Orientadores: Carlos Roberto de Souza Filho, Clive Matthew Martin Oppenheimer

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

Resumo: O monitoramento de vulcões é necessário para a mitigação do perigo que apresentam à sociedade. Esse monitoramento pode ser feito em uma escala global através de satélites. Foi com essa finalidade que este doutorado visou desenvolver metodologias para o monitoramento das atividades termais...

Resumo: O monitoramento de vulcões é necessário para a mitigação do perigo que apresentam à sociedade. Esse monitoramento pode ser feito em uma escala global através de satélites. Foi com essa finalidade que este doutorado visou desenvolver metodologias para o monitoramento das atividades termais dos vulcões observados do espaço. Chegou-se a isso através do uso de uma variedade de sensores infravermelhos orbitais. Foi utilizado o sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), que oferece imagens de moderada a alta resolução espacial (30 - 90 m) no infravermelho das ondas curtas (SWIR) e infravermelho termal (TIR), a fim de caracterizar o tamanho e a intensidade das anomalias termais. As bandas do TIR do ASTER conseguiram detectar anomalias sutis, o que permitiu a observação de novos precursores termais antes das erupções. O Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) oferece imagens de alta resolução temporal (i.e. cobertura global diária), por isto foi utilizado para investigar atividade termal através do tempo. A análise de wavelets foi utilizada para quantificar os períodos de oscilação de tal atividade. Hyperion é um espectroradiômetro imageador e foi utilizado para demonstrar uma nova metodologia para calcular fluxo radiante de alvos termalmente heterogêneos (i.e. vulcões). Essas metodologias utilizam as melhores resoluções de cada um dos sensors: espacial (ASTER), temporal (MODIS), espectral (Hyperion) pode ser automaticamente executadas em escala global. Essa tese visa, portanto apresentar uma fundação sólida onde futuros sistemas de monitoramento de vulcões podem ser baseados

Abstract: Volcanoes need to be monitored to mitigate the risk that they pose to society. This can be done on a global scale using satellite sensors. The goal of this doctorate was to develop methods for the monitoring of volcanic thermal activity from space. This was achieved through the use of a...

Abstract: Volcanoes need to be monitored to mitigate the risk that they pose to society. This can be done on a global scale using satellite sensors. The goal of this doctorate was to develop methods for the monitoring of volcanic thermal activity from space. This was achieved through the use of a variety of orbital infrared sensors. The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), which offers moderate to high spatial resolution imagery (30 - 90 m) in the short-wave infrared (SWIR) and thermal infrared (TIR), was used to characterize the size and intensity of thermal anomalies. Its TIR channels were capable of detecting subtle thermal anomalies. This permitted the observation of new thermal precursors to eruptive events. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) offers high temporal resolution imagery (i.e. daily global coverage). It was therefore used to investigate thermal activity through time. Wavelet analysis was used to quantify the time period over which such activity oscillates. Hyperion is an orbiting imaging spectrometer. It was used to demonstrate a new method for calculating radiant flux from thermally heterogeneous targets (i.e. such as volcanoes). These methods utilized the strengths of each sensor system, i.e. high spatial, temporal or spectral resolution. They all improve the ability to detect and/or quantify thermal anomalies from space and can be executed in an automated global basis. This thesis therefore presents a solid foundation on which the next generation global volcano monitoring system can be based