WorldView-2 sensor for the detection of hematite and goethite in tropical soils

• Published in: Pesquisa agropecuaria brasileira Vol. 52; no. 12; pp. 1192 - 1202
• Main Authors: Baptista, Gustavo Macedo de Mello, Teobaldo, Débora
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Embrapa Secretaria de Pesquisa e Desenvolvimento; Pesquisa Agropecuária Brasileira 01.12.2017; Embrapa Informação Tecnológica
• Subjects: AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE; AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; mineralogical relation; remote sensing; spectral feature depth; spectral indices; índices espectrais; mineralogical relation; relação mineralógica; remote sensing; spectral feature depth; spectral indices; sensoriamento remoto; profundidade da feição espectral
• ISSN: 0100-204X; 1678-3921; 1678-3921
• DOI: 10.1590/s0100-204x2017001200008

The objective of this work was to simulate the bands of the WorldView-2 sensor from laboratory specters, in order to study its potential to detect iron oxides, besides proposing a spectral index based on the depth of the spectral feature (RHGtPf). The iron index (IFe) and the hematite index (IHm), developed by Madeira Netto for bands of Landsat TM-5 sensor, were adjusted for WorldView-2 to test the potential of the new yellow band. The results showed that the yellow band degrades to 2% compared to the red one. This is due to fact that mineral quantification and identification are in the absorption feature, not in the reflectance one, and it is only improved in the visualization of color. A new spectral index, the RHGtPF, based on the depth feature with the continuum-removed spectra, was proposed, since the new bands of the WorldView-2 sensor - the coastal blue and yellow bands - allow a better individualization of the absorption features for goethite and hematite separately. The new index is statistically similar to the ratio Hm / Gt + Hm; however, it is not similar to the mineralogical relation obtained with Munsell colors. Resumo: O objetivo deste trabalho foi simular as bandas do sensor WorldView-2 a partir de espectros obtidos em laboratório, para estudar seu potencial de detectar óxidos de ferro, além de propor um índice espectral com base na profundidade da feição espectral (RHGtPF). O índice férrico IFe e o índice hematita IHm, desenvolvidos por Madeira Netto para as bandas do sensor Landsat-TM5, foram ajustados para o WorldView-2 para testar o potencial da nova banda do amarelo. Os resultados mostraram que a banda do amarelo degrada em 2% comparada à do vermelho. Isso se deve ao fato de a quantificação e identificação do mineral estarem localizadas na feição de absorção e não na de reflectância, e isso só é melhorado na visualização da cor. Um novo índice espectral, RHGtPF, baseado na profundidade de feição com o contínuo espectral removido, foi proposto, pois as novas bandas do sensor WorldView-2 - azul costal e amarelo - permitem individualizar melhor as feições de absorção da goethita e da hematita separadamente. O novo índice é estatisticamente similar à relação Hm / Hm + Gt; porém, ele não é similar à relação mineralógica obtida por meio das cores de Munsell.