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Title: Distribuição da temperatura da superfície do mar e dos sedimentos suspensos na plataforma continental capixaba utilizando imagens landsat 5/TM
metadata.dc.creator: Galvão, Gregório Luiz
Keywords: Sensoriamento remoto;LANDSAT(Satélites);Plataforma continental capixaba;Methane coupled to denitrification;Carbonic supplement;Mass transfer;Biogas;C/N relation
Issue Date: 3-Dec-2012
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: GALVÃO, Gregório Luiz. Distribuição da temperatura da superfície do mar e dos sedimentos suspensos na plataforma continental capixaba utilizando imagens landsat 5/TM. 2012. 135 f. Dissertação (Mestrado em Poluição do Ar, Recursos Hídricos, Saneamento Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2012.
Abstract: Monitoring water quality in the inner Continental Shelf (CS) has shown to be costly when conventional methods are employed. Orbital Remote Sensing appears as an alternative tool to monitoring important variables such as sea surface temperature (SST) and suspended sediment concentration (SSC). This study aims at assessing spatial distribution of SST and SSC in the continental shelf area of the Brazilian State of Espírito Santo using, respectively, Band 2 (0.569μm) and Band 6 (11.435μm) data from Thematic Mapper (TM) sensor on board of satellite Landsat 5. Thus, a data bank was built out of 127 images pre-processed and registered by the TM sensor. Of these 127 images, only 4 were selected for SST and SSC analyses. During image pre-processing, geometric and reflectance corrections are made. Geometric correction is carried out based on a second image orthorectified so that there is correct georeferencing. Reflectance correction is performed using an atmospheric compensation model. Through this model, sea surface reflectance is obtained. SST is estimated based on the adjustment of Brightness Temperature (BT) derived from Band 6 with data from the Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature (MURSST). In case of not enough sediment field data to carry out curve adjustment, SSC calculation is performed using the empirical logarithm algorithm proposed by Tassan (1987), which uses Band 2 data. The corrected reflectance spectrum is compared to TOA reflectance spectrum. The corrected spectrum complied with the literature on natural targets analyzed: cloud, vegetation, water and water with sediments. Landsat BT adjustment with SST of MURSST showed to be significant, according to statistical F-test and to r2 = 0.87. Results of the 4 scenes for SST and SSC fields. For winter SST, a more homogeneous temperature of ~23ºC is observed, whereas the summer scene is characterized by thermal contrasts between the area closer to the coast (~21ºC) and the area further from the coast (~26ºC). Further, hotspot plumes associated to the mouths of Jucu and Doce Rivers and Espírito Santo Bay are also verified. For the SSC fields, higher-concentration plumes are observed, which are advected southeast. The highest concentrations are associated to the Doce River (over 60 mg/L). SSC values comply with the values reported in the relevant literature, i.e. close to the coastal line, in the summer scene, values of ~15mg/L were verified. On the other hand, for autumn and winter scenes, these values are about ~35mg/L. Both atmospheric correction and SSC distribution values found in this study are according to the data and studies reported in the relevant literature. Therefore, we can conclude that the method employed showed to be functional to process the data gathered in this study
O monitoramento da qualidade da água nas regiões internas à Plataforma Continental (PC) apresenta-se dispendioso quando são usados métodos convencionais. O Sensoriamento Remoto Orbital apresenta-se como uma ferramenta alternativa ao monitoramento de variáveis importantes como a Temperatura da Superfície do Mar (TSM) e a Concentração de Sedimentos em Suspensão (CSS). Este trabalho tem como objetivo avaliar a distribuição espacial da TSM e da CSS na região da PC capixaba usando, respectivamente, os dados da Banda 2 (0,569μm) e da Banda 6 (11,435μm) do sensor Thematic Mapper (TM) abordo do satélite Landsat 5. Sendo assim, é construído um banco de dados a partir de 127 imagens pré-processadas e registradas pelo sensor TM, e destas imagens, 4 foram selecionadas para a análise dos campos de TSM e CSS. No pré-processamento é realizada a correção geométrica e a correção da reflectância. A correção geométrica é realizada tomando como referência uma segunda imagem ortoretificada para que haja um correto georreferenciamento. A correção da reflectância é feita utilizando um modelo de compensação atmosférica, e através desse modelo é obtida a reflectância superficial da água do mar. A TSM é estimada a partir do ajuste da Temperatura de Brilho (TB) derivada da Banda 6 com os dados do produto Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature (MURSST). Na falta de dados de campo de sedimento para realizar o ajuste de curva, o cálculo da CSS é feito utilizando o algoritmo logarítmico empírico proposto por Tassan (1987) que usa os dados da Banda 2. O espectro da reflectância corrigida é comparado com o espectro da reflectância TOA. O espectro corrigido mostrou-se condizente com o da literatura para os alvos naturais analisados: nuvem, vegetação, água e água com sedimento. O ajuste da TB do Landsat com a TSM do MURSST apresentou-se significante, segundo a Estatística teste F e com um r2 = 0,87. Os resultados das 4 cenas para os campos de TSM e CSS. Para a TSM de inverno observa-se uma distribuição de temperatura mais homogênea de ~23ºC, enquanto a cena de verão é caracterizada por contrates térmicos entre a região junto da costa (~21ºC) e a região mais afastada (~26ºC). Além disso, verificam-se plumas térmicas associadas às desembocaduras de rios, Jucu e Doce, e à Baía do Espírito Santo. Para os campos de CSS são observadas plumas de maior concentração sendo advectadas para sudoeste, sendo as maiores concentrações associadas ao Rio Doce, acima de 60 mg/L. Os valores de CSS apresentam-se em concordância com os valores reportados na literatura, de forma que, próximo à linha de costa, na cena de verão, são observados valores de~15mg/L. Já para cenas de outono e inverno os valores são entorno de ~35mg/L. Ambos os resultados, de correção atmosférica e de distribuição da CSS, apresentam-se em conformidade com os dados e trabalhos da literatura e portanto, concluiu-se que o método utilizado se mostrou funcional para o processamento dos dados deste trabalho
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6165
Appears in Collections:PPGEA - Dissertações de mestrado

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