Mapeamento dos parâmetros florísticos e estruturais de floresta de mangue com dados LIDAR e SRTM

Este estudo apresenta a estimativa dos parâmetros florísticos e estruturais (determinação da espécie, altura, diâmetro a altura do Peito - DAP e biomassa) do mangue a partir de informações da superfície adquiridas remotamente com os sensores Laser Detection and Range (LIDAR), Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) e ortofotos na Ilha dos Guarás, conjunto de arquipélagos localizado a 30 km da desembocadura do rio amazonas. Para esse trabalho foram utilizadas informações do SRTM, LIDAR e fotografias aéreas processadas e ortorretificadas durante dois sobrevôos realizados entre o mês de julho e agosto de 2011. Com a ortofoto foi feito o mapa do reconhecimento de unidades geobotânicas que delimitou apenas a classe mangue. Em seguida, foi realizada a correção da altura elipsoidal para a altura ortométrica, onde a nuvem de pontos foi interpolada pelo método vizinho mais próximo, gerando Modelo Digital de Elevação (MDE) LIDAR (full points) com RMSE de 0,88 cm e por meio de uma linguagem macro foi estatisticamente separadas as informações do último pulso da superfície, conhecido também por ground points. Em seguida, os dados foram interpolados pelo método de krigeagem que gerou o valor de Modelo Digital de Superfície (MDS), o qual foi subtraído do MDE. Com base no Modelo Digital de Vegetação (MDV) foram definidos os sítios de coleta e selecionadas as árvores ascendentes, intermediárias e emergentes, porte no qual foi medido o DAP e altura. No total foram coletadas 212 amostras individuais de mangue e para assegurar o nível de acurácia do conjunto coletado, foi realizado o cálculo de RMSE entre as alturas do LIDAR e Campo, que resultou em RMSE= 1,10 m. Os modelos escolhidos para calibração LIDAR e altura de campo foi do tipo linear, com R² = 91% e RMSE= 0,98 cm e para calibração da DAP e altura de campo foi escolhido o modelo Logarítmico R² = 74,1%. Nos resultados da calibração do SRTM o modelo logarítmico também foi o mais adequado para a relação entre altura média e SRTM com R² = 91% e RMSE de 2,2 m e DAP Médio e SRTM, com R² = 88% e RMSE 2,2 cm. A partir de um inventário foi realizada a estimativa da biomassa por espécie por meio das equações alométricas de Fromard e posteriormente os resultados foram espacializados em forma de mapas com alto nível de detalhamento oriundo das informações LIDAR e SRTM corrigido e ortofotos.

ABSTRACT: This study estimated the floristic and structural parameters (height, diameter at breast height - DBH and biomass) of mangrove from remote sensing data Laser Detection and Range (LIDAR), Shuttle Radar Topography Mission SRTM and orthophoto on Guarás Island, located 30 km from the mouth of the Amazon River. It was used data from LIDAR, SRTM and ortophotos during overflights. With the orthophoto data it was produced a map of Geobotanic units including only the mangrove area. It was performed the orthometric height correction and the point clouds was interpolated by nearest neighbor Technique, generating Digital Elevation Model (DEM) LIDAR (full points) with RMSE of 0.88 cm and using a computer language it was statistically separated the information of the last pulse of the surface as known as ground points. Thus data was interpolated by kriging method which was subsequently subtracted from the DEM. With Digital Model Height (DMV) values it was defined and selected the study sites and it was measured the trees in three categories: upside, intermediate and emerging trees. Than it was measured DBH and height in these places. 212 samples were collected and it was calculated the RMSE between the heights of the LIDAR and field, that resulted in a RMSE of 1.10 m. The chosen model to cross the information of LIDAR and field was the linear model whit R² = 91% and RMSE = 0.98 cm and for DBH and height field it was chosen the logarithmic model with R² = 74.1%. In the results of calibration of SRTM data the logarithmic model was also the most appropriate, in the relation of average height with SRTM there was a R² = 91% and RMSE of 2.2 m and to avarage DAP with SRTM the R² value was 88% and RMSE of 2.2 cm. With an inventory, biomass per specie data was estimated from field and it was produced maps of biomass per species from LIDAR, corrected SRTM and ortophotos.