Degradação de áreas ribeirinhas utilizando a análise por

Degradação de áreas ribeirinhas utilizando a análise por NDVI em um munícipio
da zona da mata de Pernambuco
Alcione Santana da Silva¹
Luciana Mayla de Aquino França¹
Estudantes de Graduação em Geografia
Universidade Federal de Pernambuco – UFPE/DCG,
Av. Prof. Moraes Rego, 1235 – Cidade Universitária,
Cep: 50670-901, Recife/PE-Brasil.
[email protected]; [email protected];
Resumo
Com as contribuições de algumas técnicas de monitoramento por satélite vem
contribuindo diretamente na evolução dos estudos e melhor caracterização do ambiente.
Este estudo tem como objetivo principal avaliar a degradação que ocorre no município
da Vitória de Santo Antão-PE, através do NDVI (Normalized Difference Vegetation
Index). Para isso foram utilizadas imagens do satélite Landsat5 referentes aos anos de
1989 e 2007 durante a estação de alta pluviosidade e calculado o NDVI através do
software ERDAS Imagine 9.1, sendo bastante utilizado na avaliação das mudanças
anuais da vegetação, bem como a evolução de áreas urbanas e degradadas. Também foi
realizado um mapa de altimetria utilizando uma imagem SRTM avaliando-se os valores
altimétricos e um mapa com tipos de solos, ambos utilizando o software livre QGis1.8,
para correlacionar a altitude com os tipos de solos e como isso tendeu a avançar o
estado de degradação. Os resultados indicam que entre os anos estudados obteve
crescimento da área urbana e uma queda na vegetação densa, estando os solos em áreas
ribeirinhas degradados pelas habitações.
Palavras-chave: área urbana, altimetria, solos.
1.
Introdução
As ações antrópicas são umas das causas da poluição e degradação do meio
ambiente. É provável que a degradação do Rio Tapacurá tivesse e continua tendo
1
influência significativa das ações antrópicas. O crescimento desordenado de habitações
realiza nas margens do rio uma degradação absurda. No, caso do Rio Tapacurá, tem se
observado que umas das causas dos impactos ambientais na área é o despejo de resíduos
sólidos.
O espaço atual do município da Vitória de Santo Antão, especialmente as
margens do Rio Tapacurá obtém aglomerações devido à falta de planejamento urbano
adequado nos anos de maior dinâmica populacional um fato histórico e econômico. Para
compreender toda a dinâmica que está envolvida nas margens do rio, se faz necessário o
conhecimento prévio dos tipos de solo e suas características e funções no ambiente.
O solo contribui, num sistema complexo e interativo, são através dos espaços
vazios dos solos os poros que a água fica armazenadas fazendo que o solo se torne um
grande reservatório de água, e para regularizar a quantidade e qualidade da água,
nomeadamente através da sua capacidade de transformação, filtro e tampão. O uso do
sensoriamento remoto e do geoprocessamento vem se mostrando eficaz para avaliar o
estado de degradação ambiental de determinadas áreas associadas ao crescimento
urbano. Através das técnicas do monitoramento por satélite, foram desenvolvidos vários
índices, dentre eles há o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), com valores
oscilando entre -1 e 1,é bastante utilizando para monitorar o comportamento da
vegetação e a evolução das áreas urbanas.
Neste estudo, pretende-se estabelecer as principais causas da degradação do Rio
Tapacurá em Vitória de Santo Antão, e qual a influência dos solos neste processo.
4. Metodologia de trabalho
4.1 Caracterização e localização da área
O município da Vitória de Santo Antão está localizado na Mesorregião da Zona
da Mata Pernambucana, distante cerca de 50 km da capital. Situa-se entre 08° 07' 35" de
latitude sul e 35° 18' 27" de longitude oeste de acordo com o sistema de coordenadas
geográficas.
Segundo a classificação climática de Köppen, o clima do município é As’ com
chuvas de outono-inverno bastante rigorosas especialmente entre os meses de maio e
julho com aproximadamente 1309,9 mm de precipitação média anual, o clima é do tipo
Tropical Chuvoso com o verão seco. O relevo da Vitória de Santo Antão faz parte da
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unidade das Encostas Oriental do Planalto da Borborema que é formada por áreas que
têm sofrido retrabalhamento interno, com o relevo bastante dissecado e vales profundos,
com solos pobres e vegetação de floresta hipoxerófila, predominantemente do tipo
Floresta Subperenifólia. O município está inserido nos domínios das Bacias
Hidrográficas do Rio Capibaribe e Grupo Litorâneo 2 (GL2), seus principais tributários
são os rios: Capibaribe, Tapacurá, Tamatá-Mirim, Joboatão, Cueira de Suassuna e
Ipojuca, e estando o Rio Tapacurá na Bacia do Capibaribe. Os principais cursos d’água
no município têm regime de escoamento perenizado e o padrão de drenagem é
dendrítico.
Existe uma diversidade de classes de solo nesta unidade geoambiental. Próximo
às margens do rio estão distribuídos os Argissolos Vermelho (PV) e os Argissolos
Amarelo (PA), caracterizados pelo incremento no teor de argila no horizonte B, sendo
pouco a medianamente profundos e bem drenados e sua principal limitação é a baixa
fertilidade natural (Araújo et al., 2008). Os Gleissolos (G) estão presentes nos fundos
dos vales estreitos, em grande extensão do Rio Tapacurá. É solos com alto teor de
matéria orgânica, de média a alta fertilidade, mas tem limitações para uso agrícola por
ficar encharcada a maior parte do ano (Araújo et al., 2008). Os Planossolos (PL) são mal
drenados, com muita argila, baixa permeabilidade, sendo um lençol freático suspenso de
existência temporária, esses são os solos que mais influência na área em estudo.
4.2 Aquisição dos dados e processamento das imagens
Foram utilizadas imagens de satélite da órbita e ponto 214/66, com passagem
nos dias 10 de Julho de 1989 e 29 de Agosto de 2007 do mapeador temático (TM) do
satélite Landsat5 adquiridas gratuitamente através do catálogo de imagens do INPE
(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). As imagens foram escolhidas por conter
pouca ou nenhuma nuvem. Também foram utilizados dados fornecidos pelo
Zoneamento Agroecológico de Pernambuco (ZAPE) e dados de solo adquiridos no site
da EMBRAPA SOLOS, além de uma imagem SRTM intitulada SC-25-V-A adquirida
na página da EMBRAPA MONITORAMENTO POR SATÉLITE.
Para poder obter as informações das ocupações desordenadas nas margens do
rio, utilizou-se a classificação conceitual de BORSATO e FILHO (2004), consideram
que dependendo do grau ou da intensidade das modificações no meio natural, os
desequilíbrios são inevitáveis.
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Para a confecção dos mapas de solo e altimetrico, foi utilizado o software
Quantum GIS 1.8 que proporciona ambiente SIG, a caracterização da área em estudo
por meio de informações digitais especializadas. Para o mapa de NDVI, foram
utilizados os softwares Erdas Imagine 9.1 para o empilhamento das bandas espectrais, a
calibração radiométrica, a reflectância e o NDVI e o ArcGis 9.3 para a divisão das
classes de vegetação e solo exposto/área urbana. Ambos os softwares são licenciados
pelo Laboratório de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, do Departamento de
Ciências Geográficas da UFPE.
4.3 Calibração radiométrica
A calibração radiométrica é obtida pela intensidade do fluxo radiante por
unidade de ângulo sólido e seu conceito pode ser comparado ao conceito de brilho, ou
seja, um objeto é considerado mais brilhante quanto maior for sua “radiância medida”.
(Oliveira, Oliveira, Galvíncio, 2009). A radiância ou calibração radiométrica é obtida
pela seguinte equação proposta por Markham e Baker (1987).
Onde a e b são as radiâncias espectrais mínima e máxima, ND é a intensidade do
pixel (entre 0 e 255) e i corresponde as bandas (1 a 7) do satélite Landsat 5.
4.4 Reflectância
A reflectância de cada banda é definida como sendo a razão entre o fluxo de
radiação solar refletido pela superfície e o fluxo de radiação solar global incidente
(Allen et al., 2002). A reflectância é obtida pela equação:
Onde é a radiância espectral de cada banda, é a irradiância solar espectral de
cada banda no topo da atmosfera, Z é o ângulo zenital solar e é o quadrado da razão
entre as distâncias média Terra-Sol e a distância Terra-Sol em dado dia do ano.
4.5 NDVI
O NDVI (Normalized Difference Vegetagion Index), segundo Jansen (2009), é
importante porque sua aplicação permite observar as variações sazonais e interanuais da
vegetação, contribuindo para o seu monitoramento. O NDVI pode ser obtido através da
seguinte fórmula.
Onde, é a reflectância no infravermelho próximo (banda 4) e o é a reflectância
no vermelho (banda 3). Através da imagem de NDVI foi realizada uma classificação
multiespectral supervisionada, que classificou a região em áreas com vegetação, solo
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exposto e corpos hídricos (CHAGAS, GALVÍNCIO E PIMENTEL, 2010). As áreas
com vegetação foram classificadas seguindo a metodologia de Lourenço e Landim
(2004).
5.Resultados e discussões
O solo presente na área urbana tem contato com o lençol freático. Apresenta teor
de argila, pouca profundidade, encharcados com pouco desenvolvimento e muito rasos
ou rasos, que atribui altos riscos de inundação em períodos de chuvas nas épocas de
intensa pluviosidade, que influência diretamente na dinâmica hidrológica do rio e
principalmente nos períodos de grandes índices pluviométricos.
É importante ressaltar que a área urbana está construída em Argissolos
Vermelhos (PV), com grande quantidade de argila, e Gleissolos (G) com poros
permanentemente encharcados, sendo exatamente a área de percurso do rio que passa
pela cidade, destacando essa área como imprópria à ocupação habitacional. Figura (1).
Figura 1: Classes dos solos na cidade vitoriense em Zona da Mata Centro, Pernambuco.
Fonte: ZAPE IBGE
Pela formação estrutural do solo orgânico e encharcado que contribui
positivamente na vegetação do tipo. É um município com vegetação úmida e a
agricultura está bem estruturada que depende de irrigação das águas do Rio Tapacurá e
de um solo com alta fertilidade como o Argissolo Vermelho e Argissolo Amarelo, que
estão presente em Natuba, principal polo de plantação de hortaliças irrigadas da região.
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Com relação a altimetria da região, podemos fazer as seguintes análises: o açude
do Tapacurá está há 89 m de altitude. No caso da malha urbana e parte do rio que fica
dentro do município localiza-se entre aproximadamente 117 à 145m de altitude, em um
local classificado como mares de morros. A imagem de camada raster de banda única
(cor cinza) foram configuradas no QGis 1.8 onde a cor varia de verde (muito baixo) á
rosa-cinza (muito alto), como pode ser visto na Figura (2).
Figura 2: Classificação altimétrica do município da Vitória de Santo Antão, zona da mata centro, Pernambuco.
Fonte: EMBRAPA Relevo-SRTM
No índice de vegetação para o município da vitória de Santo Antão nos dias 10
de julho de 1989 e 29 de Agosto de 2007 (figura 3), podemos notar que a água apresenta
valores negativos e fica restrita mais a leste do município onde está presente um açude.
O solo exposto/área urbana apresenta valores entre -0,003 e 0,104 e nota-se claramente
que entre os anos de 1989 e 2007 há um aumento considerável nessa classe. A área
urbana cresce desordenadamente e vai tomando as margens do Rio Tapacurá. A
vegetação rala apresenta valores de 0,104 a 0,208 e também sofre um aumento
considerável entre os anos em estudo, principalmente na região onde está localizada a
área urbana. A vegetação esparsa apresenta valores entre 0,208 e 0,404 e sofre pouca
alteração. A vegetação de transição apresenta valores entre 0,404 e 0,600, no ano de
2007 essa classe está espalhada por toda a área municipal e a Vegetação Densa
apresenta valores maiores que 0,600 e entre os anos estudados há uma queda neste tipo
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de classe, principalmente ao redor da área urbana. Associando a vegetação com os tipos
de solo e a altimetria, vemos que a maior área degrada está sob os solos Podzólicos
vermelhos e com cotas altimétricas entre 117 e 174 metros.
Figura 3: NDVI colocar por extenso para o município da Vitória de Santo Antão, zona da mata centro, Pernambuco.
6. Conclusões
Foram identificadas algumas classes para solo e 4 de vegetação, solos esses que
se encontram expostos, sem proteção da cobertura vegetal. As características dos
mesmos resultam como área impropria de urbanização devido ao encharcamento
excessivo de água no solo do tipo Gleissolo. Durante as estiagens o solo ainda
permanece encharcado e nos períodos de chuvas intensas o solo não consegue absorver
as águas das chuvas ocasionando o escoamento superficial que acaba gerando as
enchentes em algumas partes da cidade. Com a análise da altimetria, podemos
comprovar esta teoria, pois a área urbana está presente nas áreas mais baixas da cidade.
Com relação ao avanço da área urbana, podemos perceber que houve um aumento
considerável em direção as margens do rio e uma imensa retirada da vegetação densa,
ocasionando perda das características dos solos e a degradação do ambiente. Desse
modo, fica evidente que a utilização de mapa de solo e altimetria associados ao uso e
cobertura da terra são viáveis para a área em estudo por dar maior suporte ao estudo das
características do ambiente.
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7.Referências bibliográficas
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