Proposta de ferramenta computacional para discriminação de feições espectrais de óxidos de ferro em solos da região agrícola do DF, por meio do sensor aerotransportado ADS-80

Abstract

Com a aquisição do sensor aerofotogramétrico digital ADS-80 pela Força Aérea Brasileira, que está sendo operado pelo 1º/6º GAV (Segundo Esquadrão do Sexto Grupo de Aviação), abrem-se novas oportunidades para estudos de sensoriamento remoto em escala de detalhe. O sensor ADS-80 adquire imagens em cinco bandas multiespectrais na faixa do visível e infravermelho próximo com altíssima resolução espacial, GSD (Ground Sample Distance) de até 05 cm. As imagens dos sensores com altíssima resolução espacial, como no caso do ADS-80, levantam questões sobre até que ponto sua utilização pode ser eficaz na discriminação de tipos de cobertura vegetal, diferenciação entre culturas em áreas agrícolas e discretização espacial de feições mineralógicas na superfície terrestre. A utilização de imagens de altíssima resolução espacial, mesmo com um número reduzido de bandas espectrais, aliada às técnicas de espectrorradiometria de laboratório pode ser utilizada na tentativa de identificar certos comportamentos espectrais de minerais existentes no solo, como por exemplo, as feições referentes aos óxidos de ferro. Além disso, se faz necessário o desenvolvimento de ferramentas computacionais que auxiliem no processo de discretização de feições espectrais nas imagens com resoluções espaciais centimétricas, uma vez que as ferramentas de processamento digital disponíveis atualmente são, na maioria, voltadas para imagens de resoluções espaciais médias ou baixas, no qual o ponto focal é a resolução espectral. Utilizando imagens multiespectrais do sensor ADS-80, com um GSD de 25 cm, este trabalho mostra que é possível caracterizar feições de áreas mineralógicas com comportamento relativo aos óxidos de ferro, em porções de solo na região agrícola do PAD-DF (Programa de Assentamento Dirigido do Distrito Federal), validando as informações obtidas pelo sensor com estudos espectrográficos de amostras de solo em laboratório, para a se obter suas curvas espectrais e identificação das suas bandas de absorção e análise pela carta de Munsell para verificação da cor do solo, e por fim, utilizando uma ferramenta exploratória de classificação, desenvolvida para este estudo, para delimitar as áreas identificadas nas imagens que contenham as características espectrais de interesse. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The acquisition of aerophotogrammetric digital sensor ADS-80, which is being operated by the 1st of 6th Aviation Group from Brazilian Air Force, opens a new range of possibilities for this branch of remote sensing in Brazil, it allows the acquisition of multispectral scenes in the visible range and near infrared at very high spatial resolution, up to 05 cm GSD (Ground Sample Distance). Images of sensors with high spatial resolution, such as ADS - 80, raise questions about the extent to which their use can be effective in discriminating types of vegetation, difference between cultures in agricultural areas and spatial discretization of mineralogical features on the Earth surface. The use of images of high spatial resolution, even with a small number of spectral bands, combined with spectroradiometry laboratory techniques, can be used in an attempt to identify certain spectral behaviour of minerals existing in the soil, such as the features related to oxides of iron. Furthermore it is necessary to develop computational tools that aid the discretization process of spectral features in the images with centimetre spatial resolution, since the digital processing tools currently available are mostly focused on images of medium or low spatial resolutions, where the focal point is the spectral resolution. Using multispectral images of the ADS-80 sensor, with a GSD of 25 cm, this work shows that it is possible to characterize areas with mineralogical features with performance concerning the iron oxides, into portions of land in the agricultural region of the PAD - DF (Programme directed settlement of the Federal District), validating the information obtained by the sensor with spectrographic studies of soil samples in the laboratory to obtain their spectral curves and identifying their absorption bands and examination by the Munsell chart to check the color of the soil and finally, using an exploratory tool for the classification, developed for this study, to delimit the areas identified in the images that contain the spectral characteristics of interest.