Autora: Clotilde Pinheiro Ferri Orientador: Dr. Antonio Roberto ... - OBT

LISTA DE TESES DE DOUTORADO DO CURSO SENSORIAMENTO REMOTO2002Autora:Orientador:Clotilde Pinheiro FerriDr. Antonio Roberto FormaggioTítulo da Dissertação:Sensoriamento Remoto Hiperespectral do Conteúdo de Pigmentos Fotossintéticos deDósseis de Soja [Glycine Max (L), Merril]Data de Defesa da Dissertação: 28/03/2002Resumo:Os pigmentos fotossintéticos são essenciais para o desenvolvimento das plantas, poissão responsáveis pela captura da energia solar incidente usada na fotossíntese. Com odesenvolvimento do sensoriamento remoto hiperespectral, tem-se aberto a possibilidadede quantificar estes pigmentos individualmente em grandes extensões de lavourasagrícolas e estas informações auxiliam na determinação do estado fisiológico davegetação, na discriminação de espécies e na estimativa da produtividade. Uma dasmaneiras de utilizar os dados de sensores hiperespectrais na determinação daconcentração de pigmentos, é pelo uso de índices de reflectância espectral que utilizambandas espectrais estreitas na forma de soma, razão ou multiplicação. Assim, com estetrabalho, buscou-se fornecer bases para a construção de conhecimentos na área desensoriamento remoto hiperespectral e suas relações com culturas agrícolas. Comohipótese de trabalho, propõe-se que é possível, usando sensoriamento remoto de altaresolução espectral, estimar pigmentos fotossintéticos de dosséis vegetais agrícolas,sendo necessário levar em conta as influências de solos espectralmente distintos. Apresente pesquisa sugere também que existem relações significativas entre reflectânciaespectral e parâmetros agronômicos de uma cultura agrícola, tendo como objetivos: (a)avaliar as relações entre componentes vegetais da cultura da soja e resposta espectralatravés dos índices espectrais: R750/R700, R750/R550, Ratio Analysis of ReflectanceSpectra (RARS), Pigment Specific Simple Ratio (PSSR) e Pigment Specific NormalizedDifference (PSND); e (b) analisar a influência de dois solos espectralmente diferentesno comportamento espectral dessa cultura. Para testar a hipótese estabelecida e atingiros objetivos propostos, a presente pesquisa foi realizada por método experimental, emcondições de casa de vegetação, utilizando-se espectroradiômetros de alta resolução,com a cultura da soja [Glycine max (L.), Merril] tendo sido conduzida e monitoradaespectralmente ao longo do seu ciclo fenológico. Assim, em função dos procedimentosutilizados e das análises realizadas, foi possível chegar a algumas conclusões erecomendações, verificando que (a) as plantas de soja tiveram um desenvolvimentoconsiderado normal mesmo tendo sido cultivadas em condições de casa de vegetação,tendo apresentado um sistema assimilatório suficiente e eficiente para a produção eacúmulo de matéria seca; (b) os solos usados, mesmo tendo sido dois extremosespectrais (o primeiro com características de baixa reflectância e o segundo com altareflectância) não influenciaram nas respostas espectrais dos dosséis de soja na maiorparte do seu ciclo fenológico; (c) a partir da fase fenológica V3, da cultura as respostasespectrais já começaram a ser de vegetação, tendo iniciado então a manifestação derelações entre as respostas espectrais e a concentração de pigmentos, confirmando avalidade de se estudar estas relações para posteriores determinações do estádiofenológico e de outras características de vigor, sanidade e produtividade da cultura porimagens hiperespectrais; (d) todos os espectros coletados apresentaram maiorreflectância no infravermelho próximo, em torno de 740 nm; e) a posição da bordavermelha situou-se em torno de 700 nm; f) os espectros apresentaram curvascaracterísticas de acordo com a fase de desenvolvimento da cultura da soja, tendoinfluência do solo de fundo nas fases iniciais e finais da cultura; (g) as posições docomprimento de onda equivalente ao valor mínimo de reflectância no vermelho (Vmin)e do ponto de inflexão (PI) da curva apresentaram boas relações com o conteúdo depigmentos, tendo o Vmin diminuído com o aumento da concentração de Clorofila a e oPI aumentado com o aumento da concentração de Clorofila total; (h) as razõesR750/R550 e R750/R700 mostraram ser bons índices para a determinação de Clorofila a- 1 -Arquivo: Dissertações / /Doutorado / /2002.doc.

LISTA DE TESES DE DOUTORADO DO CURSO SENSORIAMENTO REMOTOe de Clorofila total, e estes índices, quando comparados com o NDVI (um dos índicesespectrais de banda larga mais usados em sensoriamento remoto da vegetação),mostraram ser mais eficientes; (i) a análise dos três índices de bandas estreitas, o RARS,o PSND e o PSSR, para a determinação de Clorofila a e b e Carotenóides, mostraramque o melhor índice foi o PSSR; (j) o índice RARS não mostrou boas relações quandoos dados de todo o ciclo fenológico foram usados; porém, apresentou bons resultadosquando se avaliou a cultura em fases bem delimitadas, como a vegetativa e areprodutiva separadamente, para a determinação de Clorofila a e b. Para a determinaçãode Carotenóides, este índice não foi eficiente; (k) o índice PSND também apresentou terrelação com o conteúdo de Clorofila a e b e nenhuma relação com o conteúdo deCarotenóides; (l) somente o índice PSSR foi um bom estimador da concentração depigmentos nas plantas, em nível de dossel, sendo que este índice também nãoapresentou bons resultados para estimar a concentração de Carotenóides. Assim, com opresente trabalho fica comprovado que é possível estimar pigmentos fotossintéticosatravés de Sensoriamento Remoto Hiperespectral em nível de dossel, através dos índicesavaliados e de outros que podem ser gerados. Trabalhos devem ser realizados com opropósito de se avaliar estes e outros índices em nível de dossel, tanto em laboratóriocomo em condições de campo, usando espectroradiômetros e imagens hiperespectrais afim de se verificar a eficiência destes para futuras utilizações agrícolas.- 2 -Arquivo: Dissertações / /Doutorado / /2002.doc.