Spectral Sensitivity of Vegetation Indices: GNDVI, NDVI and EVI in the Riparian Forest of the Serrinha II Reservoir – PE, Brazil

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Ubiratan Joaquim da Silva Junior
https://orcid.org/0000-0001-7995-6416
Rodrigo Mikosz Gonçalves
http://orcid.org/0000-0002-5066-1910
Leidjane Maria Maciel de Oliveira
https://orcid.org/0000-0003-1251-6998
Juarez Antonio da Silva Júnior
https://orcid.org/0000-0002-2898-0309

Abstract

Riparian forests are forests associated with streams, rivers and lakes that have an influence on the protection of ecosystems from man-made actions. The objective of this study was to identify changes in the Caatinga riparian forest areas, based on the spectral sensitivity of vegetation indices (IVs): GNDVI, NDVI and EVI, considering a temporal space analysis (1985 to 2019) in the surroundings of the Serrinha II Reservoir - PE - Brazil. For this purpose, images from sensors/satellites TM - Landsat 5, OLI - Landsat 8 and MSI - Sentinel 2 were used. The IVs were validated comparing spectral profiles and correlation of the products generated by Landsat 8 and Sentinel 2. Through the binary classification of the indices, changes in vegetation cover were identified between 1996 and 2019, resulting in a loss of 55.40% of vegetation. These events, associated with the effects of the drought were also observed for the reservoir, between 2012 and 2019, with 32.36% reduction in the water mirror. Among the IVs, the GNDVI and NDVI showed greater sensitivity to identify the riparian forest with a Pearson coefficient equal to 0.93 for Landsat 8; 0.94 for Sentinel 2 and an overall accuracy of over 95%. On the other hand, EVI was more sensitive to identify the reservoir area, with overall accuracy of 99.48%. The monitoring of artificial reservoirs and riparian forests of seasonally dry forests such as the Caatinga benefit from the use of IVs where the choice of a given isolated IV should be interpreted with caution according to the characteristics of the region studied.

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How to Cite
SILVA JUNIOR, U. J. da; GONÇALVES, R. M. .; OLIVEIRA, L. M. M. de; SILVA JÚNIOR, J. A. da. Spectral Sensitivity of Vegetation Indices: GNDVI, NDVI and EVI in the Riparian Forest of the Serrinha II Reservoir – PE, Brazil. Brazilian Journal of Cartography, [S. l.], v. 73, n. 1, p. 17–35, 2021. DOI: 10.14393/rbcv73n1-55252. Disponível em: https://seer.ufu.br/index.php/revistabrasileiracartografia/article/view/55252. Acesso em: 24 nov. 2024.
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Author Biographies

Ubiratan Joaquim da Silva Junior, Universidade Federal de Pernambuco

Mestrando em Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação pela UFPE (2019) e Graduação em Engenharia Cartográfica pela UFPE (2017). Tem experiência em cartografia e geodésia, atuando principalmente nos seguintes temas: monitoramento costeiro, Hidrologia, sensoriamento remoto e recursos hídricos, com ênfase em Tecnologia Ambiental.

Rodrigo Mikosz Gonçalves, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Possui graduação em Engenharia Cartográfica pela UFPR (1999), mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial pela UTFPR (2004), doutorado em Ciências Geodésicas pela UFPR (2010) com período de pesquisa no Instituto de Geodésia de Karlsruhe, KIT, Alemanha (2008-2009) e Pós-Doutorado no departamento de Ciências Espaciais, Curtin University, Austrália (2014-2015). Atualmente é professor associado e membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação da UFPE. Tem experiência em cartografia e geodésia, atuando principalmente nos seguintes temas: monitoramento costeiro (GNSS), vulnerabilidade à erosão costeira e variabilidade climática nos recursos hídricos (GRACE).

Leidjane Maria Maciel de Oliveira, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Doutora em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco - Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos (2012), Pós-doutorado em Engenharia Civil na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco - Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos (2007) e graduação em Engenharia Civil pela Universidade Católica de Pernambuco (1991). Atualmente é Professora Adjunta da Universidade Federal de Pernambuco - Centro de Tecnologia e Geociências (CTG) - Departamento de Engenharia Civil, Membro Permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação, Membro Permanente e vice-coordenadora do Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos (ProfÁgua). Foi bolsista DTI - Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq do Projeto BEER/REHISA e Tutora a Distância em Gestão dos Recursos Hídricos no Curso Tecnologia em Gestão Ambiental pelo Programa Universidade Aberta do Brasil - UAB tendo o órgão executor o IFPE - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Hidrologia, sensoriamento remoto, recursos hídricos, bacia experimental e lisimetria.

Juarez Antonio da Silva Júnior, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Estudante do Curso Bacharelado em Engenharia Cartografica e Agrimensura da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Possui experiência em Sensoriamento Remoto para o monitoramento da vegetação e áreas queimadas.