Uso do sensoriamento remoto para estimar a concentração de componentes opticamente ativos na Lagoa da Pampulha - MG

• Autor(a) principal: Mariana Elissa Vieira de Souza
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/33747
• topic: Lagoa da Pampulha; Qualidade da água; Componentes ópticos; Sensoriamento remoto; Modelo empírico; Modelagem de dados – Aspectos ambientais; Água – Qualidade; Sensoriamento remoto; Pampulha, Lagoa da (MG)

A Lagoa da Pampulha é uma represa urbana localizada no município de Belo Horizonte – MG sendo considerada um centro de lazer e turismo. Contudo, as pressões antrópicas exercidas na região tais como a poluição difusa e o lançamento de esgotos sanitários transportam para a Lagoa nutrientes em excesso, o que provoca a eutrofização do corpo d’água. Os métodos de monitoramento dos parâmetros limnológicos de água superficial realizados em laboratório apresentam desvantagens com relação à cobertura espacial e temporal, não sendo por vezes representativos. Nesse sentido, os métodos tradicionais podem ser complementados por uma abordagem que utilize as propriedades ópticas de componentes presentes no corpo d’água e as suas respostas espectrais para realizar a estimativa da concentração desses elementos. O presente estudo tem como objetivo utilizar o sensoriamento remoto para estimar a concentração de componentes ópticos ativos na Lagoa da Pampulha. A metodologia consiste na construção de um modelo empírico para relacionar as razões de banda de reflectância à concentração da Clorofila-a e turbidez. Também foram analisados os dados da série histórica de monitoramento da água na Lagoa da Pampulha realizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM), bem como, os dados limnológicos coletados em campo. Para o modelo de Clorofila-a optou-se por dividir os dados em dois grupos (1 e 2) e utilizar algoritmos diferenciados para cada grupo de dados, considerando a separação provocada pela cortina retentora de sedimentos na Lagoa. A melhor correlação foi observada com o Índice de Clorofila por Diferença Normalizada - NDCI (R2 = 0,6799 para o grupo 1 e R2 = 0,5671 para o grupo 2). Contudo, houve grande desvio entre o observado e os valores previstos, com RMSE = 110,07 µg/L para o grupo 1 e 6,38 µg/L para o grupo 2. Os modelos de turbidez apresentaram boa correlação com as bandas simuladas, sendo a banda simulada no verde (B3) a que apresentou o melhor R2 = 0,743 e RMSE = 0,037 NTU. Na etapa da validação foi verificado que apenas os valores de turbidez de até 7 NTU (unidade de turbidez) apresentaram boa correlação com o modelo, subestimando os valores previstos. Os erros calculados para cada uma das três bandas (RMSE (B3) = 3,714 NTU; RMSE (B4) = 4,014 NTU e RMSE (B5) = 4,142 NTU ) demonstram que o modelo apresenta um desvio entre o observado e os valores previstos. Os locais de maior ocorrência de Clorofila-a e turbidez na Lagoa da Pampulha estão localizados próximos à entrada dos córregos Ressaca e Sarandi e nas proximidades da cortina retentora de lixo, indicando que são essas as áreas com maior criticidade de poluição. Como contribuições e implicações práticas do trabalho a utilização de Sensoriamento Remoto para avaliação da qualidade da água na Lagoa da Pampulha disponibiliza aos órgãos gestores mais uma ferramenta de tomada de decisão no controle da poluição das águas da Lagoa. A pesquisa desenvolvida é original, na medida em que combina o estudo da qualidade da água na região de estudo com aplicações de sensoriamento remoto. O trabalho vai ao encontro das necessidades apontadas pela Comissão de Área de Ciências Ambientais da CAPES ao promover a investigação e a inserção social da pesquisa em regiões com alto índice de vulnerabilidade ambiental.