determinação do índice de área foliar (iaf)

VI Encontro Nacional da Anppas
18 a 21 de setembro de 2012
Belém – PA – Brasil
DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ÁREA FOLIAR (IAF) E DO
ÍNDICE DE VEGETAÇÃO DA DIFERENÇA NORMALIZADA (NDVI)
NA CHAPADA DO ARARIPE ATRAVÉS DE IMAGENS DE SATÉLITE
(Landsat 5 TM), EM DIFERENTES ANOS, NA ESTAÇÃO SECA
Flávio Batista da Silva(UFC)
Engº Agrônomo e estudante do mestrado do Desenvolvimento Regional Sustentável
[email protected]
CARLOS WAGNER OLIVEIRA(UFC)
PhD. em Eng. Biosistema e Professor titular da UFC – Campus Cariri
[email protected]
RICARDO LUIZ LANGE NESS(UFC)
Engº. Agrônomo, mestrado em Agronomia (Solos e Nutrição de Plantas), e doutorado em
Agricultura Tropical e Subtropical pela Georg-August-Universität zu Göttingen. Professor
adjunto da Universidade Federal do Ceará- Campus Cariri
[email protected]
RICARDO SOUZA ARAÚJO(UFC)
Geógrafo e Tecnólogo em Saneamento Ambiental, especialista em Ciências ambientais e
mestrando do curso de Desenvolvimento Regional Sustentável na UFC - campus cariri
[email protected]
GILDO PEREIRA DE ARAUJO(UFC)
Biologo e estudante do mestrado do Desenvolvimento Regional Sustentável
[email protected]
Valéria Silva(UFC)
Engª. Agrônoma e mestre em Fitotecnia pela Universidade Federal do Ceará
[email protected]
INTRODUÇÃO
A Floresta Nacional do Araripe, mais conhecida como FLONA Araripe, é uma unidade de conservação
brasileira situada na chapada do Araripe, administrada pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da
Biodiversidade (ICMBio). É um dos últimos redutos da mata atlântica no nordeste do Brasil. Ocupa uma
extensa área que atravessa a fronteira do Ceará com Pernambuco, abrangendo partes dos municípios de
Barbalha, Crato, Jardim e Santana do Cariri, numa área total de 39.262,326 ha. Apresenta relevo tabular,
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com altitudes que variam entre 840 e 920 metros. Média pluviométrica de 1.000 mm por ano, porém
esta pluviosidade concentra-se nos meses de janeiro a maio, sendo o restante do ano seco ou com
alguma precipitação sem regularidade (IBAMA 2006).
A Floresta apresenta característica bem distinta em sua extensão, apesar de muitos pensarem que ela é
composta por uma vegetação única, existe diferentes tipos de vegetação. Entre elas, Floresta úmida
semiperenifolia, Transição floresta úmida/cerrado, Cerrado, Carrasco, Floresta úmida degradada pelo
fogo. Por causa da sua dimensão e do número reduzido de fiscais ambientais para fiscalização das
atividades antrópica, o sensoriamento remoto presta um excelente serviço na fiscalização, através de
imagens de satélites.
O sensoriamento remoto, como fonte regular de obtenção de dados da superfície terrestre, constitui-se
numa importante técnica para o monitoramento sistemático da dinâmica da vegetação. Em particular,
os índices de vegetação, resultado de combinações lineares de dados espectrais, realçam o sinal da
vegetação, ao mesmo tempo em que minimizam as variações na irradiância solar e os efeitos do
substrato do dossel vegetal.
Um dos índices de vegetação mais utilizados tem sido o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada
(NDVI), cuja simplicidade e alta sensibilidade à densidade da cobertura vegetal tornaram possível o
monitoramento da vegetação em escala global, resultando, até o momento, em mais de 30 anos de
dados NDVI obtidos das séries.
A dependência do NDVI, que é indicador do vigor da vegetação, sobre o elemento climático precipitação
tem sido utilizada para o monitoramento da vegetação. Alguns autores observaram que os valores do
NDVI tendem a aumentar em anos chuvosos, com o aumento da densidade e vigor da vegetação,
diminuindo consideravelmente em anos secos, estes aumentos estão relacionados com o Índice de Área
Foliar (IAF), pois as folhas são responsáveis pela reflectância recebida pelo satélite. Gurgel (2000)
analisou as conexões entre o NDVI e as flutuações climáticas sobre o Brasil revelando sua variabilidade
anual e interanual e a reação dos diferentes biomas à precipitação. Diante do exposto, este trabalho
objetiva-se na avaliação da variação do NDVI e do IAF na área da Floresta Nacional do Araripe, utilizando
imagens de satélite.
METODOLOGIA
As imagens estudadas foram obtidas do banco de dados do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais). Elas foram obtidas no mês de agosto de 1987, 1992, 2007 e 2011, pelo satélite Landsat 5 TM
217-065, este período coresponde com a estação seca da região. As imagens foram recebidas às sete
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bandas separadas e utilizando o processador de imagens ERDAS IMAGINE 9.0, foram empilhadas e
processadas.
As imagens foram georreferenciadas através da ferramenta de georreferenciamento do programa, e
utilizou-se como referência, a imagem de 2007, que foi recebida com as coordenadas corrigidas. A
correção das coordenadas ocorreu através da localização de pontos em comum com a imagem a ser
corrigida, depois de marcados os pontos, o programa faz a rotação da imagem para que os pontos sejam
alinhados e com isto, representando as mesmas coordenadas. Com essa ferramenta, foram calculadas
inicialmente a radiância espectral dos canais 3 e 4, a serem usados no NDVI. Essa radiância é a
efetivação da calibração radiométrica, onde o valor de cada pixel da imagem (ND) é convertido em
radiância espectral monocromática. Essas radiâncias representam a energia solar refletida por cada
pixel, por unidade de área, de tempo, de ângulo sólido e de comprimento de onda, medidas pelo
satélite Utilizando modelos digitais foi calculado a reflectância, que serve de variável no calculo do
Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI), e do Índice de Área Foliar (IAF). Após a
determinação do NDVI e do IAF, foi gerada uma nova imagem com cada índice, estas imagens foram
classificada e colorida em 10 classes, com uso da classificação não supervisionada. A coloração de cada
classe representa um nível de cada índice, e com isto pode ser verificado o comportamento da
vegetação no período em estudo.
Buscando um maior entendimento dos resultados apresentados pelas imagens, foram utilizados os
dados da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME), para explicar possíveis
alteração na dinâmica da floresta.
RESULTADOS
Foi observado no NDVI, e no IAF crescimento progressivo de 1987 a 2011, pois no período o crescimento
da área com maior NDVI e consequentemente o IAF acima da unidade. Entretanto, IAF muito alto
dificulta o satélite mostrar um resultado preciso, já que IAF acima da unidade apresenta sobreposição
das folhas, e com isto as folhas sombreadas não apresentaria reflectância captada pelo satélite.
CONCLUSÃO
O aumento da área com maior NDVI e IAF, pode esta associado a política de preservação da floresta, e
com a distribuição da precipitação ocorrida na região, pois estas variáveis são muito sensíveis a condição
climática (chuva), pois a distribuição e a quantidade de chuva podem ser determinantes para acréscimo
ou redução das variáveis
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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GURGEL, H. C. Variabilidade Espacial e Temporal do NDVI sobre o Brasil e suas conexões com o clima.
2000, 120p. Dissertação (Mestrado em Meteorologia), Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE,
São José dos Campos, 2000.
IBAMA – INSTITUTO BRASILEIRO DE MEIO AMBIENTE. Plano operativo de prevenção e combate aos
incêndios florestais da Floresta Nacional de Araripe-APODI, 2006.