Avaliação de métodos single channel na estimativa da temperatura da superfície terrestre no hemisfério sul a partir de dados orbitais no infravermelho termal

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Costa, Savannah Tâmara Lemos da
• Orientador(a): Rolim, Silvia Beatriz Alves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sensoriamento remoto; Dados climatologicos; Temperatura de superfície
• Palavras-chave em Inglês: Radiative transfer; Atmospheric correction; Single channel
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/252888

Diversos métodos tem sido propostos para estimar a Temperatura da Superfície Terrestre (LST) a partir de dados do infravermelho termal obtidos por satélites. Esses esforços são uma tentativa de minimizar os erros impostos na solução não-linear da transferência radiativa no sistema superfície-atmosfera. Além disso, a correção atmosférica em dados termais é um dos fatores fundamentais para obter LST acurada. Os métodos Single Channel (SC) permitem derivar a LST a partir da radiância medida em uma banda. Assim, consistem em uma oportunidade para estimar LST de longo prazo com os dados termais da série Landsat, com quase 40 anos de registro. Contudo, a maioria dos SC é desenvolvida e projetada para as condições atmosféricas e de superfície do Hemisfério Norte. Nesse contexto, essa dissertação objetivou avaliar o desempenho dos algoritmos Generalized Single Channel (GSC), Improved Single Channel (ISC) e Surface Temperature product (produto ST) na estimativa da LST em uma região litorânea do Hemisfério Sul. Para tanto, um campo de dunas composto por 99,53% de quartzo foi selecionado e dados do Landsat 8 TIRS foram utilizados. Inicialmente, para fundamentar a avaliação, investigou-se a aplicabilidade de perfis verticais de diferentes resoluções espaciais e horizontais, derivados de produtos de reanálise NCEP, na correção atmosférica, bem como, os impactos gerados na estimativa da LST. Os resultados mostraram que os perfis NCEP CFSv2 de resoluções originais e os perfis NCEP FNL utilizados pela Calculadora de Parâmetros de Correção Atmosférica (ACPC) da NASA foram os mais adequados para a correção atmosférica. Considerando as vantagens da ACPC, ela também foi utilizada para estimar os dados atmosféricos empregados nos algoritmos GSC e ISC na avaliação. O algoritmo ISC (RMSE de 0,69 K) apresentou o melhor desempenho na estimativa da LST, seguido do GSC (RMSE de 2,5 K) e do produto ST (RMSE de 4,24 K). De modo geral, concluiu-se que o ISC se mostrou o mais adequado para calcular a LST, podendo ser aplicado em estudos de balanço de energia, onde um erro de até 2 K é aceitável. Confirmou-se, portanto, a importância da análise dos métodos SC no presente trabalho, justificada pela sua aplicação em dados de radiância de sensores termais com uma banda, principalmente para estudos com séries temporais de LST da série Landsat, além de situações de mau funcionamento de canais espectrais.