geotecnologias aplicadas ao mapeamento de uso e - Unifal-MG

GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AO MAPEAMENTO DE USO E OCUPAÇÃO
DA TERRA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO FUNDO – TRÊS
LAGOAS/MS 2011/12
Adalto Moreira Braz¹
[email protected] – Graduando do curso de Geografia (bacharelado) na UFMS
(CPTL). Membro do grupo de pesquisas DIGEAGEO
Thiago de Andrade Águas²
[email protected] – Mestrando do Programa de Pós Grauação em Geografia na UFMS
(CPTL).
Karen Cristina Costa³
[email protected] – Graduanda do curso de Geografia (licenciatura) na UFMS (CPTL).
Bolsista de iniciação científica do CNPq.
Patricia Helena Mirandola Garcia4
[email protected] – Prof. Dr. do Programa de Pós Graduação em Geografia na
UFMS (CPTL). Líder do grupo DIGEAGEO.
RESUMO. Este trabalho visa identificar e analisar a situação atual na Bacia Hidrográfica do
Córrego Fundo (BHCF), fazendo uma análise integrada dos componentes e identificando as
classes de uso da terra presentes na área, através do mapeamento das mesmas, como apoio
técnico preliminar em um estudo em ambientes com maior fragilidade ambiental, para manejo e
posterior planejamento ambiental. A ferramenta utilizada para o processamento digital de imagens
foi o software de Sistema de Informações Geográficas SPRING®, as informações foram
fornecidas pela imagem de satélite Landsat 5 sensor TM banda 5(R) 4(G) 3(B). O objetivo deste
trabalho é mapear o uso e ocupação da terra da Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo, como
trabalho preliminar de reconhecimento na área em estudo, utilizando de Sistema de Informações
Geográficas (SIGs). Executando o mapeamento preliminar na bacia hidrográfica, podemos assim,
gerar informações técnicas a serem observadas e discutidas com o intuito de um posterior estudo
mais refinado.
Palavras-chave: Uso e Ocupação da Terra; Geotecnologias; Bacia Hidrográfica.
ABSTRACT. This work aims to identify and analyze the current situation in the catchment area of
the stream Bottom (BHCF), making an integrated analysis of the components and identifying the
classes of land use in the area, through the mapping of the same, as preliminary technical support
in a study in environments with greater environmental fragility, for management and subsequent
environmental planning. The tool used for the digital processing of images was the Geographical
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Information System software SPRING ®, the information was provided by the Landsat 5 satellite
image sensor TM Band 5 (R) 4 (G) 3 (B). The aim of this study is to map the use and occupation of
the land of the catchment area of the stream Bottom, as preliminary work for the recognition in the
area under study, using geographic information system (Gis). Running preliminary mapping in
watershed, we can thus generate technical information to be observed and discussed with the aim
of a more refined study later.
Key-words: Use and occupation of the land; Geotechnologies; Hydrographic Basin
Geoprocessamento e aplicações
INTRODUÇÃO
Este trabalho visa identificar e analisar a situação atual na Bacia Hidrográfica do Córrego
Fundo (BHCF), fazendo uma análise integrada dos componentes e identificando as classes de
uso da terra presentes na área, através do mapeamento das mesmas, como apoio técnico
preliminar em um estudo em ambientes com maior fragilidade ambiental, para manejo e posterior
planejamento ambiental.
De acordo com Mendonça (1997) apud Ferreira (2010), a identificação da ocupação e
uso da terra constitui-se em importante elemento para um estudo ligado à temática ambiental, pois
as informações quando atualizadas, sobre uma determinada área auxiliará, na identificação e
localização dos agentes responsáveis pelas suas condições ambientais. Sendo assim, é de
grande importância considerar a forma pela qual este espaço está sendo ocupado.
As alterações ambientais são cada vez mais intensas devido à ocupação desordenada e
sem planejamento prévio. Os locais que mais sofrem com tais problemas são aqueles que
apresentam maior disponibilidade hídrica, pois toda e qualquer atividade humana necessitam do
recurso para desenvolver suas atividades. Neste sentido destacam-se as ocupações intensas que
ocorrem em áreas próximas as bacias hidrográficas. Nestes locais, o que se pode verificar, é a
intensa ocupação nas margens e nascentes. Neste sentido as bacias hidrográficas tornaram-se o
recorte ideal para as práticas que visam conservação e planejamento, o que foi instituído por lei
no artigo 9433 de 8 de janeiro de 1997.
Segundo Araujo et al (2008) as bacias hidrográficas apresentam um rio principal, e são
delimitadas pelos divisores de água que irão separar uma bacia de outra, apresentam elevações
denominadas interflúvios que dividem as sub-bacias.
As margens e nascentes assim como o entorno das bacias hidrográficas, sofrem com o
uso intensificado principalmente pelo gado, no estado de Mato Grosso do Sul. Estes propiciam
alta compactação que leva a depauperação do solo (erosões). Este problema é frequente em todo
estado, que tem como atividade econômica principal a pecuária intensiva. Por isso a importância
do monitoramento do uso e ocupação da terra utilizando do recorte das bacias hidrográficas.
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Nestes locais as áreas de preservação permanente (nascentes e margens), estão
expostas e não recebem as técnicas de manejo adequadas, pois são responsáveis por oferecer
proteção ao sistema ambiental (bacia hidrográfica). São os locais que apresentam maior umidade,
pois as nascentes é a responsável por manter o sistema alimentando-o e as margens, tem como
papel fundamental à proteção das bacias hidrográficas.
A vegetação nestes locais é fundamental, para manter maior umidade e conter os fluxos
de sedimentos, que por gravidade, são carreados para as partes mais baixas do terreno, quando
retirada propicia o aumento e as possibilidades de assoreamento dos canais fluviais. Por isso
estudos prévios que visem o monitoramento destes ambientes são fundamentais.
Para que haja a possibilidade de se efetivar uma proposta de Avaliação Ambiental,
muitas etapas de pesquisa devem ser realizadas em uma determinada área, região, bacia
hidrográfica, município ou qualquer outra forma de delimitação dos limites operacionais, buscando
atender a vários objetivos, dentre eles os diagnósticos e prognósticos ambientais. (MIRANDOLA,
2006 p. 16).
Tendo como objetivo atender tais perspectivas foi realizado estudo ainda preliminar e em
gabinete, na Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo (BHCF), que esta localizada no município de
Três Lagoas, leste do Estado de Mato Grosso do Sul. Este ambiente sofre constantemente, com
ocupação intensa por pastagem em locais que necessitam de proteção permanente, da vegetação
natural.
Ocorre também que devido à instalação da indústria Fibria (responsável pela produção
de papel e celulose), também estão ocupando as áreas no entorno das Bacias Hidrográficas,
contudo em locais muito próximos a estes ambientes mais frágeis (Figura 1).
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Figura 1: Carta Imagem de localização da BHCF.
Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20.
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Para este trabalho foram utilizadas como apoio técnico nos trabalhos preliminares ainda
em gabinete, as geotecnologias (cartografia, sensoriamento remoto e geoprocessamento), que
constituem técnicas importantes e fundamentais, para a realização dos estudos ambientais, que
necessitam de reconhecimentos preliminares antes da saída in loco para compreender o
funcionamento do sistema ambiental de interesse. Destacando sempre que a ferramenta não
substituirá a necessidade do campo, mas é um auxilio necessário e fundamental que propicia
mais agilidade e eficácia ao estudo.
As quantificações que serão apresentadas neste trabalho estão associadas à imagem de
satélite Landsat 5 do sensor TM da área, que nos permitiu, após o mapeamento, uma visão atual
do ambiente.
Destacando sempre que os estudos preliminares servem sempre de apoio e
compreensão, e possibilita uma ação planejada para o futuro dos ambientes. Tais quantificações
permitirão observar e compreender a forma como está ocorrendo o uso e ocupação da terra
nestes ambientes de fragilidade ambiental, e entender as relações que ocorrem entre o ambiente
e a sociedade, e subsidia uma tomada de decisão no planejamento ambiental em Bacias
Hidrográficas.
OBJETIVO
Este trabalho tem como objetivo mapear o uso e ocupação da terra da Bacia Hidrográfica
do Córrego Fundo, como trabalho preliminar de reconhecimento na área em estudo, utilizando de
Sistema de Informações Geográficas (SIGs). Executando o mapeamento preliminar na bacia
hidrográfica, podemos assim, gerar informações técnicas a serem observadas e discutidas com o
intuito de um posterior estudo mais refinado.
MATERIAIS E MÉTODOS
A ferramenta utilizada para o processamento digital de imagens foi o software de Sistema
de Informações Geográficas SPRING® 5.0.6, com o objetivo de elaborar um mapeamento de uso
e ocupação da terra na BHCF, a partir das informações fornecidas pelas imagens de satélite
Landsat 5 sensor TM. Por meio do processamento de imagens, foi realizada a caracterização da
área da bacia, e assim foi possível interpretar as quantificações estabelecidas nesse mapeamento
de uso e ocupação da terra, para demonstrar os diferentes cenários ambientais da área.
Análises de características feitas por meio de ferramentas de geotecnologias, como o
Sensoriamento Remoto e o Geoprocessamento permitiram chegar a alguns modelos de uso
racional e adequado do ambiente, determinando áreas de vegetação natural, áreas de atividades
agrícolas e agropecuárias em Bacias Hidrográficas. Entendemos que a expressão “uso da terra”
pode ser entendida como a forma pela qual o espaço está sendo ocupado pelo homem (ROSA,
1992 apud SILVA, L. C. do N., 2007).
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Para fazer à caracterização e evolução da paisagem foi utilizada primeiramente a carta
topográfica referente a 1974, de Arapuá, folha SF. 22-V-A-IV, escala 1:100 000 que compreende
parte do município de Três Lagoas/MS, onde está inserida a BHCF. Esta foi digitalizada com o
auxílio do software Spring® 5.0.6 editor gráfico para a finalização do mapeamento. A imagem de
satélite utilizada foi a referente à 20/06/2011, órbita 223 ponto 074, e corresponde a uma imagem
do satélite Landsat 5 sensor TM+ bandas 3,4,5 – 30m de resolução espacial.
A partir da imagem foi passível a identificação de seis classes de uso e cobertura da terra,
segundo a proposta do Manual do Uso da Terra, IBGE 2006. Sendo assim os elementos que
compõem a área de estudo, são as unidades de cursos d’ água, vegetação natural florestal,
vegetação natural campestre, área úmida, silvicultura e pastagem, destacando, no entanto que a
classe que compreende as áreas úmidas não consta no Manual do Uso da Terra. Mas a partir da
imagem foi possível sua identificação e consequentemente seu mapeamento.
Essas imagens foram importadas e georreferenciadas por meio de pontos de controle
passíveis de identificação na imagem e na carta topográfica. Tais métodos foram executados no
SIG (Sistema de Informação Geográfica) - SPRING® 5.0.6, software elaborado pelo INPE
(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Após o georreferenciamento da imagem, o contraste
da imagem foi executado, a fim de melhorar a qualidade da imagem e mapeamento da mesma,
cuja opção foi equalizar histograma. A partir desse contraste, foi feita a composição colorida da
imagem, salva como imagem sintética B3G4R5 para imagens Landsat5 sensor TM, a qual
possibilitou a classificação do uso e cobertura da terra. A classificação da imagem foi então
supervisionada por pixel, onde foi utilizado o classificador Maxver, cujo limiar de aceitação foi de
99,9%.
MAXVER vem do método estatístico de Máxima Verossimilhança, e é o método de
classificação “pixel a pixel” mais comum. Considera a ponderação das distâncias
entre médias dos níveis digitais das classes, utilizando parâmetros estatísticos.
Para que a classificação por verossimilhança
seja precisa o suficiente, é
necessário um número razoavelmente elevado de “pixels”, para cada conjunto de
treinamento (SPRING®, 1996).
A transformação das imagens em mapeamentos temáticos teve por objetivo a
possibilidade de quantificar as áreas de alterações, seguindo as indicações da metodologia do
Manual Técnico para o Uso da Terra produzido pelo IBGE (2006), conforme o quadro 1
Na pesquisa é importante destacar que a característica do mesmo é apresentar um estudo
ainda preliminar como foi exposto acima, a partir das tecnologias disponíveis gratuitamente, por
isso o mapeamento foi realizado com técnicas de fotointerpretação, sendo necessária a saída em
campo para um novo mapeamento, após reconhecimento da área.
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Quadro 1: Cores e classes do Uso e Ocupação da Terra.
Fonte: IBGE (2006).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA
A BHCF é afluente direto da Bacia Hidrográfica do Rio Verde, e está inserida em sua
totalidade no município de Três Lagoas.
A região da bacia, objeto de estudo neste trabalho se faz presente na unidade geológica
do Grupo Bauru, no âmbito da BHCF, é subdividido pela formação geológica Santo Anastácio. A
formação Santo Anastácio assenta-se diretamente sobre o embasamento basáltico, formando-se
entre estas duas unidades, um contato erosivo ou discordante.
A bacia se faz presente na região geomorfológica dos Planaltos Arenítico-Basálticos Interiores,
que por sua vez é composta pela unidade geomorfológica dos Divisores Tabulares dos Rios Verde
e Pardo.
A unidade pedológica presente na área de estudo é composta por Latossolo Vermelho-Escuro.
A vegetação é caracterizada pela Agropecuária e Pastagem, já que a criação bovina ainda
é a atividade econômica mais disseminada no estado de Mato Grosso do Sul.
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USO E COBERTURA DA TERRA
A partir da análise das imagens de satélite, permitindo a visualização geral do ambiente,
foi elaborado um mapa tornando assim, possível analisar e quantificar os tipos de uso e ocupação
da terra, e também identificar alterações ambientais. Acredita-se que esses processos de
identificação poderão auxiliar, posteriormente, em um planejamento ambiental da área. As classes
que foram detectadas são as seguintes: vegetação natural florestal, vegetação natural campestre,
silvicultura, águas, áreas úmidas e pastagem.
As classes temáticas foram analisadas e a partir disso foi feito a análise estatística, a fim
de quantificar esses dados. A BHCF possui área total de 412 Km², e suas classes temáticas se
subdividem em vegetação natural florestal (34 Km²), vegetação natural campestre (58,5 Km²),
silvicultura (99 Km²), águas (4,5 Km²), áreas úmidas (49 Km²) e pastagem (167 Km²).
Tabela 1: Uso e Cobertura da Terra na BHCF em 2011.
Uso e Cobertura da Terra
Área em Quilômetros (Km²)
Área em Porcentagem(%)
Vegetação Natural Florestal
34.0
8.5
Vegetação Natural Campestre
58.5
14.0
Silvicultura
99.0
24.0
Água
4.5
1.0
Área Úmida
49.0
12.0
Pastagem
167.0
40.5
Área Total Aproximada
412.0
100
Classes
Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20.
Organização e Edição: Braz, 2012.
Observamos que a classe pastagem ocupa 40,5% da área, em relação à área total da bacia,
deixando claras as alterações feitas ao meio ambiente, essas que oferecem riscos de voçorocas,
assoreamento e ravinas que se manifestam principalmente através do pisoteio do gado, devido ao
intenso uso da terra voltado à agropecuária.
Segundo Bertoni & Lombardi Neto (1990) o pastoreio excessivo proporciona um solo
descoberto de vegetação, acelerando com isso erosões deixando o solo menos fértil. Este cenário
pode ser visto até mesmo nos arredores de algumas das nascentes do córrego, agravando ainda
mais esse processo de degradação da bacia. Devido à exposição do solo para a prática agrícola,
ocorrem os processos erosivos e o transporte de materiais que são drenados até o final do leito do
córrego, provocando o assoreamento do canal fluvial.
Uma outra questão ambiental é a erosão que é o produto de vários problemas
existentes, ligados ao uso e manejo inadequado dos recursos naturais. A baixa
produtividade e a degradação do solo, do mesmo modo que interfere sobre a
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erosão, à medida que afetam a produção agrícola, é também causado por ela,
fechando, assim, um ciclo altamente prejudicial à preservação ambiental e ao bem
estar social, pois gera empobrecimento a médio e a longo prazo. (MIRANDOLA,
2006)
É notável também, o alto índice de silvicultura de eucalipto nos arredores do córrego,
próximos a áreas de nascente, fato este, que vem se intensificando em conseqüência da
implantação das fábricas de papel e celulose no município de Três Lagoas/MS.
A classe vegetação natural campestre se faz presente na área de forma regular,
principalmente nas margens da BHCF e em seus afluentes, onde também é usada pelos
pecuaristas como local de criação bovina. O mapa na figura 2 apresenta o uso e ocupação da
terra na área da bacia hidrográfica.
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Figura 2: Mapa de uso e cobertura da terra na BHCF em 2011.
Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20.
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CONCLUSÕES
O presente estudo teve como finalidade elaborar um mapa de uso e ocupação da terra,
desenvolvido a partir das geotecnologias. O Sistema de Informações Geográficas (Spring 5.0.6)
nos permitiu realizar elaborações das análises necessárias ao conhecimento do uso e ocupação
da terra, atividade preliminar necessário a qualquer estudo do ambiente.
Através do mapa, identificamos que no cenário atual da BHCF, 167 km² da área estão
sendo utilizadas para pastagem, algumas dessas áreas apresentam o uso da classe de maneira
inadequada, como, em áreas em que deveriam estar protegidas.
Neste sentido o estudo quer chamar a atenção ao uso intenso de silvicultura que vem
ocorrendo e se expandindo no município de Três Lagoas, que aliada à agropecuária, vem sendo a
principal forma de alteração ambiental no estado.
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