aplicação do ndvi para análise temporal da cobertura vegetal da

Área:
CV ( X )
CHSA ( )
ECET ( )
APLICAÇÃO DO NDVI PARA ANÁLISE TEMPORAL DA COBERTURA
VEGETAL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LONGÁ- PIAUÍ
Amanda Alves Dias (bolsista do PIBIC/CNPq), Cláudia Maria Sabóia de Aquino (Orientador,
Depto de Geografia – UFPI)
1.
INTRODUÇÃO
O método de analise espacial pautado nas geotecnologias permitem uma visão mais ampla e dinâmica
dos fenômenos espaciais, característica esta que tem ampliado suas aplicações na sociedade em diversas áreas
como na geologia, economia, medicina, estudos ambientais, estudos populacionais e hidrografia. No caso da
cobertura vegetal, uma dessas técnicas são os índices de vegetação que são aplicados para estudos de vegetação.
Um desses índices consiste no NDVI, este possui diversas aplicações principalmente na agricultura, bem como o
monitoramento de culturas; detecção de secas; localização de pragas; estimativas de produtividade; modelagem
hidrológica; bem como o mapeamento de culturas ( SILVA, 2004).
O presente trabalho objetiva estimar o NDVI da cobertura vegetal da bacia hidrográfica do Rio Longá
utilizando como metodologia a análise multitemporal de imagens de satélite dos anos de 2003 e 2014, a fim de
caracterizar/ avaliar a dinâmica da cobertura vegetal desta bacia, servindo como subsidio para um ordenamento
territorial ambiental da área, considerando que nas ultimas décadas houve um considerado aumento
populacional, bem como um crescimento gradativo das atividades econômicas desenvolvidas na mesma, onde se
destacam o extrativismo vegetal, a agricultura, a extração mineral e a pecuária.
2.
METODOLOGIA
Inicialmente realizou-se um vasto levantamento bibliográfico, logo após, realizou-se o mapeamento do
NDVI para a Bacia Hidrográfica do Rio Longá-PI. Assim, para elaboração do mapa foram adquiridas imagens
(Ver Quadro 01) do satélite LANDSAT 5 TM e LANDSAT 8 TM, adquiridas no site da United States
Geological Survey (USGS), imageadas do mês de agosto, dos municípios que abrangem a bacia hidrográfica do
Rio Longá, devido a menor quantidade de nuvens.
Quadro 01 - Características das Imagens LANDSAT 5 TM e LANDSAT 8 TM, imageadas dos
municípios que abrangem a Bacia Hidrográfica do Rio Longá.
PONTO/
DATAS
ÓRBITA
RESOLUÇÃO/
PONTO/
SENSOR
ÓRBITA
DATAS
RESOLUÇÃO/
SENSOR
218/63
14/08/2003
30 m/TM
218/63
12/08/2014
30 m/TM
219/62
21/08/2003
30 m/TM
219/62
19/08/2014
30 m/TM
219/63
21/08/2003
30 m/TM
219/63
19/08/2014
30 m/TM
219/64
21/08/2003
30 m/TM
219/64
19/08/2014
30 m/TM
Fonte: Organização as autoras.
No ArcMap procedeu-se a realização de mosaico das bandas 3 e 4 do LANDSAT 5, e das bandas 4 e 5
do LANDSAT 8, por meio do aplicativo ArcToolboxe ferramenta Data Management Tools, na opção Raster e
Mosaic To New Raster para construção do mosaico das cenas e bandas para 2003 e 2014. Para melhorar a
velocidade de execução das atividades, realizou-se o recorte da área via SpatialAnalyst Tools e opção By Mask
utilizando como arquivo de entrada o mosaico das imagens LANDSAT 5 E LANDSAT 8. Procedeu-se a
subtração de imagens e pixels que possuem baixo contraste baseado em Santos (2014). Destaca-se que a
vegetação apresenta maior vigor e densidade, possibilitando a caracterização e a analise da cobertura vegetal da
bacia, bem como sua dinâmica nos anos imageados 2003 e 2014.
3.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando que o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada varia de - 1 a 1, os valores de
NDVI estimados para a área de estudo foram reclassificados em seis classes: alta, moderadamente alta,
moderada, moderadamente baixa, baixa e solo exposto, representando os diferentes graus de proteção oferecidos
pela cobertura vegetal ao solo. A Figura 1 apresenta a espacialização da variabilidade do NDVI na área de estudo
para os meses de agosto do ano de 2003 e 2014 respectivamente, devido esse mês caracterizar pouca incidência
de precipitação para a região, bem como a ocorrência de poucas nuvens.
Figura 1- Mapa de NDVI da bacia hidrográfica do Rio Longá 2003 e 2014.
Fonte: USGS (2015).
A análise do mapa permite inferir ter havido modificação da classe alta. Esta que em 2003 ocupava
0,7% da área de estudo, em 2014 não foi evidenciada. Reduções também foram constatadas nas classes
moderadamente alta e moderada entre os anos de 2003 e 2014. A primeira classe em 2003 ocupava 18,2% da
área de estudo, em 2014 passou a ocupar apenas 0,35%. Já a classe moderada que em 2003 ocupava 40,5% em
2014 teve sua ocorrência reduzida a apenas 15,9%.
Como não poderia deixar de ser, se as classes que ofereciam maior proteção com relação a cobertura
vegetal reduziram, é de se esperar que as demais classes, ou seja aquelas que evidenciam menor proteção aos
solos tenham se ampliado, como de fato ocorreu. Assim a classe moderadamente baixa, que ocupava 38,4% da
área da bacia em 2003, em 2014 passou a ocupar 74,4% no ano de 2014, que corresponde a 18008,4 km² de
área, mostrando que houve um aumento significativo desta classe. A classe baixa, que teve um acréscimo de
7,28% nesse período, passou de 2,1% em 2003 para 9,38% em 2014. Destaca-se que a classe correspondente ao
solo exposto permaneceu aproximadamente constante, variando apenas de 0,003% para 0,002%.
A fim de justificar o aumento significativo das classes moderadamente baixa e baixa no ano de 2014,
buscou-se analisar os dados populacionais e econômicos dos respectivos 20 municípios que abrangem a área de
estudo, bem como a analise dos dados pluviométricos do ano de 2003, 2013 e 2014, em que a partir dos dados
coletados pode-se afirmar que houve um aumento populacional, com relação aos anos analisados (2000 e 2010),
de 24834 milhões, evidenciando que na ultima década os municípios que compõe a bacia em analise sofreram
um processo que urbanização acelerado com relação a outras regiões do estado do Piauí. Com relação aos dados
econômicos, observa-se que houve uma redução na produção agrícola no municípios listados e inseridos na bacia
em analise, bem como decréscimo do rebanho de ovinos, caprinos, suínos e bovinos, e da atividade extrativa. Os
dados pluviométricos da Secretaria do Meio Ambiente e de Recursos hídricos (SEMAR) do estado do Piauí do
ano de 2003, 2013 e 2014, retratam a ocorrência de uma redução da precipitação nestes anos.
CONCLUSÃO
No presente estudo buscou-se realizar analise da dinâmica da cobertura vegetal numa escala temporal
de 10 anos na bacia hidrográfica do rio Longá, bem como, quais são os fatores que poderiam ser identificados
como responsáveis de modo direto ou ainda indireto por estas modificações na cobertura vegetal identificadas
pelo NDVI. Constatou-se que as classes que apresentaram aumentos significativos foram as classes
moderadamente baixa e baixa no ano de 2014, permitindo assim inferir modificações da dinâmica da cobertura
vegetal da bacia hidrográfica do Rio Longá- PI,no sentido de redução da cobertura vegetal da mesma o que pode
desencadear uma série de problemas ambientais a exemplo da intensificação de processos de erosão dos solos e
assoreamento dos riachos que compõe a sub-bacia do rio Longá.
Com relação a análise pluviométrica, verifica-se de maneira ampla uma redução na pluviosidade nos
municípios que abrangem a bacia hidrográfica do rio Longá, o que influencia diretamente no desenvolvimento e
na redução da vegetação da área em analise, como mostrado no mapa de NDVI. Assim, os resultados ainda que
preliminares exigem continuo monitoramento da vegetação, bem como ampliação dos estudos no intuito de
realização de uma análise geoambiental e climatológica da bacia do Rio Longá, de modo a identificar os fatores
que direto ou indiretamente estão influenciando na redução da cobertura vegetal e ainda os possíveis problemas
resultantes desta redução da cobertura vegetal.
Palavras-chave: Geotecnologias; bacia hidrográfica; NDVI.
REFERÊNCIAS
AQUINO, C.M.S; OLIVEIRA,J.G.B. Estudo da dinâmica do índice de vegetação por diferença normalizada
(NDVI) no núcleo de São Raimundo Nonato- PI. GEOUSP - Espaço e Tempo, São Paulo, Nº 31, pp. 157 - 168,
2012.
PONZONI, F. J.; SHIMBUKURO, Y. E.; KUPLICH, T. M. Sensoriamento Remoto da Vegetação. São José
dos Campos, SP, Oficina de Textos, 2ª edição, 176 p., 2012.
SONG, RX, McPherson RA, Adam L, Bao Y, Shupnik M, et al. Linkage of rapid estrogen action to MAPK
activation by ERalpha-Shc association and Shc pathway activation. Mol Endocrinol, 2001.