Detecção e análise de áreas queimadas por meio da normalização de séries temporais MODIS na região do Jalapão
Autor(a)
Silva, Paulo Henrique dos Santos
Orientador(a) Coorientador(a)
Carvalho Júnior, Osmar Abílio de
Data de aceite
2016-05-26
Data de disponibilizacao
2016-05-26
Data de publicacao
2016-05-26
Data de defesa submissao
2015-12-07
Citacao
SILVA, Paulo Henrique dos Santos. Detecção e análise de áreas queimadas por meio da normalização de séries temporais MODIS na região do Jalapão. 2015. xvi, 82 f., il. Dissertação (Mestrado em Geografia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2015.
Resumo Portugues
Os incêndios florestais têm sido significativos no Cerrado há milhões de anos, moldando a paisagem e seus componentes bióticos, pelo menos desde o Mioceno, há cerca de 10 milhões de anos. Mapeamentos de área queimada utilizando séries temporais de dados são importantíssimos para o entendimento dos impactos dos incêndios no ciclo do carbono e alterações climáticas. As séries temporais de imagens orbitais apresentam um alto potencial para a compreensão e monitoramento dos eventos de fogo no Cerrado. Índices espectrais têm recebido bastante atenção, devido a sua simplicidade conceitual e seu bom desempenho computacional, reduzindo o tempo de processamento e eliminando a subjetividade da interpretação visual de áreas queimadas. Este trabalho tem como objetivo comparar a detecção de áreas queimadas a partir de séries temporais normalizadas de quatro índices espectrais: NDVI, NBR, CSI e MIRBI. A área de estudo é a região onde está inserido o corredor ecológico do Jalapão, que compreende diferentes fitofisionomias do bioma Cerrado. Os dados utilizados são imagens de reflectância de superfície do sensor MODIS/Terra, produto MOD09 correspondentes à composição de oito dias. A análise considerou um período de doze anos (2001-2012), totalizando 552 imagens para cada índice espectral. O método de normalização tem por objetivo realçar as áreas queimadas entre os diferentes tipos de vegetação e evitar os erros presentes no método de diferença sazonal. A série temporal normalizada possui média igual a zero e desvio padrão igual a um. A definição dos valores limite para os índices entre as áreas queimadas e não queimada foram realizados de forma automatizada. O método compara uma classificação de referência a partir de imagens TM Landsat e os diferentes valores limites, o melhor valor limite é o que apresenta o valor mais alto para os coeficientes Kappa e Overall. As classificações dos diferentes índices espectrais testados foram submetidas à análise de acurácia. Os índices espectrais apresentaram resultados semelhantes não permitindo uma avaliação definitiva sobre qual é o melhor para o mapeamento de áreas queimadas. Pesquisas futuras devem ser realizadas utilizando um número maior de imagens na etapa de validação e análise de acurácia.
Resumo Ingles
Forest fires have been significant in the Cerrado for millions of years, shaping the landscape and biotic components, at least since the Miocene, about 10 million years ago. Burnt area mapping using time series data is critical for understanding the impacts fires have on the carbon cycle and climate change. The time series of satellite images have a high potential for understanding and monitoring fire events in the Cerrado. Spectral indices have received extensive attention, due to their conceptual simplicity and good computational performance, which reduce processing time and eliminate the subjectivity of visual interpretation of burned areas. This study aims to compare the detection of burnt areas by standard time series of four spectral indices: NDVI, NBR, CSI and MIRBI. The area of study is the ecological corridor of Jalapão, which comprises different vegetation types of the Cerrado biome. The data used are images of a surface reflectance MODIS/Terra sensor, MOD09 product, corresponding to an eight day composite. The analysis considered a period of twelve years (2001-2012), totaling 552 images for each spectral index. The standardization method aims to highlight the burnt areas between different types of vegetation and avoid the mistakes present in the seasonal difference method. The normalized time series has an average of zero and a standard deviation equal to one. The definition of the limit values for the indexes between burnt and unburned areas were carried out in an automated fashion. The method compares a reference classification from Landsat TM images at various limits. The best threshold value is the one with the highest value for the Kappa coefficients and Overall. The ratings of the different spectral indices underwent accuracy analysis. Because the spectral indices showed similar results, a definitive assessment about which is best for the mapping of burnt areas could not be reached. Future research should be carried out using a greater number of images at the stage of validation and accuracy analysis.
Unidade academica
Instituto de Ciências Humanas (ICH)
Departamento
Departamento de Geografia (ICH GEA)
Programa de Pos-Graduacao
Programa de Pós-Graduação em Geografia
Idioma
Português
Tipo de documento
Dissertação
Formato
application/pdf
Direitos de acesso
Acesso Aberto
Termo de licenca
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