Comparação entre dados topobatimétricos do sensor ATLAS/ICESat-2 e LiDAR aerotransportado : estudo de caso no arquipélago Fernando de Noronha

Abstract

A obtenção de dados batimétricos é crucial para a gestão de recursos hídricos e estudos ambientais, especialmente na extensa zona costeira brasileira. Este estudo avalia a precisão e aplicabilidade de dados topobatimétricos do sensor ATLAS/ICESat-2, comparando-os com dados de LiDAR aerotransportado, com foco no Arquipélago de Fernando de Noronha. Adotou-se uma abordagem segmentada, analisando separadamente o desempenho por feixe individual e por direção orbital (forward/backward) do ICESat-2. A análise revelou que, embora a classificação tradicional de fótons por níveis de confiança (0-4) apresente limitações em ambientes aquáticos, a inclusão de fótons classificados com confiança zero (nível 0) foi fundamental para a reconstrução batimétrica em águas profundas, ampliando a representatividade do fundo marinho e permitindo a detecção de profundidades de até 53.3 metros. A comparação detalhada dos feixes demonstrou que o feixe gt2r destacou-se como o mais robusto entre os feixes individuais (viés de 1.13 m e R² de 0.98), apresentando elevada correlação e baixa dispersão dos erros. Entre as direções orbitais, os feixes backward, especialmente os fortes (viés de 1.32 m, MAE de 1.61 m, RMSE de 2.13 m), exibiram o melhor desempenho em termos de viés e consistência altimétrica. De forma geral, a análise dos dados de profundidade consistentemente indicou uma tendência do ICESat-2 a superestimar as profundidades (viés positivo), com uma incerteza vertical (RMSE) associada variando de aproximadamente a 2.6 metros entre os diferentes feixes e direções. Os resultados comprovam a alta aplicabilidade do ICESat-2 para estimativas batimétricas regionais em áreas remotas e de difícil acesso, mesmo na ausência de dados LiDAR, oferecendo precisão suficiente para diversos fins.