Scripts utilizados em parte da metodologia para elaboração do trabalho de conclusão de curso: "Análise espaço temporal da turbidez do sistema de reservatórios em cascata do Rio Tietê via imagens orbitais: estudo de caso". Bacharelado em Geografia 2020 - Universidade Estadual de Maringá.
Para elaboração da modelagem empírica foram coletados os valores de reflectância TOA (topo da atmosfera) em uma região de interesse (geometria: 3x3 pixels), concomitante as estações da CETESB.
O script extrai os valores de reflectância TOA e os exporta (.csv) para o Google Drive do usuário.
A seleção de dados sem cobertura de nuvens foi feita no LibreOffice com base nos valores da 'band assessment quality' (BQA). Conforme a USGS, os pixels não contaminados por nuvens apresentam BQA com valores de: 672, 676, 680 e 684.
Para este estudo não foi aplicado máscara de nuvens devido a utilização da reflectância TOA, e ausência, no Landsat 5, da banda de identificação de nuvens do tipo cirrus.
O algoritmo de máscara de nuvens é funcional para reflectância em superfície, e tem ainda um melhor desempenho quando os satelites apresentam bandas para identificação destas nuvens - próximo a 1.365 μm, como o Landsat8/OLI (banda 9) ou Sentinel-2/MSI (banda 10).
https://code.earthengine.google.com/c700a17983e16e001f91b13d58e86c51
Script para estimativa da Turbidez via modelagem empírica, utilizando TM/Landsat 5 em reflectância no topo da atmosfera (TOA) em série histórica de 1984 a 2012.
Modelo empírico regionalizado sem distinção de estação - chuvosa ou seca, para o reservatório de Barra Bonita:
- R = 0,84;
- R² ajustado = 0,83;
- RMSE (NTU) = 4,09;
- nRMSE (%) = 43,13 e
- p-value = < 0,000001
| Coeficiente | Valor | p-value |
|---|---|---|
| Intercepto | 50,071 | 0,000637 |
| b3 | 1013,890 | 0,000001 |
| b1 | -493,525 | 0,000015 |
| b3/b2+b1 | -140,384 | 0,004430 |
| b4 | -182,019 | 0,016740 |
https://code.earthengine.google.com/1839d03bcf90ae87b20d3dada60df38a
Script para estimativa da Turbidez via modelagem empírica, utilizando TM/Landsat 5 em reflectância no topo da atmosfera (TOA) em série histórica de 1984 a 2012.
Modelo empírico regionalizado sem distinção de estação - chuvosa ou seca, para os reservatórios do médio/alto rio Titê: I) Bariri; II) Ibitinga; III) Promissão; IV) Nova Avanhandava; e V) Três Irmãos.
- R = 0,83;
- R² ajustado = 0,82;
- RMSE (NTU) = 1,77;
- nRMSE (%) = 39,55 e
- p-value = < 0,000001
| Coeficiente | Valor | p-value |
|---|---|---|
| Intercepto | 50,531 | 0,000001 |
| b3 | 1030,032 | 0,000001 |
| b1 | -525,184 | 0,000001 |
| b3/b2+b1 | -163,438 | 0,000001 |
https://code.earthengine.google.com/678cc7f402eb2295762d9ba4cba99e35
Com o objetivo de visualizar os resultados dos modelos, foi elaborado um script para aplicação da turbidez estimada em imagens indíviduais. Neste script o modelo foi aplicado para a área do reservatório de Barra Bonita e Três Irmãos.
Com pequenas alterações é possível aplicar a estimativa para qualquer imagem ou coleção, além de qualquer reservatório abordado.
https://code.earthengine.google.com/d32cd7a8295c36a51d33e5152f703a13
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