dinâmica da cobertura vegetal do parque estadual serra do mar

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Simpósio de Geografia da UDESC
2º SEMINÁRIO NACIONAL DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO
ÁREA TEMÁTICA: INOVAÇÃO APLICADA AO PLANEJAMENTO:
SUB-ÁREA: FERRAMENTAS DE PLANEJAMENTO E GESTÃO
DINÂMICA DA COBERTURA VEGETAL DO PARQUE ESTADUAL SERRA DO
MAR - NÚCLEUO ITUTINGA-PILÕES CUBATÃO-SP
Camila Noronha de Oliveira1
Davis Gruber Sansolo2
Resumo
O presente trabalho tem como objetivo apresentar dados para o monitoramento espaçotemporal de perda e ganho de vegetação nativa no Parque Estadual Serra do Mar, Núcleo
Itutinga-Pilões, por meio do método de Índice de Vegetação Normalizada (NDVI). O
NDVI será calculado utilizando imagens do sensor TM/Landsat-5 dos anos de 1986, 1991,
1995, 1999, 2005, 2010 e 2011. A diferença dos valores entre os índices permitirá um
balanço de ganhos e perdas da vegetação ao longo do tempo na área estudada. Com base
na observação dos resultados do NDVI será possível obter-se informações que poderão
auxiliar o monitoramento da cobertura vegetal, do Parque Estadual da Serra do Mar. O
Núcleo Itutinga-Pilões do PESM localiza-se entre as regiões metropolitanas da Grande São
Paulo e Baixada Santista. A implantação das indústrias e a construção de rodovias
impulsionaram um processo de migração e ocupação do território, com perda significativa
da cobertura vegetal original de Mata Atlântica.
Palavras-chave: Monitoramento ambiental, cobertura vegetal, método NDVI, Parque
Estadual Serra do Mar, Núcleo Itutinga-Pilões.
Abstract
This paper aims to present data to the space-time of loss and gain of native vegetation in
the Sea-Itutinga pylons Mountains State Park, Center monitoring by means of the method
of Normalized Vegetation Index (NDVI). The NDVI is calculated using TM/Landsat-5
images from the years 1986, 1991, 1995, 1999, 2005, 2010 and 2011. Unlike the values of
the indices allow a profit and loss of vegetation over time in the study area. Based on the
observation of the results of the NDVI is possible to get information which can assist the
monitoring of vegetation cover, the Serra do Mar. The Core Itutinga-pylons PESM State
Park is located between the metropolitan areas of São Paulo and Santos. The
implementation of the industries and the construction of highways drove a migration and
occupation of territory with significant loss of original vegetation of the Atlantic Forest.
Keywords: environmental monitoring, land cover, NDVI, Serra do Mar State Park
method, Core-Itutinga pylons.
1
Pós-graduanda do curso Lato Sensu de Gestão Ambiental da Universidade Estadual Paulista, Campus
Experimental Litoral Paulista – UNESP/São Vicente-SP. E-mail: [email protected]
2
Professor Doutor da Universidade Estadual Paulista, Campus Experimental Litoral Paulista – UNESP/São
Vicente-SP. E-mail: [email protected]
Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC)
Florianópolis, Santa Catarina
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1. Introdução
O uso de imagens de satélite para estudos de monitoramento de índice de cobertura
vegetal é uma prática muito utilizada, principalmente em regiões onde se tem a ausência de
um planejamento adequado, advindo de um crescimento urbano e econômico desordenado.
O Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Itutinga-Pilões, abrange os municípios de
Bertioga, Mogi das Cruzes, Santos, Santo André, São Bernardo do Campo, Rio Grande da
Serra e Cubatão, onde se localiza o núcleo operacional e administrativo. Criado em 1977, é
a maior Unidade de Conservação do estado de São Paulo, foi passagem dos portugueses
desde o descobrimento, era o principal acesso do litoral até o planalto. O núcleo possui
grande riqueza ecológica com espécies endêmicas e importância histórica e cultural devido
aos monumentos, ruínas e histórias do uso da região desde a época da colonização, com
trilhas interpretativas e históricas. Nos séculos XIX e XX, a construção de rodovias,
ferrovias e instalação do Polo Industrial de Cubatão, com vilas operárias transformaram a
paisagem local.
Desde então, a biodiversidade ali existente sofre forte pressão. Neste núcleo estão
localizadas as principais rodovias que ligam o litoral paulista ao planalto (Sistema
Anchieta-Imigrantes) e, também, uma complexa rede de ferrovias, torres, linhas de alta
tensão, dutos e antenas. Além disso, há forte concentração demográfica existente em seu
entorno, uma vez que ele está situado entre as regiões metropolitanas de São Paulo e da
Baixada Santista. Como consequência, as invasões, as ocupações irregulares, a caça, o
corte seletivo de vegetação (principalmente a palmeira Jussara) e a poluição dos recursos
hídricos ocorrem com maior intensidade, como também a ocorrência de escorregamentos
de terras, devido ao alto índice pluviométrico aliado ao relevo escarpado, na qual é um fato
agravado pela ação humana, quer nas obras viárias, quer nos desmatamentos e ocupações
desordenadas.
Dessa forma, é importante se fazer um levantamento da vegetação do local ao longo
de tempo, afim de que a preservação desses remanescentes florestais assegurem a fauna e
flora existente, como também os mananciais hídricos superficiais e subterrâneos a fim de
garantir a sustentabilidade da região. Os dados obtidos por sensoriamento remoto podem
ser fundamentais no estudo de diversas variáveis ambientais, incluindo a redução da
vegetação, que representam análises propulsoras do processo de planejamento e gestão
(LOBATO; MENEZES; LIMA; SAPIENZA, 2010). Dentre as diversificadas técnicas de
processamento de imagens que possibilitam a exploração dos dados de sensores remotos,
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destaca-se o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada IVDN - NVDI em inglês.
Este índice permite identificar a presença de vegetação verde e caracterizar sua distribuição
espacial, como também a evolução no decorrer do tempo.
O presente trabalho, ainda em andamento, se propõe a realizar uma avaliação
espaço-temporal através de uma perspectiva qualitativa da dinâmica da sociedade-natureza
e a transformação da paisagem na região que compreende o Parque Estadual Serra do Mar,
Núcleo Itutinga-Pilões, utilizando o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, além
de avaliar suas implicações no cenário ambiental atual.
2.
Revisão Bibliográfica
2.1 Unidades de Conservação da Natureza
As Unidades de Conservação da Natureza (UCs) são áreas instituídas pelo Poder
Público para a proteção da fauna, flora, recursos hídricos, solos, paisagens e processos
ecológicos pertinentes aos ecossistemas naturais. Elas representam a condição básica para
a conservação e perpetuação da diversidade biológica, contribuindo igualmente para a
manutenção dos modos de vida das culturas tradicionais associados à proteção da natureza.
As UCs constituem-se um dos mais eficazes instrumentos de planejamento territorial
ambiental, contribuindo para a efetiva implantação das políticas públicas voltadas à
proteção do meio ambiente.
As Unidades de Conservação abrigam diversas categorias, modalidades e formas de
manejo, classificadas de acordo com suas particularidades e grau de restrição de uso. O
Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza (SNUC), instituído pela Lei
Federal n° 9.985, editada em 18 de julho de 2000 (regulamentada pelo Decreto Federal n°
4.340, de 22 de agosto de 2002) prevê que estados e municípios também criem os seus
sistemas de unidades de conservação e, assim, contribuam para o cumprimento das metas e
objetivos relativos à proteção da diversidade biológica nos níveis local, regional, nacional e
internacional.
Com vistas a criar uma ampla estratégia de conservação, reconhecendo a
importância das diferentes categorias de UC para a proteção da diversidade biológica e
sociocultural, e em virtude da grande diversidade de situações presentes na realidade
brasileira, o SNUC divide as Unidades de Conservação em dois grandes grupos: Unidades
de Conservação de Proteção Integral – visam preservar a natureza em áreas com pouca ou
nenhuma ação humana, onde só se admite a utilização indireta de recursos naturais. São
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subdivididas em cinco categorias: Estação Ecológica, Reserva Biológica, Parque Nacional
e Estadual, Monumento Natural e Refúgio da Vida Silvestre; Unidades de Conservação de
Uso Sustentável – associam a conservação da natureza com o uso sustentável de parcela
dos seus recursos naturais, com exploração do ambiente que garanta a perenidade dos
recursos ambientais renováveis e dos processos ecológicos, mantendo a biodiversidade e os
demais atributos ecológicos, de forma socialmente justa e economicamente viável. Em
algumas categorias os objetivos se ampliam ao valorizar e respeitar os meios de vida e a
cultura de populações tradicionais. São subdivididas em sete categorias: Área de Proteção
Ambiental, Área de Relevante Interesse Ecológico, Floresta Nacional e Estadual, Reserva
Extrativista, Reserva de Fauna, Reserva de Desenvolvimento Sustentável e Reserva
Particular do Patrimônio Natural.
2.2 A Mata Atlântica
A Mata Atlântica é considerada uma das grandes prioridades para a conservação da
biodiversidade em todo o continente americano. Atualmente, sua cobertura florestal achase reduzida cerca de 8,5% da área original, na qual se estendia por aproximadamente
1.300.000 km² (Fundação SOS Mata Atlântica, 2013). Mesmo reduzida e muito
fragmentada, a Mata Atlântica possui uma enorme importância, pois exerce influência
direta na vida de mais de 80% da população brasileira que vive em seu domínio. A floresta
regula o fluxo dos mananciais, concede fertilidade ao solo, controlam o clima, protegem
escarpas e encostas das serras. A beleza cênica permite que o turismo e o ecoturismo
sejam explorados para o desenvolvimento econômico da região.
Tantas qualidades e toda esta importância não foram suficientes para poupá-la da
destruição. O processo de devastação da Mata Atlântica ocorre desde o século XVI, com a
chegada do europeu no Brasil, através da exploração do pau-brasil e da implantação da
cultura de cana-de-açúcar. Durante 500 anos cerca de 93% de sua área, que engloba 17
estados brasileiros e vai do Ceará ao Rio Grande do Sul, se estendendo ao Paraguai e à
Argentina, foi desmatada. O trecho entre Paraná e Rio de Janeiro, possui a maior porção de
remanescentes contínuos de Mata Atlântica (Figura 1) (Fundação SOS Mata Atlântica,
2013).
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Figura 1: Vegetação original e atual da Mata Atlântica
Fonte: Plano de Manejo do PESM, 2006.
A área remanescente continua sofrendo grande pressão devido à expansão urbana,
implantação de atividades econômicas como mineração, indústrias, agricultura, pecuária,
instalação de infraestrutura básica e o desenvolvimento regional como estradas, portos,
linhas transmissão e usinas hidrelétricas. A Mata Atlântica é considerada um hotspot,
biomas na qual a cobertura vegetal original foi reduzida pelo menos de 75% e que ao
mesmo tempo detêm mais de 15000 espécies endêmicas.
Nessa região muitos remanescentes de Mata Atlântica compõem Unidades de
Conservação, o que os tornam propícios para ações e investimentos em conservação a
longo prazo, particularmente para a implementação de corredores destinados a aumentar a
conectividade entre fragmentos.
A maior unidade de conservação desta região é o Parque Estadual da Serra do Mar
(PESM), situado na porção leste do Estado de São Paulo, na escarpa da Serra do Mar, o
Parque ocupa pequenas porções do planalto atlântico e planície costeira, apresentando
continuidade com as florestas remanescentes do litoral e do planalto fora de seus limites
(Figura 2).
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Figura 2: Mapa de localização do Parque Estadual da Serra do Mar
Fonte: Plano de Manejo PESM, 2006.
2.3. O Parque Estadual da Serra do Mar
O Parque Estadual da Serra do Mar - o maior parque estadual paulista - envolve
uma área de 300 km de extensão, detendo a maior parte das nascentes dos rios que
deságuam no Oceano Atlântico. É responsável por cerca de 80% de toda a água que
abastece a região da Baixada Santista, captada pela Sabesp (Plano de Manejo PESM,
2006). É também a Unidade de Conservação com maior área de florestas de Mata
Atlântica, além de vários ecossistemas a ela associados, contribuindo para a manutenção da
diversidade biológica. Contribui para a conservação de 19% do total de espécies de
vertebrados do Brasil e 46% da Mata Atlântica (Fundação SOS Mata Atlântica, 2013).
Garante também a proteção de 53% das espécies de aves, 39% dos anfíbios, 40% dos
mamíferos e 23% dos répteis registrados em todo o bioma (Secretária do Meio Ambiente
de São Paulo, 2009). É um dos últimos bancos genéticos da flora e da fauna do Estado de
São Paulo e compõe a lista dos ecossistemas mais ricos e ameaçados do mundo.
O Parque é administrado pelo Instituto Florestal, órgão subordinado à Secretaria do
Meio-Ambiente do Estado de São Paulo, através de oito núcleos administrativos:
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Caraguatatuba, Cunha, Curucutu, Itutinga-Pilões, Picinguaba, Pedro de Toledo, São
Sebastião e Santa Virgínia.
Criado pelo Decreto N° 10.251 30 de agosto de 1977, abrangem parte de 23
municípios, desde Ubatuba, na divisa com o estado do Rio de Janeiro, até Pedro de Toledo
no litoral sul, incluindo Caraguatatuba, São Sebastião, Bertioga, Cubatão, Santos, São
Vicente, Praia Grande, Mongaguá, Itanhaém e Peruíbe. Já no planalto abriga cabeceiras
formadoras dos Rios Paraíba do Sul, Tietê e Ribeira de Iguape, nos municípios de Cunha,
São Luiz do Paraitinga, Natividade da Serra, Paraibuna, Salesópolis, Biritiba Mirim, Mogi
das Cruzes, Santo André, São Bernardo do Campo, São Paulo e Juquitiba (Figura 3).
Figura 3: Mapa de localização dos municípios que compõem o PESM
Fonte: Plano de Manejo PESM, 2006.
3. Material e Método
3.1. Área de Estudo
O Núcleo Itutinga-Pilões (NIP), também conhecido como Núcleo Cubatão, é um
dos oito núcleos do Parque Estadual da Serra do Mar, sendo o de maior área. Ele possui
116.000 ha e abrange os municípios de Bertioga, Mogi das Cruzes, Santos, Santo André,
São Bernardo do Campo, Rio Grande da Serra e Cubatão, onde se localiza o núcleo
operacional e administrativo. Este núcleo é uma Unidade de Conservação de Proteção
Integral definida em lei. É de domínio público, não sendo permitido o uso direto dos
recursos naturais.
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A vegetação deste Núcleo é composta pela Floresta Ombrófila Densa de Terras
Baixas (também conhecida como Floresta Alta do Litoral, Floresta de Planície ou Restinga
Alta) e pela Floresta Ombrófila Densa Submontana e Montana, também denominadas de
Floresta da Encosta da Serra do Mar. Quanto ao seu relevo, este é formado por escarpas
festonadas e morros paralelos. Solos superficiais com textura argilo-arenosa, solo de
alteração na textura variada predominando solos arenosos. Os solos de alteração em geral
apresentam xistosidade bem preservada, abundância de minerais micáceos e de quartzo.
Neste núcleo foram registradas 17 espécies de mamíferos, 54 espécies de anfíbios e
7 de répteis. Existem poucos registros de espécies ameaçadas de extinção ou vulneráveis
no interior deste núcleo (Secretaria do Meio Ambiente de São Paulo, 2009).
Outra característica importante do Núcleo Itutinga-Pilões é o seu riquíssimo
patrimônio cultural que inclui a Calçada do Lorena, as Usinas Hidrelétricas do Vale do
Quilombo e Itatinga, a Vila da Barragem, a Usina Henry Borden (Figura 4), a Vila de
Paranapiacaba, a Vila de Itatinga, a Vila de Itutinga, o Polo Ecoturístico Caminhos do Mar
e as artes rupestres. A Vila de Itutinga, hoje é constituída das ruínas das construções
antigamente ali existentes, como o hospital, a cadeia e a casa da fazenda, além das ruínas
da usina de energia da Companhia Santista de Papel (Figura 5). Lá foram levantados 28
pontos com potencial turístico (Plano de Manejo PESM, 2006).
Figura 4: Vista do
complexo da Usina Henry
Borden,
antes
da
construção
da
Via
Anchieta. No lado direito,
aparecem o conjunto da
Fábrica de Papel e o bairro
Fabril. Ao fundo, a linha
férrea
de
Pilões
acompanha o morro. No
centro da foto, as pontes
por onde passava o ramal
ligando a Usina à Linha
Férrea da SPR.
Foto:
site Trilhos na Serra
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Figura 5: Ruína da Vila de Itutinga – O primeiro hospital
Fonte: Sistema Ambiental Paulista, 2014.
A Floresta Amazônica do Parque Estadual da Serra do Mar traz benefícios para a
região metropolitana de São Paulo, e mesmo da Baixada Santista e do Distrito Industrial de
Cubatão, pois contribui para a melhoria da qualidade do ar, aumentando a umidade relativa
e melhora as condições climáticas de maneira geral, prestando assim um serviço ambiental
às populações humanas vizinhas. A mata colabora ainda para a formação de um
revestimento natural das encostas da serra, reduzindo o risco de deslizamentos do solo.
Porém, o Plano de Manejo do Parque Estadual da Serra do Mar considera que o Núcleo
Ituting -Pilões é o setor mais problemático do PESM em virtude dos vetores de pressão sobre a
biodiversidade ali existentes. É neste núcleo que estão localizadas as principais rodovias que ligam
o litoral paulista ao planalto (Sistema Anchieta-Imigrantes) e, também, uma complexa rede de
ferrovias, torres, linhas de alta tensão, dutos, antenas e hidrelétricas. Outro problema importante é a
forte concentração demográfica existente em seu entorno, uma vez que ele está situado entre as
regiões metropolitanas de São Paulo e da Baixada Santista. Como consequência, as invasões, as
ocupações irregulares, a caça, o corte seletivo de vegetação (principalmente a palmeira Jussara) e a
poluição dos recursos hídricos ocorrem com maior intensidade.
Além disso, a ocorrência de escorregamentos de terras, devido ao alto índice
pluviométrico aliado ao relevo escarpado, é um fato agravado pela ação humana, quer nas
obras viárias, quer nos desmatamentos e ocupações desordenadas. O Núcleo ItutingaPilões no município de Cubatão-SP, possui em seus limites algumas áreas de ocupação
irregular - os três Bairros-Cota (Cota 95/100, Cota 200, que é o mais povoado e o Cota
500), Água Fria e Sítio dos Queirozes (Figura 6)
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Figura 6: Bairros presentes do Núcleo Itutinga-Pilões em Cubatão-SP
Fonte: Programa de Recuperação Socioambiental de Recuperação da Serra do Mar e
Mosaicos da Mata Atlântica, 2013.
Em especial os bairros Cota, tiveram o processo de ocupação no início na década de
1940, com a construção das rodovias Anchieta e Imigrantes, no qual, os trabalhadores e
suas famílias foram alocados na região, que passou a ser conhecida como Bairros Cota,
nome derivado de acordo com a cota topográfica, a altura da montanha em relação ao nível
do mar.
Segundo o geólogo e pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT),
especialista na área de gestão de riscos e desastres naturais, Agostinho Ogura, a ocupação
aconteceu por conta da logística da obra da Anchieta. Os trabalhadores, pela necessidade,
eram obrigados a criar esses acampamentos em determinados níveis da região, tanto no
planalto, no meio da encosta e na base da encosta.
Com o desenvolvimento do polo industrial de Cubatão que se seguiu nas décadas
de 1950 e 1960 esses primeiros núcleos urbanos sofreram uma expansão, atualmente, cerca
de sete mil moram em nove núcleos de ocupação irregular nas encostas da Serra do Mar
(Figura 7 e 8). Em 2007, o governo paulista determinou que a Secretaria da Habitação e do
Meio Ambiente (SMA), por intermédio da Companhia de Desenvolvimento Habitacional e
Urbano (CDHU), desse início ao Programa de Recuperação Socioambiental da Serra do
Mar.
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Figura 7: Vista de porção do Bairro Cota, na área
Conhecida como Grotão.
Fonte: Instituto de Pesquisa Tecnológica, 2010.
Figura 8: Vista aérea do bairro Cota 200.
Fonte: Prefeitura Municipal de Cubatão, 2002.
Esse projeto de natureza ambiental e social envolve a remoção de um grande
número de pessoas e a recolocação delas em lugares mais seguros, além de realizar a
recomposição dessas áreas com vegetação florestal e a manutenção de setores de menos
risco. Os locais que apresentam menores riscos serão urbanizados com infraestrutura
especifica e serviços públicos. As estimativas são de que cerca de cinco mil famílias
deixem o local e outras 2.500 consolidem a ocupação nas áreas onde é possível a
urbanização. Os locais de maiores riscos estão localizados nos trechos das Cotas 100 e 200
e os menores são nos setores 400 e 500 (Programa de Recuperação Socioambiental de
Recuperação da Serra do Mar e Mosaicos da Mata Atlântica, 2013).
No ano de 2011, deu-se o início a demolição dos bairros Cota. Como resultado
dessa ação, é possível perceber a mudança na paisagem com a “clareira” aberta no meio da
mata e os destroços das antigas moradias espalhados no alto da ocupação. Nesse ano, dos
5.350 imóveis demarcados em áreas de preservação ambiental da serra, 1.579 foram
derrubados em quatro meses. Até 2016, o objetivo é reflorestar com espécies nativas e
transformar em um jardim botânico (Jornal Estadão, 2011).
A limitação do contingente populacional que ocupa trechos do Núcleo ItutingaPilões, evita não apenas os problemas de desmatamentos e deslizamentos, como também a
contaminação de águas superficiais, caça e extrativismo ilegal, entre outros.
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3.2. Material Bibliográfico e Cartográfico
O levantamento e a revisão dos materiais bibliográfico e cartográfico, compõem
etapas importantes para o desenvolvimento e evolução da pesquisa. Os materiais
bibliográficos sobre a área referem-se a leitura e revisão de temas relacionados a
planejamento e monitoramento ambiental, evolução da paisagem e sensoriamento remoto.
Os materiais cartográficos para realizar o calculo do NDVI para os anos de 1986, 1991,
1995, 1999, 2005, 2010 e 2011, foram selecionadas imagens do sensor TM/Landsat-5
adquiridas gratuitamente no website do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE.
Entre as imagens disponíveis neste catálogo online, optou-se por pelo mesmo período nos
anos escolhidos. Desta forma, buscou-se comparar imagens em uma mesma estação do ano
a fim que fatores determinantes à resposta espectral da imagem, logo também às análises
deste trabalho, estejam em patamares equivalentes como, por exemplo, o ciclo anual da
vegetação e o de chuvas.
O georreferenciamento de todas as imagens foi refinada com base na folha
topográfica digital. Ao final, as imagens foram recortadas pelo limite da área de estudo. O
Sistema de Informações Geográficas utilizado para a confecção do cálculo e dos mapas
finais foi ArcGIS Desktop 10 da empresa ESRI.
3.2.1. Índice de Vegetação por Diferença Normalizada
O NDVI, proposto por Rouse et al., (1973), é frequentemente utilizado para
estabelecer relações entre o padrão de evolução da cobertura vegetal ao longo do tempo
(Motta et al., 2003). Este índice é calculado a partir de valores de reflectância das bandas
referentes ao espectro do vermelho e ao infravermelho próximo. No caso do sensor
utilizado neste trabalho, o Thematic Mapper (TM) do satélite LANDSAT 5, estas bandas
são respectivamente a de número 3 e 4.
Antes do cálculo do NDVI, é necessário a transformação dos números digitais das
bandas 3 e 4 de cada cena em reflectância. Todavia, o primeiro passo é calcular a radiância
espectral. Para isto, foi utilizada a equação (Eq. 1) proposta por Chander et al., (2007):
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Onde: Li é a radiância espectral na banda i em W.m-2.sr-1.μm-1; Li,max e Li,min
os valores de radiância máxima e mínima na banda i, respectivamente; NCi o nível de
cinza na banda i.
O cálculo da radiância espectral é um passo fundamental para comparar os dados de
diferentes sensores ou sensores em diferentes calibrações, que é o caso deste trabalho. Em
maio de 2003, o sensor TM do satélite LANDSAT 5 sofreu mudanças na sua calibração
(Chander et al., 2007; Chander e Markham, 2003). Sendo assim, o cálculo da radiância
espectral provê uma escala radiométrica comum entre as imagens das cenas adotas neste
trabalho. A partir da radiância espectral, calcula-se a reflectância aparente da superfície.
Foi utilizada equação (Eq. 2) adaptada de Chander e Markham (2003) em Folhes (2005):
Onde: ro,i é a reflectância espectral na banda i; dr o inverso do quadrado da
distância Terra-Sol em unidade astronômica; Eo,i o valor médio da irradiância solar
exoatmosférica na banda i em W.m-2.μm-1 (constante solar); θ o ângulo solar zenital; Li é
a radiância espectral na banda i em W.m-2.sr-1.μm-1. Com os valores de reflectância
aparente, calcula-se o NDVI por meio da fórmula (Eq. 3):
Onde: r = reflectância; ivp = espectro eletromagnético do canal infravermelho; v =
espectro eletromagnético do canal vermelho; O índice assume valores entre -1 e 1, sendo
que a vegetação possui valores positivos. Para corpos d'água e áreas úmidas o NDVI tem
uma resposta negativa. A partir da obtenção dos índices dos três anos das cenas, subtraiuse pixel a pixel os índices dos anos de 2011 com 1986, 1991, 1995, 1999, 2005, 2010.
É importante destacar que a imagem resultante do cálculo desta diferença detecta
diferentes alterações na vegetação, desde as mais sutis às mais intensas. Desta forma, é
pertinente destacar as alterações relevantes, como por exemplo, desmatamentos ou
queimadas, das alterações do ambiente como um todo, como por exemplo, um ano com o
período mais seco ou mais chuvoso.
Como a disposição de valores de NDVI segue uma distribuição estatística normal
(Baptista et al., 2005), a subtração destes valores também segue. Podemos então utilizar o
desvio padrão e a média para estabelecer limiares de importância a estas diferenças de
índice entre os anos.
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As variações ambientais como um ano mais seco tendem a afetar o NDVI de toda a
área, influenciando na média dos valores. Devido às dimensões da área de estudo, outras
variáveis não foram consideradas na metodologia. A absorção da radiação eletromagnética
pela atmosfera também afeta o valor da média da diferença. Já alterações como
desmatamento ou regeneração da vegetação ocorrem localmente e tendem a fornecer
valores distantes da média, onde podemos medir esta distância à média em função do
desvio padrão.
Sendo assim, com base na quantidade de vezes que o valor de diferença de NDVI
de um pixel está distante da média das diferenças, podemos destacar as variações mais
significativas. Este trabalho considerou as seguintes distâncias em relação à M (média) e
DP (desvio padrão):
- De (M - DP) até (M + DP): "Pouca Variação";
- Maior do que (M + DP) e menor do que (M + 2DP): "Variação Positiva";
- Maior do que (M + 2DP): "Alta Variação Positiva";
- Menor do que (M - DP) e menor do que (M - 2DP): "Variação Negativa";
- Menor do que (M - 2DP): "Alta Variação Negativa" e
- Na curva normal padrão, 68,26% dos valores pertencem a faixa (M ± DP).
4.
Resultados esperados
Espera-se obter dados da média, desvio padrão e o coeficiente de variação das
diferenças dos índices com o cálculo NDVI e assim, através de seu produto final e pela
análise qualitativa realizada nas imagens, perceber em quais áreas do Parque Estadual
Serra do Mar Núcleo Itutinga-Pilões que tiveram alterações significativas no espaço/tempo
de estudo da cobertura vegetal. Para a interpretação da diferença do cálculo do NDVI, será
escolhida a seguinte categorização: alta variação negativa (sendo a maior perda da
vegetação); variação negativa (perda baixa da vegetação); a pouca variação representada
(com estabilidade, nem perda, nem ganho da vegetação); a variação positiva (com ganho
baixo da vegetação); e a alta variação positiva (com ganho alto da vegetação).
5. Considerações finais
A necessidade de técnicas de rápida execução e baixo custo faz com que o
sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica fiquem mais conhecidos e
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utilizados no planejamento ambiental. De maneira geral, as técnicas de sensoriamento
remoto utilizadas para o levantamento do índice de cobertura vegetal ao longo do
espaço/tempo, para a identificação de áreas desmatadas, dentre outras aplicações, veem
sempre agregar de modo positivo os mais variados trabalhos realizados por equipes
multidisciplinares. No caso do exemplo desse trabalho, serve como uma base que
possibilita o monitoramento da área de mata atlântica, bem como sua manutenção e/ou
recuperação, além de permitir um desenvolvimento mais sustentável para as Unidades de
Conservação com base em estudos mais aprofundados e que abordem as esferas social,
econômica e ambiental.
BIBLIOGRAFIA CITADA
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do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM). Instituto Florestal. São Paulo, 2006.
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Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC)
Florianópolis, Santa Catarina
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