MAPEAMENTO DE USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DA

VI Seminário Latino Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
MAPEAMENTO DE USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DA COBERTURA
VEGETAL DO MUNICIPIO DE SENADOR POMPEU-CE, UTILIZANDO
TÉCNICAS DE CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA
Antônia Elisangela Ximenes Aguiar¹
Daniel Dantas Moreira Gomes²
Maria Lúcia Brito da Cruz³
¹Universidade Estadual do Ceará – UECE
Avenida Parajana, N° 1700
[email protected]
²Universidade Federal do Ceará – UFC
Pós-Graduação em Geologia
[email protected]
³Universidade Estadual do Ceará – UECE
Avenida Parajana, N° 1700
[email protected]
RESUMO
A pesquisa cresceu e se desenvolveu no do município de Senador Pompeu
localizado, mais especificamente no sertão central do Estado do Ceará, delimitando-se
a área de estudo. O estudo se configura na caracterização do uso do solo e cobertura
vegetal que compreendem está região do município de Senador Pompeu. A
caracterização dos aspectos ambientais foi realizada dentro de uma visão integrada do
ambiente natural, buscando-se ao final uma avaliação da degradação ambiental,
relacionando a ocupação do município e seu entorno. No estudo buscou-se em síntese
fazer uma análise de uso, avaliando causas e conseqüências da degradação ambiental
do município possibilitando à realização de mapas temáticos que viabilizem de forma
clara o problema, pontualizando os segmentos mais degradados, que demonstram o
desrespeito à legislação vigente. A abordagem metodológica adotada para a pesquisa
se configurou no estudo geossistêmico a partir das unidades geoambientais
(geossistemas / geofáceis). Espera-se que o estudo feito possa dar suporte aos órgãos
competentes, para realização de ações que possibilitem a gestão e planejamento do
município de Senador Pompeu.
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Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
Palavras – chaves: Sensoriamento remoto, degradação, uso do solo e cobertura
vegetal.
ABSTRACT
The research has grown and developed in the municipality of Senador Pompeu
located more specifically in the central interior of Ceará, limiting itself to the study
area. The study is set in the characterization of land use and vegetation cover that is
part of the municipality of Senador Pompeu. The characterization of environmental
aspects was performed within an integrated vision of the natural environment, seeking
to end an assessment of environmental degradation in relation to occupation of the
city and its surroundings. In this study we attempted to make a synthesis of usage
analysis, assessing the causes and consequences of environmental degradation of the
municipality allowing the realization of thematic maps that allow the problem clearly,
pontualizando segments most degraded, showing disrespect for the law. The
methodological approach adopted for the research study is set in geo from
geoenvironmental units (geosystems / geofacies). It is hoped that the study can
support the relevant bodies to carry out actions that allow for the management and
planning of the municipality of Senador Pompeu.
Keywords: Remote sensing, land degradation, land use and vegetation cover
1 - INTRODUÇÃO
A pesquisa cresceu e se desenvolveu no do município de Senador Pompeu
localizado no sertão central do Estado do Ceará, delimitando assim a área de estudo.
O estudo se configura na caracterização do uso do solo e cobertura vegetal que
compreendem está região do município de Senador Pompeu. A caracterização dos
aspectos ambientais foi realizada dentro de uma visão integrada do ambiente natural,
buscando-se ao final uma avaliação da degradação ambiental, relacionando a
ocupação do município e seu entorno.
No estudo buscou-se em síntese fazer uma análise de uso, avaliando causas e
conseqüências da degradação ambiental do município possibilitando à realização de
mapas temáticos que viabilizem de forma clara o problema, pontualizando os
segmentos mais degradados, que demonstram o desrespeito a legislação vigente.
A abordagem metodológica adotada para a pesquisa se configurou no estudo
geossistêmico a partir das unidades geoambientais (geossistemas / geofáceis) que
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dentro do conceito estabelecido por BERTRAND (1972), refere-se à determinada
porção do espaço, resultante da combinação dinâmica de elementos abióticos,
bioticos e antrópicos, não apresentando uma homogeneidade fisionômica. Dentro
dessa abordagem para formulação dos mapas, adotaram-se técnicas de classificação
supervisionada, muito utilizadas em mapeamentos de uso e cobertura do solo,
mostrando-se ideal para os estudos propostos.
Segundo SILVA (2001), é preciso considerar o ambiente como um sistema, isto é,
uma entidade que tenha expressão espacial, a ser modelada segundo sua viabilidade
taxonômica e a distribuição territorial das classes de fenômenos nela identificados
como relevantes.
Com base em TRICART (1977) e adaptado por SOUZA (1994) as condições climáticas
do semi-árido, são em parte responsável pelas variações da ecodinâmica da paisagem,
tratadas em função dos aspectos morfogenéticos e pedogenéticos atuantes na área.
Isso possibilitará definir ambientes com diferentes condições de estabilidade ou
instabilidade, bem como áreas que se apresentam mais fortemente vulneráveis aos
processos de degradação.
A necessidade e relevância de desenvolver uma pesquisa sobre esse tema se devem
à necessidade de informações sobre a degradação do bioma caatinga, o que atuará no
uso racional desse recurso, mantendo a sustentabilidade do ambiente.
2 – REFERENCIAL TEÓRICO E CONCEITUAL
Um dos grandes desafios da atualidade está relacionado à conservação ambiental,
extrair da natureza os seus recursos, sem explorá-la para além da sua capacidade de
regeneração. Motivados por essa preocupação e com base nos produtos de
sensoriamento remoto tornaram-se relevante alternativa, para dar suporte a esses
estudos.
“Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) permitem a criação de banco de dados
georreferenciados, possibilitam a integração de dados de diferentes fontes e permitem
a realização de complexas análises” (Andrade, 2001). A Implantação de SIG para
estudos ambientais possibilita a geração de informações, servindo de suporte para
tomada de decisões relacionadas ao planejamento de ações e de seu manejo.
A obtenção de informações detalhadas sobre o espaço geográfico é imprescindível
para as atividades de planejamento e tomada de decisões. Nesse aspecto, os mapas de
cobertura da terra são indispensáveis para o planejamento e gestão dos mais diversos
ambientes.
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Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
O método mais utilizado para a identificação das classes de uso e cobertura do solo
é a classificação supervisionada, que segundo Moreira (2003), é a utilização de
algoritmos para o reconhecimento do padrão espectral nas imagens sustentado nas
amostras de áreas de treinamento, fornecidas ao algoritmo de classificação pelo
analista.
“A identificação nas imagens das classes de cobertura da terra é fundamentada em
critérios de interpretação espectral, que são baseados no comportamento de
reflectância dos alvos” (MENEZES E MADEIRA NETTO, 2001). O conhecimento do
comportamento espectral de alvos é fundamental para o usuário identificar, nas
composições coloridas, não somente as classes de alvos puros, mas também os alvos
que apresentam misturas de reflectância de dois ou mais objetos, um outro critério
também utilizado para a interpretação visual e classificação das imagens é a textura,
padrão e forma espectral reflectância, que busca minimizar as imperfeições do
processo de classificação.
2 – LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
2.1 – Localização Geográfica
A área de estudo é o município de Senador Pompeu que está localizado no sertão
central do Estado do Ceará, á 177m de altitude, e há 231 km de Fortaleza, localizado
mais especificamente nas coordenadas 5º 35' 17" latitude S e 39º 22' 18" longitude W,
fazendo limite com os municípios: Norte – Quixeramobim ; Sul – Mombaça, Piquet
Carneiro, Dep. Irapuan Pinheiro ; Leste – Dep. Irapuan Pinheiro, Milhã; Oeste – Pedra
Branca, Mombaça , compreendendo uma área de 2.119,46 Km², delimitando-se assim
a área de estudo. Abaixo na figura 2, o Mapa de Localização da Área de Estudo.
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Figura 1 – Mapa de localização
2.2 – Caracterização da Área de Estudo
O município de Senador Pompeu está contido na macrorregião do sertão central do
Estado do Ceará. O relevo de Senador Pompeu o caracteriza como uma depressão
sertaneja, onde o relevo é fortemente dissecado, possuindo uma drenagem
imperfeita, com solos de pouca profundidade, um impedimento à mecanização. A
vegetação é composta por Caatinga Arbustiva Densa, Caatinga Arbustiva Aberta e
Floresta Caducifólia Espinhosa. Nos solos característicos a este município estão no
quadro 1 abaixo características e limitações uso dos solos dominantes da área de
estudo, segundo Souza (2000).
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Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
SOLOS
Neossolos
Argissolos
Luvissolos
Chemosssolos
CARACTERÍSTICAS DOMINANTES
LIMITAÇÕES DE USO
Solos rasos, mal drenados, textura argilosa Relevo acidentado,
e fertilidade natural alta.
alta susceptibilidade
à
erosão,
pedregosidade.
Rasos e profundo, textura média ou Relevo
dissecado,
argilosa,
moderadamente
drenados, drenagem
fertilidade natural média a alta.
imperfeita,
pouca
profundidade,
impedimento
a
mecanização.
Moderadamente profundos, textura média Alta susceptibilidade
ou argilosa, moderadamente drenados e à
erosão,
fertilidade natural alta.
pedregosidade,
pouca profundidade,
impedimento
a
mecanização.
Moderadamente
profundos,
textura Alta susceptibilidade
argilosa, bem drenados de fertilidade à
erosão,
natural alta.
impedimento
a
mecanização.
Quadro 1: Solos e suas características dominantes e limitações.
3 - METODOLOGIA
Para a realização deste trabalho de mapeamento, buscou-se na tecnologia GIS
(geographic Information System) uma metodologia que possibilitasse a identificação e
caracterização das diferentes unidades de paisagem, além das conseqüências da
atuação antrópica na área de estudo.
O sistema de informação geográfico utilizado para o geoprocessamento das
informações é o Spring 4.3, onde, a partir, da criação de um banco de dados, foram
criadas categorias, tendo cada categoria seus planos de informação.
3.1 – Processamento Digital das Imagens
O processamento digital da imagem LandSat 5 TM foi realizado no programa
SPRING 4.3, desenvolvido no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no
intuito de melhorar a qualidade visual da informação para a interpretação humana, e
geométrica da imagem,
elaborada em duas etapas independentes: préprocessamento e classificação.
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3.1.1 - Pré-processamento
Consiste na preparação dos dados da imagem digital para a classificação. Nesta
fase, empregaram-se técnicas visando melhorar a qualidade dos dados, realçando a
coloração da imagem, corrigindo, retificando geometricamente e registrando.
No realce da imagem, os dados foram processados, buscando o melhoramento do
contraste espectral e aumentando a qualidade visual.
Na correção geométrica, procurou-se eliminar o deslocamento geográfico devido ao
movimento do satélite e da curvatura da terra, e registrando dentro do Sistema de
Projeção Universal Transversa de Mercator (UTM), no Sistema de Referência da
América do Sul (SAD-69: South American Datum de 1969), o qual não é geocêntrico.
3.1.2 - Classificação
A classificação procurou-se rotular a imagem segundo uma denominação genérica
de classes. Na categorização dos valores dos níveis de cinza foi elaborada uma
classificação utilizando a segmentação da imagem, onde a imagem é dividida por
regiões espectralmente homogêneas. Este procedimento utiliza a assinatura especial
de cada pixel para classificar as regiões homogêneas.
Segundo INPE (1995), para cada região o segmentador calcula os seguintes
atributos espaciais: média, variância e textura. A agregação das regiões foi feita
segundo os critérios de similaridade e de área. Essa segmentação utiliza algoritmo de
crescimento de regiões, que por sua vez é uma técnica que agrupam dados, na qual
somente as regiões adjacentes, espacialmente, podem ser agrupadas.
Posteriormente a segmentação foi elaborada uma classificação não-supervisionada
por região, utilizando um algoritmo de agrupamento, com o classificador “ISOSEG”,
onde foi aplicado por um conjunto de regiões oriundas da segmentação. As classes
foram levadas em consideração ao nível de degradação da vegetação e a reflectância
de cada região, onde foram classificadas em conservada, parcialmente degradada,
degradada, fortemente degradada e solo exposto,
4 – RESULTADOS E CONCLUSÕES
O município de Senador Pompeu encontra-se em uma área bastante vulnerável a
ações antrópicas realizadas pelo homem. Além de sofrer pelas atividades agrícolas
com manejo inadequado, as condições físicas são desfavoráveis, o que deixa o
ambiente ainda mais susceptível a degradação. Os resultados evidenciam que uma
área significativa do município está apresentando características de solos fortemente
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aplicações emergentes
degradados, isso decorre das características físicas da área, aliado aos processos de
retirada da madeira, tornando o solo mais susceptível a degradação. No quadro 2
abaixo, pode-se ver em números expansão de cada classe criada na classificação.
Perimetro
Vegetacao
km²
Area km²
Conservada
4869,347
81,99
Degradada
10899,25
160,11
Fortemente Degradada 7980,758
116,62
Parcialmente
Degradada
13069,7
187,12
Solo Exposto
5413,902
64,624
Água
372,8848 13,29573
Tabela 1: Dados numéricos dos níveis de degradação do Município de Senador Pompeu
Abaixo na figura 2, pode-se observar a carta imagem utilizada para a classificação e
logo em seguida a figura 3, o mapa dos níveis de degradação ambiental no Município
de Senador Pompeu, provenientes das ações antrópicas sucessivas.
Figura 2: Carta imagem de Senador Pompeu e sua drenagem
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Figura 2: Mapa dos Níveis de Degradação da Vegetação.
O geoprocessamento se mostra uma técnica ideal para estudos ambientais por ter
um baixo custo, possibilitar acesso a um grande número de informações e permitir
monitoramento em tempo real de qualquer área.
Apesar da área está localizada no ambiente de relevo dissecado, apresenta uma
maior área classificada como parcialmente degradada, representada por solos do tipo
neossolos e os luvissolos degradados que são mais rasos com exposição da rocha na
maioria dos casos.
As consideradas como conservadas são também as mais vulneráveis pois
concentram-se sobre os argissolos com alta suscetibilidade aos processos erosivos
tendo em vista a sua localização nas áreas mais elevadas
A menor área apresentada na tabela 01, diz respeito aos solos expostos, que tanto
estão relacionados à ausência total da cobertura vegetal com áreas preparadas para o
plantio, tal fato não pode ser totalmente constatado, tendo em vista a passagem da
imagem.
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aplicações emergentes
5 – BIBLIOGRAFIA
BERTRAND, G. Paisagem e Geografia Física Global: Esboço Metodológico. Caderno de
Ciências da Terra. USP. São Paulo, 1972.
CAVALCANTE, E. G. Sustentabilidade do desenvolvimento: fundamentos teóricos e
metodológicos do novo paradigma . Recife: UFPE, 150p. 1998.
CHISTOFFOLETTI, A. Meio ambiente e urbanização tropical. In: Santos, M. et al. (Org)
Natureza e sociedade de hoje. Uma leitura geográfica. São Paulo: ED Hucitec, 1993.
LIMA. L. C; MORAIS, J. O. de; SOUSA, M. J. N. Compartimentação territorial e gestão
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José dos Campos, SP: INPE 1995.
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