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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Rosângela Leal Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2005
Orientador
Banca examinadora
Quintanilha, Jose Alberto (Presidente)
Crósta, Alvaro Penteado
Ribeiro, Lucedino Paixão
Sano, Edson Eyji
Shimabukuro, Yosio Edemir
Título em português
O uso de processamento digital de imagens do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) na identificação de horizontes coesos em solos dos tabuleiros costeiros da Bahia
Palavras-chave em português
Processamento digital de imagens
Sensoriamento remoto
Solos coesos
Resumo em português
Os Tabuleiros Costeiros são unidades geomorfologicamente definidas, caracterizando-se como formações sedimentares de topos aplainadas de grande extensão territorial, amplamente povoada, com intensa exploração econômica agropecuária, mas com a presença constante de restrições físicas ao uso agrícola, associadas à presença de solos com horizontes coesos em subsuperfície. A presença deste horizonte coeso reduz a profundidade efetiva dos solos, prejudicando a dinâmica da água no perfil e, principalmente, o aprofundamento do sistema radicular, reduzindo as taxas de infiltração de água, criando lençóis freáticos suspensos e que se desenvolvem particularmente sob os Latossolos Amarelos (Latossolos Amarelos) e os Argissolos Amarelos (Podzólicos Amarelos). Assim, a presença destes horizontes em áreas úmidas, pode ser associada a um maior teor de umidade nos solos, que pode ser captada pelo sensor. Devido a sua natureza pedológica e sua localização em sub superfície e sua grande extensão, estes solos demandam grandes recursos para sua efetiva localização e mapeamento. A aplicação de técnicas de processamento digital de imagens nas imagens do sensor ASTER, um sensor experimental e pouco explorado, possibilita a redução de custos, empregados nos levantamentos exploratórios para localização destes horizontes coesos. O principal objetivo deste trabalho foi submeter imagens obtidas através do sensoriamento remoto óptico orbital, do sensor ASTER, a diferentes técnicas de processamento digital de imagens, para assim identificar, reconhecer e caracterizar a presença dos horizontes coesos nos solos dos Tabuleiros Costeiros da Bahia, utilizando como critério identificador, o teor de umidade dos solos. O trabalho foi desenvolvido numa área de aproximadamente 2.475km2, onde está inserida uma área de referência de 29km2, situada no município de Esplanada, onde predominam solos da mesma Classe (Podzólicos Amarelos e Acinzentados) mas diferenciados em unidades que possuem diversos graus de coesão, com textura que varia de arenosa a argilosa. Foi utilizada uma única cena ASTER, sob a qual foi extraída oitenta amostras para determinar a relação entre o teor de umidade dos solos e as diferentes técnicas de processamento digital de imagens. Foram realizadas vinte e seis técnicas de realce (análise componentes principais, Transformação Tasseled Cap, NDVI, NDMI, SAVI e vinte e uma razões entre bandas do sensor ASTER) , além da aplicação de uma classificação supervisionada (método da máxima verossimilhança), com limiar de aceitação de 95%. Os resultados demonstraram que a sétima componente principal é o melhor produto para mapear a presença dos horizontes coesos, por melhor identificar a umidade do solo; o NDMI, o SAVI e a Umidade obtida através da Transformação Tasseled Cap têm um comportamento similar entre si, mas com resultados menos evidentes e entre as razões entre as faixas espectrais testadas, os melhores resultados foram as razões entre as faixas 1 e 8 e entre as faixas 3 e 8.
Título em inglês
The use of digital image processing of the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) sensor in the identification of cohesive horizons in soils of the Coastal Tableland of Bahia
Palavras-chave em inglês
Cohesive soil
Digital image processing
Remote sensing
Resumo em inglês
The Coastal Tableland are units geomorfologicaly defined, characterized by sedimentary formations of smoothed tops of great territorial extension, widely populated, with intense agricultural economic exploration, but with the constant presence of physical restrictions to agricultural use, that are associated to cohesion horizons in subsurface. The presence of this cohesion horizon reduces the soils depth, harming the dynamics of the water in the profile and, mainly, the radicular system of depth, reducing the water infiltration rates and creating suspended sheets particularly under Yellow Latossol and Yellow Podzolic. Thus, the presence of these horizons in humid areas can be associated with higher moisture levels in the soils that can be caught by the sensor. Due to its pedologic nature, sub surface and great extension location, these soil demand great resources for its effective localization and mapping. The application of techniques of image digital processing in the images of the ASTER sensor, an experimental and few explored sensor, turns possible the reduction of costs, used in the exploratory searches for the localization of these cohesion horizons. The main objective of this work was to submit images obtained through the orbital optical remote sensed, of the ASTER sensor, the different image digital processing techniques, in order to identify, to recognize and to characterize the cohesion horizons soil of Coastal Tableland of Bahia, using as identification criteria, the soil moisture contents . The work was developed in an area of 2.475km2 approximately, where an area of reference of 29km2 is inserted, situated in Esplanada city of, where soil of the same class prevail (Yellow and Grey Podzólicos) but differentiated in predominate units that possess diverse cohesion degrees , with texture that varies of sandy the loamy. An only ASTER scene was used, under which it was extracted eighty samples to determine the relationship between the the soil moisture contents and the different images digital images processing techniques. Twenty-six techniques of distinction had been carried through (principal components analysis, Tasseled Cap Transformation, NDVI, NDMI, SAVI and twenty bands ratio on the ASTER sensor bands), beyond the application of a supervised classification (Maximum Likelihood method), with threshold of 95% acceptance. The results had demonstrated that the seventh principal component is the best product to map the cohesion horizons presence and to identify the soil moisture contents; the NDMI, the SAVI and the Wetness obtained through the Tasseled Cap Transformation have a similar behavior, but with less evidences relating the results and, the ratio bands tested, the best results had been those found between bands 1 to 8 and bands 3 to 8.
 
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Rosaleal_Tese.pdf (21.64 Mbytes)
Data de Publicação
2017-09-25
 
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