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Tipo do documento: Dissertação
Título: Monitoramento da dinâmica da geomorfologia fluvial da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, por meio de técnicas de sensoriamento remoto
Autor: Peixoto, Juliana Maerschner Aguiar 
Primeiro orientador: Nelson, Bruce Walker
Primeiro coorientador: Wittmann, Florian
Resumo: A dinâmica de migração do canal fluvial e a renovação da floresta alagada através da sedimentação e erosão de suas margens constituem importantes controles da diversidade ecológica dos corredores de rio. As diferentes unidades geomorfológicas e sua resposta a graus variados de intensidade dos processos hidrológicos determinam a dinâmica do ecossistema. Neste estudo, foram utilizadas seis imagens do sensor TM do satélite Landsat 5 entre o período de 1984 e 2005 para determinar e avaliar a dinâmica de áreas vegetadas na várzea localizada na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, região do médio rio Solimões. Também foi avaliado o comportamento de algumas variáveis espectrais (AFRI2.1, NDVI e refletância nas bandas 3, 4, 5 e 7) em relação aos primeiros 21 anos de crescimento da vegetação de várzea. O primeiro passo foi realizar os procedimentos de préprocessamentos, como registro, correção atmosférica, transformação para valores de refletância, normalização radiométrica e máscara de nuvens. As áreas erodidas e sedimentadas foram mapeadas por meio da técnica de detecção de mudanças por subtração de imagens índice de vegetação AFRI2.1, em cinco intervalos de tempo entre 1984 e 2005. As áreas de água se confundiram com áreas vegetadas nas imagens do índice AFRI2.1, tornando inviável a detecção de mudanças por subtração de imagens AFRI2.1 com valores contínuos. As áreas de vegetação foram distinguidas de solo e de água por limiares de AFRI e da banda TM 7, respectivamente. As trocas de estado – de solo ou água para vegetação (sedimentação) e de vegetação para solo ou água (erosão) – foram mapeados em imagens-mudança para cinco pares de datas seqüenciais. Não houve uma tendência significativa de deposição positiva ou negativa ao longo do tempo. A sedimentação e a erosão foram balanceadas, representando 51,4% e 48,6%, respectivamente, do total de áreas que mudaram. Não foram encontradas relações significativas entre as taxas de erosão e sedimentação e as variáveis fluviométricas analisadas. A taxa final de mudança lateral (erosão _+ sedimentação) de um trecho do canal do rio Solimões foi 0,48% da área do espelho de água, por ano. Grande parte das mudanças e migração do canal foi atribuída a mudanças em ilhas fluviais do canal. A maior mudança foi observada nas áreas de confluência entre os rios. A área dos canais limitantes da RDSM que sofreu alguma mudança não apresentou alta dinâmica de troca de estado ao longo dos 21 anos: 95% dos pixels que mudaram de estado passaram por apenas uma mudança. A maior dinâmica de troca de estados foi observada no paraná do Aranapu. Ao longo da sucessão vegetal, diferenças significativas entre as médias de atributos espectrais foram observadas para os valores de AFRI2.1 e na banda 4, que apresentaram um pico significativo entre 2 e 9 anos de idade. Os valores de NDVI atingiram um platô aos 9 anos, sem queda significativa posteriormente. O comportamento da banda 3 foi complementar ao comportamento do NDVI, com queda entre 2 e 9 anos e estável nas idades posteriores. Entre 16 e 21 anos, foi observada queda significativa nas bandas 4 e 5. Os valores na banda 7 oscilaram dentro de uma amplitude de 1% de refletância em todo o período, e as diferenças não foram consideradas confiáveis.
Abstract: The dynamics of channel migration and the renewal of the flooded forest by sedimentation and erosion constitute important controls over the ecological diversity of river corridors. Distinct geomorphological features and the hydrological processes determine the dynamic for the ecosystem. In this study, six images of the TM sensor on board the Landsat 5 satellite, acquired for dates between 1984 and 2005, were used to map and analyze the dynamics of vegetated areas on the white-water floodplain of the Mamirauá Sustainable Development Reserve, middle Solimões River. Temporal behaviors of some spectral variables were also appraised (AFRI2.1, NDVI and reflectance of TM bands 3, 4, 5 and 7) over the first 21 years of plant succession. The first step was to undertake procedures of pre-processing: geometric registration, atmospheric correction, transformation to reflectance, radiometric normalization between dates and preparation of a composite mask of clouds or cloud shadows for all dates. The areas that underwent erosion or sedimentation were first mapped through the technique of change detection by subtraction of images of the vegetation index AFRI2.1, for five intervals of time between 1984 and 2005. However, in the AFRI2.1 images water and vegetation could not be distinguished, which made it impossible to undertake change detection by subtraction of images with continuous values. The vegetated areas were instead distinguished from soil and from water by thresholds of AFRI and TM band 7, respectively, both within and between images. Changes of state – from soil or water to vegetation (sedimentation) and from vegetation to soil or water (erosion) – were then mapped by observing changes between these thematic images for the five sequential time intervals. There was no significant tendency of positive or negative sediment deposition over time. The sedimentation and the erosion processes were balanced, representing 51.4% and 48.6%, respectively, of the total area that changed state in any moment of the period. There were no significant relationships between either erosion or sedimentation rates and each of the fluviometric variables examined. The overall rate of lateral migration (erosion + sedimentation) for the Solimões was equivalent to 0.48% of the open-channel surface area per year. The most active migrations were associated with fluvial islands or the confluence of two channels. Thos portions of the várzea along the channels that surround RDSM which did undergo some change generally did so only once over the 21 year. Only 5% of the pixels that changed tae did so two or more times. Pixels undergoing multiple changes of states were more common along the paraná of Aranapu. Regarding spectral changes during vegetation succession, the values of AFRI2.1 and of TM band 4, both showed a significant peak between 2 and 9 years of age. The values of NDVI reached a plateau between 2 and 9 years, without dropping significantly afterwards. The behavior of TM band 3 was complementary to the behavior of NDVI, dropping between 2 and 9 years and remaining stable in the subsequent ages. Between 16 and 21 years a significant drop was observed in bands 4 and 5. TM band 7 oscillated within a narrow range of 1% reflectance over the whole period of plant succession, and these differences were not considered reliable.
Palavras-chave: Migração do canal fluvial
Processos de sedimentação e erosão fluvial
Evolução espectral da vegetação
Área(s) do CNPq: CONSERVACAO DA NATUREZA::RECUPERACAO DE AREAS DEGRADADAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Ciências de Florestas Tropicais (CFT)
Citação: PEIXOTO, Juliana Maerschner Aguiar. Monitoramento da dinâmica da geomorfologia fluvial da reserva de desenvolvimento sustentável Mamirauá, por meio de técnicas de sensoriamento remoto. Manaus: [s.n.], 2007. xvi, 116 f.. Dissertação (Ciências de Florestas Tropicais (CFT)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1810
Data de defesa: 24-Jul-2007
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