Comparação ótica de NDWI e classificação não supervisionada com resultados de detecção automática de áreas úmidas: estudo de caso cidade de Macapá, Brasil

Abstract

A definição dos limites das áreas úmidas são objetos de grande interesse para os governos do mundo. Sua biodiversidade é transitória entre os ecossistemas aquáticos e terrestres, onde 40% da vida existem ou nela é gerada. Estas áreas são responsáveis por abastecer os aqüíferos, melhorar a qualidade da água, reter carbono orgânico, regular os ciclos biogeoquímicos e até controlar inundações. Por outro lado, as geotecnologias existentes, como os sistemas de informação geográfica e imagens de satélite, permitem o estudo e monitoramento dessas áreas úmidas. Desta forma, neste trabalho foram utilizadas imagens obtidas por instrumentos ópticos dos satélites Landsat 5 e 7. O seu principal objetivo é a comparação do índice espectral da água NDWI (Normalized Difference Water Index) e a classificação não supervisionada com o modelo do contorno resultante da extensão experimental criada no Qgis denominada Water Plugin que faz uso de produtos de Radar. A sua análise permitiu a identificação de zonas úmidas antigas, confirmadas pelo estudo de imagens dos anos 1985, 1992 e 2002, que mostram estas áreas que hoje estão ocupadas por moradias, sujeitas a inundações nos períodos de intensas chuvas e aumento da maré, pela baixa topografia do terreno. Também confirmou melhores resultados quando comparando os modelos do Water Plugin com o NDWI e a classificação não supervisionada, já que estes dependem de instrumentos óticos que estão sujeitos a presença de nuvens ou copas de árvores.

The definition of wetland boundaries are objects of great interest to the governments of the world. Its biodiversity is transient between aquatic and terrestrial ecosystems, where 40% of life exists or is generated in it. These areas are responsible for supplying aquifers, improving water quality, retaining organic carbon, regulating biogeochemical cycles and even controlling flooding. On the other hand, existing geotechnologies, such as geographic information systems and satellite images, allow the study and monitoring of these wetlands. Thus, in this work, images obtained by optical instruments from the Landsat 5 and 7 satellites were used. Its main objective is to compare the NDWI water spectral index (Normalized Difference Water Index) and the unsupervised classification with the contour model resulting from the experimental extension created in Qgis called Water Plugin that makes use of Radar products. Its analysis allowed the identification of ancient wetlands, confirmed by the study of images from the years 1985, 1992 and 2002, which show these areas that today are occupied by houses, subject to flooding during periods of intense rain and rising tide, due to the low topography of the terrain. It also confirmed better results when comparing the models of the Water Plugin with the NDWI and the unsupervised classification, as these depend on optical instruments that are subject to the presence of clouds or treetops.