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http://hdl.handle.net/20.500.11960/1162
Title: | Estimativa do índice de área foliar em povoamento de pinheiro bravo recorrente a inventário florestal, deteção remota e sistemas de informação geográfica |
Authors: | Viana, Hélder Filipe dos Santos Alonso, Joaquim Mamede Queirós, Rogério Jorge Silva de |
Keywords: | Índice de Área foliar Deteção Remota SIG Pinheiro-bravo Índices de vegetação Região Minho-Lima Leaf area index Remote sensing GIS Maritime pine Vegetation indices Minho-Lima region |
Issue Date: | 4-Sep-2013 |
Abstract: | A presente tese pretende avaliar a aplicabilidade da deteção remota, sistemas de
informação geográfica e inventário florestal na determinação do índice de área foliar em
povoamentos de pinheiro bravo. O estudo decorreu na região do Minho Lima, onde se
instalaram 35 parcelas de inventário circulares, com 500m2, para se recolherem as
variáveis dendrométricas dos povoamentos e medir o Índice de área foliar (IAF), com
ceptómetro. Foram utilizadas imagens do satélite Landsat 7 ETM+ e do satélite
Terra/MODIS de forma a explorar as características espectrais registadas por estes
sensores (bandas individuais e índices de vegetação), para a determinação indireta do
IAF. As coordenadas das parcelas, levantadas por sistema de posicionamento global,
juntamente com as imagens de satélite, foram introduzidas num sistema de informação
geográfica (SIG), onde se fizeram os processamentos de deteção remota e análise SIG,
necessários. Foram ajustados vários modelos de regressão, pelo método dos mínimos
quadrados, para estimativa do IAF, tendo como variáveis independentes os parâmetros
dendrométricos e as variáveis espectrais extraídas das imagens de satélite. Foram ainda
estabelecidas equações para estimativa da área basal (G), do volume comercial (V) e da
biomassa total (Bt), tendo como variável independente o IAF. As estatísticas do
ajustamento mostraram uma moderada a boa qualidade de ajustamento para a
estimação do IAF a partir das variáveis do povoamento: G (R2
aj=0.685, syx=15.7%), V
(R2
aj=0.635, syx=15.7%), Bt (R2
aj=0.637, syx=15.7%), utilizadas individualmente, e
Acp (área da copa) e N (número de árvores por hectare), combinadas (R2
aj=0.870,
syx=9.4%). As equações ajustadas para estimativa de G, V e Bt apresentam uma
capacidade preditiva similar, a partir do IAF (R2
aj=0.685, syx=23.5%; R2
aj=0.635,
syx=25.9%; e R2
aj=0.637, syx=24.7%; respetivamente). As correlações observadas entre
o IAF e a informação espectral extraída das imagens ETM+ foram pouco significativas e
nas imagens MODIS não se observou qualquer correlação, pelo que não se estabeleceram
equações para determinação do IAF com estas variáveis independentes. A comparação
dos modelos desenvolvidas neste trabalho, com equações estabelecidas por outros
autores, para estimativa do IAF em povoamentos de pinheiro bravo, confirmaram a boa
capacidade preditiva, e o desajustamento em aplicar, nesta região, alguns modelos
ajustados para outros locais. Por fim, a estimativas produzidas pelos modelos
desenvolvidos foram comparadas com os produtos MOD15A2, que apresentam o mapeamento do Índice de Área Foliar global, a uma resolução de 1km x 1Km, mostrando
que estes produtos não têm utilidade para estudos à escala local, com uma paisagem
muito estratificada e dispersa em diferentes coberturas do solo, como é o caso da nossa
área de estudo. This thesis aims to evaluate the applicability of remote sensing, geographic information systems and forest inventory in determining the leaf area index (LAI) in stands of pine. The study took place in the region of Minho Lima, where 35 circular inventory plots of 500m2 were settled, to collect the dendrometric variables of the stands and measure the leaf area index, with a ceptometer. The images used were taken by Landsat 7 ETM+ and Terra satellite with MODIS in order to explore the spectral characteristics recorded by these sensors (individual bands and vegetation indices) for the indirect determination of the LAI. The coordinates of the plots, raised by global positioning system, along with the satellite images, were entered into a geographic information system (GIS), which made the required processing of remote sensing and GIS analysis. Multiple regression models were adjusted by the method of least squares to estimate LAI, as independent variables dendrometric parameters and spectral variables extracted from satellite images. Equations were established to estimate the basal area (G), the trade volume (V) and biomass (Bt), the independent variable LAI. Statistical adjustment showed a moderate to good quality adjustment for the estimation of LAI from stand variables: G (R2aj = 0.685, syx = 15.7%), V (R2aj = 0.635, syx = 15.7%), Bt (R2aj = 0.637, syx = 15.7%), used individually, and Acp (crown area) and N (number of trees per hectare), combined (R2aj = 0.870, syx = 9.4%). The adjusted equations to estimate G, V and Bt have a similar predictive ability, from the IAF (R2aj = 0.685, syx = 23.5%; R2aj = 0.635, syx = 25.9% and R2aj = 0.637, syx = 24.7%; respectively). The correlations observed between LAI and the spectral information extracted from ETM+ images were negligible and the MODIS did not observe any correlation, so there is no set equation to determine the LAI with these independent variables. The comparison of the models developed in this work with equations established by other authors to estimate LAI in stands of pine, confirmed the good predictive ability, and maladjustment in applying, in this region, some models suitable for other locations. Finally, the estimates produced by the developed models were compared with MOD15A2 products, which show the Leaf Area Index map globally, at a resolution of 1km x 1km, showing that these products are not useful for studies at local level, with a very stratified and scattered landscape in different soil coverage, as it is the case of our study area. |
Description: | Dissertação de mestrado em Gestão Ambiental e Ordenamento do Território, apresentada à Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Viana do Castelo |
URI: | http://hdl.handle.net/20.500.11960/1162 |
Appears in Collections: | ESA - Dissertações de mestrado |
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