VARIABILIDADE DO NDVI NA BACIA DO RIO TRUSSU CEARÁ

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Matilde de Barros Ferreira
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1 VARIABILIDADE DO NDVI NA BACIA DO RIO TRUSSU CEARÁ E. R. F. Lêdo 1 ; F. D. D. Arraes 2 ; M. G. Silva 3 ; D. H. Nogueira 4 RESUMO: Este trabalho teve por objetivo analisar e interpretar a evolução temporal dos valores do NDVI, na bacia do Rio Trussu - Ceará, através do uso de imagens LANDSAT 5, no período de 1987 a Utilizou-se o software ERDAS IMAGINE 9.0 os tratamentos de imagem, operações matemáticas se estimar o NDVI. Os resultados obtidos ao longo do período estudado mostraram uma elevação nos valores de NDVI menores que zero, consequência do acréscimo de corpos hídricos, e uma redução nos valores de NDVI próximos a 0,48 considerados como de vegetação densa. PALAVRAS-CHAVE: índice de vegetação, sensoriamento remoto, bacia hidrográfica. VARIABILITY OF NDVI RIVER BASIN TRUSSU STATE CEARÁ, BRAZIL ABSTRACT: This study aimed to analyze and interpret the temporal evolution of the NDVI values in the river basin Trussu - Ceará, through the use of LANDSAT 5, in the period 1987 to We used the software ERDAS IMAGINE 9.0 image treatments, mathematical operations to estimate the NDVI. The results obtained throughout the study period showed an increase in NDVI values less than zero, the result of addition of water bodies, and a decrease in NDVI values close to 0.48 considered as dense vegetation. KEY WORDS: vegetation index, remote sensing, watershed. INTRODUÇÃO A humanidade ao longo do tempo vem alterando das mais diversas formas o espaço em que vive quase sempre de forma desordenada e sem planejamento, destacando-se a agricultura e urbanização (Nóbrega, 2008). As consequências desta forma predatória de exploração do solo 1 Bolsista PIBICT/FUNCAP, Aluno do Curso de Tecnologia em Irrigação e Drenagem do IFCE Campus Iguatu, Rodovia Iguatu/Várzea Alegre, Km 05 Iguatu CE, Fone (0xx88) , eder_ramon@hotmail.com; 2 Doutorando, ESALQ/USP, Piracicaba, dirceuarraes@gmail.com; 3 Graduando em Irrigação e Drenagem, IFCE Campus Iguatu; 4 Prof. D. Sc. IFCE - Campus Iguatu, dijaumahonorio@ifce.edu.br

2 tem repercutido na qualidade de vida das populações, afetando o equilíbrio ambiental das áreas drenadas pelas bacias hidrográficas. A conscientização sobre o uso dos recursos naturais cresce a cada dia e estudos sobre mudanças globais e seus impactos têm sido destacados no campo das ciências da natureza (Gurgel et al., 2003). As técnicas de sensoriamento remoto mostram-se altamente efetivas, uma vez que o uso de imagens de satélites tem permitindo uma avaliação das condições da superfície terrestre de modo rápido, a um custo operacional relativamente baixo, além de uma compreensão mais detalhada tanto do padrão de cobertura do espaço como do nível da alteração deste padrão. Proporcionando o conhecimento acurado do nível de degradação, fundamental para qualquer plano de fiscalização e recuperação de áreas antropizadas (Antunes, 2003). Dentro das ferramentas do sensoriamento remoto, a manipulação de valores de respostas espectral, permite a obtenção dos chamados índices espectrais de vegetação, como o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (Normalized Difference Vegetation Index NDVI), que têm se destacado em diversas linhas de pesquisa, principalmente para a identificação e o monitoramento do vigor da cobertura florestal (Junges et al., 2007). Pelo exposto, este trabalho teve por objetivo analisar e interpretar a variabilidade espacial e temporal do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) nos últimos 25 anos, além de observar a influência do regime pluviométrico nos valores de NDVI na área em estudo. MATERIAL E MÉTODOS A área em estudo foi a bacia do Rio Trussu que está localizada dentro da bacia do Alto Jaguaribe, englobando quatro munícipios: Acopiara, Jucás, Saboeiro e Iguatu, entre as coordenadas geográficas 6º S a 6º S e longitudes 39º W a 39º W (Figura 1), com área de 2.276,8 km 2. Nesta bacia encontrase grande quantidade de água acumulada no açude público Roberto Costa, construído em O clima da região é do tipo BSw'h', clima semiárido. A evapotranspiração potencial da região é de mm ano -1, e o total médio anual da precipitação pluviométrica de 750 mm (Palácio, 2004). Os dados de precipitação pluviométricas utilizados na área de estudo foram obtidos junto á FUNCEME para a estação localizada no município de Iguatu, e corresponde ao total precipitado até o dia do imageamento da área. Na realização do estudo foram utilizadas oito imagens obtidas pelo sensor Mapeador Temático (TM) do Landsat 5. Adquiridas junto a Divisão de Geração de Imagens (DGI) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), órbita/ponto 217/64, para os dias: 12/09/1987, 24/08/1992, 12/08/1999, 01/08/2001, 23/08/2003, 03/09/2007, 21/09/2008 e 29/08/2011. Adquiridas sob a condição de céu claro. Para manuseio e processos entre

3 as bandas, recorte e outras tarefas, fez-se necessário a utilização do software Erdas IMAGINE 9.0, do Laboratório de Geoprocessamento do Instituto de Ensino, Ciência e Tecnologia do Ceará IFCE Campus Iguatu. O valor do NDVI foi obtido por meio da razão entre a diferença da reflectância do infravermelho próximo (ρ 4 ) e a do vermelho (ρ 3 ), normalizada pela soma de ambas (Allen et al., 2002), ou seja: 4 3 NDVI (eq.1) 4 3 em que, ρ 4, ρ 3 - correspondem às reflectâncias das bandas 4 e 3 do sensor TM Landsat 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO A distribuição de frequência dos valores de NDVI na área de estudo nas diferentes imagens referentes a cada ano de estudo esta disposta na Tabela 1. Singh et al. (2003) afirma que os valores negativos de NDVI representam corpos hídricos. Para a bacia em estudo, os valores de NDVI menores que zero variaram ao longo do período estudado, elevando-se ano a ano, excetuando-se para Indicando a variabilidade dos espelhos d agua da pequena açudagem. Observa-se uma elevação considerável dos valores negativos, entre os anos de 1992 e 1999, uma vez que o açude Roberto Costa foi construído em 1996 e cobriu uma extensa área da bacia. Dentre os valores de NDVI que variam de 0 a 0,10, o ano que apresentou maior porcentagem foi o ano de Segundo Nicácio (2003) valores de NDVI próximos a 0,15 representam solo nu. Os valores entre 0 e 0,21 estão dentro de intervalo de classe que caracterizam áreas com vegetação rala ou não vegetadas, bastante presentes em regiões semiáridas, bem como Barbosa et al. (2006) observou em estudo no nordeste brasileiro, valores de NDVI em meses com completa ausência de chuva. Para a bacia em estudo, observado na frequência de valores de NDVI que variam no intervalo entre 0 e 0,21, uma elevação entre os anos de 1987 e 2003, observa-se também uma tendência de redução na frequência de áreas com NDVI entre 0,31 e 0,48. Fato esse pode demostrar uma possível modificação do uso da terra na área em estudo, não podendo confirmar totalmente, devido o caráter dinâmico e multidisciplinar dos processos naturais e suas relações com o NDVI, dentre eles podemos citar a precipitação como um dos elementos de mais influencia. Arraes et al. (2010), trabalhando em área ao redor do açude Orós, Ceará, buscando analisar a variabilidade do NDVI nesta área, observou uma redução progressiva na frequência de valores de NDVI maiores que 0,48 no período por ele estudado. De acordo com a Figura 2, podemos destacar os anos de 2001 e 2003, sendo ambas as imagens coletadas no mês de agosto, nota-se uma redução dos valores médios do NDVI,

4 enquanto que a precipitação acumulada apresentou um maior valor em Pode-se atribuir a redução dos valores médios do NDVI para o ano de 2003 como consequência de uma má destruição de precipitação temporal quando comparada a ano de CONCLUSÃO O NDVI calculado através das imagens LANDSAT 5 mostraram-se apropriado para observar mudanças na cobertura vegetal na bacia do rio Trussu. O índice mostrou grande dependência da vegetação nativa da região com a quantidade e distribuição temporal da precipitação pluviométrica. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, R. G.; TASUMI, M.; TREZZA, R.; WATERS, R.; BASTIAANSSEN, W. Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) Advanced training and User s Manual, Idaho, p. ANTUNES, A. F. B. Classificação de ambiente ciliar baseada em orientação a objeto em imagens de alta resolução espacial. 2003, 147p. Tese (Doutorado em Ciências Geodésicas) Universidade Federal do Paraná, Curitiba. ARRAES, F. D. D.; ANDRADE, E. M.; SILVA, B. B.; CHAVES, L. C. G.; TEIXEIRA, A. S. Variabilidade do NDVI na área em torno do açude Orós Ceará. Revista brasileira de Agricultura Irrigada, v. 4, p , GURGEL, H. C.; FERREIRA, N. J.; LUIZ, A. J. B. Estudo da variabilidade do NDVI sobre o Brasil utilizando-se a análise de agrupamento. Revista Brasileira de engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 7, n. 1, p , JUNGES, A. H.; ALVES, G.; FONTANA, D. C. Estudo indicativo do comportamento do NDVI e EVI em lavouras de cereais de inverno da região norte do Estado do Rio Grande do Sul, através de imagens MODIS. In: XIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 13, 2007, Florianópolis. Anais... Florianópolis: UFRGS, NÓBREGA, R. S. Modelagem de impactos do desmatamento nos recursos hídricos da bacia hidrográfica do Rio Jamari (RO) utilizando dados de superfície e do TRMM f. Tese (Doutorado em Meteorologia). Universidade Federal de Campina Grande. Campina Grande, PALÁCIO, H. A. Q. Índice de qualidade das águas na parte baixa da bacia hidrográfica do Rio Trussu f. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, SINGH, R. P.; ROY, S.; KOGAN, F. Vegetation and temperature condition indices from NOAA- AVHRR data for drought monitoring over India. International Journal of Remote Sensing, v. 24, n. 22, p , 2003.

5 Tabela 1 - Distribuição de frequência do NDVI nos diferentes anos de estudo na bacia do rio Trussu. Frequência relativa (%) Ano < 0,00 0,00-0,10 0,10-0,21 0,21-0,31 0,31-0,48 > 0, ,297 0,091 0,455 12,696 80,165 6, ,152 0,143 0,298 41,746 51,195 6, ,777 0,085 0,414 11,942 79,376 7, ,858 0,107 2,388 24,267 46,491 25, ,015 1,083 35,31 44,102 15,105 3, ,861 0,192 15,511 70,306 11,987 1, ,048 0,248 12,705 64,341 19,323 2, ,236 0,188 1,372 19,73 59,263 18,211 Figura 1 Localização da bacia em estudo. Figura 2 Valor médio do NDVI e a precipitação acumulado anual para a bacia em estudo.

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