UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 138

GIANE GORETH COSTA PINHEIRO

DATA DE DEFESA: 23/04/99
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROCESSAMENTO DE DADOS EM GEOLOGIA E ANÁLISE AMBIENTAL
ORIENTADOR: PROF. EDSON EYJE SANO (EMBRAPA)
EXAMINADORES: PROFa: MARIA LEONOR LOPES ASSAD (UnB)
PROFa. EVLYN M. L. MORAIS NOVO (INPE)

RESUMO
A região do cerrado brasileiro, com a construção de Brasília, tem assistido uma intensa ocupação, que demanda um contínuo monitoramento de seus recursos naturais. Dentre as técnicas de sensoriamento remoto, adequadas ao monitoramento, destaca-se os sistemas de radar de abertura sintética (SAR-Synthetic Aperture Radar) que possuem a vantagem de coletar dados a qualquer hora do dia ou da noite, sobre a superfície terrestre, mesmo quando há cobertura de nuvens. Na região do cerrado, estudos envolvendo a interação da energia emitida pelos sistemas de radar com a superfície terrestre precisam ser intensificados para que informações geológicas, de vegetação e de solos, possam ser extraídas a partir destes dados espectrais.
Considerando o acima exposto, esse trabalho tem por objetivo analisar o potencial das imagens digitais de radar na banda L (comprimento de onda de 23,5 cm) obtido pelo Japanese Earth Resources Satellite (JERS-1), para interpretação de feições geológicas e discriminação de solos e vegetação da região do cerrado. Para analisar dados referentes ao teor umidade do solo, índice de área foliar e rugosidade do terreno, com o coeficiente de retroespalhamento, selecionou-se uma área de preservação, de pouca movimentação de relevo, representativa da região do Cerrado (Parque Nacional de Brasília) e para análise e interpretação de feições geológicas, selecionou-se uma área com maior movimentação de relevo, ao norte do Parque.
A metodologia utilizada para Área 1, consistiu na digitalização e cruzamento de mapas temáticos de solos, vegetação e geologia, coleta de dados de campo referente à umidade do solo, medidas de índice de área foliar e medidas da rugosidade do terreno. Posteriormente, a imagem de radar foi registrada, com o objetivo de obter o coeficientes de retroespalhamento (s ° ) e proceder as análises de correlação entre s ° e dados de campo, e análise espacial dos componentes solo e vegetação. A metodologia conduzida na Área 2, consistiu na fotointerpretação da imagem de radar, envolvendo a correção radiométrica, com o objetivo de eliminar o speckle, por meio da técnica de filtragem espacial.
Os resultados das correlações ente o coeficiente de retroespalhamento e os dados de campo, como também os resultados da análise espacial dos componentes solo e vegetação evidenciaram que o parâmetro que mais influenciou no retroespalhamento do sinal foi a vegetação. O trabalho evidencia também que, mesmo sendo a imagem de radar bastante complexa, após realçada, a mesma pode ser utilizada com bastante confiança como subsídio para mapeamentos de geologia e vegetação, para a região dos cerrados.

DATE OF ORAL PRESENTATION: 23/04/99
TOPIC OF THE THESIS: : DATA PROCESSING IN GEOLOGY AND ENVIRONMENTAL ANALYSIS
SUPERVISOR: PROF. EDSON EYJE SANO (EMBRAPA)
COMMITTEE MEMBERS:PROFa: MARIA LEONOR LOPES ASSAD (UnB)
PROFa. EVLYN M. L. MORAIS NOVO (INPE)

ABSTRACT
The development of Brazilian central west region has been intensified after the construction Brasilia that have brought people from all over the country. This has led to an intense land occupation and therefore, has requested a continuous natural resources monitoring of the area. One economic and adequate remote sensing available technique for environment monitoring is the radar system, specifically Synthetic Aperture Radar – SAR, that offers the advantage to operate under any atmospheric conditions in order to get data about earth surface. On the other hand, in this land cover savanna region known as "cerrado", few studies have been carried out on radar interaction backscattering sign with earth surface. In order to help monitoring and managing land’s occupation and to improve knowledge on geological features, vegetation cover and soil characteristics, studies on radar remote sensing have to be intensified in the cerrado.
This work analyzes the potential of a digital radar image on band L and wavelength of 23,5 cm from Japanese Earth Resources Satellite (JERS-1) to interpret geological features, soil characteristics and vegetation surface cover in the cerrado’s region. In order to correlate the soil moisture content, leaf area index and terrain roughness with backscattering coefficient (s ° ), it was chosen a preserved and representative cerrado’s area (area 1), with low terrain movement (Brasilia National Park) and to analyze the geological features it was chosen a high terrain movement area at the north part of the Park (area 2)
Maps of soil, vegetation type and geological structures where digitized and overlaid to produced the biophysics map of the Park area, and 5 representatives classes were selected. Data on field parameters such as soil moisture content, leaf index area and roughness of the surface were collected. Backscattering Coefficient was calculated from each unit and correlated with the data field parameters. Spatial analysis on soil and vegetation were also conducted in the area 1. Photo- interpretation of the area 2 image, involving radiometric correction was carried out in order to eliminated speckles using filtering spatial techniques. Results have shown that the backscattering sign was strongly influenced by the vegetation, and the radar complex image, after being enhanced, it can be used as a powerful tool to help mapping vegetation and geology features for cerrado.