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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/31872
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Title: Análise espaço-temporal da concentração de sedimentos em suspensão no reservatório do Descoberto (DF), por meio de sensoriamento remoto
Authors: Chelotti, Giancarlo Brugnara
Orientador(es):: Martinez, Jean-Michel
Coorientador(es):: Roig, Henrique LLacer
Assunto:: Sedimentos
Sensoriamento remoto
Distrito Federal (Brasil)
Reservatórios
Issue Date: 15-May-2018
Citation: CHELOTTI, Giancarlo Brugnara. Análise espaço-temporal da concentração de sedimentos em suspensão no reservatório do Descoberto (DF), por meio de sensoriamento remoto. 2018. 98 f., il. Dissertação (Mestrado em Geociências Aplicadas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Abstract: O objetivo deste trabalho foi estimar a concentração de sedimentos em suspensão (CSS) no reservatório do Descoberto, Distrito Federal, a partir das propriedades óticas da água e uso de imagens de satélite. Foram realizadas três campanhas em datas escolhidas em função do calendário de passagem dos sensores, da sazonalidade das chuvas e do hidrograma do reservatório. Em cada campanha foram coletadas amostras de água e realizada espectrorradiometria de campo em oito pontos distintos do reservatório, sendo seis pontos próximos a zonas de entrada de sedimentos (afluentes), um no centro e um junto à barragem. Nas amostras foi realizada a filtragem para determinação de CSS e determinação do padrão de absorção de luz. A calibração entre a CSS e o comportamento espectral dos pontos coletados gerou modelos de estimativa de CSS, o que possibilitou a investigação do comportamento temporal, sazonal e espacial desse parâmetro de qualidade da água. Os dados MODIS permitiram a geração de uma série temporal de CSS desde 2000 a 2017. O modelo proposto apresentou R² = 0,8105 e RMSE% = 46,74%. Verificou-se um comportamento sazonal típico, onde as menores CSS ocorrem nos meses de seca e as maiores no período chuvoso bem como o fenômeno de retorno de sedimentos entre os meses de fevereiro e março em decorrência de veranicos no mês de fevereiro, observado em diversos anos. Dada a alta resolução temporal dos dados MODIS foi possível captar alguns fenômenos picos de CSS, associados a volumes de chuvas históricos para o DF. Os dados Landsat 8, disponíveis a partir de 2013, permitiram uma análise espacial da CSS. O modelo proposto apresentou R² = 0,8352 e RMSE% = 15,12% ,demonstrando que o afluente que mais contribui com carga de sedimentos é o rio Descoberto, seguido do ribeirão Rodeador. O lago possui um padrão homogêneo de CSS ao longo de quase todo ano, adquirindo heterogeneidade (variância = 25,16) apenas no início da estação chuvosa, quando está com menor volume e recebe cargas de sedimentos proporcionalmente maiores, tendendo à homogeneidade (variância = 0,92) a partir da segunda metade do período chuvoso. Os dados de reflectância dos pixels puros de água do sensor Landsat-8 tendem a superestimar as CSS em regiões mais rasas do reservatório (RSME% = 37, 34%). As correções atmosféricas aplicadas ao sensor Sentinel 2 tendem a superestimar os valores de reflectância dos pixels puros de água, propagando esse erro à estimativa de CSS, que é maior a medida que se desloca da região do vermelho (RMSE% = 85,89) para a região do infravermelho (RMSE% = 112,28).
Abstract: This work aims estimate the suspended sediments concentration (SSC) in Descoberto reservoir, in Federal District, through the optical properties of water and satellite images. Three campaigns were performed in dates chosen according to the calendar of the sensors, the seasonality of the rains and the level of the reservoir. In each campaign, water samples were collected and field spectroradiometry was performed at eight distinct points in the reservoir, six of which were near sediment inflow sites, one in the center and one near the dam. In each samples, the filtration was carried out to determine the SSC and performed the light absorption pattern. The calibration between the SSC and the spectral behavior of the collected points generated SSC estimation models, which allowed the investigation of the temporal, seasonal and spatial behavior of this parameter of water quality. The MODIS data allowed the generation of a time series of SCC from 2000 to 2016. The proposed model presented R² = 0,8105 and RMSE% = 46,74%. A typical seasonal behavior was observed, where the lowest SSC occur in the dry season and the highest in the rainy season, as well as the sediment return phenomenon among the months of February and March as a result of dryer months in February, observed in several years. Given the high temporal resolution of the MODIS data, it was possible to capture some phenomena of SSC peaks, associated with historic rainfall volumes for Federal District. The Landsat 8 data, available since 2013, allowed a spatial analysis of SCC. The proposed model presented R² = 0,8352 and RMSE% = 15,12%, demonstrating that the tributary that most contributes to the sediment load is the Descoberto river, followed by the Rodeador river. The lake has a homogeneous SSC pattern throughout most of the year, obtaining heterogeneity only at the beginning of the rainy season (variance = 25,16), when it is lower and receives loads of sediment proportionally larger, tending to homogeneity from the second half of the rainy season (variance = 0,92). The reflectance data of the pure water pixels of the Landsat-8 sensor tend to overestimate the CSS in shallower regions of the reservoir (RSME% = 37, 34%). The atmospheric corrections applied to the Sentinel 2 sensor tend to overestimate the reflectance values of the pure water pixels, propagating this error to the CSS estimation, which is larger as it moves from the red region (RMSE% = 85.89) to the infrared region (RMSE% = 112.28).
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Empresa Brasileira de Inovação e Pesquisa (FINEP).
Appears in Collections:IG - Mestrado em Geociências Aplicadas (Dissertações)

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