The construction of dams results in hydrological impacts as they alter the natural flow of
water of a river. Remote sensing is a tool capable of helping the monitoring of water quality
by enabling acquisition of information for spatial and temporal analysis of its composition.
This paper presents the analysis of the Influence of the optically active constituents on the
spectral reflectance of the water of Passo Real reservoir. For this, limnological and spectral
data were collected in October 2009 and March 2010 in 31 sampling stations in the reservoir.
The limnological variables total of suspended solids (TSS), chlorophyll a (Chl a), dissolved
organic carbon (DOC) and water transparency were determined on field and laboratory.
Spectral data were acquired on field by using FieldSpec® HandHeld spectroradiometer.
Results showed the most concentration of TSS and Chl a in October may be related with
greater occurrence of rain in that period. TSS was greater in October resulting a reduction of
water transparency. DOC maintained similar average in both analyzed months, still it was
found that sampling points location with above average concentration were located in water
compartments with higher concentration of Chl a. Exclusively using Chl a as indicator of
trophic state we found environments between oligotrophic to hypereutrophic. Reflectance was
higher in October 2009 in all wavelengths, because of high concentration of TSS. Two
features of absorption were observed in both dates, centered in 610 and 675 nm due to the
presence of Chl a. On account of the great concentrations in some sampling points in October,
the peak in the infrared region presented higher magnitude than the peak in the green region
and in some cases the spectrum was similar to the earth vegetation spectral response. DOC
did not present enough concentrations to produce, significantly, spectrum alterations. Each
information extraction technique in spectral reflectance better showed certain spectral
characteristics. First derivative showed itself efficient on the characterization of Chl a effects,
this technique contrasted the influence of this pigment especially on the wavelengths of 438,
566, 685 and 700 nm and the absorption band through pure water in 740 nm. By applying
statistics tests, we could prove the influence of limnological variables on the reservoir water
spectral characteristics and identify wavelengths with strong correlation between variables. In
October we verified the joint acting of Chl a with TSS in water reflectance. Also, it was
proved the influence of Chl a on the spectral response of the reservoir water, especially on
greater concentrations. / A construção de represas acarreta impactos de caráter hidrológico ao modificar o fluxo natural
das águas de um rio. O sensoriamento remoto é uma ferramenta capaz de auxiliar a tarefa de
monitoramento da qualidade da água ao possibilitar a aquisição de informações para análise
espacial e temporal da sua composição. O presente trabalho apresenta a análise da influência
dos constituintes opticamente ativos na reflectância espectral da água do reservatório Passo
Real. Para isso, foram realizadas coletas de dados limnológicos e espectrais nos meses de
outubro de 2009 e março de 2010 em 31 estações amostrais no reservatório. Em campo e em
laboratório foram determinadas as variáveis limnológicas totais de sólidos em suspensão
(TSS), clorofila a (Chl a), carbono orgânico dissolvido (COD) e transparência da água. Os
dados espectrais foram adquiridos em campo com uso do espectrorradiômetro FieldSpec®
HandHeld. Os resultados encontrados mostraram que a maior concentração de TSS e Chl a no
mês de outubro pode estar relacionada com a maior ocorrência de chuvas naquele período. O
TSS foi maior em outubro o que ocasionou a redução da transparência da água. O COD
manteve médias semelhantes nos dois meses analisados, porém constatou-se que a localização
de pontos amostrais com concentrações acima da média estavam localizados em
compartimentos aquáticos com maiores concentrações de Chl a. Utilizando exclusivamente a
Chl a como indicadora do estado trófico encontraram-se ambientes entre oligotrófico a
hipereutrófico. A reflectância foi mais elevada em outubro de 2009 em todos os
comprimentos de onda, devido às altas concentrações de TSS. Em ambas as datas foram
observadas duas feições de absorções centradas em 610 e 675 nm devido à presença de Chl a.
Em função das altas concentrações em alguns pontos amostrais no mês de outubro, o pico na
região do infravermelho apresentou maior magnitude do que o pico na região do verde e em
alguns casos, o espectro assemelhou-se mais com a resposta espectral da vegetação terrestre.
O COD não apresentou concentrações suficientes para produzir, de forma significativa,
alterações nos espectros. Cada técnica de extração de informações em espectros de refletância
ressaltou melhor determinadas características espectrais. A primeira derivada mostrou-se
eficiente na caracterização dos efeitos da Chl a, esta técnica contrastou a influência deste
pigmento principalmente nos comprimentos de onda de 438, 566, 685 e 700 nm. A remoção
do contínuo ressaltou as bandas de absorção da Chl a em 493, 611, 676 nm e a banda de
absorção pela água pura em 740 nm. Com a aplicação de testes estatísticos, pode-se
comprovar a influência das variáveis limnológicas sobre as características espectrais da água
do reservatório e identificar os comprimentos de onda com fortes correlações entre as
variáveis. No mês de outubro verificou-se a atuação conjunta da Chl a com o TSS na
reflectância da água. Também ficou comprovada a influência da Chl a na resposta espectral
da água do reservatório, principalmente em maiores concentrações.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9358 |
| Date | 29 May 2012 |
| Creators | Santos, Felipe Correa dos |
| Contributors | Pereira Filho, Waterloo, Galvao, Lenio Soares, Lacruz, María Silvia Pardi |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Geografia e Geociências, UFSM, BR, Geociências |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100700000005, 400, 300, 300, 300, 300, 54dc01e6-b6c0-465d-b317-c767afffbfef, cac49857-969d-4dbf-aa77-4ab6b43982fe, 4ab35380-633d-4377-9aa2-d36de3ef4623, 8bd5da51-b3a7-4fef-990d-ed167be516ec |
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