Caracterização da frequência de inundação na região da Nhecolândia por meio de imagens de alta resolução (espacial e temporal) da coleção Planet de satélites

Abstract

A região da Baixa Nhecolândia é uma das paisagens mais icônicas da Bacia do Pantanal. Sua morfologia única é composta por mais de 10.000 lagoas com águas salino-alcalinas e água doce que coexistem em uma área aproximada de 12.000km². Essa região está sujeita a alagamentos sazonais que afetam o escoamento superficial, porém, pouco se conhece sobre sua dinâmica de inundação. Produtos e métodos de análise com base em séries temporais de dados orbitais têm sido amplamente utilizados para reconhecimento do padrão de inundação de áreas alagáveis, consequentemente ajudando a ampliar o conhecimento dos processos geomorfológicos, hidrológicos e ecológicos dessas regiões. A implantação recente de sensores de alta resolução temporal e espacial em escala global, como a coleção de nanossatélites PlanetScope, fornecem a possibilidade de melhor mapear eventos altamente sazonais em escalas locais, principalmente na região da Nhecolândia. O objetivo principal deste trabalho foi identificar e analisar padrões de ocorrências das transformações na paisagem mediante a caracterização da frequência de inundação de três áreas piloto na região da Nhecolândia, a partir de imagens PlanetScope processadas em ambiente de computação em nuvem da plataforma Google Earth Engine. Foram gerados produtos como mapas de frequência de inundação, gráficos de superfície de água ao longo da série temporal e composições RGB do comportamento espaço-temporal da inundação. Foi observado que o pico de inundação das áreas estudadas está diretamente associado aos picos de precipitação e ao baixo gradiente topográfico da região, com um intervalo médio de dois meses para o pulso da inundação se manifestar na área mais ao norte e ao sul. Esses produtos podem ser considerados como a primeira sistematização de alta resolução (espacial e temporal) dos alagamentos sazonais dessas áreas.

The Lower Nhecolândia region is one of the most iconic landscapes of the Pantanal Basin. Its unique morphology is composed of more than 10,000 saline-alkaline and freshwater lakes that coexist in an area of approximately 12,000 km². This region is subject to seasonal flooding that affects surface runoff; however, little is known about its flood dynamics. Products and analysis methods based on time series of orbital data have been widely used to recognize the flooding pattern of wetlands, consequently contributing to expand the knowledge of the geomorphological, hydrological, and ecological processes of these regions. The recent deployment of temporal and spatial high-resolution sensors on a global scale, such as the PlanetScope nanosatellite collection, provides the possibility to better map highly seasonal events at local scales, mainly in the Nhecolândia region. The main objective of this work was to identify and analyze patterns of occurrence of transformations in the landscape, through the characterization of the frequency of flooding in the region of Nhecolândia, from PlanetScope images processed on cloud computing environment Google Earth Engine platform. Products such as flood frequency maps, water surface over the time series charts, and RGB compositions of the spatiotemporal flood behavior were generated. It was observed that the flood peak in the studied areas is directly associated with precipitation peaks and with the low topographic gradient of the region, with an average interval of two months for the flood pulse to manifest itself in the northern and southern areas. These products can be considered as the first high-resolution systematization (spatial and temporal) of seasonal flooding in these areas.