Autores

Machado, F.E. (UNICENTRO) ; Camargo Filho, M. (UNICENTRO)

Resumo

Nos últimos tempos as ferramentas do geoprocessamento têm sido usadas como auxílio à ciência geomorfológica. Considerando que as áreas úmidas são muito extensas e de difícil acesso, o uso de produtos remotos contribuem de forma positiva para a sua identificação, delimitação e preservação. O objetivo aqui proposto é a aplicação da técnica de fotointerpretação e classificação supervisionada de imagens produto do satélite CBERS-2, tendo como objeto alvo áreas úmidas. A área de estudo está assentada na região sul do Brasil na porção sul do município de Guarapuava-PR. Esse trabalho é respaldado metodologicamente a partir de analise espacial, para isso delimitou-se a área de interesse com auxílio do banco de imagens disponível no Google Earth, para a classificação supervisionada utilizou-se imagens produtos da missão CBERS-2, com composição de bandas 342/RGB e classificador MaxVer. Os resultados permitiram avaliar parcialmente a dinâmica das áreas úmidas atrelado ao sensoriamento remoto.

Palavras chaves

Áreas úmidas; imagens de satélite; geoprocessamento

Introdução

As áreas úmidas são definidas como ecossistemas com terras submersas ou saturadas com águas, seja natural ou artificial, permanente ou temporária, onde a água é parada ou corrente, doce, salobra ou salgada (LEWIS et al., 1995; JUNK, 2002; RAMSAR, 2008). Os efeitos desse ambiente para todo o ecossistema local ou global são benéficos, uma vez que, além da regulação hídrica, protege o solo contra erosão e produz mecanismos para o controle da qualidade da água no sistema (BRADDOCK; HUPPMANN, 1995). Oferecem ampla gama de diferentes tipos de habitats viabilizando ambiente propicio para que fauna e flora diversificada se instalem e condicionem um ecossistema produtivo e diversificado (JENSEN; SALISBURY, 1972). Embora as áreas úmidas apresentem características específicas que elevam seu poder de ambiente com função ecológica importante, existem poucos estudos que incluam informações a respeito da localização, bem como extensão e outras características básicas (MELACK, 2004). Segundo Barbosa (2010) apesar do Brasil reconhecer a importância das áreas úmidas através da assinatura da Convenção Ramsar nota-se que ainda existe carência tanto de uma definição para esse ambiente, quanto de esforço para reconhecer a importância e localização desses sítios. No caso do estado do Paraná, existe iniciativa dos órgãos responsáveis pela proteção desse ambiente. O Instituto Ambiental Paranaense - IAP, realizou a Resolução nº 005 de 28 de março de 2008, em conjunto com a Secretária de Estado de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - SEMA e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA, definindo critérios para avaliação das áreas úmidas e seus entornos protetivos, normatizando também sua conservação e estabelecendo condicionantes para o licenciamento das atividades nelas permissíveis no Estado. Em suas normais legais, ainda ressalta que a preservação do ecossistema nestas áreas é fator de importância para o equilíbrio do nosso ambiente, pois nelas está presente uma serie concentrada de fatores ambientais, tais como a biodiversidade, florística, faunística, formas elementares de vida e bases de cadeias alimentares. Desse modo, para que a lei seja seguida e os ambientes úmidos preservados, é indispensável inventariar e monitorar esses locais. Para tanto, para que áreas úmidas sejam efetivamente caracterizadas, identificadas, monitoradas e protegidas faz-se necessário à identificação exata e real do espaço onde estão inseridas. Nesse sentido, para amparar os órgãos e institutos de proteção desses ambientes, as informações geoespaciais são de grande valia para os estudos relacionados. Dentre as formas de auxílio na identificação e monitoramento está o sensoriamento remoto, com uma série de técnicas que nos permite extrair informações sobre os objetos que fazem parte da superfície terrestre. Entre as técnicas mais especificas para tal é à fotointerpretação e o processamento digital das imagens de satélite, constituindo uma importante ferramenta da geotecnologia contribuindo e facilitando estudos com múltiplos fins. Cabe ressaltar, segundo Magalhaes et al (2013), que a delimitação de áreas úmidas ainda é imprecisa, devido à falta de padronização da classificação das mesmas e o número reduzido de estudos dedicados a este tema, sendo o mapeamento uma etapa preliminar para o fator essencial que é a conservação desses ambientes. Esse trabalho tem por objetivo a delimitação e identificação de uma área úmida na região sul do Brasil, porção sul do município de Guarapuava Paraná, com auxílio de fotointerpretação e classificação supervisionada utilizando imagens do satélite CBERS-2 obtidas gratuitamente junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais-INPE.

Material e métodos

O recorte espacial do estudo está localizado entre os paralelos 25° 34’ e 25° 30’ de latitudes sul e os meridianos 51° 40’ e 51° 35’ de longitude Oeste de Greenwich. Está sob unidade morfoestrutural da Bacia Sedimentar do Paraná, apresentando dissecação baixa, topos aplainados e vertentes retilíneas e convexas (MINEROPAR, 2006). Dentre as características pedológicas, há o predomínio de Latossolos Brunos, Litossos e solos orgânicos, este último juntos a fundos de vales e em locais úmidos, sua formação está relacionada à deposição de materiais orgânicos e a sua composição ao tipo de formação vegetal, ações biológicas processadas e a proporção de sedimentos finos adicionados ao material. Sua vegetação apresenta-se de pequeno porte por este estar encharcado a maior parte do ano e se assentarem diretamente sobre o substrato rochoso (MINEROPAR, 1992). A vegetação natural, associação de campos limpos, capões e matas de galeria com florestas de araucária (MAACK, 1981), foi gradualmente se extinguindo, em virtude das práticas agrícolas locais (OLIVEIRA, 2011). Os materiais utilizados para elaboração deste trabalho foram: i) imagens de orbitais digitais da missão CBERS 2 (China-Brazil Earth Resources Satellite), sensor CCD (Câmera Imageadora de Alta Resolução), órbita 159, ponto 129, bandas 3, 4 e 2/ RGB, datadas de 11/07/2005 (inverno) e 14/12/2005 (verão) ambas com resolução espacial de 20 metros; ii) imagens da plataforma Google Earth com data de 22/06/2004 de alta resolução espacial fornecidas pela empresa DigitalGlobe; e iii) Softwares Spring 5.1.8 e Google Earth 6.0. A definição da área de estudo seguiu critérios de analises previas de matriz de interesse na região, observando-se dualidades na questão ambiental de preservação das áreas úmidas e questões socioeconômicas como a produção agrícola, em razão de que a área segundo IBGE (2007) apresenta potencial propensão para agricultura mecanizada quando comparados com outros distritos município. Tendo como base a metodologia apresentada por Silva e Pereira (2007), Matos et al (2007) e Abdon et al (2009) o trabalho seguiu as seguintes etapas: ii) definição e caracterização das classes de interesse; ii) segmentação; iii) classificação (com classificador MaxVer, máxima verossimilhança) e análise de resultados; e iv) estatística Kappa. O índice Kappa é utilizado para avaliar o grau de confusão entre os pixels analisados, ou seja, omitidos de sua correta classe e anexados a outra classe (CONGALTON; GREEN, 1999). A classes discriminadas foram: área úmida, floresta, cultura agrícola e área sem cultura agrícola. Com relação a composição colorida realizada para a imagem de satélite teve como fonte as bandas 3 4 2/ RGB, desse modo proporcionou melhor descriminação de diferentes feições da superfície terrestre. Foi estabelecido também um polígono de área úmida, extraído de fotointerpretação das imagens do Google Earth. Realizado por analise visual no ambiente próprio do Software gerando produto em formato KML, que quando exportado para ambiente Spring, viabilizou-se a confrontação de dados e informações, enriquecendo potencialmente as análises em síntese.

Resultado e discussão

As imagens do satélite CBERS 2 adquiridas junto ao catálogo de imagens do INPE foram submetidas aos procedimentos descritos na seção anterior, apresentando resultado conforme figura 1 e 2. Os resultados numéricos do procedimento realizado na classificação das imagens podem ser vistos no quadro 1. O coeficiente Kappa varia entre 0 e 1, sendo valores acima de 0,75 considerados “muito bons a excelentes”, e valores abaixo de 0,4 considerados “ruins” (MATHER, 1999). Observa-se na figura 1, que apesar de o coeficiente Kappa apresentar para essa classificação supervisionada valores de excelência, quando comparada à delimitação realizada pela interpretação visual da imagem de maior resolução produto do Google Earth, é possível identificar que as áreas denominadas como úmidas extrapolam o perímetro delimitado manualmente. Sugerindo a presença de erros, que quando não atrelado ao outro método de dados de analise pode comprometer a eficácia do trabalho. A figura 2 apresenta o resultado da classificação para o período do verão, demostrando melhores resultados visuais quando comparada com os resultados obtidos no produto final do período do inverno. Quando analisadas em conjunto, figuras 1 e 2, podemos definir que os resultados das imagens processadas apresentam excesso de área úmidas em relação a delimitação de apoio. Cabe ressaltar que as características naturais e climatológicas preestabelecem a variação da área de abrangência dos corpos hídricos devido à quantidade de precipitação natural nos dois períodos do recorte de espaço- tempo. O extravasamento das áreas úmidas na delimitação não compromete o objetivo deste trabalho, pois o critério de recorte não obedece a padrões convencionais como, por exemplo, de uma bacia hidrográfica. Não se tem no momento o conhecimento se a área em questão está sob intervenção ou preservação de acordo com as normas do IAP, o Procedimento Operacional Padrão (POP) para áreas úmidas (2008): “Se as áreas úmidas e seus entornos protetivos, já sob intervenção, forem identificados como estratégicos para a conservação da biodiversidade, os órgãos ambientais exigirão dos responsáveis a sua restauração total, de forma a reinseri-los no processo de preservação, através de comissão conjunta, coordenada pelo IAP e envolvendo os proprietários atingidos”. (POP, 2008. p. 02). Neste sentido, o que se quer denotar é a abrangência da área com cultura agrícola durante o inverno no perímetro que, durante outros períodos do ano, apresentam-se enquanto áreas úmidas, fator este que se apresenta como contravenção devido às normas para preservação. A utilização do programa possibilita essa identificação e permite que as medidas protetivas possam ser tomadas.

Quadro 1

Valores do índice Kappa para as imagens CBERS 2 desse estudo.

Figura 1

Imagem resultante da classificação supervisionada imagem referente ao período do inverno

Figura 2

Imagem resultante da classificação supervisionada imagem referente ao período do verão.

Considerações Finais

Considerando que as áreas úmidas são ecossistemas produtivos e dinâmicos para a fauna e flora, a perda desses ambientes devido ao desenvolvimento e conversão agrícola é de fundamental preocupação para a conservação da biodiversidade. No entanto, quando não há conhecimentos básicos sobre essas áreas ou sobre sua dimensão e dinâmica de comportamento, não é possível que haja monitoramento e, por conseguinte, sua preservação. As imagens orbitais servem como apoio ao reconhecimento, delimitação e fiscalização desse ecossistema. Ganhos com relação ao sensoriamento remoto atrelados a estudos geomorfológicos, se dão principalmente na facilidade de aquisição de dados de maneira gratuita que, quando em conjunto com outras fontes, potencializam a acurácia dos trabalhos.

Agradecimentos

Referências

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