Spatio-temporal variation of aquatic macrophyte cover in a reservoir using landsat images and google earth engine
Resumo
Resumo: A presença de grandes quantidades de macrófitas aquáticas em reservatórios pode desencadear diversos impactos no ecossistema local e o uso de metodologias convencionais para seu monitoramento, como coletas in loco, retorna apenas informações do momento presente. Com isso em vista, este estudo teve como objetivo mapear a variação espaço-temporal da cobertura de macrófitas utilizando imagens Landsat 5, 7 e 8 para o período de 1984-2021 no reservatório Jupiá. Também foram verificadas como algumas variáveis ambientais que impactam no crescimento de macrófitas (como variação do uso do solo, temperatura, precipitação e vazões de entrada no reservatório) se comportaram ao longo dos anos. Além disso, também foram construídas curvas e mapas da permanência de macrófitas nesse reservatório para serem usadas como base de comparação de novos mapeamentos. Para realizar isto, foi necessário determinar o melhor conjunto de índice espectral e intervalo de classificação das macrófitas. Como principais resultados, foram observadas variações interanuais na disposição espacial das macrófitas e tendência de crescimento da área, sendo este último possivelmente causado pela implantação de um reservatório a montante do reservatório Jupiá. Foi observado que além da magnitude da vazão, a forma como há incremento nas vazões também é relevante em termos de deslocamento de macrófitas dentro do reservatório. Apesar da quantidade de imagens sem interferências ter sido uma limitação, a construção de uma série histórica de ocupação de macrófitas se mostrou satisfatória e poderá auxiliar na tomada de decisões de manejo desses organismos. Abstract: The presence of large amounts of aquatic macrophytes in reservoirs can trigger several impacts on the local ecosystem and the use of conventional methodologies for their monitoring, such as in loco activities, only returns information from the present moment. With that in mind, this study aimed to map the spatiotemporal variation of macrophyte cover using Landsat 5, 7 and 8 images for the period 1984-2021 at Jupiá reservoir, in southeast of Brazil. It was also verified how some environmental variables that impact the growth of macrophytes (such as variation in land use, temperature, precipitation and reservoir inflows) behaved over the years. In addition, curves and maps of the permanence of macrophytes in this reservoir were also constructed to be used as a basis for comparing new mappings. To accomplish this, it was necessary to determine the best set of spectral index and classification range of macrophytes. As main results, interannual variations were observed in the spatial arrangement of macrophytes and the area's growth trend, the latter possibly caused by the implementation of a reservoir upstream of the Jupiá reservoir. It was observed that in addition to the magnitude of the flow, the way in which there is an increase in the flows is also relevant in terms of the displacement of macrophytes within the reservoir. Although the number of images without interference was a limitation, the construction of a historical series of macrophyte occupation proved to be satisfactory and could help in decision-making for the management of these organisms.
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- Dissertações [197]