ATUALIZAÇÃO DO MAPA DE VEGETAÇÃO DO MUNICÍPIO DE

ATUALIZAÇÃO DO MAPA DE VEGETAÇÃO DO MUNICÍPIO DE MORRINHOS – GO –
2008 - UTILIZANDO TÉCNICAS DE GEOPROCESSAMENTO
Renato Adriano Martins¹, Eduardo Vieira dos Santos², Idelvone Mendes Ferreira³. (¹Mestrando do Programa de
Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal de Goiás - Campus Catalão/Goiás. Núcleo de Estudo e
Pesquisa Sócio-Ambientais (NEPSA-CNPq), e-mail: [email protected] / ²Mestrando do Programa de
Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal de Goiás - Campus Catalão/Goiás. Núcleo de Estudo e
Pesquisa Sócio-Ambientais (NEPSA-CNPq), e-mail: [email protected] / ³Prof. Dr. do Departamento
de Geografia da Universidade Federal de Goiás - Campus Catalão/Goiás. Núcleo de Estudo e Pesquisa SócioAmbientais (NEPSA - CNPq), e-mail: [email protected]).
RESUMO: Quando se fala em bioma Cerrado há um consenso entre a comunidade acadêmica e os órgãos
oficiais a respeito de sua área de abrangência e seus limites geográficos. Porém, mesmo consenso não há quando
o assunto é o que ainda resta de Cerrado preservado. Os números divergem entre os pesquisadores, entidades de
proteção ambiental e órgãos oficiais governamentais. A maior parte dos estudos sobre este Bioma são realizados
em média e grande escala. Fato este que aumentam as discrepâncias sobre as áreas de remanescentes. As
divergências aumentam quanto maior for à escala de analise. O que se tem de dados, principalmente oficiais, em
relação aos remanescentes de Cerrado, são recortes, fruto de estudos genéricos e desatualizados, em escala
menores, que na maioria das vezes mascaram os verdadeiros números a respeito desse bioma. A presente
pesquisa objetivou atualizar, de forma semi-detalhada, o mapa de vegetação do Município de Morrinhos – GO.
Utilizou-se para tal, produtos de sensoriamento remoto, imagem LANDSAT, sensor TM com resolução espacial
de 30 metros, composição colorida 3B/4R/5G e processamento digital de imagem (PDI), através deste, realizouse inicialmente o georreferenciamento, posteriormente realizou-se o processo de Classificação, subsidiada pela
realização de operações aritméticas entre bandas, procedimento conhecido como Índice de vegetação da
diferença normalizada (NDVI), que possibilitou normalizar, identificar e quantificar de forma detalhada e
precisa os remanescentes florestais no Município de Morrinhos. Os resultados demonstraram que no Município
a área ocupada por remanescentes florestais (Cerrado, Matas de Galerias, floresta estacional semidecídua, dentre
outras) somava em 2008, pouco mais de 16% da área municipal.
Palavras-chave: Bioma Cerrado, Geoprocessamento, remanescente florestal.
ABSTRACT: When speaking in Savanna biome there is a consensus among the academic community
and official agencies about their area of coverage and its boundaries. However, there isn’t consensus
even when the subject is what remains of preserved Savanna. The numbers vary among researchers,
environmental protection agencies government and official bodies. Most studies on this biome are
made in medium and large scale. Fact that the increase of disagreements over the remaining areas. The
differences increase the greater the scale of analysis. What if you have data, mainly officers, in relation
to remnants of Savanna, cuttings are the result of generic and outdated study, smaller in scale, which
most often mask the real issues about this biome. This study aimed to update, in detail, the vegetation
map Morrinhos - GO. It was used for such products from remote sensing, image LANDSAT, TM
sensor with spatial resolution of 30 meters, color composition 2B/3R/4G and processing of digital
images (PDI), through this, there was initially the georeferenced then took place the process
classification, funded by performing arithmetic operations between bands, a procedure known as
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), which has normalized, identify and quantify in
detail and accurate forest remnant at Morrinhos. The results showed that the area in the city occupied
by forest remnants (Savanna, Forest of Galleries, semideciduous seasonal forest, among others) totaled
in 2008, just over 16% in the Morrinhos area.
Keywords: Savanna Biome, Geoprocessing, remaining forest.
INTRODUÇÃO
O bioma Cerrado possui uma área de 205,9 milhões de hectares (IBGE, 2004) e ocupa a
porção central do Brasil, embora também se estenda até o litoral nordeste do estado do Piauí e norte do
estado do Paraná. Engloba parte dos seguintes estados brasileiros: Bahia, Goiás, Maranhão, Mato
Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraná, Piauí, São Paulo e Tocantins, além do Distrito
Federal. O Estado de Goiás e o Distrito Federal são as únicas unidades da federação inserida na
integralmente na área core do Cerrado. No estado de Goiás, em decorrência do intenso processo de
ocupação agropecuária que ocorreu nas ultimas quatro décadas, o Cerrado, encontra-se em avançado
estado de conversão, principalmente para produção agrícola, através de prática da monocultura
comercial para exportação, ou para formação de pastagem para criação extensiva de gado bovino.
Quando se refere ao bioma Cerrado há um consenso entre a comunidade acadêmica e os
órgãos oficiais a respeito de sua área de abrangência e seus limites geográficos. Porém, mesmo
consenso não há quando o assunto é o que ainda resta de Cerrado preservado. Os números divergem
entre os pesquisadores, entidades de proteção ambiental e órgãos oficiais governamentais. A maior
parte dos estudos sobre este Bioma são realizados em média e grande escala. Fato este que aumentam
as discrepâncias sobre as áreas de remanescentes florestais1. As divergências aumentam quanto maior
for à escala de analise. O que se tem de dados, principalmente oficiais, em relação aos remanescentes
de Cerrado, são recortes, fruto de estudos genéricos em escala menores, que na maioria das vezes
mascaram os verdadeiros números a respeito desse bioma.
No entanto, Estudos realizados na ultima década, principalmente por Instituições de Ensino
Superior, utilizando técnicas e ferramenta de geoprocessamento, tem encontrado números parecidos
sobre os remanescentes do Cerrado, as pesquisas apontam uma vertiginosa redução da área do Cerrado
goiano. Em 2004, a Conservação Internacional lançou os resultados da análise de imagens do sensor
Terra/MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, resolução espacial de 250 metros) do
Cerrado (Machado et al., 2004). Nesse estudo, os autores estimaram que cerca de 55% do Cerrado
tinham sido convertido até o ano de 2002, restando assim 45% de vegetação natural. Outras pesquisas
realizadas no decorrer da década, encontraram resultados análogos para o que ainda resta do Cerrado
goiano, Ferreira et. al. (2005), 44%; EMBRABA Cerrado (2007), 44%; Silva et. al. (2008) 41%; Sano
et. al. ( 2008) 37%;
As pequenas variações nos números relacionados aos remanescentes de Cerrado ocorrem
por alguns motivos dentre eles pode-se destacar: redução real em diferentes recortes temporais, em
decorrência do avanço da agropecuária, diferença de metodologia, diferença na resolução espacial do
sensor do satélite empregado, conseqüentemente, diferença na escala de abordagem.
1
Neste trabalho o termo remanescente florestal foi empregado para designar as várias fitofisionomias arbóreas do Cerrado,
sejam elas naturais ou regeneradas.
No entanto, deve ser ressaltado, que a maior parte das estimativas realizadas sobre os
remanescentes de Cerrado se da sobre o domínio do Cerrado como área territorial ou em nível
estadual. Tais trabalhos ocorrem em escala semi-detalhada, quase sempre utilizando imagens do
satélite Terra/MODIS, com resolução espacial de 250 metros, todavia, apresenta grande eficiência no
mapeamento de formação florestal do Cerrado (Ferreira, 2005).
Pouco são os trabalhos realizados em nível municipal, em escala detalhada. O objetivo
central desta pesquisa foi utilizar o Geoprocessamento e algumas técnicas de processamento digital de
imagem (PDI), utilizando a classificação supervisionada, para quantificar de forma semi-detalhada, os
remanescentes florestais do Cerrado, numa escala local, nesse caso o município de Morrinhos – GO no
ano de 2008. Para tal utilizou-se imagem de média resolução espacial, satélite LANDSAT - 5 sensor
TM, resolução espacial de 30 metros.
MATERIAL E METODO
A realização da pesquisa em questão, contou com os seguintes procedimentos
metodológicos.
Primeiramente foi feita a solicitação e aquisição de duas sena/imagem LANDSAT-TM,
ponto 072 e órbitas 221 e 222, Datada de 2008. As imagens são disponibilizadas, após cadastro, pelo
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) no site: www.dpi.inpe.br/catalogo. Onde faz-se a
solicitação e posteriormente, através de um link fornecido pelo INPE via e-mail, possibilita realizar um
download das imagens solicitadas.
Após a aquisição da imagem, a mesma foi abertas no software Arcgis 9.2 onde foi feito
primeiramente a seguinte composição colorida 3B/4R/5G, posteriormente a imagem foi
georreferenciada e recortada. No processo de georreferenciamento imagem/imagem, utilizou como
referência uma cena/imagem do satélite LANDSAT 7, sensor TM+, ortorretificada e georreferenciada
em coordenadas geográficas, sistema de projeção Lat/Long, datum horizontal SAD/69.
Para recortar a imagem com área de abrangência do Município de Morrinhos, fez uso do
vetor (polígono), que representava os limites do Município de Morrinhos. Este limite foi utilizado
como máscara para recortar a imagem de satélite LANDSAT, fazendo uso da ferramenta “extraction”.
Após a imagem ter sido georreferenciada e mosaicada, a mesma foi exportada no formato
Geotiff.
A partir daí, realizou-se no software SPRING 5.0.3 processamento digital de imagem
(PDI). Por Processamento Digital de Imagens entende-se a manipulação de uma imagem por
computador de modo que a entrada e a saída do processo sejam imagens, ou seja, o PDI não altera o
produto final, busca apenas melhorá-lo.
O objetivo de se usar processamento digital de imagens é melhorar o aspecto visual de
certas feições estruturais para o analista humano e fornecer outros subsídios para a sua interpretação,
inclusive gerando produtos que possam ser posteriormente submetidos a outros processamentos.
O processamento digital de imagens pode ser dividido em três etapas independentes: préprocessamento, realce e classificação. O pré-processamento refere-se ao processamento inicial de
dados brutos para calibração radiométrica da imagem, correção de distorções geométricas e remoção
de ruído. As técnicas de realce mais comuns em PDI são: realce de contraste, filtragem, operação
aritmética, transformação IHS e componentes principais. Já as técnicas de classificação podem ser
divididas em; classificação supervisionada (por pixel) e classificação não supervisionada (por regiões).
Com intuito de ressaltar a vegetação existente, utilizou-se o índice de vegetação. Para Ferreira (2006)
Índices de vegetação “são transformações espectrais “robustas” de duas ou mais bandas com o
propósito de realçar o sinal da vegetação e permitir inter-comparações espaço-temporais “confiaveis”
da atividade fotossintética e das variações nos parâmetros estruturais do dossel”. Segundo Jackson e
Huete, 1991 apud Ferreira (20066) Os índices de vegetação são provavelmente a maneira mais simples
e eficiente de se realçar o sinal “verde” ao mesmo tempo em que minimizam as variações na
irradiância solar e os efeitos do substrato sobre o dossel vegetal. O índice de vegetação mais utilizado
atualmente é o denominado Índice de vegetação da diferença normalizada, ou simplesmente NDVI. O
NDVI é obtido através de uma operação aritmética entre duas bandas formadoras da imagem, Sendo a
razão entre a banda que mais reflete pela que menos reflete. No caso da imagem LANDSAT – 5 sensor
TM, as bandas utilizadas é respectivamente a banda 4 (infravermelho) e a banda 3 (vermelho). O
resultado do NDVI é uma imagem com um número menor de informação e “ruídos”, porém com
elevado realce da vegetação fotossinteticamente ativa.
Como o NDVI realça a vegetação sadia, ele foi amplamente utilizado nessa pesquisa para
realçar e facilitar a posterior quantificação dos remanescentes florestais de Cerrado.
Nesse sentido, o tipo de classificação escolhida foi a supervisionada, com classificador de
MAXVER, tal classificador 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 máxima verossimilhança seja precisa o suficiente, é necessário
um número razoavelmente elevado de "pixel" (amostra das classes), para cada conjunto de treinamento
(classes classificadas). Segundo o manual do SPRING “Os conjuntos de treinamento definem o
diagrama de dispersão das classes e suas distribuições de probabilidade, considerando a distribuição de
probabilidade normal para cada classe do treinamento”.
Neste trabalho foi escolhido no monitor do computador, 15 áreas irregulares de
treinamento, todas sobre “pixel” que indicavam ser representantes dos remanescentes florestais.
Durante o processo de classificação utilizou-se a Classificação Supervisionada, classificador
MAXVER, com limiar de aceitação de 99,9%. Com esse procedimento, o software classificará apenas
os “pexel” que enquadram como pertencente à classe escolhida. Preenchendo os demais “pixel” de
branco. A partir da classificação supervisionada, gerou-se uma matriz que foi convertida para vetor e
salvo no formato shp. Os polígonos que representam os remanescentes florestais, frutos da
classificação supervisionada, foram importado pelo o software ArcGis 9.2 onde foi realizada
mensuração dos remanescentes e posterior confecção do mapa de remanescentes florestais do
Município de Morrinhos (Figura 1).
O processo de classificação foi subsidiado por trabalhos de campo que objetivou
comprovar ou descartar informações obtidas a partir da classificação supervisionada.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
O Município de Morrinhos está situado na microrregião Meia Ponte, na Mesorregião Sul
Goiano, distante 130 km de Goiânia, capital do Estado de Goiás. É delimitado pelas coordenadas
geográficas, 17° 30’ 05” a 18° 06’ 11” de latitude Sul e 48° 48’49” a 49° 27’ 42” de longitude Oeste.
A área total do município de 2.830,17 Km2. Insere-se fundamentalmente nas grandes unidades
geomorfológicas conhecidas como Planalto Central Goiano e Planalto Setentrional da Bacia
Sedimentar do Paraná (MAMEDE et al., 1983). Sua população é de aproximadamente 38000 hab.
desse total, 82% residem na cidade, fato que demonstra a alta taxa de urbanização do município.
O município de Morrinhos possui uma localização privilegiada, situado no entroncamento
que dá acesso a importantes cidades do Estado de Goiás. Suas principais vias de acesso são: BR 153
que liga o município à Goiânia e a Itumbiara e de lá ao Sudeste e ao Sul do Brasil; GO 213 que liga o
município a cidade de Caldas Novas e ao Leste do Estado; GO 147 que liga Morrinhos as Cidades de
Piracanjuba e Água Limpa; GO 446 liga o Município à cidade de Buriti Alegre; GO 215 liga o
Município a Cidade de Pontalina e ao Sudoeste do Estado.
Suas terras são banhadas pelo Rio Piracanjuba, a leste e pelo Rio Meia Ponte, a oeste, além
de inúmeros outros ribeirões e córregos. Ao norte, o ribeirão Formiga, que corre de leste para oeste,
serve de limite entre Morrinhos e Piracanjuba. O município é bem servido hidrograficamente.
O clima, segundo a classificação de Koppen, é Aw, regime pluvial quente e semi-úmido,
sendo que o período chuvoso vai de outubro a abril e o período seco de maio a setembro. De acordo
com os dados da Estação Meteorológica da Universidade Estadual de Goiás – Unidade Universitária
de Morrinhos (UEG/UnU-Morrinhos), a temperatura média das máximas é de 33ºC; média das
mínimas, 26ºC; média compensada, 29ºC. A umidade relativa do ar média anual é de 66%,
apresentando o mês de agosto o menor índice (57%) e, janeiro, o maior (85%).
A criação de gado bovino é considerada a principal atividade econômica do município. As
finalidades principais do rebanho são o corte (recria e engorda), produção de leite e a seleção de
reprodutores. Depois vem a agricultura, que graça aos solos férteis e planos, vem ganhando nos
últimos anos cada vez mais espaço na balança comercial do município, com destaque para o cultivo da
soja, arroz, milho e feijão e tomate, que são cultivados tanto em manejo de sequeiro quanto irrigado
com uso de pivô central. Sendo que o Município de Morrinhos e o segundo município goiano com
maior de pivô, somado mais de 170 unidades. No entanto, nos últimos anos, graça a incentivos
públicos, o Município de Morrinhos foi “contemplado” com algumas empresas agroindustriais,
principalmente no ramo de conservas e armazéns para estocagem de cereais. Recentemente, instalou-se
no município uma usina de açúcar e álcool. Este empreendimento, juntamente com a produção
agropecuária, demanda grandes extensões de terra para o plantio da cana-de-açúcar, agricultura e
formação de pastagem, fato este que vem preocupando as entidades engajadas com as questões
ambientais, receando que ocorram outras investidas sobre as poucas áreas de remanescente florestal
ainda existente no Município. Principalmente o que tange a cana-de-açúcar, prática que carece de
grandes extensões de terra para o plantio.
Originalmente a formação vegetal do município de morrinhos era composta pelas varias
fitofisionomias do Cerrado, principalmente por formação arbórea e Campo limpo, representados pelas
pastagens naturais (LIMA, 2005).
Fonte: Imagem LANDSAT 5 – TM – Classificação Supervisionada
Figura 1: Município de Morrinhos: Remanescente Florestal - 2008
Desde a década de 1960 o Município de Morrinhos vem passando por uma intensa
conversão em sua cobertura do solo. As vastas áreas de pastagem natural foram substituídas por
agricultura e pastagem plantadas, principalmente por varias espécies de Brachiária.
O avanço da agricultura e da pecuária pressionou a conversão de grande parte da formação
arbórea existente no município. Atualmente os remanescentes florestais, são representados por
pequenas “ilhas”, regiões de relevo irregular que não possibilita a mecanização ou impróprios para a
agricultura ou pecuária, que foram averbados como reserva legal. Existem também filamentos que
circundam os cursos d’água ou áreas úmidas com presença de buritizais (APP).
O método de classificação supervisionada realizada sobre imagem de satélite LANDSAT-5
- TM, com resolução espacial de 30 metros, demonstrou que no município de Morrinhos restavam em
2008, pouco mais de 460 Km² de remanescente florestal, o que corresponde a 16,25% da área
Municipal. Esse número é bem próximo ao encontrado por Lima (2005), a qual chegou à somatória de
15,30%, quando interpretou e analisou de forma analógica uma imagem LANDSAT – TM de 2002.
Concluir-se assim que, os remanescentes florestais do município de morrinhos, quando
submetido a uma classificação mais detalhada, estão bem abaixo da média encontrada para o Cerrado.
Isso se deve principalmente ao avanço da agropecuária sobre as férteis terras do Cerrado morrinhense,
sem, contudo, se preocupar com as questões ambientais.
Deve ressaltar que os números encontrados para os remanescentes florestais no Município
de Morrinhos não contempla nem o que preconiza as leis ambientais. Tendo em vista que o Código
florestal brasileiro lei 14771 de 15 de novembro de 1965, preconiza no seu art. 16 alínea “a” que na
porção Sul da Região Centro-oeste brasileiro “as derrubadas de florestas nativas, primitivas ou
regeneradas, só serão permitidas, desde que seja, em qualquer caso, respeitado o limite mínimo de
20% da área de cada propriedade com cobertura arbórea” (BRASIL, 1965). Deve ser considerado
também que legalmente, nesse percentual, devem ser excetuadas as Áreas de Preservação Permanente,
pois estas não podem ser computadas para averbação de reserva legal. Assim, se for levado em
consideração apenas os remanescentes existentes no Município de Morrinhos, desconsiderando as
reservas legais extra-propriedades que por ventura venha existir, estes estão longe de obedecerem aos
preceitos legais, e mais distante ainda de preservar e resguardar a fauna e a flora local.
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