RESUMO O estudo de pequenos reservatórios e com baixa concentração de sedimentos em suspensão (CSS) ainda é um desafio para o sensoriamento remoto. Neste trabalho estimamos a CSS a partir das propriedades óticas da água e de imagens orbitais. Realizamos campanhas em datas escolhidas em função do calendário de passagem dos sensores, sazonalidade das chuvas e hidrograma do reservatório para coleta de amostras de água superficial e espectrorradiometria de campo. A calibração entre a CSS e o comportamento espectral gerou modelos de estimativa de CSS a partir de dados MODIS e Landsat 8, permitindo investigação do seu comportamento temporal e espacial. O modelo MODIS gerou uma série temporal de CSS desde 2000 a 2017, apresentando R2 = 0,8105 e RMSE% = 39,91%. O modelo Landsat 8 permitiu a análise espacial da CSS, apresentando R2 = 0,8352 e RMSE% = 15,12%. A combinação dos modelos propostos permitiu a análise temporal e espacial da CSS e seus relacionamentos com o regime de chuvas e variação de cota do reservatório do Descoberto (DF). Os resultados demonstraram que o uso de dados orbitais complementam as informações da CSS obtidas pelos métodos tradicionais de coleta e análise de qualidade da água em reservatórios de baixa CSS.

ABSTRACT The study of small reservoirs with low suspended sediment concentration (CSS) is still a challenge for remote sensing. In this work we estimate CSS from the optical properties of water and orbital imagery. Campaigns were carried out at selected dates according to the calendar of sensor passages, rainfall seasonality and hydrograph of the reservoir for the collection of surface water samples and field spectroradiometry. The calibration between CSS and spectral behavior generated CSS estimation models from MODIS and Landsat 8 data, allowing investigation of their temporal and spatial behavior. The MODIS model generated a time series of CSS from 2000 to 2017, presenting R2 = 0.8105 and RMSE% = 39.91%. The Landsat 8 model allowed the spatial analysis of CSS, with R2 = 0.8352 and RMSE% = 15.12%. The combination of the proposed models allowed the temporal and spatial analysis of the CSS and its relationships with the rainfall regime and the quota variation of the Descoberto reservoir (DF). The results showed that the use of orbital data complements the CSS information obtained by the traditional methods of collecting and analyzing water quality in low CSS reservoirs.

Objetivou-se, neste trabalho, monitorar o fluxo de entrada de sedimentos no braço do Rio Indaiá no reservatório de Três Marias, MG, com base em dados das imagens de satélites. Foram adquiridas séries temporais de 12 anos das imagens MODIS (Terra e Aqua), compostas de 8 dias. Estimativas de reflectância da superfície foram calculadas usando-se o algoritmo MOD3R. Dados hidrossedimentométricos da estação de monitoramento do Rio Indaiá foram integrados às análises para se entender a relação entre as respostas das imagens de satélites e as medições de campo. Os resultados apontaram uma forte relação entre os dados de reflectância e a descarga sólida calculada no Rio Indaiá; há, também, uma forte variação da reflectância ao longo do braço do reservatório no sentido da montante à jusante, com altos valores de reflectância à montante e valores baixos à jusante. O percentual de registros válidos estimados nas imagens MODIS atendeu aos requisitos de monitoramento do fluxo de sedimentos enquanto as estimativas de reflectância da água mostraram grande potencial em relacionar as respostas espectrais das imagens de satélites com a variação da descarga sólida de sedimento no braço do Rio Indaiá.

This study presents the monitoring of the sediment discharge from the Indaiá River into the Três Marias reservoir, based on the use of satellite images. A 12-year time series of MODIS 8-day image composites (Terra and Aqua on-board sensors) was used in this study. Estimates of the water surface reflectance were calculated using the algorithm MOD3R. River suspended sediment discharge records made available from the CEMIG hydroelectric company were integrated in the analysis to understand the variability of the remote sensing reflectance. The results showed a strong relationship between the reflectance data and the Indaiá river solid discharge. A strong variation of the reflectance is assessed within the reservoir (upstream towards downstream), with high reflectance values upstream (near the river mouth) and low reflectance values downstream. The estimated percentage of valid records in MODIS images met the requirements for monitoring the flow of sediment. Estimates of water reflectance show great potential in relating the sedimentation processes within the Reservoir as a function of time.