Uso do Sensoriamento Remoto na Estimativa do Indice de Área Foliar em Floresta Tropical

Victor Hugo de Morais Danelichen, Marcelo Sacardi Biudes, Nadja Gomes Machado, Maísa Caldas Souza Velasque, Bernardo Barbosa da Silva, José de Souza Nogueira

Abstract


A estimativa do índice de área foliar (IAF) em ecossistemas florestais é realizada, em sua maioria, por métodos que incluem a intensidade da radiação eletromagnética, transmitida através do dossel. No entanto, essas técnicas não permitem a representação espacial do IAF. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o IAF de uma floresta de transição Amazônia-Cerrado estimado por dados de sensores orbitais. Para tanto, o IAF estimado pelo METRIC (Mapping EvapoTranspiration with high Resolution and Internalized Calibration) com imagens TM – Landsat 5 e pelo produto MOD15A2 do MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) foi validado com medidas locais por interceptação de luz em uma torre micrometeorológica em 2008. Mapas de distribuição espacial do IAF foram preparadas para os oito dias considerados. O IAF estimado pelo produto MOD15A2 apresentou concordância com as medidas em campo, enquanto que o METRIC não se mostrou capaz de produzir valores do IAF similares àqueles obtidos em campo. Mesmo que o METRIC apresentou limitações no seu uso, trabalhos futuros são necessários para parametrizar a sua equação para uma maior série espaço/temporal de dados.

References


Allen, R., Tasumi, M., Trezza, R. (2007). Satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC) – Model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133(395), 380-394.

Aragão, L. E. O. C., Shimabukuro, Y .E., Espírito-Santo, F. D. B., Williams, M. (2005). Spatial validation of the collection 4 MODIS LAI product in Eastern Amazonia. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 43(11), 2526–2534.

Bréda, N. J. J. (2003). Ground-based measurements of leaf area index: a review of methods, instruments and current controversies. Journal of Experimental Botany, 54(393),2403-2417.

Biudes, M. S., Vourlitis, G. L., Machado, N. G., Arruda, P. H. Z., Neves, G. A. R., Lobo, F. A., Neale, C. M. U., Nogueira, J. S. (2015). Patterns of energy Exchange for tropical ecosystems across a climate gradiente in Mato Grosso, Brazil. Agricultural and Forest Meteorology, 202,112-124.

Biudes, M. S., Machado, N. G., Danelichen, V. H. M., Souza, M. C., Vourlitis, G. L., Nogueira, J. S. (2014a). Ground and remote sensing-based measurements of leaf area index in a transitional forest and seasonal flooded forest in Brazil. International Journal of Biometeorology, 58, 1181–1193.

Biudes, M. S., Souza, M. C., Machado, N. G., Danellichen, V. H. M., Vourlitis, G. L., Nogueira, J. S. (2014b), Modelling gross primary production of a tropical semi-deciduous forest in the southern Amazon Basin. International Journal of Remote Sensing, 35(4), 1540–1562.

Chander, G., Markham, B. L., Barsi. J. A. (2007). Revised Landsat-5 Thematic Mapper Radiometric Calibration. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 4(3), 490-494.

Crosman, E. T., Horel, J. D. (2009). MODIS-derived surface temperature of the Great Salt Lake. Remote Sensing of Environment, 113, 73–81.

Fideles, J. F., Nobrega, J. Q., Rao, T. V. R., Beltrao, N. E. M. (2005). Monitoramento de área foliar e biomassa do feijoeiro usando índice de vegetação por diferença normalizada. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 13(2), 212-218.

Gitelson, A. A., Wardlow, B. D., Keydan, G. P., Leavitt, B. (2007). An evaluation of MODIS 250-m data for green LAI estimation in crops. Geophysical Research Letters, 34, L20403.

Goudriann, J. (1988). The bare bones of leaf-angle distribution in radiation models for canopy photosynthesis and energy exchange. Agricultural and Forest Meteorology, 43, 155-169.

Huete, A. R. (1988). A soil adjusted vegetation index (SAVI). Remote Sensing of Environment, 25, 295-309.

Iqbal, M. (1983). An Introduction to Solar Radiation. New York: Academic Press.

Jupp, D. L. B., Culvenor, D. S., Lovell, J. L., Newnham, G. J., Strahler, A. H., Woodcock, C. E. (2008). Estimating forest LAI profiles and structural parameters using a ground-based laser called ‘Echidna. Tree Physiology, 29, 171–181.

Markham, B. L., Barker, J. L. (1987). Thematic Mapper bandpass solar exoatmospheric irradiances. International Journal of Remote Sensing, 8(3), 517-523.

Monsi, M., Saeki, T. (1953). Über den Lichtfaktor in den Pflanzengesellschaften und seine Bedeutung für die Stoffproduckion. Japanese Journal of Botany, 14, 22-52.

Myneni, R. B., Hoffman, S., Knyazikhin, Y., Privette, J. L., Glassy, J., Tian, Y., Wang, Y., Song, S., Zhang, Y., Smith, G. R., Lotsch, A., Frield, M., Morrisette, J. T., Votava, P., Nemani, R. R., Running, S. W. (2002). Global products of vegetation leaf area and fraction absorbed PAR from year one of MODIS data. Remote Sensing Environment, 83, 214–231.

Nackaerts, K., Coppin, P., Muys, B., Hermy, M. (2000). Sampling methodology for LAI measurements with LAI-2000 in small forest stands. Agricultural and Forest Meteorology, 101(4), 247-250.

Pinto Júnior, O. B., Sanches, L., Lobo, F. A., Brandão. A. A., Nogueira, J. S. (2011). Leaf area index of a tropical semi-deciduous forest of the southern Amazon Basin. International Journal of Biometeorology, 55, 109–118.

Priante Filho, N., Hayashi, M. M. S., Nogueira, J. S., Campelo Jr, J. H., Nunes, P. C., Sanches, L., Couto, E. G., Hoeger, W., Raiter, F., Trienweiler, J. L., Miranda, E. J., Priante, P. C., Pereira, L. C., Biudes, M. S., Fritzen, C. L., Lacerda, M., Suli, G. S., Shiraiwa, S., Silveira, M., Vourlitis, G. L. (2004). Comparison of the mass and energy exchange of a pasture and a mature transitional tropical forest of the southern Amazon basin during the wet-dry season transition. Global Change Biology, 10, 863-876.

Privette, J. L., Myneni, R. B., Knyazikhin, Y., Mukufute, M., Roberts, G., Tian, Y., Wang, Y., Leblanc, S. G. (2002). Early spatial and temporal validation of MODIS LAI product in Africa. Remote Sensing Environment, 83, 232–243.

Resende, S. D. P., Lobo, F. A., Dalmagro, H. J., Biudes, M. S., Pinto Júnior, O. B., Nogueira, J. S., Vourlitis, G. L. (2010). Avaliação de dois métodos para estimativa do índice de área foliar em Floresta de transição Amazônia-Cerrado. Ciência e Natura, 32, 183-195.

Saleska, S. R., Didan, K., Huete, A. R., da Rocha, H. R. (2007). Amazon forests green-up during 2005 drought. Science, 318(5850), 612.

Senna, M. C. A., Costa, M. H., Shimabukuro, Y. E. (2005). Fraction of photosynthetically active radiation absorbed by Amazon tropical forest: A comparison of field measurements, modeling, and remote sensing. Journal of Geophysical Research, 110, G01008.

Vourlitis, G. L., Lobo, F. A., Zeilhofer, P., Nogueira. J. S. (2011). Temporal patterns of net CO2 exchange for a tropical semideciduous forest of the southern Amazon Basin. Journal of Geophysical Research, 116, G03029.

Wang, W., Liang, S. (2009). Estimation of high-spatial resolution clear-sky longwave downward and net radiation over land surfaces from MODIS data. Remote Sensing of Environment, 113(4), 745–754.

Welles, J. M. (1990). Some indirect methods of estimating canopy structure. Remote Sensing Reviews, 5, 31-43.




DOI: https://doi.org/10.5902/2179460X19917

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