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Cerrado vegetation study using optical and radar remote sensing: two Brazilian case studies

2007; Taylor & Francis; Volume: 33; Issue: 6 Linguagem: Francês

10.5589/m07-054

1712-798X

Marisa Dantas Bitencourt, Humberto Navarro de Mesquita, Gerardo Kuntschik, Humberto Ribeiro da Rocha, Peter A. Furley,

Remote Sensing and LiDAR Applications

AbstractThe amount of phytomass is a crucial parameter in ecology as a whole. Conventional methods to estimate phytomass parameters are often prohibitive in terms of time, environment, and manpower. Seasonality in Brazilian savanna physiognomies is marked by green leaves lost during the dry season and regrowth during the wet season. Branches and trunks remain the same through the seasons. The amounts of the phytomass components can be estimated by nondestructive methods using remote sensing. This paper presents case studies where the abilities to predict vegetation variation are tested using optical and radar images. The foliar component leaf area index (LAI) obtained in the field is related to the normalized difference vegetation index (NDVI) obtained from satellite images, and both methods present a strong relationship with green leaves biomass. Japanese Earth Resources Satellite (JERS-1) images are used to estimate the aboveground woody biomass. Campo cerrado physiognomy showed the highest seasonal variation in NDVI, and cerradão the lowest variation in NDVI. During August, the lower the NDVI values, the lower the solar albedo and the higher the photosynthetically active radiation (PAR) albedo. During November, the higher the NDVI values, the lower the PAR and the higher the solar albedo. The same proportion in seasonal variation was observed with LAI values. A significant equation is proposed to estimate trunk and branch biomass using allometric parameters and JERS-1 backscattering.La quantité de phytomasse est un paramètre crucial pour l'écologie en général. Les méthodes conventionnelles pour l'estimation des paramètres de la phytomasse sont souvent prohibitives en termes de temps, d'environnement et de main-d'œuvre. La saisonnalité dans les physionomies de savane au Brésil est marquée par la perte des feuilles vertes durant la période sèche et la repousse durant la saison humide. Les branches et les troncs demeurent inchangés à travers les saisons. La quantité de composantes de la phytomasse peut être estimée à l'aide de méthodes non destructives en utilisant la télédétection. Cet article présente des exemples où les capacités de prévision des variations dans la végétation sont testées à l'aide d'images optiques ou radar. La composante foliaire LAI (« leaf area index »), obtenue sur le terrain, est reliée au NDVI (« normalized difference vegetation index ») dérivé d'images satellitaires, et les deux méthodes montrent des relations fortes avec la biomasse des feuilles vertes. Des images JERS-1 (« Japanese Earth Resources Satellite ») sont utilisées pour estimer la biomasse ligneuse aérienne. La physionomie de type campo cerrado (savane arbustive) a affiché la plus grande variation au niveau du NDVI alors que la physionomie de type cerradão (savanne arborée) a montré la variation la plus faible du NDVI au cours des saisons. Au cours du mois d'août, plus les valeurs du NDVI sont faibles, plus l'albédo solaire est faible et plus l'albédo PAR (« photosynthetically active radiation ») est élevé. Au cours du mois de novembre, plus les valeurs du NDVI sont élevées, plus les valeurs de PAR sont faibles, et plus l'albédo solaire est élevé. La même proportion de variation saisonnière a été observée pour les valeurs de LAI. Une équation pour estimer la biomasse des troncs et des branches utilisant des paramètres allométriques et la rétrodiffusion JERS-1 est proposée.[Traduit par la Rédaction]