Susceptibilidade à Desertificação Motivação

Transcrição

1 Indicadores de desertificação Amílcar Soares & Maria João Pereira (IST/UTL)

2 Susceptibilidade à Desertificação Motivação Modelo Conceptual: 1- Introdução da componente dinâmica no indicador de susceptibilidade à desertificação 2- Identificação das classes LULC sensíveis à dinâmica dos factores biofísicos. 2

3 Susceptibilidade à Desertificação Duas etapas fundamentais: Caracterização da dinâmica do clima (precipitação) e factores biofísicos (vegetação e solo) Caracterização espacial do índice de susceptibilidade à desertificação condicionado ao clima, vegetação e solo

4 Enquadramento da Metodologia Precipitação Precipitação extrema, RL1,... Média, Variância, m/σ, declive,... Análise do NDVI por classe LULC Análise do Brilho por classe de LULC Indicadores climáticos C(x) Indicadores biofísicos B(x) Relações bi-variadas Co-estimação Indicadores de desertificação 4

5 Indicador de Susceptibilidade à Desertificação Caracterização da dinâmica dos factores biofísicos, através de dados de observação da Terra, condicionados aos mapas de ocupação do solo (LULC) Mapas de LULC -Lc Mapas climáticos - C(i) Factores biofísicos Vegetação, Solo: V(i), S(i) DW-E Map = prob(i(x) C(x), V(x), S(x) ) 5

6 Dados 1. Globcover LULC Desertwatch LULC 2. Precipitação diária (20 anos) ERA Interim 3. Índice radiométrico de vegetação (NDVI) imagens de Landsat e de Meris 4. Índice radiométrico do solo (Componente do brilho - tasseled cap transform) imagens de Landsat 6

7 Clima 7

8 Clima Dados ERA INTERIM - European Center for Weather Forecast RL1 Número de dias com precipitação inferior a 1mm durante o ano hidrológico (indicador de seca) Componente estática Baseada na média do RL1 para um longo período de tempo Componente dinâmica Baseada na tendência variância do RL1 ao longo do tempo 8

9 Precipitação anual média de 20 anos 9

10 Precipitação anual variância de 20 anos 10

11 RL1- média de 20 anos 11

12 RL1- variância de 20 anos 12

13 clima Declive da tendência da Variância do RL1 ao longo do tempo Portugal 13

14 clima Declive da tendência da Variância do RL1 ao longo do tempo Brasil 14

15 clima Declive da tendência da Variância do RL1 ao longo do tempo Moçambique 15

16 Climate Static Component C S (x) = Max Max ( RL1 average) RL1 average ( RL1 average) Min( RL1 average) Dynamic Component C D (x) = 0 min slope RL1slope 2x min slope if RL1slope> min slope otherwise 16

17 Portugal Componente estática Componente dinâmica 17

18 Brazil Componente estática Componente dinâmica 18

19 Mozambique Componente estática Static Component Componente dinâmica Dynamic Component 19

20 Vegetação & Solo 2

21 Vegetation and soil NDVI Brilho (Tasseled Cap Transformation) 21

22 Vegetação 22

23 Solo 23

24 Vegetação V(x) e Solo S(x) As variáveis V(x) e S(x) assumem valores entre [0, 1], são calculadas através da trãnsformação linear da média do NDVI e do Brilho, respectivamente, em cada poligono do mapa de LULC, de acordo com as seguintes expressões:

25 Vegetação V(x) Land use classes Portugal Brazil Mozambique NDVI (HSD) NDVI (LSD) NDVI (HSD) NDVI (LSD) NDVI (HSD) NDVI (LSD) Áreas artificiais Áreas agrícolas Florestas Matos Pastos naturais Vegetação esparsa Áreas ardidas Praias, dunas, planícies de areia e rochas Zonas húmidas Corpos de água

26 Solo S(x) Land use classes Bright (HSD) Portugal Brazil Mozambique Bright (LSD) Bright (HSD) Bright (LSD) Bright (HSD) Áreas artificiais Bright (LSD) Áreas agrícolas Florestas Matos - - Pastos naturais Vegetação esparsa Áreas ardidas Praias, dunas, planícies de areia e rochas Zonas húmidas Corpos de água

27 Vegetação & Solo B(x) Uma nova variável é gerada B(x) é gerada a partir de V(x) e S(x), considerando para cada classe de LULC a componente mais discriminante em termos de susceptibilidade à desertificação:,,

28 Vegetation&Soil B(x) 1999 Brasil Norte

29 Índice de susceptibilidade à desertificação 2

30 Índice de susceptibilidade à desertificação Considerando I(x 0 ) Є [0, 1], tal que: I(x 0 ) = 1 máxima susceptibilidade I(x 0 ) = 0 mínima susceptibilidade Esta variável pode ser estimada através da combinação linear dos dados de C(x i ) e B(x 0 ) (função da classe de LULC) co-localizada em x 0 utilizando co-located cokriging: 30

31 Índice de susceptibilidade à desertificação O indicador de susceptibilidade é dado pela média de ambas as componentes: I ( x) =λ I ( x) + λ I ( x) s S D D 31

32 Índice de susceptibilidade à desertificação escala nacional Portugal 32

33 Índice de susceptibilidade à desertificação escala local Portugal 33

34 Índice de susceptibilidade à desertificação Brasil 34

35 Índice de susceptibilidade à desertificação Moçambique 35

36 Índice de susceptibilidade à desertificação escala regional 36

37 Validação 3

38 Qualidade Estacional da Ocupação 0.95 Box Plot of Comp_estatica2000 grouped by Desert_1 DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c Comp_estatica Muito degradada Desert_1 Box Plot of Comp_estatica2007 grouped by Desert_1 DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes Degradada 2 Qualidade média (adaptada) Bom estado / para climax Climax estacional 5 Comp_estatica Desert_1 Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes

39 Tendência da Qualidade Estacional da Ocupação 0.7 Box Plot of Comp_dinamica2000 grouped by Desert_2 DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c 0.6 Comp_dinamica A degradar-se acentuadamente Desert_2 Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes A degradar-se (qualidade a regredir) Estável Box Plot of Comp_dinamica2007 grouped by Desert_2 DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c Em recuperação (qualidade a progredir) 4 Comp_dinamica Desert_2 Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes A tender para o climax estacional 5 39

40 Mozambique Componente estática Static Component Componente dinâmica Dynamic Component 40

41 Mozambique Componente estática Static Component Componente dinâmica Dynamic Component 41

42 Dynamic Component Static Component Climatic Component

43 Validação do indicador 0.85 Box Plot of Nacional_2000 grouped by Desertific DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c 0.85 Box Plot of Nacional_2007 grouped by Desertific DWE_alentejo_algarve_2000_ v*240c Nacional_ Nacional_ Desertific Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes Desertific Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes 43

44 Obrigada! 4