Características e desafios de geração do NDVI para o Brasil a partir de dados do satélite de órbita geoestacionária Meteosat-10

Abstract

O monitoramento da cobertura do solo a partir de indicadores ambientais possibilita melhor conhecimento dos processos biofísicos e ecológicos, auxiliando na compreensão da dinâmica do uso da terra e na tomada de decisão. Satélites em órbita polar, em sua maioria, fornecem o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) com média resolução espacial (250 m a 1 km) a partir de composições de imagens (7, 10 ou 16 dias). Por outro lado, satélites em órbita geoestacionária podem fornecer o NDVI com baixa resolução espacial (1 a 3 km) e alta resolução temporal (10 a 25 minutos). Particularmente, o MSG (Meteosat Second Generation) mostra-se eficiente para o monitoramento da vegetação a partir do índice NDVI para regiões da África, apresentando alta correlação espacial com dados de satélites polares, sendo utilizado na análise e detecção do estresse hídrico da vegetação e da fenologia com vantagens significativas na análise de séries. No entanto, para o Brasil, existem limitações que precisam ser conhecidas para o desenvolvimento do produto NDVI MSG com qualidade. Este artigo tem como objetivo apresentar como o MSG é utilizado para o monitoramento de processos da superfície a partir do NDVI, com o intuito de identificar os desafios inerentes no desenvolvimento do produto para o Brasil. Para tanto, são apresentas as principais características do NDVI, o histórico do produto de cobertura global e uma discussão sobre os principais desafios do NDVI MSG para o Brasil, relacionados às características de baixa resolução espacial, visada sobre o Brasil, correções atmosférica e geométrica e características da imagem pancromática e canais espectrais. Palavras chave: Meteosat-10, NDVI, índice ambiental. Characteristics and challenges of NDVI generation to Brazil from Meteosat-10 geostationary orbit satellite data A B S T R A C T Monitoring land cover from environmental indicators enables a better understanding of biophysical and ecological processes, helping to understand the dynamics of land use to make decisions. Polar orbit satellites, for the most part, provide NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) products with medium spatial resolution (250 m to 1 km) from image compositions (7, 10 or 16 days). On the other hand, geostationary orbit satellites provide NDVI with low spatial resolution (1 to 3 km) and high temporal resolution (10 to 25 minutes). Particularly, the MSG is efficient for the monitoring of vegetation from the NDVI index for regions of Africa, having a high spatial correlation with data from polar satellites, have been used in the analysis and detection of water stress of vegetation and phenology with significant advantages in the time series analysis. However, for Brazil, there are limitations that need to be known for developing NDVI MSG product quality. This paper aims to present how the MSG is used to monitor surface processes from the NDVI vegetation index, in order to identify the challenges inherent in product development for Brazil. For this, the main features of the NDVI are presented, the history of ...