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Mapeando Alterações da Cobertura Vegetal pelo Método Panamazônia: Caso Exemplo do Município de SINOP-MT.
Egídio Arai
Oton Barros
Paulo Roberto Martini
Valdete Duarte
Yosio E. Shimabukuro
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais- INPE
Av. dos Astronautas 1758
12227-010 São José dos Campos SP Brasil
Fone 55.12.3208.6470 Fax 55.12.3208.6488
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Resumo
São descritos os procedimentos metodológicos utilizados no Projeto Panamazônia II.
O método se vale sobremaneira de cenas ortorretificadas GEOCOVER e MODIS
geradas pela NASA. Segue-se a foto-interpretação aplicada às imagens criadas por
segmentação de arquivos submetidos ao Modelo de Mistura Espectral. O processo
resulta em vetores de grande acurácia e polígonos temáticos sem os deslocamentos
provocados pelo registro de imagens convencionais mesmo corrigidas, mas não
ortorretificadas. Resultados mostram que tanto imagens MSS dos satélites
LANDSAT 1 e 2, quanto cenas TM, MODIS e CCD-CBERS podem ser interpretadas
e suas informações compartimentadas em planos de informação altamente
compatíveis sem deformações geométricas e com registro perfeito entre si. Conclui-
se pelo caso exemplo de SINOP que análises temporais e multisensores ganham
confiabilidades muito consistentes sob ponto de vista espacial. O procedimento
descrito foi seguido para o Estado do Acre com resultados também positivos e está
sendo expandido para todo o Estado do Mato Grosso.
1. Contexto
A partir da Conferência Mundial sobre Meio Ambiente, realizada no Rio de Janeiro
em 1992, o INPE se propôs a liderar um amplo projeto de monitoramento de floresta
Amazônica da América do Sul tendo como base sua experiência no monitoramento
do domínio amazônico brasileiro. Este projeto que ficou conhecido como
Panamazônia envolveu pesquisadores de todos os países amazônicos gerando
tabelas de desflorestamento do período entre 1980 e 1990 mediante o uso de
imagens TM-LANDSAT em papel colorida na escala de 250.000.
O INPE tratou de evoluir sua forma de monitorar seus domínios tropicais entrando
na seara digital a partir do ano 2000. Com esta evolução os gerentes do Projeto
Panamazônia entenderam que deveriam seguir também esta evolução e passaram
a redesenhar o Projeto buscando o suporte digital.
Este artigo descreve os procedimentos que foram desenvolvidos e estão sendo
utilizados correntemente no projeto, agora batizado de Panamazônia II, dado o novo
limiar que o suporte digital impõe. Foi utilizado como caso exemplo o Município de
Sinop no Estado do Mato Grosso dadas as intensas alterações da cobertura vegetal
que sofreu a partir do ano de 1973, marco inicial do arquivo de imagens usadas no
Projeto Panamazônia II.
2. Metodologia
A metodologia parte de premissas básicas: imagens e ferramentas precisam
necessariamente ser livres de custos, públicas, não discriminadas e de distribuição
global. Assim tanto as imagens quanto os softwares usados podem ser baixados
sem custos pela internet. O método só não abre mão do conhecimento
demandando times que conhecem Sensoriamento Remoto e que incluem
especialistas em: i) pré-processamento: ii) processamento digital e iii) foto-
interpretação/edição matricial.
Equipes com este perfil terão sucesso na aplicação da metodologia.
2.1. Arquivos Fundamentais
Os arquivos cartográficos básicos são aqueles tornados públicos pela FIBGE onde
os polígonos dos limites municipais brasileiros podem ser baixados.
Arquivos também fundamentais são os mosaicos GEOCOVER tornados disponíveis
pela NASA para diversos anos: 1990, 2000 e 2005. Ambos são fundamentais pois,
tratam-se de produtos ortorretificados, com precisão geodésica em latitude e
longitude. Os mosaicos GEOCOVER funcionam como âncoras para os demais
conjuntos de dados. Estes dados começam pelas imagens MSS gravadas nos
primeiros anos de operação da série de satélites LANDSAT e cujas imagens foram
recuperadas recentemente pelo Centro de Dados do INPE de Cachoeira Paulista e
podem ser baixados livres de custos pela internet. Outros bancos públicos
alimentam o acervo digital utilizados na interpretação como os arquivos MODIS das
plataformas TERRA e AQUA da NASA e as imagens do INPE gravadas pelos
satélites CBERS.
Este pacote de arquivos compõe um amplo painel de imagens multitemporais e de
multisensores que permite abordagens de grande valor científico, econômico e
ambiental, se de acordo com o procedimento e as classes temáticas descritas nos
itens seguintes.
2.2. Procedimento
O acervo de imagens coletado e corrigido é submetido ao crivo do Modelo Linear de
Mistura Espectral donde três imagens minimalistas em termos radiométricos são
geradas. Cada uma delas tem atributos bem específicos referentes ao solo, à
vegetação e à água superficial. Aquelas que contem os melhores atributos
referentes ao desflorestamento e seus descendentes, tipo rebrotas e culturas, são
segmentadas em oito classes segundo limiares palatáveis a computadores de
mesa. Esta segmentação passa então para a parte principal: o foto-intérprete
experiente que pratica a edição matricial. Nesta situação o procedimento pratica um
novo tipo de reconhecimento: o reconhecimento inteligente de padrões dentro do
qual os erros de omissão ou comissão perdem o sentido, porque as classificações
serão muito próximas de 100%. Os baixíssimos percentuais de erro serão corrigidos
por etapas de campo sempre discretas, mas necessárias, nos primeiros casos
exemplos como este. Nestas etapas de campo suporte amigável muito importante
tem sido aquele fornecido pelo GOOGLE_EARTH.
2.3. Classes Temáticas Mapeadas
As classes segmentadas e editadas pelo foto-intérprete podem chegar a 11, quando
se incluem as áreas de queimada e as áreas ocupadas por agricultura tipo soja:
- Desflorestamentos no bioma floresta
- Rebrotas na floresta (2 idades)
- Desmatamentos no bioma savana
- Regenerações na savana (2 idades).
- Floresta.
- Savana.
- Queimadas
- Hidrografia.
Neste caso de SINOP a classe referente às áreas de queimadas não foi mapeada
como também não foram mapeadas as áreas de savana, pois a região não engloba
nenhum remanescente deste bioma. Cabe assinalar que no caso do estado do Acre
este tema “áreas queimadas” foi mapeado com sucesso. As classes avaliadas neste
trabalho, foram as seguintes:
- Desflorestamentos nos anos de 1980, 1990, 2000, 2005 e 2006
Floresta
- Hidrografia
- Cultura de soja em 2006
- Áreas urbanas
3. Resultados
A figura 1 sintetiza o conjunto de imagens públicas disponíveis no acervo do INPE
para o município de estudo bem como para todos os municípios do domínio
panamazônico cobertos por estações de satélites operadas pelo Instituto..
Figura 1. Imagens públicas sobre o Município de SINOP.
Como pode ser observado, o conjunto de cenas compõe um importante painel
temporal do período compreendido em 1980 e 2006. As medidas tomadas sobre as-
imagens ortorretificadas indicaram com precisão o crescimento da ocupação da
terra no período analisado. A tabela da figura 2 mostra resumidamente os valores
em área deste crescimento, enquanto que a figura 3 mostra os polígonos extraídos
da análise temporal desenvolvida.
IMAGENS PÚBLICAS DISPONÍVEIS NO ACERVO DO INPE PARA O MUNICÍPIO DE SINOP - MT
LANDSAT MSS -1980
LANDSAT TM – GEOCOVER -1990
LANDSAT TM – GEOCOVER - 2000
TERRA MODIS - 2005
TERRA MODIS - 2006
MAPA 1980MAPA 2006
Figura 2. Desmatamento e Ocupação entre os anos 1980 e 2006
Da leitura das figuras 2 e 3 pode-se deduzir que no período compreendido entre os
anos de 1990 e 2000 aconteceram as maiores intervenções na cobertura florestal
do Município de SINOP: praticamente o desflorestamento dobrou em área, a
agricultura com soja também e a pecuária se reduziu em cerca de 25% no número
de indivíduos. A população por outro lado também dobrou, refletindo o avanço das
áreas de agricultura familiar e ostensiva, muito vigorosa na região.
374347699LAVOURA PERMANENTE ( há )
375417360009097SOJA (ton)
130326120005888SOJA (há)
617716194184550BOVINOS
748313837419891POPULAÇÃO
218442512DESMATAMENTO ( % )
193632339854484227DESMATAMENTO ( Km2 )
TOTAL20062005200019901980
DADOS DO MUNICÍPIO DE SINOP - MT
Figura 3. Mapa Final de SINOP para o ano de 2006.
O vigoroso avanço da agricultura da soja pode ser aferida pela figura 4 quando se
sobrepõe os polígonos mapeados como soja sobre imagem gravada em 1980. A
figura 5 mostra a situação bem recente de 2010 onde a área de pastagem foi
transformada para plantio de grãos. Este procedimento foi largamente identificado
em vistorias de campo realizadas no ano citado.
= 1.150 Km2
= 59 Km2
= 339 Km2
= 854 Km2
= 484 Km2
= 227
= 32 Km2
= 56 Km2
Km2
MAPA FINAL DO MUNICÍPIO DE SINOP – MTÁREA MUNICIPAL = 3.201 Km2
Figura 4. Polígonos de Áreas ocupadas com soja em 2006 sobre Imagem
LANDSAT gravada em 1980.
LINHAS DO MAPEAMENTO DA SOJA SOBRE A IMAGEM LANDSAT DE 1980
Fonte : DSR / Laboratório de Sensoriamento Remoto para Recursos Agroflorestais
Figura 5. Pastagens que foram modificadas para agricultura de soja em 2010. Ao
fundo rebrota (regrowth) com idade superior a 30 anos dentro do domínio de
floresta tropical amazônica.
4. Conclusões
Conclui-se através do caso exemplo de SINOP que análises temporais e multi-
sensores ganham confiabilidades muito consistentes sob ponto de vista espacial
quando submetidas ao Método Panamazônia. Esta consistência é suficiente
inclusive para atender estudos de ordem social e sócio-econômica como se
observou na questão do avanço do desmatamento e da população do município
estudado. Sendo as imagens e os mapas resultantes ortorretificados, os resultados
podem ser integrados a outros bancos com igual qualidade geográfica e espacial,
evitando-se as distorções que impedem constantemente o diálogo e a integração de
acervos e arquivos. Cumpre salientar ao final de que o procedimento descrito foi
seguido para o Estado do Acre com resultados também positivos. Ele está em
expansão para todos os estados da Amazônia brasileira e, possivelmente, para o
domínio tropical da América do Sul.
5. Bibliografia
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