Modelagem espectral para determinação de fluxo de CO2 em áreas de caatinga preservada e em regeneração

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Cloves Vilas Boas Dos
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFS
Texto Completo: http://localhost:8080/tede/handle/tede/623
Resumo: There is a great need for the development of more efficient systems for monitoring the dynamics of atmospheric carbon so that there is a better understanding of the interactions between the biosphere and the atmosphere. However, it is critical that these technologies have high coverage and low cost. In the vegetation, the process of biomass generation through photosynthesis is a determining factor in the way a vegetated area will appear radiometrically in the satellite images, therefore, the remote sensing becomes an alternative to the monitoring of this dynamics, having a High coverage and have a low cost. The objective of this work is to analyze the dynamics of CO2 fluxes in the Caatinga Biome by means of multispectral remote sensing, verifying the potential of multispectral images in the detection of CO2 fluxes in areas of preserved Caatinga and in a regenerated state. The study was carried out in areas of Caatinga in the municipality of Petrolina-PE and Araripina-PE, areas that are monitored by micrometeorological stations. The methodology adopted was based on the modeling of the Carbon Forest Sequestration Index (CO2flux) that measures the efficiency of the carbon sequestration process by vegetation, and proposes the integration of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with the Index of Photochemical Reflectance (PRI). For the database, 22 OLI (Landsat-8) multispectral scenes were used together with field-measured meteorological data to verify the relationship between the variables analyzed. The results showed that the vegetation of the Caatinga has seasonal variations in CO2 flows in regions with different vegetation types. The CO2flux index can be applied to determine the CO2 fluxes, presenting better adjustments when the CO2 data are compared using the 1 pixel reading in the image, showing to be more efficient in relation to the analysis with the footprint in. However, based on spectral models of vegetation, it was possible to determine the dynamics of CO2 flows in areas of preserved Caatinga and in regeneration state using data extracted from multispectral sensors.
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In the vegetation, the process of biomass generation through photosynthesis is a determining factor in the way a vegetated area will appear radiometrically in the satellite images, therefore, the remote sensing becomes an alternative to the monitoring of this dynamics, having a High coverage and have a low cost. The objective of this work is to analyze the dynamics of CO2 fluxes in the Caatinga Biome by means of multispectral remote sensing, verifying the potential of multispectral images in the detection of CO2 fluxes in areas of preserved Caatinga and in a regenerated state. The study was carried out in areas of Caatinga in the municipality of Petrolina-PE and Araripina-PE, areas that are monitored by micrometeorological stations. The methodology adopted was based on the modeling of the Carbon Forest Sequestration Index (CO2flux) that measures the efficiency of the carbon sequestration process by vegetation, and proposes the integration of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with the Index of Photochemical Reflectance (PRI). For the database, 22 OLI (Landsat-8) multispectral scenes were used together with field-measured meteorological data to verify the relationship between the variables analyzed. The results showed that the vegetation of the Caatinga has seasonal variations in CO2 flows in regions with different vegetation types. The CO2flux index can be applied to determine the CO2 fluxes, presenting better adjustments when the CO2 data are compared using the 1 pixel reading in the image, showing to be more efficient in relation to the analysis with the footprint in. However, based on spectral models of vegetation, it was possible to determine the dynamics of CO2 flows in areas of preserved Caatinga and in regeneration state using data extracted from multispectral sensors.Há uma grande necessidade no desenvolvimento de sistemas mais eficazes para o monitoramento da dinâmica do carbono atmosférico, para que haja uma melhor compreensão das interações entre a biosfera e a atmosfera. No entanto, é fundamental que essas tecnologias possuam alta cobertura e um baixo custo. Na vegetação, o processo de geração de biomassa por meio da fotossíntese é um fator determinante na forma como uma área vegetada irá aparecer radiometricamente nas imagens de satélite, portanto, o sensoriamento remoto vem a ser uma alternativa para o monitoramento dessa dinâmica, por ter uma alta cobertura e possuir um baixo custo. O objetivo deste trabalho é analisar, por meio de sensoriamento remoto multiespectral, a dinâmica dos fluxos de CO2 no Bioma Caatinga, verificando o potencial das imagens multiespectrais na detecção dos fluxos de CO2 em áreas de Caatinga preservada e em estado de regeneração. O estudo foi desenvolvido em áreas de Caatinga no município de Petrolina-PE e Araripina-PE, áreas monitoradas por estações micrometeorológicas. A metodologia adotada foi a partir da modelagem do Índice de Sequestro Florestal de Carbono (CO2flux) que mede a eficiência do processo de sequestro de carbono pela vegetação, e que propõe a integração do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) com o Índice de Reflectância Fotoquímica (PRI). Foram utilizadas, para a base de dados, 22 cenas multiespectrais do sensor OLI (Landsat-8) juntamente com dados meteorológicos medidos em campo, a fim de verificar a relação entre as variáveis analisadas. Os resultados mostraram que a vegetação da Caatinga tem variações sazonais nos fluxos de CO2 nas regiões com diferentes tipos de vegetação. O índice CO2flux pode ser aplicado para a determinação os fluxos de CO2, apresentando melhores ajustes quando os dados de CO2 são comparados utilizando a leitura de 1 pixel na imagem, mostrando ser mais eficiente em relação a analise com as áreas de influência (footprint) em relação aos pontos amostrais, no entanto, os dados de footprint apresentaram também correlações significativas. Portanto, baseado nos modelos espectrais de vegetação foi possível determinar a dinâmica dos fluxos de CO2 em áreas de Caatinga preservada e em estado de regeneração utilizando dados extraídos de sensores multiespectrais.Submitted by Jadson Francisco de Jesus SILVA (jadson@uefs.br) on 2018-03-02T22:16:44Z No. of bitstreams: 1 clovesvilasboas_dissertação_mestrado_2017.pdf: 2913418 bytes, checksum: bb279ced1f535288e5f541d897d80a7d (MD5)Made available in DSpace on 2018-03-02T22:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 clovesvilasboas_dissertação_mestrado_2017.pdf: 2913418 bytes, checksum: bb279ced1f535288e5f541d897d80a7d (MD5) Previous issue date: 2017-02-17Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Estadual de Feira de SantanaMestrado em Modelagem em Ciência da Terra e do AmbienteUEFSBrasilDEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICASBioma CaatingaFluxos de CarbonoSensoriamento Remoto multiespectralCaatinga BiomeCarbon FluxesMultispectral Remote SensingGEOLOGIA::GEOLOGIA AMBIENTALModelagem espectral para determinação de fluxo de CO2 em áreas de caatinga preservada e em regeneraçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-885176421937510469600600600600502612338345058928257267868920276378203590462550136975366info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFSinstname:Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)instacron:UEFSORIGINALclovesvilasboas_dissertação_mestrado_2017.pdfclovesvilasboas_dissertação_mestrado_2017.pdfapplication/pdf2913418http://tede2.uefs.br:8080/bitstream/tede/623/2/clovesvilasboas_disserta%C3%A7%C3%A3o_mestrado_2017.pdfbb279ced1f535288e5f541d897d80a7dMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82089http://tede2.uefs.br:8080/bitstream/tede/623/1/license.txt7b5ba3d2445355f386edab96125d42b7MD51tede/6232018-03-02 19:16:44.501oai:tede2.uefs.br:8080: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.uefs.br:8080/PUBhttp://tede2.uefs.br:8080/oai/requestbcuefs@uefs.br|| bcref@uefs.br||bcuefs@uefs.bropendoar:2018-03-02T22:16:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)false
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