Caracterização de sistemas ambientais tropicais complexos utilizando analise sistemica classificação hiperespectral de dados do sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)

O progressivo aumento da ocupacao e uso intensivo de sistemas ambientais em âmbito global gera consequencias como a degradacao de terras, alteracao nos ciclos hidrologicos e de nutrientes e diminuicao da capacidade de retencao de carbono. Neste sentido, a utilizacao de sensoriamento remoto orbital tem contribuido para o estudo das transformacoes em sistemas ambientais, principalmente devido as suas caracteristicas multi-escalares de abrangencia espacial e temporal. Esse tipo de abordagem permite a realizacao de analise sistemica por meio da utilizacao de tecnicas de processamento digital de imagens, aliadas ao conhecimento do comportamento espectral dos materiais sob investigacao em escala detalhada (componentes fisico-quimicos), bem como sua distribuicao espacial enquanto sistema ambiental. Estudos deste tipo ainda sao raros em areas tropicais, exigindo um maior conhecimento das suas caracteristicas espectrais locais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho e contribuir para o estudo de sistemas ambientais tropicais levando-se em consideracao tecnicas propicias a sua analise e mapeamento por sensores orbitais. Para tanto, foram utilizadas imagens ASTER nos intervalos espectrais do visivel (0.52-0.69bm), infravermelho proximo (0.78-0.86 bm), infravermelho de ondas curtas (1.60 a 2.43 bm) e infravermelho termal (8-12bm). Sobre esses dados foram aplicados procedimentos de correcao atmosferica considerando parâmetros tropicais locais e tecnicas de classificacao hiperespectral adaptados para este sensor: (i) Minimum Noise Fraction, (ii) Purity Pure Index, Visualizacao n-dimensional, e os algoritmos Spectral Angle Mapper e Mixture Tuned Matched Filtering. A fim de se abranger diferentes caracteristicas ambientais, foram escolhidas tres areas de estudo: Regiao de Itirapina ? SP, Regiao de Assis ? SP e Regiao de Sao Francisco de Assis ? RS. Cada uma dessas regioes apresenta situacoes particulares, inerentes a transformacoes em sistemas ambientais tropicais, envolvendo os seguintes aspectos: (i) zonas de transicao em fragmentos ecossistemicos, (ii) componentes minerais tipicos de solos tropicais, e (iii) processos de arenizacao. Para validacao dos dados do sensor ASTER foram utilizados, alem de dados de campo, analises espectrais teoricas com base em bibliotecas espectrais, medidas espectrorradiometricas locais, bem como analises por difratrometria de raio X. Como resultado, por meio do uso do intervalo espectral entre o visivel o infravermelho de ondas curtas, foi possivel mapear areas de fragmentos vegetacionais numa escala de detalhe, atraves da separacao de diferentes fitofisionomias, como: cerradao, cerrado e mata estacionaria semidecidua. Nos solos tropicais foram detectados componentes minerais tipicos, como: caulinita, montmorilonita, gibbsita, oxidos e hidroxidos de ferro. No que se refere ao processo de arenizacao, estudos aqui desenvolvidos, com base no infravermelho termal, permitiram estimar a distribuicao e abundância de areas ricas em quartzo em contraposicao a outros alvos da cobertura, como forma de se estabelecer niveis de estabilidade e degradacao relativas a esses locais. O conjunto de resultados obtidos neste trabalho e uma contribuicao para um melhor entendimento de sistemas ambientais em regioes tropicais, particularmente no que se refere ao uso de sensoriamento remoto orbital, enquanto ferramenta de analise multi-escalar Abstract