais \textit{in situ} e de imagens MODIS. Os resultados indicam o potencial de aplicação da fluorometria para a estimativa da Chl-\textit{a} em águas do Caso 2, tendo em vista o ajuste obtido ($R^{2}$=0,94, p<$10^{-5}$) no principal lago da planície de Curuai. Os dados de sensoriamento remoto permitiram obter ajustes entre a Chl-\textit{a} das estações amostrais e as bandas da imagem MODIS adquiridas concomitantemente à realização da campanha de campo ($R^{2}$=0,69, p<0,02). Entretanto, não foi possível correlacionar os dados espectrais do produto MODIS com a Chl-\textit{a} estimada pela fluorescência, tendo em vista as limitações técnicas do sensor (resolução espacial e espectral) e a complexidade do ambiente de estudo. |
