Análisis de rendimiento de los productos de resolución espacial de 500 m de MODIS para estimar las concentraciones de clorofila-a en aguas oligotróficas a mesotróficas Estudio de caso: Embalse de Itumbiara, Brasil
Autores: Ogashawara, Igor; Alcântara, Enner H.; Curtarelli, Marcelo P.; Adami, Marcos; Nascimento, Renata F. F.; Souza, Arley F.; Stech, José L.; Kampel, Milton
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Monitoreo
Concentraciones de clorofila-a
Técnicas de teledetección
Algoritmos
Calidad del agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo de las concentraciones de clorofila-a (chl-a) es importante para la gestión de la calidad del agua, ya que es un buen indicador del nivel de eutrofización en un sistema acuático. Así, nuestro principal objetivo fue desarrollar una técnica alternativa para monitorear chl-a en el tiempo y el espacio a través de técnicas de teledetección. Sin embargo, una de las limitaciones de la teledetección es la resolución. Para lograr una alta resolución temporal y una resolución espacial media, utilizamos el producto de reflectancia de 500 m del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS), MOD09GA, y parámetros limnológicos del Reservorio Itumbiara. Con estos datos, se desarrollaron un algoritmo empírico (O14a) y un algoritmo semi-empírico (O14b). Los algoritmos fueron calibrados cruzadamente y validados utilizando tres conjuntos de datos: uno para cada campaña y un tercero que consistía en una combinación de las dos campañas individuales. El algoritmo O14a produjo la mejor validación con un error cuadrático medio (RMSE) del 30.4%, mientras que O14b produjo un RMSE del 32.41% utilizando la calibración del conjunto de datos mixto. O14a se aplicó a MOD09GA para construir una serie temporal para el reservorio durante el año 2009. El análisis de la serie temporal reveló que hubo ocurrencias de floraciones algales en el verano que probablemente estaban relacionadas con la entrada adicional de nutrientes causada por el escurrimiento de la lluvia. Sin embargo, durante el invierno, los pocos eventos de floraciones algales observados estaban relacionados con períodos de variaciones meteorológicas atmosféricas que representaban una influencia externa mejorada en los procesos de mezcla y estratificación de la columna de agua. Finalmente, el uso de técnicas de teledetección puede ser una herramienta importante para los responsables de políticas, los gestores ambientales y la comunidad científica para monitorear la calidad del agua.
Descripción
El monitoreo de las concentraciones de clorofila-a (chl-a) es importante para la gestión de la calidad del agua, ya que es un buen indicador del nivel de eutrofización en un sistema acuático. Así, nuestro principal objetivo fue desarrollar una técnica alternativa para monitorear chl-a en el tiempo y el espacio a través de técnicas de teledetección. Sin embargo, una de las limitaciones de la teledetección es la resolución. Para lograr una alta resolución temporal y una resolución espacial media, utilizamos el producto de reflectancia de 500 m del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS), MOD09GA, y parámetros limnológicos del Reservorio Itumbiara. Con estos datos, se desarrollaron un algoritmo empírico (O14a) y un algoritmo semi-empírico (O14b). Los algoritmos fueron calibrados cruzadamente y validados utilizando tres conjuntos de datos: uno para cada campaña y un tercero que consistía en una combinación de las dos campañas individuales. El algoritmo O14a produjo la mejor validación con un error cuadrático medio (RMSE) del 30.4%, mientras que O14b produjo un RMSE del 32.41% utilizando la calibración del conjunto de datos mixto. O14a se aplicó a MOD09GA para construir una serie temporal para el reservorio durante el año 2009. El análisis de la serie temporal reveló que hubo ocurrencias de floraciones algales en el verano que probablemente estaban relacionadas con la entrada adicional de nutrientes causada por el escurrimiento de la lluvia. Sin embargo, durante el invierno, los pocos eventos de floraciones algales observados estaban relacionados con períodos de variaciones meteorológicas atmosféricas que representaban una influencia externa mejorada en los procesos de mezcla y estratificación de la columna de agua. Finalmente, el uso de técnicas de teledetección puede ser una herramienta importante para los responsables de políticas, los gestores ambientales y la comunidad científica para monitorear la calidad del agua.