Use of RADARSAT-1 fine mode and Landsat-5 TM selective principal component analysis for geomorphological mapping in a macrotidal mangrove coast in the Amazon Region

Abstract

This research emphasizes the potential of spaceborne optical (Landsat-5) and radar (RADARSAT-1) data for coastal geomorphological study in one of the largest mangrove systems of the world in the Brazilian Amazon region. Landsat-5 thematic mapper (TM) and RADARSAT-1 fine mode (F1) imageries were evaluated for geomorphological information content. Particular interest was placed on the selective principal component – synthetic aperture radar (SPC-SAR) product, an alternative scheme for the fusion of TM bands with fine mode data through the combination of principal component and intensity–hue–saturation transforms. TM images have contributed to the enhancement of vegetation and sedimentary environments based on the optical response. Fine mode data have allowed the enhancement of differences between coastal vegetation heights and areas showing distinct moisture content. The SPC–SAR product represents a powerful tool for coastal geomorphological mapping, providing relevant information about geobotany and emergent and submergent coastal geomorphology. The results of this investigation have revealed significant geomorphological information, with 15 units mapped for the first time in the study area. The research is an additional step aimed at routinely using orbital optical and SAR products for resources assessment and management in this fragile environment of the Amazon region.

Cette recherche montre le potentiel des données optiques satellitaires (Landsat-5) et radar (RADARSAT-1) pour l'étude de la géomorphologie côtière dans un des plus grands systèmes de mangrove du monde, le long de l'Amazone, au Brésil. Des images TM (« thematic mapper ») de Landsat-5 et RADARSAT-1 en mode fin (F1) ont été évaluées en fonction de leur contenu en information géomorphologique. Une attention particulière a été apportée au produit SPC–SAR (« selective principal component-SAR » / composante principale sélective–RSO), une procédure alternative pour la fusion des bandes TM avec les données en mode fin par le biais de l'analyse en composante principale et des transformées en intensité–teinte–saturation. Les images TM ont contribué au rehaussement de la végétation et des environnements sédimentaires basé sur la réponse optique. Les données en mode fin ont permis de rehausser les différences entre les hauteurs de la végétation côtière et les zones affichant un contenu en humidité spécifique. Le produit SPC–SAR représente un outil performant pour la cartographie géomorphologique côtière, fournissant une information pertinente sur la géobotanique et la géomorphologie des parties émergées et submergées du littoral. Les résultats de cette recherche ont révélé une information géomorphologique significative avec la cartographie de 15 unités répertoriées pour la première fois dans la zone d'étude. Cette recherche est une étape additionnelle dans l'utilisation routinière des produits satellitaires optiques et RSO pour l'évaluation et la gestion des ressources dans cet environnement fragile de la région de l'Amazone.[Traduit par la Rédaction]