Estudo da composição das águas da planície amazônica por meio de dados de reflectância do sensor HYPERION/EO-1 e de espectrômetro de campo visando à compreensão da variação temporal dos seus constituintes opticamente ativos / Conrado de Moraes Rudorff.

Dissertação (mestrado)- -Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, 2006.

Duas abordagens metodológicas foram avaliadas para o estudo da reflectância de constituintes opticamente ativos por meio de imagens hiperespectrais do sensor orbital Hyperion/EO-1: a) Modelo Linear de Mistura Espectral; e b) análise derivativa espectral. Duas imagens Hyperion adquiridas sobre a área de estudo situada à montante da confluência entre os rios Amazonas e Tapajós foram analisadas, visando a compreensão da dinâmica sazonal da composição das águas da planície de inundação Amazônica. A primeira imagem foi adquirida no dia 16 de setembro de 2001, durante o período de vazante em que a água escoa no sentido dos lagos da planície para o rio Amazonas, devido à diminuição de seu nível. A segunda imagem foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005 para coletar dados radiométricos e limnológicos quase simultâneos à aquisição desta imagem. Ambas as imagens foram pré-processadas visando eliminar faixas de pixels anômalos e foram convertidas de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigindo-se os efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Um procedimento seqüencial das técnicas Fração Mínima de Ruído (MNF), Índice de Pureza de Pixel (PPI) e visualização do espaço de atributos n-dimensional gerado entre as bandas MNF foi empregado para selecionar membros de referência, no intervalo espectral 457-885 nm. Foi composto um conjunto único de membros de referência para representar as seguintes massas de águas espectralmente distintas: água clara, matéria orgânica dissolvida, sedimentos em suspensão; e fitoplâncton. O Modelo Linear de Mistura Espectral mapeou cada cena em termos das abundâncias fracionais sub-pixels dos quatro MRs. Uma análise temporal permitiu verificar alterações relativas na composição da água, tendo sido observada uma tendência geral de aumento nas concentrações de sedimentos em suspensão e fitoplâncton na planície de inundação para o período de vazante. A partir das medidas de campo e da imagem Hyperion obtida em 2005, durante o período de cheia, foram calculados coeficientes de correlação dos dados de reflectância e de primeira derivada espectral com as concentrações dos constituintes opticamente ativos. Por meio de ajustes de modelos empíricos observou-se que, a primeira derivada espectral: em 711,7 nm, explicou 80,9% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (mg 1¹); e em 691,4 nm, explicou 68,3% da variação na concentração da clorofila-a (mg 1¹). Os dois métodos empregados demonstraram potenciais peculiares para caracterizar a composição das águas opticamente complexas na Amazônia.