Estimating of gross primary production in an Amazon-Cerrado transitional forest using MODIS and Landsat imagery

Portuguese. A aceleração da atividade antropogênica aumentou a concentração de carbono na atmosfera, o que causa mudanças no clima regional. A produção primária bruta (GPP) é uma variável importante nos estudos do ciclo global de carbono, uma vez que define a taxa de extração de carbono da atmosfera pelos ecossistemas terrestres. O objetivo deste estudo foi estimar a GPP da Floresta de Transição Amazônia-Cerrado pelo modelo de fotossíntese da vegetação (VPM) utilizando dados meteorológicos locais e dados de sensoriamento remoto das refletâncias do MODIS e Landsat 5 TM entre 2005 e 2008. A GPP foi estimada pelo índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) e pelo Índice de Vegetação Aprimorada (EVI) calculados com as imagens do MODIS e Landsat 5 TM. As GPP estimadas foram comparadas com medições em uma torre de fluxo de covariância de vórtices turbulentos. A GPP medida na torre foi consistente com os valores mais elevados durante a estação chuvosa e houve uma tendência de aumentar entre 2005 e 2008. A GPP estimada pelo VPM mostrou a mesma tendência de aumento observada nas GPP medidas e apresentou alta correlação e coeficiente de Willmott e baixas métricas de erro em comparação à GPP medida. Estes resultados indicaram alto potencial das imagens Landsat 5 TM para estimar a GPP da Floresta de Transição Amazônia-Cerrado pelo VPM.

English. The acceleration of the anthropogenic activity has increased the atmospheric carbon concentration, which causes changes in regional climate. The Gross Primary Production (GPP) is an important variable in the global carbon cycle studies, since it defines the atmospheric carbon extraction rate from terrestrial ecosystems. The objective of this study was to estimate the GPP of the Amazon-Cerrado Transitional Forest by the Vegetation Photosynthesis Model (VPM) using local meteorological data and remote sensing data from MODIS and Landsat 5 TM reflectance from 2005 to 2008. The GPP was estimated using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Enhanced Vegetation Index (EVI) calculated by MODIS and Landsat 5 TM images. The GPP estimates were compared with measurements in a flux tower by eddy covariance. The GPP measured in the tower was consistent with higher values during the wet season and there was a trend to increase from 2005 to 2008. The GPP estimated by VPM showed the same increasing trend observed in measured GPP and had high correlation and Willmott's coefficient and low error metrics in comparison to measured GPP. These results indicated high potential of the Landsat 5 TM images to estimate the GPP of Amazon-Cerrado Transitional Forest by VPM.