Dados da Submissão

Título

MODELO DIGITAL DE SUPERFÍCIE A PARTIR DA INTERFEROMETRIA DE IMAGENS DE RADAR DE ABERTURA SINTÉTICA

Texto do resumo

Os radares são sistemas sensores ativos que operam no comprimento de onda das microondas, ou seja, transmitem e recebem radiação eletromagnética entre 1 mm e 1 m de lambda (λ). Em sensoriamento remoto, estas características garantem a operação do sensor independentemente da luz solar – de dia e de noite – e, dado o seu comprimento de onda, não sofrem tanto a interferência de nuvens, fumaça, chuva. Entre as diversas aplicações dos radares, especialmente os de abertura sintética, menciona-se a interferometria (InSAR) como uma técnica que emprega um par de imagens SAR no formato single look complex (SLC). Essas imagens contêm informações de fase e amplitude e são usadas para formar um interferograma resultante da interação entre suas ondas eletromagnéticas correspondentes. Ao lidar com a informação de fase da imagem complexa, a interferometria possibilita a criação de Modelos Digitais de Elevação (MDE) através da diferença de fase entre o par interferométrico. Conhecendo a geometria de aquisição do sensor, é viável converter a diferença de fase em valores de altitude. Dessa forma, este estudo teve como objetivo criar um Modelo Digital de Superfície atualizado e com maior resolução espacial – dadas as opções gratuitas disponíveis - para o Parque Nacional do Itatiaia (PNI) utilizando imagens da missão Sentinel-1 do ano de 2021. Estas imagens, obtidas por Interferometric Wide Swath (IW) e com direção de voo descendente, foram processadas no software SNAP. Assim, o pré-processamento se deu pela execução das ferramentas disponíveis no Sentinel Toolboxes “S-1 TOPS Split”, “Apply Orbit File”, “Back Geocoding” e “S-1 Enhanced Spectral Diversity”. Por sua vez, foi formado o interferograma das imagens corregistradas e aplicado os filtros “S-1 TOPS Deburst” e Goldstein Phase Filtering. Dada a possibilidade de medição ambígua da altitude relativa pela cena interferométrica, foi realizado o desdobramento de fase pelo plug-in SNAPHU disponibilizado pela ESA. A última etapa da geração do MDE interferométrico foi a conversão da fase para elevação (“Phase to Elevation”) e, depois, a correção do efeito Doppler por meio da ferramenta “Range-Doppler Terrain Correction”. Finalizado a geração do MDE, foram sobrepostos à ele, no ArcMap, os modelos SRTM e GLO-30. Então, foram gerados mil pontos aleatórios dentro dos limites do PNI e extraídos seus valores de pixel, de forma que na tabela de atributos dos pontos constassem os valores de elevação dos três modelos em cada ponto. A partir disso, foi calculado o desvio padrão dos valores de elevação nos mil pontos, logo, quanto mais próximo de zero o resultado, maior a semelhança entre os três modelos e, quanto maior o desvio padrão, maior a discrepância. Os pontos obtiveram um desvio padrão médio de 4,08 metros, com mínima de 0,07 m e máxima de 22,79 m. A mediana de 3,51 m indica a presença de valores atípicos que, por sua vez, não foram retirados do conjunto de dados visto a intenção de analisá-los espacialmente. Após interpolação, foi observado que os valores de menor correlação entre os três modelos estão situados em encostas íngremes, o que pode estar relacionado com a diferença de resolução espacial entre o modelo gerado e os dois modelos já existentes. Ciente das limitações dos MDE produzidos por radares de banda C devido à sua baixa penetrabilidade em dosséis, mas reconhecendo a baixa disponibilidade de dados gratuitos e atualizados, considera-se o modelo gerado adequado para estudos geoambientais.

Palavras Chave

Parque Nacional do Itatiaia; Sentinel-1; InSAR; Unidades de Conservação; Sensoriamento Remoto ativo