Variação do índice de vegetação por diferença normalizada na Lagoa Itapeva, litoral norte do Rio Grande do Sul, Brasil, a partir de análise de séries temporais

Abstract

Este estudo analisa a variação dos valores do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) na lagoa Itapeva-RS, por meio de imagens Landsat TM5 e ETM+7, compreendendo o período de 1985 a 2010. Para a análise do comportamento espaço-temporal foi utilizado classes de Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e Análise por Séries Temporais (TSA) de imagens. Este estudo avalia o comportamento da lagoa com base na influência dos agentes hidrodinâmicos e sua relação com os padrões de distribuição espaço-temporal. Para validação dos padrões observados foram coletadas amostras de água em seis pontos amostrais na lagoa Itapeva para clorofila_a, Totais de Sólidos Suspensos e transparência do disco Secchi. Os resultados foram correlacionados com os valores de NDVI. Os mapas de classes de NDVI gerados após a análise da TSA evidenciaram padrões espaciais e sazonais, considerando a sua dinâmica associada as variáveis ambientais atuantes: os ventos, as chuvas, o período de floração do fitoplâncton, a concentração de clorofila_a, a profundidade da lagoa e a descarga de sedimentos pelos afluentes. Esses padrões espaço-temporais, permitiram estabelecer três grandes compartimentos para a lagoa Itapeva: norte, centro e sul. A série temporal de imagens mostrou que os valores de NDVI aumentam durante os periodos de floração do fitoplâncton no outono e primavera. As medidas in situ, mostraram baixas concentrações de clorofila_a e de Totais de Sólidos Suspensos na lagoa no dia da coleta das amostras. Os resultados gerados a partir da Análise de Séries Temporais de imagens Landsat foram satisfatórios no que se refere ao monitoramento da distribuição espaço-temporal da variação das classes de NDVI.

This study analyzes the variation of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) in the Itapeva-RS Lake, using Landsat TM5 and ETM + 7 images, from 1985 through 2010. For the analysis of the space-temporal behavior was used Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) classes and Temporal Series Analysis (TSA). This study also evaluates of the lake behavior based on the influence of hydrodynamic agents and the relationships on the spatial-temporal distribution pattern. To validate the observed patterns were collected water samples from six points in the Itapeva Lake for clorofila_a, Total suspended solids and Secchi disk transparency. The results were correlated with NDVI values. The NDVI classes maps that were generated from TSA, showed seasonal and spatial patterns considering the dynamics associated with environmental variables that were actuating: winds, rains, the period of phytoplankton bloom, the concentration of clorofila_a, depth of the coastal lake and the discharge of sediment by tributaries. These spatial and temporal patterns, allowed the establishment of three distinctive surfaces in the Itapeva Lake: north, center and south. The temporal series of NDVI values showed that the phytoplankton increases only during the flowering periods in autumn and spring. In situ measures, however, showed low concentrations of Chlorophyll_a and total suspended solids in the coastal lake on the day of sample collection. The results generated from the analysis of time series of Landsat images were satisfactory with regard to the monitoring of spatial and temporal distribution of the variation in NDVI classes.