UTILIZAÇÃO DO INFRAVERMELHO TERMAL NA ANÁLISE ESPAÇO TEMPORAL DA TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE E ILHAS DE CALOR URBANAS

Abstract

Diante do cenário atual de expansão urbana cada vez mais crescente, surgem inúmeras preocupações sobre os diversos impactos que a substituição do meio natural por áreas construídas pode acarretar. Um dos assuntos mais discutidos na atualidade é a questão do aquecimento global. Assim, a comunidade cientifica lança mão das mais variadas técnicas para estudar o ambiente urbano. Os dados captados por sensoriamento remoto na região do infravermelho termal possibilitam a realização de estudos da temperatura de diferentes coberturas da terra. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar as variações na temperatura de superfície e existência de ilhas de calor urbanas na cidade de Santa Maria- RS, considerando um período de vinte anos. Para tanto, foram utilizadas imagens de satélite dos sensores TM a bordo do satélite Landsat 5 e OLI e TIRS do satélite Landsat 8. O critério para seleção das imagens foi a ausência de nuvens e ruídos que pudessem comprometer as análises. Assim, realizou-se uma análise de uma série temporal considerando as quatro estações do ano para o período de 1994 a 2014. Os procedimentos metodológicos seguiram basicamente três etapas. Primeiramente, foram realizadas classificações supervisionadas a partir do algoritmo MaxVer, para estabelecer a expansão urbana da área de estudo. No segundo momento, as imagens de temperatura aparente foram convertidas para temperatura de superfície pela ferramenta Land Surface Temperature (LST) disponível no software QGIS. A terceira etapa consistiu em estabelecer uma metodologia que possibilitasse a identificação de ilhas de calor urbanas em todas as estações do ano. Assim, realizou-se a subtração da temperatura média de cada imagem com auxílio da ferramenta band math do Envi. Desta forma, foi possível verificar a diferença entre a temperatura de cada pixel e a temperatura média de sua respectiva imagem. Todas as análises das imagens foram acompanhadas com a verificação das condições meteorológicas da cidade a partir dos dados disponíveis na estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A partir da análise dos dados foi possível constatar aumento das áreas com temperaturas de superfície mais elevadas, o que pode ser justificado pelo incremento das áreas construídas na cidade, já que a taxa de crescimento de 1994 para 2014 foi de 70%. A ilhas de calor urbanas foram identificadas em todas as estações, porém as de maior intensidade (6°C superiores à média), foram encontradas paras as imagens do verão e primavera. Um dos principais resultados alcançados foi a identificação de áreas com temperaturas mais elevadas, como as regiões leste, centro e oeste da cidade. As áreas vegetadas apresentaram temperaturas mais brandas, assim se caracterizaram como possível solução para amenizar regiões muito quentes. Sendo que, por mais que as imagens utilizadas sejam de média resolução espacial elas são empregadas em diversos estudos urbanos, como é o caso da presente pesquisa, pois além da distribuição ser gratuita as imagens Landsat possuem um grande acervo histórico e atualmente apresenta resolução temporal de 16 dias. Neste sentido, conclui-se que os produtos e as técnicas de sensoriamento remoto permitiram a geração de informações que podem ser usadas por gestores públicos no planejamento territorial e assim mitigar os problemas urbanos.