análise do albedo de superfície e do índice de

ANÁLISE DO ALBEDO DE SUPERFÍCIE E DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO
AJUSTADO POR SOLO (IVAS) NO POLO DE JEREMOABO, COMO
INDICADORES DE VULNERABILIDADE À DESERTIFICAÇÃO
Iverson Lima Da Mota¹; Jocimara Souza Britto Lobão²; João Henrique Moura
Oliveira³.
1. Bolsista PROBIC/UEFS, Graduando em Geografia, Universidade Estadual de Feira de
Santana, e-mail: [email protected]
2. Orientadora, Departamento de Ciências Humanas e Filosofia, Universidade Estadual de
Feira de Santana, e-mail: [email protected]
3. Co-orientador, Departamento de Ciências Humanas e Filosofia, Universidade Estadual de
Feira de Santana e-mail: [email protected]
PALAVRA-CHAVE: Sensoriamento Remoto, Albedo de Superfície e IVAS
INTRODUÇÃO
A tecnologia do Sensoriamento Remoto, tem se mostrado cada vez mais essencial para
diversos campos de pesquisa, como em estudos ambientais e mais especificamente na
Geografia. Com o uso desta geotecnologia pode-se analisar e interpretar quantitativamente e
qualitativamente imagens de satélites e/ou dados provenientes de sensores remotos por meio
de técnicas ou algoritmos específicos utilizando softwares de geoprocessamento, o que torna
o sensoriamento remoto uma importante ferramenta para estudos sobre, ocupação e uso do
solo, qualidade da água, urbanização, estudo dos diferentes tipos de vegetação, atmosfera,
dentre outros. (FLORENZANO, 2007; MOREIRA, 2005; JENSEN, 2009).Azevedo et. al.
(1990) acrescenta que o albedo demonstra mudanças da cobertura da superfície e é sensível ao
ciclo de desenvolvimento da planta, ao grau de cobertura vegetal, tipo e estado de umidade do
solo e do ar e a cobertura de nuvens e por isso tem-se mostrado como uma importante técnica
na indicação de áreas susceptíveis ao processo de desertificação em regiões semiáridas
(MACHADO, GALVÍNCIO e OLIVEIRA, 2011), (SILVA, et. al, 2010), (SILVA, LOPES e
AZEVEDO, 2005).
O Índice de Vegetação Ajustado por Solo (IVAS), proposto por Huete (1988) se originou do
Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI), também foi utilizado neste estudo,
para minimizar os efeitos da presença do solo. (MACHADO, GALVÍNCIO e OLIVEIRA,
2011).
Por Processo de desertificação, entende-se aqui segundo a concepção utilizada pela
Organização das Nações Unidas (ONU) que é a “degradação da terra nas regiões áridas,
semiáridas e subúmidas secas, resultante de vários fatores, entre eles as variações climáticas e
as atividades humanas”. A área de estudo encontra-se em uma região que pode ser susceptível
a este processo, uma vez que os municípios estudados encontram-se na região semiárida do
Nordeste brasileiro. Este estudo foi realizado com o objetivo de analisar o Albedo de
Superfície e o Índice de Vegetação Ajustado por Solo (IVAS), no Polo de Jeremoabo, o
intuito da análise destes índices é aponta-los como importantes indicadores de
Vulnerabilidade à Desertificação na área estudada.
MATERIAL E MÉTODO
Para a realização do estudo foi necessário realizar a aquisição das imagens ópticas do sensor
TM do satélite Landsat 5, resolução espacial de 30 metros, imagens estas cedida pelo Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), cena da órbita 216, ponto 67; outra com cena da
órbita 216, ponto 66, ambas com data de passagem de 01 de Novembro de 2008; e outra cena
da órbita 215, ponto 67 com data de passagem de 10 de novembro de 2008. Logo após foi
realizado o georreferenciamento destas imagens com base em outra imagem registrada
disponibilizada pelo Grupo de Pesquisa Natureza, Sociedade e Ordenamento Territorial
GEONAT-UEFS vinculado ao CNPq. Posteriormente foi realizada a calibração radiométrica
que corresponde ao processo de conversão do número digital (ND) de cada pixel de níveis de
cinza 0-255 em radiância espectral monocromática obtida conforme a equação 01. (Quadro 01).
O processamento da imagem foi iniciado com o cômputo das refletâncias monocromática, que
corresponde à razão entre o fluxo radiante refletido e o fluxo radiante incidente obtida
segundo a equação 02 (Quadro – 01) (MACHADO apud ALLEN et al., 2002). O próximo
passo foi o cômputo do albedo planetário que é o albedo não ajustado à transmissividade
atmosférica, que é obtido pela combinação linear das reflectâncias monocromáticas, obtida
pela equação 03 (Quadro – 01). Para gerar a transmissividade atmosférica foi utilizado o
Modelo Digital de Elevação (MDE) resolução de 30 metros, disponibilizado no site do
Projeto TOPODATA (VALERIANO e ROSSETI, 2009) calculando assim a transmissividade
com a utilização da equação 04 (Quadro – 01).
O cálculo do Albedo de Superfície foi realizado utilizando a equação 05 proposta por
Bastiaanssen (2000) apud (MACHADO, GALVÍNCIO e OLIVEIRA, 2011), assim como o
cálculo do Índice de Vegetação Ajustado por Solo (IVAS) por meio da equação 06 proposta
por Huete (1998) apud (MACHADO, GALVÍNCIO e OLIVEIRA, 2011). Na sequência foi
realizada uma análise histogrâmica preliminar para visualizar e quantificar a distribuição areal
das respectivas classes de albedo e do IVAS dos municípios do Polo de Jeremoabo. Gerando
por fim os layouts do albedo de superfície e do IVAS dos municípios do polo. Por fim foi
realizado o trabalho de campo no Polo de Jeremoabo com intuito de aferir os dados obtidos
por meio da análise de albedo de superfície e do Índice de Vegetação Ajustado por Solo.
Tabela 01 – Equações para gerar o Albedo de Superfície e o IVAS
Nº
01
Índice
Calibração Radiométrica
Equação
Fonte
MARKHAM E BAKER, (1987)
02
Reflectância
ALLEN et al., (2002)
03
Albedo planetário
BASTIAANSSEN, (2000)
04
Transmissividade atmosférica
ALLEN et al., (2002)
05
Albedo de Superfície
BASTIAANSSEN, (2000)
06
Índice de Vegetação Ajustado por
Solo (IVAS)
HUETE, (1998)
RESULTADOS
Para uma melhor análise das características físico-ambientais do polo de Jeremoabo foram
gerados os mapas de Geomorfologia (imagem 1), Solos (imagem 2), Geologia (imagem 3),
Uso e Cobertura do Solo (imagem 4).
No polo de Jeremoabo são perceptíveis quatro feições geomorfológicas, sendo três delas
predominantes, onde boa parte do polo é composto por pedimentos funcionais ou que foram
retocados por drenagem incipiente, a segunda maior caracterização geomorfológica do polo
de Jeremoabo composta por tabuleiros que se estende numa faixa de norte a sul na área
central do polo. As formas de dissecação e aplanamentos embutidos são encontradas em
diversos municípios no polo. Sendo a unidade geomorfológica menos representativa do polo
de Jeremoabo as serras e maciços residuais encontrados apenas no sul do município de Uauá.
O polo de Jeremoabo apresentou 12 tipos de solos, sendo o predominante o neossolo
quartzarênico que ocupa boa parte dos tabuleiros. Os neossolos litólicos eutróficos
encontram-se presentes principalmente no oeste de Macururé, nordeste e sudeste de
Jeremoabo, norte de Canudos, sul de Chorrochó e em grande parte dos territórios de Coronel
João Sá e Pedro Alexandre.
Por meio do mapa geológico é possível inferir que o tipo de rocha predominante encontrada é
a sedimentar, que ocupa toda a faixa do dos tabuleiros. As rochas metamórficas ocupam
grande parte do oeste do polo de Jeremoabo correspondente aos pedimentos funcionais ou
retocados por drenagem incipiente. As rochas ígneas também são presentes no polo, porém
são encontradas em menores proporções se comparado aos outros dois tipos de rochas.
O mapa de uso e cobertura do solo para o polo de Jeremoabo nos mostra que a vegetação
encontrada em todo o polo é a Caatinga, que se apresenta de diversas formas, desde estratos
arbóreos e arbustivos conservada até caatinga parque antropizada.
1
2
3
4
Fonte: SIG-BA
Elaboração: Iverson Lima da Mota
Mapas de Geomorfologia (imagem 1), Solos (imagem 2), Geologia (imagem 3), Uso e Cobertura do Solo (imagem 4)
A figura 1 representa o albedo de superfície para todo o polo de Jeremoabo onde o maior
valor encontrado foi 0,72, os municípios que apresentaram os maiores valores foram
Jeremoabo, Paulo Afonso, Santa Brígida, Antas. Os menores valores se aproximam de -0,05 e
foram encontrados nos municípios de Macururé, Santa Brígida, Rodelas, Chorrochó e Paulo
Afonso.
A
B
Imagem 5 – A – Albedo de Superfície do Polo de Jeremoabo; B – IVAS do Polo de Jeremoabo
O estudo do albedo de superfície juntamente com o Índice de Vegetação Ajustado por Solo
(IVAS), para os municípios do polo de Jeremoabo proporcionou uma análise espacial das
condições físico-ambientais que estes se encontram, sabendo que é uma região com um clima
rigoroso, que apresenta longos períodos de déficit hídrico e com um solo pobre em matéria
orgânica associada ao manejo inadequado deste proporcionado pela retirada da Caatinga que é
a vegetação típica da área de estudo. O que agrava ainda mais a susceptibilidade ao processo
de desertificação destes municípios.
Apesar da interferência das nuvens em alguns municípios do polo de Jeremoabo, que se
constituíram numa dificuldade para interpretação do albedo presente nos alvos da superfície,
os maiores valores encontrados na superfície terrestre estão relacionados com degradação da
vegetação típica de todo o polo, que é a Caatinga, onde a vegetação retirada para com
diversos objetivos desde a utilização da madeira como lenha até o cultivo agrícola e/ou
criação animal. Assim como o albedo de superfície, o Índice de Vegetação Ajustado por Solo
foi utilizado de forma satisfatória na medida em que ele reduziu os efeitos do solo, sendo este
encontrado em grande parte do polo de Jeremoabo com aspecto arenoso, onde está presente
grandes quantidades de quartzo na sua fração granulométrica, o IVAS apresentou seus
maiores valores onde a Caatinga encontra-se conservada e fechada onde apresenta estratos
arbóreos e arbustivos.
CONCLUSÃO
Ao final da pesquisa desenvolvida durante a regência da bolsa de iniciação científica pode-se
dizer que os objetivos traçados durante o plano de trabalho puderam ser alcançados, pois foi
possível desenvolver uma análise do Albedo de Superfície e do Índice de Vegetação Ajustado
por Solo como indicadores de Vulnerabilidade à Desertificação no Polo de Jeremoabo, visto
que estes índices apresentaram resultados satisfatórios no que diz respeito à interpretação
referente aos locais que maior estão susceptíveis ao processo de desertificação. O
Sensoriamento Remoto juntamente com os algoritmos utilizados apresentaram-se assim como
importantes ferramentas para compressão dos alvos terrestres, uma vez que o S.R permite
uma análise espacial. O trabalho de campo compreende uma etapa essencial para que se possa
avaliar os alvos presentes na cena, bem como para corroborar aquilo foi possível observar por
meio das imagens de satélites.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
AZEVEDO, Pedro Vieira de, et. al. Balanço de radiação sobre culturas irrigadas no semiárido do Nordeste do
Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, Rio de Janeiro, v. 5, n. 1, p. 403-410, 1990.
FLORENZANO, Teresa Gallotti. Iniciação em sensoriamento remoto. São Paulo: Oficina de Textos, 2007.
JENSEN, J.R. Sensoriamento Remoto do Ambiente – Uma Perspectiva em Recursos Terrestres. São José dos
Campos: Parêntese, 2009.
MACHADO, Célia Cristina Clemente; GALVÌNCIO, Josiclê da Domiciano; OLIVEIRA, Tiago Henrique de.
Análise espacial e temporal do IVAS e do Albedo da superfície no município de São José do Sabugi – PB.
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MACHADO, Célia Cristina Clemente; GALVÌNCIO, Josiclê da Domiciano; PEREIRA, Eugênia Cristina
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SILVA, Ana Paula Nunes da, et al. Albedo de superfície estimado a partir de imagens Landsat 5 – TM no
semiárido brasileiro. Revista de Geografia, Recife, v. 27, n. 1, p. 154-168. 2010.