Variações da reflectância e dos índices de vegetação em função dos parâmetros da modelagem topográfica no Parque Estadual do Turvo, RS
Resumo
O processo de ocupação do espaço e a expansão agrícola ocorrida no Rio Grande do Sul contribuíram para a redução da
cobertura florestal, a exemplo da floresta subtropical decídua. Esta floresta inicialmente presente na maior parte do
noroeste do Estado, hoje restringe-se aos limites do Parque Estadual do Turvo (PET) e da Terra Indígena de Guarita.
Localizado no município de Derrubadas, o PET é a maior área preservada de floresta subtropical decídua do Estado
constituindo-se como uma área de grande importância ambiental e para a realização de estudos florestais com uso de
técnicas de sensoriamento remoto como os índices de vegetação. Estes índices podem sofrer influências de componentes
externos que alteram as respostas espectrais dos alvos imageados. Dentre os componentes que podem acarretar este tipo
de problema, o relevo pode influenciar as condições de iluminação. Neste sentido, o objetivo to trabalho foi avaliar a
magnitude das variações da reflectância bidirecional e dos índices de vegetação em função das variações topográficas
locais, com uso de dados de alta resolução espacial do sensor Rapideye. A metodologia aplicada incluiu a aquisição de
duas séries temporais dos índices de vegetação do produto MOD13Q1 do sensor Moderate Resolution Imaging
Espectroradiometer (MODIS), um modelo digital de elevação do Advanced Spaceborne Thermal Emission and
Reflection Radiometer – Global Digital Elevation Map version 2 (ASTER GDEM v2) e duas cenas dos sensores
Rapideye. As séries temporais MODIS permitiram identificar as datas mais adequadas para a aquisição das cenas
RapidEye, sendo escolhidas as datas de 28 de junho e 17 de outubro. Na etapa seguinte foi realizada a modelagem
topográfica da área do PET, sendo obtidos dados sobre a declividade, orientação e altimetria. As variáveis topográficas e
os parâmetros de iluminação das cenas Rapideye permitiram o cálculo do relevo sombreado (fator de iluminação). Por
meio das classes de cada variável topográfica e do relevo sombreado foram amostrados os valores dos dados contidos em
cada banda das cenas RapidEye e nos índices de vegetação. A partir das imagens Rapideye foram calculados quatro
índices de vegetação como o Normalized Diference Vegetation Index (NDVI), Enhanced Vegetation Index (EVI), Red
Edge Normalized Difference Vegetation Index (RENDVI) e o Red-edge Chlorophyll Index (CIRed-Edge). Os valores
médios amostrados aleatóriamente foram analisados por meio de gráficos, análises estatísticas e relações com os dados
obtidos inventário florestal realizado em sete parcelas (20x100 m). Os resultados do inventário de campo permitiram
identificar 62 espécies dominantes distribuídas nos três estratos arbóreos bem como a presença de descontínuidades e
estratificações. A avaliação temporal da dinâmica da floresta do PET mostrou que os índices de vegetação do produto
MOD13 apresentam os valores mais elevados no verão e mais baixos no inverno, de acordo deciduidade da floresta. Os
resultados obtidos mostraram que além das variações fenológicas sazonais da floresta subtropical decídua, as condições
de iluminação locais associadas ao relevo do PET contribuem para as variações no comportamento espectral dos alvos
presentes. Devido as características apresentadas pelo relevo do PET, as variáveis topográficas que melhor descreveram
as variações de iluminação presentes nas duas datas foram a orientação de vertentes e a declividade. Tanto os dados de
reflectância, quanto os índices de vegetação foram condicionados pelas condições de iluminação nas duas datas, em
especial na data de junho (maior quantidade de sombra e maior ângulo zenital solar). As bandas que apresentaram maior
dependência da declividade, orientação de vertentes e do relevo sombreado foram as do vermelho e infravermelho
próximo. O aumento da altitude provocou uma alteração positiva da reflectância das bandas do infravermelho próximo e
da borda vermelha e uma diminuição da reflectânicia das bandas do visível. Os índices de vegetação que possuem fatores
de normalização, como o NDVI e o RENDVI apresentaram-se menos sensíveis as condições topográficas, enquanto que
os índices EVI e CIred-edge apresentaram maior sensibilidade as condições de iluminação e sombreamento.
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