Compreensão da resposta de índices de vegetação sar sobre o cerrado brasileiro

Abstract

O bioma Cerrado tem sido pressionado pela expansão da fronteira agrícola nos últimos anos. As estratégias do governo brasileiro para monitorar o desmatamento no bioma utilizam principalmente imagens de satélite multiespectrais, cuja disponibili dade e qualidade são limitadas pela cobertura de nuvens nas cenas. A limitação dos dados ópticos em fornecer séries temporais densas ao longo dos anos cria a neces sidade de alternativas para o monitoramento contínuo do Cerrado. Nesse contexto, diversos estudos investigaram o potencial dos dados de SAR para monitorar a vegeta ção do Cerrado devido à sua característica livre de nuvens, alta frequência de revisita e ampla cobertura espacial. Nos últimos anos, a crescente disponibilidade de dados abertos de SAR, liderada pela missão Sentinel-1, permitiu o desenvolvimento de vários índices de vegetação SAR como descritores de vegetação, a maioria focada no mo nitoramento de plantações. No entanto, até onde sabemos, estudos que investigam o uso de índices de vegetação SAR para mapear e monitorar o bioma Cerrado não foram abordados até o momento. Neste estudo, o comportamento temporal de cinco índices de vegetação SAR derivados de dados do Sentinel-1 foi investigado no pe ríodo entre 2017 e 2021 para três classes de vegetação (Floresta, Savana e Campos de Cerrado) no Parque Nacional de Brasília. A análise dos perfis temporais demons trou que todos os índices estudados seguem um padrão sazonal diretamente ligado ao regime pluviométrico no local de estudo. Dual-pol Radar Vegetation Index (DpRVI) e Radar Vegetation Index (RVI) foram relacionados à taxa de variação do sinal de radar sobre a vegetação em função da influência da sazonalidade. Por outro lado, Po larimetric Radar Vegetation Index (PRVI), Dual Pol SAR Vegetation Index (DPSVI) e Modified Dual Pol SAR Vegetation Index (DPSVIm) foram diretamente relacionados ao nível de biomassa das classes e suas variações ao longo do tempo. Verificou-se que a precipitação e as mudanças sazonais na estrutura da vegetação foram importantes impulsionadoras do deslocamento e da dispersão das distribuições espaciais dos ín dices ao longo do tempo. Nesse sentido, um fenômeno denominado equalização de índices foi observado em datas chuvosas, deslocando e espalhando as distribuições espaciais de todas as classes para as mesmas faixas de valor dos índices; degradando a separabilidade entre classes. Um teste de hipótese baseado na análise de distâncias estocásticas demonstrou que a similaridade entre as classes aumenta nas estações secas e diminui nas estações chuvosas. As curvas de rejeição da H0 do DpRVI e RVI permaneceram acima de 97% sem um padrão sazonal claro. As curvas PRVI, DPSVI e DPSVIm para pares de classes apresentaram taxas de rejeição da H0 acima de 94% dentro de um padrão sazonal.