SAR data for the analysis of forest features: current Brazilian experiences

Ano: 2006 | Volume: 1 | Número: 2

Autores: SANTOS, J. R.; GAMA, F. F.; GONÇALVES, F. G

Palavras-chave: forest structure; SAR; forest inventory; remote sensing; tropical forest; Eucalyptus sp.; forest modeling

Resumo Português:

Este artigo apresenta alguns resultados da aplicação de dados polarimétricos e/ou interferométricos de radar aerotransportado no aprimoramento do conhecimento da estrutura florestal. Três experimentos científicos com radar de abertura sintética (SAR) foram realizados na floresta tropical Amazônica, tendo como linhas investigativas: (a) estudar a distribuição espacial de árvores de grande porte (Very Large Trees) em áreas de floresta primária, utilizando para tal, técnicas de filtragem de máximas locais (LM) e de processos de Markov; (b) modelar a estimativa de biomassa e suas variações em áreas de floresta primária e secundária; (c) estimar o volume de madeira em áreas de floresta tropical sob regime de exploração madeireira. Um outro experimento (d) foi investigar a relação dos dados SAR e a configuração volumétrica em povoamentos de Eucalyptus sp., cuja missão de imageamento SAR aerotransportado foi recentemente conduzida na região sudeste do Brasil. Os objetivos (b), (c) e (d) foram investigados por meio de técnicas de regressão, empregando variáveis derivadas de atributos multi-polarimétricos e/ou interferométricos SAR versus aquelas derivadas de parâmetros biofísicos da cobertura florestal. Todos os experimentos acima mencionados tiveram seus dados devidamente calibrados radiometricamente para extração de informações no processamento digital, além de exaustivo trabalho de campo, simultâneo ao imageamento SAR, para o conhecimento fisionômico-estrutural da tipologia florestal e validação dos modelos gerados em cada caso. Os resultados dessa série de experimentos mostram avanços nas técnicas de tratamento dos dados SAR, focalizando na construção de modelos da arquitetura do povoamento e no estoque de biomassa florestal. Isso será muito útil para melhorar os procedimentos de inventário regional e monitoramento das conversões de floresta no território brasileiro.

Resumo Inglês:

This article presents some applications of airborne polarimetric and/or interferometric microwave data to improve the knowledge of forest structures. Three airborne SAR (Synthetic Aperture Radar) experiments were done in the Amazon tropical forest: (a) to study the spatial distribution of very large trees (VLTs) in the primary forest using local maximum filtering and a series of Markov processes; (b) to model the estimation of biomass variations in primary and secondary forests; (c) to analyze the retrieval of timber volume over selective logging areas. Another experiment (d) was to investigate the relation among SAR data and the volumetric configuration in stands of Eucalyptus sp. done by an airborne SAR imaging mission in SE-Brazil. To perform the objectives (b), (c) and (d) we carry out regression techniques, using variables got from multipolarimetric and/or interferometric SAR attributes and biophysical parameters from the forest cover. All data from the experiments were calibrated radiometrically to extract information during digital processing, besides an exhaustive field survey which was done simultaneously to SAR imaging, to know the physiognomy/structure of forest typology and to support the models produced for each case. The results of this series of experiments show advances at the techniques to treat SAR data, focusing on models of stand architecture and forest stock density. This will be helpful to increase the regional inventory and surveying procedures of forest conversion in the Brazilian territory in the near future.