Protocolo metodológico para obtenção dos valores de radiância, emissividade e temperatura de superfície de imagens Landsat 8 utilizando LEGAL

Resumen

Considerando-se a importância do sensoriamento remoto térmico, pesquisadores vêm atuando no desenvolvimento de diversos algoritmos que contribuam na determinação da temperatura de superfície com a utilização de dados orbitais. Tais algoritmos podem ser utilizados em estudos que objetivam avaliar o fenômeno de ilha de calor urbana, em estudos de microclimas habitacionais, no entendimento térmico do fluxo de energia em paisagens urbanas e para a compreensão da interação da temperatura superficial com diferentes alvos de superfície terrestre. Diante do exposto, o objetivo deste artigo é o de divulgar um protocolo metodológico para obtenção dos valores reais de temperatura de superfície de imagens Landsat 8, a partir da criação de algoritmos em LEGAL e, dessa forma, possibilitar a replicação e execução de outras pesquisas que visem à obtenção desses dados através do SPRING, um software brasileiro gratuito e de livre acesso. A elaboração deste protocolo é justificada pela quase completa ausência de trabalhos que descrevam a obtenção da temperatura de superfície e outros parâmetros físicos (radiância, reflectância, emissividade) ou ecológicos (NDVI, SAVI, IAF) através do SIG mencionado. Trata-se de um protocolo inédito, que poderá constituir base de referência para pesquisadores, estudantes e gestores não familiarizados com o desenvolvimento de algoritmos, mas que visem à obtenção correta e adequada de dados de sensoriamento remoto térmico. Também fica evidenciado que é extremamente viável a utilização de ambientes livres para trabalhos com álgebras de mapas, ambientes estes que podem demonstrar robustez de processamento igual a versões de softwares pagos.

Palavras-chave: radiância, reflectância, índices de vegetação, emissividade de superfície, SPRING.

Methodological protocol for obtaining radiance, emissivity, and surface temperature values from Landsat 8 images using LEGAL

A B S T R A C T

Given the importance of thermal remote sensing, researchers have been working on the development of algorithms that contribute to the determination of surface temperature using orbital data. Such algorithms can be used in studies that evaluate the urban heat island phenomenon, in microclimate studies, in the thermal understanding of energy flow in urban landscapes, and the understanding of the interaction of surface temperature with different targets on the earth's surface. Thus, the current article proposes a methodological protocol to obtain the real values of the surface temperature of Landsat 8 images through algorithms in LEGAL and, in this way, to enable the replication and execution of other studies that obtain these data through the SPRING, free and open-access software. The elaboration of this protocol is justified by the absence of works describing the attainment of surface temperature and other physical parameters (radiance, reflectance, emissivity) or ecological parameters (NDVI, SAVI, LAI) through the mentioned GIS. This is an unprecedented protocol, which can be a reference for researchers, students, and managers unfamiliar with the development of algorithms, but who want to obtain correct and adequate maps of thermal remote sensing. It is also evident that it is extremely viable to use free environments to work with map algebra, environments that can demonstrate processing robustness equal to paid versions of software.

Keywords: radiance, reflectance, vegetation indices, surface emissivity, SPRING.