The built of reservoirs provides progress by the exploitation and multiple use of water resources, but it also brings changes and impacts in the quality of water. One of the main interests in the use of products of remote sensing in water environments is to verify the spatial and temporal variation of water composition, enabling the investigation on the origin and displacement of specific substances in suspension or substances dissolved in water. In this context, the general objective of this thesis consists of verifying the potential use of remote sensing for monitoring water in Passo Real reservoir. In order to achieve this, three specific objectives were stipulated; 1) To characterize and verify the relation among physical limnologic, chemical and biological variables of Passo Real reservoir; 2) To analyze the influence of the constituents optically active in the spectral response of water in the reservoir and to verify the potential use in the techniques of first derivative and continuum removal for the extraction of information in spectrum of reflectance and identification of wavelength with the finest correlation with limnologic variables; and 3) To evaluate the potential use of images LISS-III/Resourcesat-1 in the estimate of constituents optically active in the water of Passo Real. The variables of water color, transparency, temperature, turbidity and dissolved oxygen were obtained in field and the total of suspended solids, dissolved solids, Hidrogenionic potential, electrical conductivity and chlorophyll-a were determined in laboratory after collection of samples in field. In fieldwork, the measures of water reflectance factor were collected between wavelengths of 400 and 900nm as use of spectroradiometer. The images of satellite used for the analysis of water reflectance were produced by the satellite resourcesat-1, Sensor LISS-III. The spatialisation of the limnologic data obtained in situ was performed by interpolation and the spatializations of estimated data by satellite were obtained by slicing the image generated in the insertion of equations obtained in the models. The strong correlation between data of total of solids in suspension with the turbidity and transparency of water increases the importance of analysis integrated in the variables optical of water environment. From the analysis of the reflectance spectra, it was possible to infer the performance of the components optically active in the spectral characteristics of water. The use of techniques for interpretation of spectrum was important to the extraction of information and analysis of data. Each technique highlighted well the given spectral characteristics. From the set of available data, it was possible to produce models capable of estimating the total of suspended solids, the turbidity and the transparency of water with only one spectral band, band 3, from the sensor LISS-III/Resourcesat-1. By the application of the technique spectral band reason, it was possible to generate a model for the estimate of concentration of chlorophyll-a. / A construção de represas proporciona o progresso com o aproveitamento e usos múltiplos dos recursos hídricos, porém, traz alterações e impactos na qualidade da água. Um dos principais interesses no uso de produtos de sensoriamento remoto em ambientes aquáticos é verificar a variação espacial e temporal da composição da água, possibilitando investigar a origem e o deslocamento de substâncias específicas em suspensão ou dissolvidas na água. Nesse contexto, o objetivo geral desta tese consiste em verificar o potencial de utilização do sensoriamento remoto para monitoramento da água do reservatório Passo Real. Para isso, três objetivos específicos foram estipulados:1) caracterizar e verificar a relação entre variáveis limnológicas físicas, químicas e biológicas do reservatório Passo Real; 2) analisar a influência dos constituintes opticamente ativos na resposta espectral da água do reservatório e verificar o potencial de utilização das técnicas primeira derivada e remoção do contínuo para a extração de informações em espectros de reflectância e identificação de comprimentos de onda com melhor correlação com as variáveis limnológicas; e 3) avaliar o uso potencial de imagens LISS-III/Resourcesat-1 na estimativa de constituintes opticamente ativos da água do reservatório Passo Real. As variáveis cor da água, transparência, temperatura, turbidez e oxigênio dissolvido foram obtidas em campo e o total de sólidos em suspensão, total de sólidos dissolvidos, potencial Hidrogeniônico, condutividade elétrica e clorofila-a foram determinados em laboratório após coleta de amostras em campo. Nos trabalhos de campo foram coletadas as medidas do fator de reflectância da água entre os comprimentos de onda de 400 a 900 nm como uso de espectroradiômetro. As imagens de satélite utilizadas para a análise da refletância da água foram produzidas pelo satélite Resourcesat-1, sensor LISS-III. As espacializações dos dados limnológicos obtidos in situ foram realizadas por interpolação e as espacializações dos dados estimados por satélite foram obtidas por fatiamento da imagem gerada pela inserção das equações obtidas nos modelos. A forte correlação entre os dados de total de sólidos em suspensão com a turbidez e a transparência da água reforça a importância da análise integrada das variáveis óticas do ambiente aquático. A partir da análise dos espectros de reflectância foi possível inferir a atuação dos componentes opticamente ativos nas características espectrais das água. A utilização de técnicas de interpretação de espectros foi importante para extração de informações e análise dos dados. Cada técnica ressaltou melhor determinadas características espectrais. A partir do conjunto de dados disponível foi possível produzir modelos capazes de estimar o total de sólidos em suspensão, a turbidez e a transparência da água com apenas uma única banda espectral, a banda 3 do sensor LISS-III/Resourcesat-1. Com a aplicação da técnica de razão de bandas espectrais foi possível gerar um modelo para estimativa da concentração de clorofila-a.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/12156 |
| Date | 15 December 2016 |
| Creators | Santos, Felipe Correa dos |
| Contributors | Pereira Filho, Waterloo, Gonçalves, Alberto Senra, Benedetti, Ana Caroline Paim, Imai, Nilton Nobuhiro, Capoane, Viviane |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Programa de Pós-Graduação em Geografia e Geociências, UFSM, Brasil, Geociências |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 700600000007, 600, 54dc01e6-b6c0-465d-b317-c767afffbfef, cac49857-969d-4dbf-aa77-4ab6b43982fe, 9dc78bb3-b7c3-4327-8595-2f21c1878d54, 0ed8b069-1c9e-4fb1-818f-b6025e971415, d6a6f8c6-f916-4e72-bea9-78e5dc62151f, cf24dafa-fc24-4aea-9a91-dae6da143c25 |
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