info:eu-repo/semantics/article
Hydrocarbon Seepage Detection through Geobotanic and Multi-temporal Remote Sensing: A Case Study on Remanso do Fogo (MG)
Detecção de exsudações de hidrocarbonetos por geobotânica e sensoriamento remoto multi-temporal: estudo de caso no Remanso do Fogo (MG)
Autor
Souza Filho, Carlos Roberto de
Augusto, Vagney
Oliveira, Wilson José
Lammoglia, Talita
Institución
Resumen
This work focus on the spectral characterization of a set of vegetation comprised in the Sao Francisco Basin, particularly in an area known as Remanso do Fogo (Minas Gerais State), where seepages have already been detected visually and by geochemistry. The main objective was to evaluate the likely correlation between areas rich in hydrocarbons and geobotanical anomalies. The investigation was based on multitemporal and multispectral ASTER images and gasometrical data. The processing included: (i) statistical evaluation of gasometrical data, (ii) spectral characterization of vegetation in tracts inside and outside hydrocarbon geochemical anomalies, and (iii) ASTER imagery spectral classification using n-dimensional spectral angle and multi-criteria partial spectral unmixing methods, which were applied with the ultimate purpose of remote detection of areas with hydrocarbon seepages, mainly guided by vegetation spectra. Spectral analysis of image pixels in areas with known HC anomalies make it possible to distinguish areas affected or not by HCs seeps. Vegetation spectra collected within HC anomalies indicate key signatures in ASTER bands 2 (0.63-0.69 μm), 3 (0.76-0.86 μm), 4 (1.60-1.70 μm) and 6 (2.18 - 2.22 μm), strengthening the spatial association of geochemical and geobotanical anomalies. Furthermore, areas mapped remotely as spectrally anomalous showed evidences of seeps in numerous sites verified in the field, proving the efficiency of the detecting model. The research strategy here introduced in a unique case study reveals its vast potential for detection and characterization of seepages, which are important vectors for of oil and gas resources. Este trabalho contemplou a caracterização espectral da vegetação sobrejacente a uma porção da Bacia do São Francisco, na região conhecida como Remanso do Fogo (MG), particularmente em locais onde microexsudações foram previamente reconhecidas por geoquímica. O objetivo foi relacionar áreas ricas em hidrocarbonetos gasosos a possíveis anomalias geobotânicas. O estudo foi realizado a partir do processamento de imagens multiespectrais e multi-temporais do sensor ASTER/TERRA, bem como por análises gasométricas de hidrocarbonetos em solo. O processamento dos dados envolveu: (i) a avaliação estatística dos dados de geoquímica; (ii) a caracterização espectral da vegetação nas áreas com anomalias geoquímicas de gás, em conjunto com pontos já conhecidos de ocorrências de exsudações gasosas; (iii) a aplicação de técnicas de classificação espectral as imagens ASTER (ângulo espectral n-dimensional; desmistura espectral parcial multi-criterial) objetivando separar áreas com ocorrências de exsudações de HCs com base em espectros característicos identificados. A análise espectral dos pixels nas áreas anômalas possibilitou a sua diferenciação de áreas não afetadas pelas microexsudações. A partir dos espectros de referência identificados como anômalos, observou-se modificações marcantes na reflectância da vegetação nas bandas 2 (0.63-0.69 μm), 3 (0.76-0.86 μm), 4 (1.60-1.70 μm) e 6 (2.185 - 2.225 μm) do ASTER, demonstrativas da associação espacial entre anomalias geoquímicas e geobotânicas. Ademais, áreas detectadas remotamente como espectralmente anômalas foram verificadas no campo e mostraram evidências de exsudação na sua maioria, demonstrando a adequação do modelo de detecção. A abordagem metodológica aqui introduzida nesse estudo de caso representativo revela seu grande potencial para a detecção e caracterização de exsudações, as quais constituem importantes indícios para ocorrência de recursos de óleo e gás.