Radar de abertura sintética aplicado ao mapeamento e reconhecimento de zonas úmidas costeiras

TEIXEIRA, Sheila Gatinho

Tese

Radar de abertura sintética aplicado ao mapeamento e reconhecimento de zonas úmidas costeiras

The use of SAR imaging to identify coastal wetlands under different acquisition configurations and different environmental conditions is a research topic at the forefront of knowledge in the field of remote sensing. In order to evaluate the potential of the use of SAR images in tropical coastal envi...

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Autor principal:	TEIXEIRA, Sheila Gatinho
Grau:	Tese
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Pará 2023
Assuntos:	Sensoriamento remoto Coeficiente de retroespalhamento Manguezais Campos inundáveis Microtopografia Ângulo de incidência ALOS-PALSAR RADARSAT CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA GEOLOGIA MARINHA E COSTEIRA GEOLOGIA
Acesso em linha:	http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15339

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spelling	ir-2011-153392023-02-24T13:53:24Z Radar de abertura sintética aplicado ao mapeamento e reconhecimento de zonas úmidas costeiras TEIXEIRA, Sheila Gatinho SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e http://lattes.cnpq.br/3282736820907252 Sensoriamento remoto Coeficiente de retroespalhamento Manguezais Campos inundáveis Microtopografia Ângulo de incidência ALOS-PALSAR RADARSAT CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA GEOLOGIA MARINHA E COSTEIRA GEOLOGIA The use of SAR imaging to identify coastal wetlands under different acquisition configurations and different environmental conditions is a research topic at the forefront of knowledge in the field of remote sensing. In order to evaluate the potential of the use of SAR images in tropical coastal environments, an Environmental Protection Area of Baixada Maranhense was chosen to be investigated, given the state of preservation of the study area, where one can observe, mainly, mangrove ecosystems, fields salt marshes and fields flooded by fresh water. RADARSAT and ALOS PALSAR images in different imaging modes were acquired under different environmental conditions. In RADARSAT-1 Wide 1 images, it was possible to separate the mangroves and floodplains, in the dry and rainy seasons, especially when the images were acquired in conditions of zero precipitation, since with humidity in the system, the separation between these environments tends to decrease by the increase in backscattering. The influence of the high tide condition on the backscatter values of the RADARSAT-1 images was not verified. Contextual automatic classification based on frequency was able to separate mangroves from floodplains and water in both seasons from floodplains and water in both seasons. The RADARSAT-1 Wide and Fine images, acquired during the rainy season, under high rainfall, different tidal conditions and different incidence angles (20º - 47.8º) were transformed by the principal component analysis method, which attested that they are highly correlated. The backscatter analysis of these images showed a low separability for smaller incidence angles (20º to 31º), while in the images acquired at larger angles (41º to 47º) the separability is a little higher, when analyzing the mangrove environments and floodplains. In multipolarized RADARSAT-2 and PALSAR-HH images, acquired in the dry season, in areas of floodplain, saline and pasture grasslands, it was verified that the microtopography parameter HRMS, of the grassland areas, influenced about 49% of the values of σ0, of the image PALSAR-HH. For the RADARSAT-2 images, in the HV and VH polarizations, this influence was low, around 24% and 26%, respectively. In the parallel polarizations, the microtopography did not influence the zero sigma variations. Therefore, SAR images can be considered an excellent source of data for the recognition and monitoring of tropical coastal wetlands. CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O uso da imagem SAR na identificação de zonas úmidas costeiras, sob diferentes configurações de aquisição e diferentes condições ambientais é um tema de pesquisa na fronteira do conhecimento na área de sensoriamento remoto. Para que seja avaliada as potencialidades do uso de imagens SAR em ambientes costeiros tropicais foi escolhida uma Área de Proteção Ambiental da Baixada Maranhense para ser investigada, dado o estado de preservação da área de estudo, onde observa-se, principalmente os ecossistemas manguezais, campos salinos e campos inundáveis por água doce. Imagens RADARSAT e ALOS PALSAR em diferentes modos de imageamento foram adquiridas em diferentes condições ambientais. Em imagens RADARSAT-1 Wide 1 foi possível a separação entre os manguezais e os campos inundáveis, nas estações seca e chuvosa, principalmente quando as imagens foram adquiridas em condições de precipitação nula, pois havendo umidade no sistema a separação entre estes ambientes tende a diminuir pelo incremento no retroespalhamento. Não foi verificada a influência da condição de maré alta, nos valores de retroespalhamento das imagens RADARSAT-1. A classificação automática contextual baseada na frequência conseguiu separar os manguezais dos campos inundáveis e da água, nas duas estações dos campos inundáveis e da água, nas duas estações do ano. As imagens RADARSAT-1 Wide e Fine, adquiridas durante o período chuvoso, sob altas precipitações, diferentes condições de maré e diferentes ângulos de incidência (20º - 47,8º) foram transformadas pelo método de análise por principal componente que atestou que as mesmas são altamente correlacionadas. A análise do retroespalhamento destas imagens mostrou uma baixa separabilidade para ângulos de incidência menores (20º a 31º), enquanto que nas imagens adquiridas em ângulos maiores (41º a 47º) a separabilidade é um pouco maior, quando analisado os ambientes manguezais e campos inundáveis. Em imagens multipolarizadas RADARSAT-2 e PALSAR-HH, adquiridas na estação seca, em áreas de campos inundáveis, salinos e pastejados foi verificado que o parâmetro de microtopografia HRMS, das áreas de campos, influenciou cerca de 49% os valores de σ0, da imagem PALSAR-HH. Para as imagens RADARSAT-2, nas polarizações HV e VH, esta influência foi baixa, cerca de 24% e 26%, respectivamente. Nas polarizações paralelas a microtopografia não exerceu influência nas variações de sigma zero. Portanto, imagens SAR podem ser consideradas uma excelente fonte de dado para o reconhecimento e monitoramento de zonas úmidas costeiras tropicais. 2023-02-17T13:55:42Z 2023-02-17T13:55:42Z 2011-12-09 Tese TEIXEIRA, Sheila Gatinho. Radar de abertura sintética aplicado ao mapeamento e reconhecimento de zonas úmidas costeiras. Orientador: Pedro Walfir Martins e Souza Filho. 2011. 105 f. Tese (Doutorado em Geologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15339 . Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15339 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Geociências UFPA Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica 1 CD-ROM
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description	The use of SAR imaging to identify coastal wetlands under different acquisition configurations and different environmental conditions is a research topic at the forefront of knowledge in the field of remote sensing. In order to evaluate the potential of the use of SAR images in tropical coastal environments, an Environmental Protection Area of Baixada Maranhense was chosen to be investigated, given the state of preservation of the study area, where one can observe, mainly, mangrove ecosystems, fields salt marshes and fields flooded by fresh water. RADARSAT and ALOS PALSAR images in different imaging modes were acquired under different environmental conditions. In RADARSAT-1 Wide 1 images, it was possible to separate the mangroves and floodplains, in the dry and rainy seasons, especially when the images were acquired in conditions of zero precipitation, since with humidity in the system, the separation between these environments tends to decrease by the increase in backscattering. The influence of the high tide condition on the backscatter values of the RADARSAT-1 images was not verified. Contextual automatic classification based on frequency was able to separate mangroves from floodplains and water in both seasons from floodplains and water in both seasons. The RADARSAT-1 Wide and Fine images, acquired during the rainy season, under high rainfall, different tidal conditions and different incidence angles (20º - 47.8º) were transformed by the principal component analysis method, which attested that they are highly correlated. The backscatter analysis of these images showed a low separability for smaller incidence angles (20º to 31º), while in the images acquired at larger angles (41º to 47º) the separability is a little higher, when analyzing the mangrove environments and floodplains. In multipolarized RADARSAT-2 and PALSAR-HH images, acquired in the dry season, in areas of floodplain, saline and pasture grasslands, it was verified that the microtopography parameter HRMS, of the grassland areas, influenced about 49% of the values of σ0, of the image PALSAR-HH. For the RADARSAT-2 images, in the HV and VH polarizations, this influence was low, around 24% and 26%, respectively. In the parallel polarizations, the microtopography did not influence the zero sigma variations. Therefore, SAR images can be considered an excellent source of data for the recognition and monitoring of tropical coastal wetlands.
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