Navegando por Assunto "Radar nas geociências"

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A influência dos parâmetros biofísicos da vegetação de mangue em regeneração no retroespelhamento de imagens radarsat-2 multipolarizada na Amazônia, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2013-09-05) COUGO, Michele Ferreira; SILVA, Arnaldo de Queiroz da; http://lattes.cnpq.br/1682623730626187; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; http://lattes.cnpq.br/3282736820907252
O objetivo deste trabalho foi compreender a relação entre o retroespalhamento (σ°, β° e γ) de uma imagem multipolarizada Radarsat-2 Fine Beam, banda C, com parâmetros biofísicos de uma vegetação de mangue em regeneração. A pesquisa foi conduzida na região de mangue em regeneração na Península de Bragança (nordeste do Pará) a aproximadamente 380 km a sudeste da Foz do Rio Amazonas. A construção de uma rodovia nesta região a cerca de 30 anos, ocasionou distúrbios no regime hidrológico causando a morte da vegetação, que posteriormente foi desmatada e atualmente apresenta incipiente regeneração natural. A obtenção dos dados de campo foi efetuada em 17 parcelas de 10 x 10m, delimitadas e posicionadas com auxílio de DGPS (Differential Global Position System) e estação total. A caracterização estrutural destas unidades amostrais foi feita através da aquisição dos seguintes dados: CAP (circunferência à altura do peito), altura e espécie, totalizando 3090 indivíduos medidos. Os valores do diâmetro à altura do peito (DAP) e área basal (AB) foram estimados. Uma análise de agrupamento das unidades amostrais resultou em quatro grupos em distintos estágios de regeneração: estágio pioneiro, regeneração inicial, regeneração intermediária e regeneração avançada. A biomassa individual foi calculada através das equações de Fromard et al. (1998). A imagem multipolarizada SLC utilizada foi obtida em 11/06/2010, através do sensor Radarsat-2. Os valores de retroespalhamento da imagem SAR (Synthetic Aperture Radar) foram obtidos através do aplicativo VIMAGE/Focus/PCI, utilizando como base o limite das parcelas. Modelos estatísticos de regressão simples e múltipla foram efetuados para analisar a relação entre a estrutura da vegetação e os valores de retroespalhamento da imagem SAR. Os resultados mostraram que o retroespalhamento sigma linear na polarização cruzada VH apresentou as relações mais fortes com as estruturas vegetais investigadas. A função de regressão linear múltipla com as polarizações HH, VH e VV obteve os melhores ajustes com os parâmetros biofísicos altura média, DAP e Biomassa (R2 = 0,81, 0,79, e 0,79 respectivamente). Os valores de retroespalhamento foram utilizados para gerar através das funções ajustadas os mapas para estas três variáveis biofísicas, estes apresentaram coerência com os dados coletados em campo, principalmente os mapas de altura média e DAP. O mapa de biomassa resultou em baixa amplitude de variação sugerindo a saturação do sinal, em manguezais em regeneração, abaixo do indicado na literatura para a banda C em manguezais homogêneos.
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Metodologia de interpretação radargeológica: exemplo da sinéclise do Parnaíba e de seu embasamento
(Universidade Federal do Pará, 1995-09-29) LIMA, Mário Ivan Cardoso de; COSTA, João Batista Sena; http://lattes.cnpq.br/0141806217745286
Desenvolve-se nesta tese o Método Sistemática de Elementos Radargráficos, inédito em termos mundiais, na interpretação geológica em imagens de Radar de Visada Lateral (Radargeologia), uma técnica de grande relevância no campo dos recursos naturais, tendo em vista ser a década de 90, a década do Radar. O Método Sistemática de Elementos Radargráficos (SER) revela de forma sistemática o roteiro metodológico adotado, quer através do texto, quer através de Figuras esquemáticas ou em imagens Radar de Visada Lateral (RVL), os elementos radargráficos (feições), auferidos em cinco diferentes estádios (etapas): Leitura, Reconhecimento, Identificação, Análise e Interpretação (stricto sensu). O Estádio Leitura visa lêr o significado dos elementos de imagem no terreno, objetivando entender seu significado; o Reconhecimento procura agrupá-los de acordo com a textura e tom radargráficos, a fim de obter zonas radargráficas homogéneas; o Identificação visa o estudo das formas de relevo em tais zonas, no que concerne a topo e pendente, como tambem o estudo dos padrões de drenagem, grau de dissecação e resistência à erosão; e o Análise estabelece as relações espacial e temporal das formas de relevo pesquisadas, através das feições lineares, planares e tabulares. De posse de tais informações, atinge-se o Estádio Interpretação, propriamente dito, no qual é possível a definição de litologias, estruturas circulares, descontinuidades, dobras e suas inter-relações, objetivando a execução do Mapa Radargeológico. Com efeito, selecionou-se uma área modelo para servir de paradigma aos diferentes estádios metodológicos acima reportados. Como um exemplo da aplicação do "Método Sistemática de Elementos Radargráficos", utilizou-se a região abrangida pela Sinéclise do Parnaíba e seu embasamento, com uma área em torno de 925 000 km2 , envolvendo principalmente os estados do Maranhão e Piauí, dispostos na região nordeste ocidental do território brasileiro. Tal exemplo visa enfatizar a aplicabilidade do sensoriamento remoto em terrenos sedimentares e seu embasamento metamórfico, haja vista a importância acadêmica e econômica que a mesma se reveste. Para a realização desta etapa utilizaram-se 52 mosaicos de imagem de Radar de Visada Lateral, escala 1:250 000, GEMS, banda X, resultando na definição de 39 unidades radargeológicas principais, com posicionamento temporal relativo, e 19 estruturas regionais e 30 locais, em que mais da metade são inéditas. Tais resultados estão expressos em texto explicativo e ilustrações, dentre os quais um Mapa Radargeológico na escala ao milionésimo, e um esboço estrutural na escala 1:2 000 000. Conclui-se pela potencialidades das imagens de Radar de Visada Lateral em mapeamentos geológicos, cujas dificuldades na definição dos elementos radargráficos (feições), devido principalmente a extensas sombras, encurtamento de pendentes, "layover" e efeitos paralaxe serão superados em Sistemas de Radar mais sofisticados (modo digital, estereoscopia, multifreqüência, diferentes ângulos de incidência, etc), a exemplo do SIR-C e RADARSAT . Finalmente, atestou-se a excelência do Método Sistemática de Elementos Radargráficos, em vista dos resultados alcançados no estudo da Sinéclise do Parnaíba e de seu embasamento, como seja: definição de unidades radargeológicas, as quais guardam estreita relação com as unidades litoestratigráficas já descritas na literatura; arcabouço estrutural com identificação de quase meia centena de morfoestruturas de caráter regional e local, em sua maioria inéditas; e perfeita correlação com mapas aeromagnéticos.
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Morfodinâmica costeira e o uso da orla oceânica de Salinópolis (Nordeste do Pará)
(Universidade Federal do Pará, 2014-12-15) RANIERI, Leilanhe Almeida; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429
Os aspectos morfodinâmicos relacionados à erosão ou acresção da linha de costa são alguns dos assuntos analisados na gestão das zonas costeiras que vêem sendo tratada em todo mundo no sentido de monitorar e proteger essas zonas. Esta tese objetiva analisar o comportamento da morfodinâmica costeira de Salinópolis, relacionando-o ao uso da orla oceânica. A área de estudo foi compartimentada em três setores: Oeste (praias da Corvina e do Maçarico), Central (praia do Farol Velho) e Leste (praia do Atalaia). A metodologia consistiu na: (a) aquisição e tratamento de imagens multitemporais (1988-2001-2013) do satélite Landsat 5 TM, 7 ETM e 8 OLI; (b) aplicação de entrevistas/questionários com banhistas, (c) aquisição de dados de campo durante as estações chuvosa (26, 27, 28/04/2013) e menos chuvosa (04, 05, 06/10/2013); e (d) análise laboratorial para o tratamento dos dados adquiridos em campo (topografia das praias estudadas, amostragem de sedimentos superficiais das mesmas e com o uso de armadilhas, e medições oceanográficas de ondas, marés, correntes e turbidez). Foram feitas as representações gráficas dos perfis topográficos das praias, calculados os parâmetros estatísticos granulométricos de Folk & Ward (1957), as taxas do transporte sedimentar nas praias e os parâmetros morfométricos de Short & Hesp (1982), estes últimos foram calculados com o intuito de relacioná-los aos estados morfodinâmicos de praias propostos por Wright & Short (1984) e Masselink & Short (1993). Para a classificação da costa oceânica de Salinópolis em termos de uso e ocupação foi utilizado o decreto nº 5.300 de 7 de dezembro de 2004. A partir das pesquisas sobre a urbanização na costa e das obras situadas nos ambientes costeiros foi utilizada uma matriz proposta por Farinaccio & Tessler (2010) que lista uma série de impactos ambientais, e o quadro de geoindicadores do comportamento da linha de costa proposto por Bush et al. (1999), para a identificação de locais com vulnerabilidade à erosão ou acresção. Para as condições oceanográficas em cada praia e periculosidade ao banho nas mesmas, foram integralizados os dados de ondas, de correntes, de morfodinâmica praial e questionários aplicados com banhistas. Atualmente, a orla oceânica de Salinópolis possui diferentes características quanto à utilização e conservação, abrangendo desde a tipologia de orlas naturais (Classe A) até orlas com urbanização consolidada (Classe C). A primeira ocorre nos extremos da área de estudo e, a segunda, na região da sede municipal. Quatro tipos de praias foram identificados segundo a exposição marítima e o grau das condições oceanográficas: tipo 1 (Maçarico), tipo 2 (Corvina), tipo 3 (Farol Velho) e tipo 4 (Atalaia). O trecho de costa com maiores impactos ambientais e com elevada erosão costeira localiza-se na praia do Farol Velho. O grau de periculosidade ao banho foi de 4 (praia do Maçarico) a 7 (praia do Atalaia) – médio a alto grau de risco. As praias de Salinópolis apresentam declives suaves (< 1,5°), grandes variações na linha de costa entre as estações do ano (9,6 a 88, 4 m) e volume sedimentar variável dependendo do grau de exposição das praias ao oceano aberto. Predominou o estado morfodinâmico dissipativo (Ω>5,5) para estas praias, mas com ocorrência do estado de banco e calha longitudinais (4,7<Ω<5,5) no setor oeste. As macromarés na área de estudo apresentaram altura máxima de 5,3 m (Setor Central, durante a estação menos chuvosa) e mínima de 4 m no mesmo setor, durante a estação chuvosa. As correntes longitudinais foram mais intensas no setor leste (>0,45 m/s) durante as duas estaçoes do ano. As alturas de ondas foram também maiores no setor leste (máximo de 1,05 m durante a maré enchente na estação menos chuvosa) e os períodos de ondas foram mais curtos (<4,5 s) no setor oeste. A média granulométrica obtida dos sedimentos coletados na face praial apresentou escala mais freqüente entre 2,6 a 2,8 phi, indicando a predominância de areia fina. O grau de seleção predominante dos sedimentos foi de 0,2 a 0,5 phi (muito bem selecionados e bem selecionados), e da assimetria foi de positiva (0,10 a 0,30) e de aproximadamente simétrica (-0,10 a 0,10). O grau de curtose variou desde muito platicúrtica (<0,67) a muito leptocúrtica (1,50 a 3,00). Foram observados eventos de acresção sedimentar da estação chuvosa a menos chuvosa. De 22/07/1988 a 28/08/2013 (25 anos) também houve predomínio de acresção, onde o avanço médio linear da linha de costa foi de 190,26 m. O recuo médio linear obtido para toda área de estudo foi de -42,25 m. Áreas com maior erosão são pontuais: divisas das praias da Corvina e Maçarico, e Farol Velho e Atalaia. Os traps portáteis indicaram uma maior quantidade de sedimentos transportados longitudinalmente na estação menos chuvosa (Mín. 280 g/m3: enchente, setor oeste; Máx. 1098 g/m3: vazante, setor leste). Nos traps de espraiamento, o balanço entre a quantidade de sedimentos entrando e saindo nas praias foi menor no setor central (Mín. 80 g/m3: vazante, estação menos chuvosa; Máx. 690 g/m3: enchente, estação menos chuvosa). A circulação costeira sedimentar é proveniente, principalmente, do efeito das marés, com direção governada pela enchente e vazante dos rios que atravessam a costa. Os dados indicam o transporte longitudinal de sedimentos da ilha de Atalaia e rio Sampaio para o setor oeste e as margens das faixas praiais.
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Reconhecimento de ambientes costeiros a partir da análise de imagens do SAR R99 B, banda L
(Universidade Federal do Pará, 2007-11-01) GUALBERTO, Lílian Poliana Sousa; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; http://lattes.cnpq.br/3282736820907252
Em resposta as condições climáticas e por suas características de imageamento, o Radar de Abertura Sintética – SAR é uma das opções para o mapeamento e monitoramento de zonas costeiras tropicais. O SAR R99 B, por suas características operacionais (elevada resolução espacial, ângulo de incidência, polarização, comprimento de onda) apresenta um grande potencial para o reconhecimento de ambientes tropicais úmidos, como a planície costeira Bragantina. A análise e interpretação das imagens SAR R99 B foram baseadas nos elementos básicos de extração de informações de objetos, área ou fenômenos. A seguir a avaliação da capacidade discriminatória da banda L nos ambientes costeiros: 1) Os pântanos salinos apresentam amplitudes tonais de médios a escuros devido à reflexão especular e difusa, os fatores que influenciam a intensidade do retorno das ondas eletromagnéticas são o micro-relevo, presença de água e a vegetação. Assim, a resposta da interação da banda L, na polarização HH, com os pântanos é caracterizada por tons escuros e os limites dos campos com o manguezal são melhor definidos, do que com a polarização VV; 2) Somente na polarização VV foi identificada à praia de macromaré de Ajuruteua, que esta representada por uma superfície enegrecida, que corresponde à resposta da interação da banda L com a zona de intermaré; 3) As dunas costeiras têm a mesma orientação de ranger do SAR R99 B durante a aquisição das imagens (E-W), ou seja, forma um ângulo de reto com a direção de iluminação (N-S). Assim, as dunas são muito bem discriminadas na banda L, em ambas as polarizações; 4) A planície costeira foi melhor individualizada na polarização VV, em relação à polarização HH; 5) Em ambas as polarizações, a discriminação dos antigos cordões de praia é favorecida pelo efeito dupla reflexão, que proporciona um maior brilho destes corpos em relação ao manguezal, ao seu entorno; 6) A distinção do manguezal de intermaré deve-se ao espalhamento volumétrico e ao efeito dupla reflexão. Esta condição particular de respostas da interação das microondas com o dossel do mangue é responsável por uma textura muito rugosa e brilhante desta unidade geobotânica. Este comportamento é observado em ambas as polarizações; 7) O manguezal de supramaré apresenta um comportamento semelhante que o manguezal de intermaré, porém as árvores desse dossel são menores e espaçadas, reduzindo o efeito dupla reflexão. Conseqüentemente, há uma atenuação da rugosidade; 8) No mangue degradado, o solo argiloso expôs, e a resposta do sinal dessa superfície lisa é caracterizada na imagem pelos tons de cinza muito escuros nas polarizações HH e VV; 9) O restabelecimento do fluxo das marés, em algumas áreas do manguezal degradado tem gerado novas condições ambientais, que estão revitalizando esse manguezal. Assim, a resposta à interação com as microondas é distinta, se comparado aos demais, com aspecto rugoso com tons de cinza intermediários aos dos manguezais de intermaré e supramaré. Em termos de dispersão dos níveis de cinza, a imagem na polarização VV apresenta uma variabilidade de 25% maior que na HH. Desde modo, atribuindo uma maior capacidade de identificação de alvos na polarização VV. Os principais parâmetros do sensor que influenciam a capacidade de discriminação dos ambientes costeiros foram a polarização e ângulo de incidência. Assim, foi identificado um maior número de alvos com a polarização VV. Contudo, na polarização HH os limites dos ambientes foram melhor definidos. Estes resultados demonstraram que as polarizações são complementares na resposta dos alvos na planície costeira.
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Use of synthetic aperture radar for recognition of Coastal Geomorphological Features, land-use assessment and shoreline changes in Bragança coast, Pará, Northern Brazil
(2003-09) SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e
Imagens de radar de abertura sintética (SAR) vem sendo bem mais utilizadas do que antes nas aplicações de geociências em regiões tropicais úmidas. Nesta investigação, uma imagem RADARSAT-1, na banda C, polarização HH adquirida em 1998 foi usada para o mapeamento costeiro e avaliação da cobertura da terra na área de Bragança, norte do Brasil. Imagem do radar aerotransportado GEMS-1000, na banda X, polarização HH, adquirida em 1972 durante o projeto RADAM foi também utilizada para avaliar as variações costeiras ocorridas nas últimas três décadas. A pesquisa tem confirmado a utilidade da imagem RADARSAT-1 para o mapeamento geomorfológico e avaliação da cobertura da terra, particularmente em costas de manguezal de macromaré. Além disso, um novo método para estimar as variações da linha de costa baseado na superposição de vetores extraídos de diferentes imagens SAR, com alta acurácia geométrica, tem mostrado que a planície costeira de Bragança tem estado sujeita a severa erosão responsável pelo recuo de aproximadamente 32 km2 e acreção de 20 km2, resultando em uma perda de área de manguezal de aproximadamente 12 km2. Como perspectiva de aplicação, dados SAR orbitais e aerotransportados provaram ser uma importante fonte de informação tanto para o mapeamento geomorfológico, quando para o monitoramento de modificações costeiras em ambientes tropicais úmidos.