Influência da geometria de aquisição de dados sobre o EVI na estação seca em floresta tropical utilizando dados MISR/TERRA

• Autor(a) principal: Yhasmin Mendes de Moura
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.09.13.23

Eventos recentes de secas severas na Amazônia têm recebido grande atenção na literatura, pois possuem efeitos no ciclo global do carbono e no funcionamento dos ecossistemas florestais, especialmente quando se considera os cenários de secas mais freqüentes e intensas devido às mudanças climáticas. Estudos baseados em dados de sensoriamento remoto, utilizando o índice \textit{Enhanced Vegetation Index} (EVI) do sensor \textit{Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer} (MODIS/Terra), têm mostrado resultados controversos sobre a vulnerabilidade de florestas tropicais a estes eventos. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da geometria de iluminação e de visada sobre a variabilidade intra- e inter-anual do EVI na estação seca (maio a setembro) de floresta tropical usando, de forma inédita para tal análise, dados adquiridos pelo sensor \textit{Multi- angle Imaging SpectroRadiometer} (MISR/Terra). Uma série temporal de imagens MISR foi utilizada sobre a floresta estacional semidecidual na região do Parque Índigena do Xingu, incluindo dois anos de secas severas (2005 e 2010) e quatro anos não secos (2006 a 2009), com dados adquiridos em 4 bandas espectrais e 9 ângulos de visada. Para avaliação das variações intra-anuais, foram analisados os efeitos de visada e de direção de imageamento (retro-espalhamento e espalhamento frontal) a partir dos perfis espectro-angulares do EVI e da reflectância das bandas utilizadas na sua determinação. Efeitos de iluminação solar sobre o EVI foram avaliados a partir do comportamento do índice com a variação do ângulo zenital solar (AZS) do início (Maio) para o final (Setembro) da estação seca, fixando-se a câmera ao nadir. Além disso, um Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME) também foi usado para este propósito. Para fins de comparação, o \textit{Normalized Difference Vegetation Index} (NDVI) serviu como referência. Para análise das variações inter-anuais do EVI, foram avaliados os perfis dos valores médios de EVI para todos os anos em todo o período da estação seca, fixando-se a câmera ao nadir. Após esta etapa preliminar, foram calculadas diferenças entre as imagens MISR EVI ao nadir com o intuito de inspecionar variabilidades em pares de meses com datas próximas entre anos secos e não secos. Por fim, padronizou-se o EVI para cada um dos dois anos secos (2005 e 2010) em relação aos demais anos não secos (2006 a 2009). Os resultados mostraram que o EVI foi muito mais afetado pelo ângulo de visada e pela direção de imageamento que o NDVI, especialmente entre $\pm$ $45,6°$. O EVI também apresentou alta correlação positiva com a reflectância da banda do infravermelho próximo (IVP) para todas as câmeras MISR. O EVI se mostrou fortemente relacionado com a variabilidade do AZS, devido ao aumento na reflectância do IVP com a diminuição do AZS (de $42°$ em julho a $28°$ em setembro). A alta correlação negativa entre a fração sombra e o EVI também confirmou os efeitos de iluminação solar sobre este índice. Na análise inter-anual não foram encontrados padrões distintos entre os perfis de EVI dos anos secos (2005 e 2010) e não secos (2006 a 2009). As diferenças das imagens MISR EVI entre os meses de anos secos e não secos mostraram padrão aleatório e dentro do desvio padrão médio calculado entre maio e setembro de 2005 e 2010 ($\pm$ 0,03). A partir da padronização foi possível verificar que o EVI foi maior para a seca de 2005 (0,349 $\pm$ 0,839) do que para o evento de 2010 (0,041 $\pm$ 0,754). Devido às incertezas associadas aos dados, um simples procedimento de troca de trimestre no cálculo da padronização fez com que as médias se invertessem, sendo maior para 2010 (0,430 $\pm$ 0,844) do que para 2005 (0,005 $\pm$ 0,821). Em ambos os casos, evidências de verdejamento (\textquotedblleft\textit{greening}\textquotedblright) em larga escala não foram observadas na floresta estacional semidecidual do Parque Indígena do Xingu associado à ocorrência de secas severas nos anos de 2005 e 2010.