RADIOMETRIA DE CAMPO

As medidas de radiometria de campo foram obtidas ao longo do crescimento da cultura ao redor dos cinco pontos amostrais da área de estudo.

Na radiometria de campo foi utilizado um espectroradiômetro portátil modelo LI-1800, marca Licor, com medidas de radiação eletromagnética na faixa espectral de 400 a 1.100nm, em intervalos de 2nm. Esse equipamento proporciona espectros contínuos, de forma a possibilitar a reprodução de bandas de medida de muitos sensores, nesse intervalo de comprimento de onda. O equipamento é composto de três unidades básicas: corpo principal, terminal de acionamento e receptor de radiação.

O corpo principal possui a forma de uma caixa metálica, contendo a bateria, os sensores e os registradores. Esta unidade pesa 5kg e a bateria tem autonomia de, aproximadamente, 8 horas de trabalho de campo. Os dados são armazenados pelo microprocessador interno que possui 144Kb de memória, permitindo acumular até 100 espectros completos.

O terminal de acionamento tem a forma de uma caixa com um pequeno visor de cristal líquido e conjunto de teclas similar a um teclado de micro. Na transferência dos dados registrados, esse terminal foi substituído por um notebook, permitindo mais recursos computacionais.

Para os trabalhos de campo, foi utilizado o modelo remoto de receptor de radiação, conectando o receptor ao corpo principal através de um cabo de fibra ótica de 1,5m de comprimento. Nas medições fixas, realizadas em laboratório, foi utilizado o modelo de receptor padrão, acoplado diretamente ao corpo principal. Esses receptores são do tipo cosseno, de abertura ampla, da ordem de 180º_{, denominados de}

receptores hemisféricos, pois captam a energia vinda de todos os ângulos do hemisfério.

do satélite. As medições de radiação global e direta foram concentradas próximas ao horário da passagem do satélite, enquanto as de reflectância da cultura, realizadas nos pontos de amostragem da área, foram contínuas no intervalo de tempo.

O dado de radiação direta foi coletado para a determinação da concentração dos aerossóis, utilizada na metodologia de correção atmosférica, descrita a seguir. Os dados de radiação global foram coletados como forma opcional de se obter a radiação direta, quando por alguma razão esta medida não pudesse ser obtida.

A radiação solar global é toda radiação incidente no receptor hemisférico. A radiação solar direta foi obtida utilizando a metodologia desenvolvida por ZULLO (1994), adaptando ao aparelho LI-1800 um tubo acoplado ao receptor hemisférico, limitando o seu ângulo de abertura, de modo que o sensor recebeu apenas a radiação direta quando o conjunto tubo+receptor foi apontado para o sol. O tubo com base metálica foi feito de metal e pintado com tinta preta fosca, e conectado à placa- suporte do receptor remoto do espectroradiômetro através de parafusos. As dimensões do tubo são de 0,15m de altura, 0,0128m de diâmetro interno e 2,4o de ângulo de abertura (vide Fig. 3.4). Segundo ZULLO (1994), a vantagem da adoção dessa metodologia adaptada ao LI-1800 é a possibilidade de obter espectros de radiação direta com a mesma precisão e faixa espectral utilizada para medir a radiação global e a reflectância da cultura.

FIG. 3.4 – Dimensões do conjunto tubo+receptor hemisférico (Fonte: Adaptado de ZULLO, 1994).

As medidas de reflectância foram expressas como um fator de reflectância. Foi adotado o método de medidas seqüenciais na determinação do fator de reflectância, que utiliza um único receptor de radiação. Esse método é baseado em medidas seqüenciais de radiância refletida do alvo e de irradiância que incide no alvo. Segundo MILTON (1982), adotando-se o método de medidas seqüenciais, é importante que o tempo gasto entre as duas medidas seja o menor possível. Procurando diminuir possíveis erros introduzidos por mudanças na iluminação, as medidas foram realizadas em dias completamente limpos, com a medida do painel de referência realizada logo antes ou após cada medida da superfície de estudo e repetindo essas medições de três a cinco vezes ao redor de cada ponto amostral. O tempo de varredura do espectroradiômetro na faixa de comprimento de onda de 400 a 1.100nm é de aproximadamente 1 minuto, sendo o tempo transcorrido entre duas varreduras consecutivas de dois minutos. Problemas foram observados com o cabo de fibra ótica nas últimas datas de trabalho de campo, provocados pela quebra de algumas fibras que levaram a perda de fluxo e a um aumento de ruído, causando a eliminação

Para uso de campo, o espectroradiômetro foi adaptado em um suporte metálico, com o receptor de radiação montado cerca de 2,2m verticalmente acima do terreno, mantido horizontalmente, nivelado para uma visão nadir, conforme a Fig. 3.5. O braço que prendia o sensor tinha 1,3m de comprimento. Nas medidas de fator de reflectância do dossel foi acoplado um tubo ao receptor de radiação, de dimensões de 0,035m de altura, 0,014cm de diâmetro e 11,3o de ângulo de abertura. A placa de referência foi colocada a 1,57m a partir do solo, com superfície de visada da placa de cerca de 0,25m de diâmetro. A área visada pelo sensor sobre a superfície do solo tinha diâmetro de aproximadamente 0,88m.

FIG. 3.5 - Espectroradiômetro adaptado em estrutura metálica utilizado para as determinações de fator de reflectância.

Foi adotado como painel de referência uma placa pintada com sulfato de bário (BaSO4), de dimensões de 0,50m x 0,50m, de comportamento quase-lambertiano. A

calibração do painel foi realizada em laboratório com o espectroradiômetro equipado com uma esfera integradora modelo 1800-12S, marca Licor, que utiliza o sulfato de

referência. A esfera integradora é um acessório que se destina à medição prática da reflectância, transmitância e absorbância dos materiais, sendo acoplado ao corpo principal do espectroradiômetro no lugar do receptor remoto de radiação, através do cabo extensor de fibra ótica (ZULLO, 1994). A faixa espectral de operação utilizada da esfera foi de 400 a 1.100nm. A partir da medida de reflectância da placa de referência foram deduzidos para cada comprimento de onda os coeficientes ponderados (fatores de calibração) a aplicar, a fim de obter a reflectância da superfície de estudo.

Para caracterizar os estádios vegetativos foram utilizados os índices espectrais mais conhecidos: razão (RATIO), índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e índice de vegetação transformado (TVI). Esses índices foram definidos a partir dos valores médios de reflectância calculados para as bandas espectrais do sensor AVHRR-NOAA, nos canais 1 (580 a 680nm) e 2 (725 a 1.100nm), respectivamente bandas do vermelho e do infravermelho próximo:

Índice de Vegetação por Razão (RATIO):

Canal 1 Canal 2 RATIO=

Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI):

) ( ) ( Canal 1 Canal 2 Canal 1 Canal 2 NDVI + − =

Índice de Vegetação Transformado (TVI):

0,5 +      + − = Canal 1 Canal 2 Canal 1 Canal 2 TVI