Spectral indices of vegetation and water in the spatio-temporal characterization of the Brígida river basin - Sertão Pernambucano
DOI:
https://doi.org/10.29150/jhrs.v13.3.p444-457Keywords:
análise pluviométrica, imagens orbitais, características espectraisAbstract
Drought is one of the main challenges faced in the northeastern semi-arid region. As security measures against these natural phenomena, several surface water reservoirs, also known as weirs, were implemented. As a way of evaluating the effectiveness of these structures and the consequences of droughts, remote sensing is used as a tool, which allows the evaluation of space-time changes in vegetation cover and water surfaces. The present article used this tool with the aid of the QGIS software, with the objective of evaluating the variations of the Vegetation Index by Normalized Difference (NDVI) and of the Humidity Index by Normalized Difference (NDWI) for Planning Unit 13, corresponding to the Hydrographic Basin of the Brígida River. For this, images from the Landsat 8 satellite were obtained for September 22, 2014 and September 20, 2022, corresponding to the month with the lowest precipitation rates in the region. From the results found, it was identified that 4 of the 5 main evaluated weirs showed an expansion of their reservoir in the year 2022. Regarding vegetation cover, results were obtained with variations of 0.159 and -0.336 for 2014 and 0.188 and -0.334 for 2022, with a greater vegetative expansion in the north of the basin, close to Chapada do Araripe. With this, it was possible to conclude that remote sensing techniques are an effective tool for analyzing the management of water resources in a basin.
References
Almeida, D.N.O., Oliveira, L.M.M., Silva, C.B., Bezerra, U.A., Farias, M.O., Candeias, A.L.B., 2017. Análise das Bacias Hidrográficas do Rio Brígida, Rio Terra Nova e Grupo de Bacias de Pequenos Rios Interiores 9 (G9) de Pernambuco usando índices de vegetação e de umidade. In: Anais do XXVII Congresso Brasileiro de Cartografia. Rio de Janeiro–RJ: INPE.
Almeida, D.N.O., Salgueiro, C.O.B., Chaves, J.V.B., Santos, Oliveira, L.M.M., 2021. Spectral indices in the detection of water bodies using images from the MSI - Sentinel 2 sensor. Journal of Hyperspectral Remote Sensing, v.11, n.2, p. 125-135.
Alves, D.S., Nitsche, P.R., Cirino, V.M., Scholz, M.B.S., Santos Neto, J., Caramori, P.H., 2021. Remote sensing allows to estimate water stress and yield losses of bean cultivars. Irriga 26, 1, 1-12.
ANA, Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, 2023a. Sistema de Acompanhamento de Reservatórios. Disponível em: https://www.ana.gov.br/sar0/Medicao. Acesso em: 22 ago. 2023.
ANA, Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, 2023b. Monitor de Secas. Disponível em: https://monitordesecas.ana.gov.br/mapa. Acesso em: 02 nov. 2023.
APAC, Agência Pernambucana de Águas e Clima, 2023. Sistema de Informação Geográfica. Disponível em: https://www.apac.pe.gov.br/. Acesso em: 22 de agosto de 2023.
Bacalhau, J.R., Neto, A.R., De Oliveira, L.M.M., 2017. Aplicação de índice de vegetação no monitoramento da seca: açude Algodões no sertão pernambucano. Journal of Environmental Analysis and Progress, v. 2, n. 3, p. 283-293.
Barros, J.P.M., Santos, M.B., Souza, A.M.P., Almeida, D.N.O., Oliveira, L.M.M., 2020. Sensoriamento remoto na delimitação do espelho d’água do reservatório Poço da Cruz - Pernambuco – Brasil. In: Anais do XV Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, Caruaru, Pernambuco.
Bezerra, U.A., Oliveira, L.M.M., Leite, A.C.S., Almeida, D.N.O, Candeias, A.L.B., Tavares Júnior, J.R., 2017. Multitemporal analysis of vegetation indices for the superior region of the Moxotó River hydrographic basin. Journal of Hyperspectral Remote Sensing v.7, n.5 (2017) 272-283.
Castro, C.N., 2012. A agricultura no Nordeste brasileiro: oportunidades e limitações ao desenvolvimento. Texto para Discussão.
Chaves, J.V.B., 2019. Geotecnologia como ferramenta na espacialização superficial dos açudes da bacia hidrográfica do Rio Brígida. Trabalho de Conclusão de Curso.
Damasceno, M.L., Pereira, J.A.S, Schuler, C.A.B., 2020. Análise espaço temporal da cobertura vegetal do município de Arcoverde (Pernambuco). Revista Brasileira de Sensoriamento Remoto, v.1, n.1. 038-050.
Galvíncio, J., 2019. Estimation of surface temperature with images obtained with drones. Journal of Hyperspectral Remote Sensing, 9, 397-406
Gu, L., Shuai, Y., Shao, C., Xie, D., Zhang, Q., Li, Y., Yang, J., 2021. Angle effect on typical optical remote sensing indices in vegetation monitoring. Remote Sensing 13, n.9, p. 1699.
INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, 2023. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/. Acesso em: 01 set. 2023.
Leonardo, H.R.A.L., Oliveira, L.M.M., Oliveira, E.F., Almeida, D.N.O., Paiva, A.L.R., 2019. Geotechnology in the analysis of behavior spectral of natural resources in the Semiarid pernambucano. Journal of Hyperspectral 9, 4, 191-203.
Leonardo, H.R.A.L., Salgueiro, C.O.B., Almeida, D.N.O., Santos, S.M.; Oliveira, L.M.M., 2021. Sensoriamento remoto aplicado na geoespacialização do Reservatório Poço da Cruz -PE e seu Entorno. Revista Brasileira de Geografia Física v.14, n.06, 3592-3607.
Jatobá, L., 2019. Elementos de Climatologia e Geomorfologia do Trópico Semiárido Brasileiro. Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Pernambuco.
Marengo, J.A., Cunha, A.P., Alves, L.M., 2016. A seca de 2012-15 no semiárido do Nordeste do Brasil no contexto histórico. Revista Climanálise, 3(1), 49-54.
Medeiros, S.S., Cavalcante, A.M.B., Marin, A.M.P., Tinôco, L.B.M., Salcedo, I.H., Pinto, T.F., 2012. Sinopse do censo demográfico para o semiárido brasileiro. Instituto Nacional do Semiárido. Campina Grande.
McFeeters, S.K., 1996. The use of normalized difference water index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing, 17, pp. 1425–1432.
Pereira, J.A.V., Souza, Y.G., Correia, I.M.G., Souza, B.I., 2020. Uso e cobertura do solo e comparação entre os índices de vegetação SAVI e NDWI na área de Proteção Ambiental das Onças, PB, Brasil. Revista de Geografia, 37, 2, 278-298.
Pernambuco – Secretaria de Infraestrutura e Recursos Hídricos, 2022. Plano Estadual de Recursos Hídricos e Pernambuco – PERH-PE. Secretaria de Infraestrutura e Recursos Hídricos do Governo Estadual de Pernambuco, Secretaria Executiva de Recursos Hídricos. Recife: Seinfra.
Peruzzo, J.S., Santos Pereira, M.C., Silva, L.D.R., Oliveira, B.S., Silvino, G. S., 2019. Sensoriamento remoto aplicado ao monitoramento ambiental da bacia do Alto Piranhas, Semiárido Nordestino. Revista Brasileira de Meio Ambiente 7 (3), 28-37.
Rouse, J.W., Haas, R.H., Schell, J.A., Deering, D.W., 1973. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS. NASA Spec. Publ 1, 309-317.
Santos, S.R.Q., Cunha, A.P.M.A., Ribeiro Neto, G.G., 2019. Avaliação de dados de precipitação para o monitoramento do padrão espaço-temporal da seca no Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, 25: 80-100.
Silva, B.B., Braga, A.C., Oliveira, L.M.M., Montenegro, S.M.G.L., Barbosa Junior, B., 2016. Procedures for calculation of the albedo with OLI-Landsat 8 images: Application to the Brazilian semi-arid. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20, 3-8.
Sousa, A.A., Oliveira, U.C., Júnior, C.A.M., 2022. Análise multitemporal do espelho d’água do Açude Jaburu I por meio de ferramentas de sensoriamento remoto nos anos de 2013 a 2020. Revista Brasileira de Meteorologia, 37, 233-241.
Souza, C.R.R.S., 2022. Análise do comportamento do albedo, NDVI e temperatura de superfície utilizando dados landsat-8: um estudo de caso no entorno da barragem Barra do Juá, Pernambuco. Trabalho de Conclusão de Curso.
USGS, United States Geological Survey, 2023a. Earth Explorer. Disponível em: https://earthexplorer.usgs.gov/. Acesso em: 22 ago. 2023.
USGS, United States Geological Survey, 2023b. Landsat Missions. Disponível em: https://www.usgs.gov/land-resources/nli/landsat. Acesso em: 22 ago. 2023.
Vela, E., Miljković, V., Babić, L., 2020. Spatiotemporal analysis of LANDSAT satellite imagery for change detection in Česma Forest Ecosystem. Technical Gazette 27, 5, 1648-1653.
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