Aplicabilidade de imagem landsat 8/oli para estimativa de profundidades na porção sul da Baía de Guanabara - RJ

Abstract

O mapeamento de profundidades marinhas é fundamental para o monitoramento do relevo submarino, produção de cartas náuticas, e suporte à navegação. Tradicionalmente, as profundidades são verificadas através da batimetria, em que embarcações equipadas com ecobatímetros percorrem o local a ser mapeado registrando a topografia submarina. O fundo marinho é representado nas cartas náuticas, que precisam ser constantemente atualizadas, pois os ambientes costeiros são regiões dinâmicas, em que mudanças significativas podem em um curto espaço de tempo. Portanto, muitas áreas são ou tornam-se rasas, limitando o tráfego de embarcações. Dessa forma, o mapeamento de profundidades através de imagens de satélite consiste em uma forma de manter a topografia submarina periodicamente atualizada, além de mapear regiões que não tenham sido registradas, sem que haja a necessidade de alterar a rotina local e para o tráfego aquaviário. O sensoriamento remoto aplicado aos ambientes costeiros dispõe de diversos recursos para estudos oceanográficos, o que é uma alternativa diante da dificuldade de obtenção de dados nesses ambientes, convencionalmente obtidos in situ. O objetivo desse trabalho é verificar a aplicabilidade da imagem do satélite Landsat 8/OLI para determinar profundidades marinhas através da técnica estatística análise de regressão. Para tanto, foi utilizada a banda do infravermelho próximo (Banda 5), e também a nova banda espectral (Banda 1) que o Landsat 8 possui na faixa do visível, localizada entre o violeta e o azul, indicada para estudos costeiros, denominada aerossol costeiro, ou ultra-blue. Além disso, foi utilizado o Índice de Diferença Normalizada da Água (Normalized Difference Water Index – NDWI), que é uma imagem índice obtida através de cálculo entre as bandas espectrais, e originalmente utilizado para localizar e delimitar corpos d’água. Esses três planos de informação (Banda 1, Banda 5, e NDWI) foram correlacionados com a profundidades verificadas na carta náutica 1501 e assim elaborados modelos de regressão para gerar mapas de profundidades estimadas. A área de estudo foi a porção sul da Baía de Guanabara, com ênfase no canal do porto do Rio de Janeiro. Foram obtidos mapas de batimetria derivada, em que foram estimadas profundidades entre 0 e 17m, erros entre 0,88m e 3,85m, e limitações em áreas com presença de sedimentos em suspensão. Destaca-se que o método apresentado pode ser utilizado para identificação de áreas em tenha ocorrido modificação do fundo subaquático, monitoramento e atualização de áreas que já tenham sido mapeadas, e mapeamento de regiões que não tenham sido mapeadas.