Espacialização do biovolume de plantas aquáticas submersas a partir da integração de dados obtidos por sensores remotos

Abstract

As plantas aquáticas têm um papel fundamental no equilíbrio dos ambientes aquáticos e importância crucial no fornecimento de alimento e refúgio para animais. Porém, seu crescimento desequilibrado pode obstruir canais, represas e reservatórios e reduzir a disponibilidade de água para uso humano. No que se refere a plantas aquáticas submersas, a utilização de medidas de controle torna-se mais complexa, face à dificuldade em mapear e quantificar volumetricamente as áreas de infestação. Nessas situações, considera-se que a combinação de dados georreferenciados oriundos de sensores baseados tanto na energia eletromagnética do espectro óptico, como em sinais acústicos, possibilite o mapeamento e mensuração dessas áreas, auxiliando na elaboração de propostas de manejo sustentáveis para esse tipo de vegetação aquática. Assim, o presente trabalho prevê a utilização integrada de dados ópticos e acústicos, para estimar o biovolume de plantas aquáticas submersas. As análises foram conduzidas a partir de dados obtidos em três levantamentos ecobatimétricos e espectrorradiométricos (abril de 2010, novembro de 2010 e janeiro de 2011) realizados em uma área de estudos localizada no Rio Paraná, caracterizada pela dificuldade de navegação, e para a qual foi adquirida a imagem World View-2 em dezembro de 2010. A correlação entre biovolume de plantas aquáticas submersas e valores de brilho registrados em bandas do espectro óptico visível da imagem World View-2 foi menor que 60%, inviabilizando a utilização dos dados espectrais para espacialização do biovolume...

Aquatic plants are fundamental for the balance of opened aquatic environments and crucial in providing food and shelter for animals. However, its unbalanced growing can clog channels, dams and reservoirs, reducing water availability for human use. In the case of submerged aquatic vegetation, the use of control actions becomes more complex due to the difficulty in mapping and volumetrically quantifying the areas of infestation. In these situations, it is considered that georeferenced data – originated both in sensors based on electromagnetic energy of the optical spectrum and acoustic signals – allow the mapping and measuring of these areas, helping to create proposals for the sustainable management of this type of aquatic vegetation. This work uses optical and acoustic data integration method for estimating the biovolume of submerged aquatic vegetation and performing the biovolume mapping. The analysis was performed by using data from three hydroacoustic and spectroradiometer surveys – April 2010, November 2010, and January 2011 – carried out in a test area located in the Paraná River, characterized by the difficulty of navigation. A World View-2 image of this area was acquired in December 2010 to be used in this work. The correlation between the biovolume of submerged aquatic vegetation and brightness values recorded in the visible optical spectrum bands was less than 60%, precluding the use of spectral data for spatial distribution of biovolume through the adjustment of a regression... (Complete abstract click electronic access below)