ANÁLISE COMPARATIVA DOS DADOS DE NDVI DO MUNICÍPIO DE POÇOS DE CALDAS-MG PARA OS ANOS DE 1986 E 2010

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1 ANÁLISE COMPARATIVA DOS DADOS DE NDVI DO MUNICÍPIO DE POÇOS DE CALDAS-MG PARA OS ANOS DE 1986 E 2010 Guilherme Augusto Verola Mataveli ¹e Rúbia Gomes Morato² ¹Graduando no curso de Geografia pela Unifal-MG ²Professora do curso de Geografia Unifal-MG Resumo O uso de Sensoriamento Remoto e o Geoprocessamento mostra-se atualmente como uma forma extremamente eficiente quanto ao acompanhamento e monitoramento de mudanças no meio ambiente devido à ampla gama de recursos oferecidos pelas referidas Geotecnologias, como imagens de satélite, para a análise espacial. Essas mudanças são causadas, principalmente, pela intensificação da expansão urbana, sendo que esse processo é mais evidente nas cidades médias, como é o caso da área de estudo, e quase sempre ocorre de maneira desordenada culminando em alterações das condições naturais e ocupação de áreas que deveriam ser preservadas. Dentro do contexto apresentado o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), índice de vegetação obtido através da medida de refletâncias nas faixas espectrais do vermelho e infravermelho próximo do espectro eletromagnético, surge como uma técnica capaz de avaliar o vigor da vegetação e mensurar a perda da mesma. A técnica do NDVI se mostrou eficiente dentro dos objetivos traçados, pois a partir da mesma foi possível avaliar as alterações do município de Poços de Caldas em relação à vegetação entre os anos de 1986 e 2010, assim como elaborar mapas através dos quais foi possível identificar alterações da quantidade de vegetação e no uso e ocupação da terra na área de estudo entre os anos já citados. Palavras-chave: Sensoriamento Remoto; Monitoramento do meio ambiente; Índice de vegetação; Análise temporal, Poços de Caldas. Introdução O Brasil vem passando, desde a década de 1970, por um processo de expansão urbana considerável, sendo que na grande parte dos municípios brasileiros o crescimento urbano ocorre de forma desorganizada, sem que exista um planejamento quanto à preservação do patrimônio ambiental. Encontrar formas de conciliar o desenvolvimento urbano com a preservação do meio ambiente é uma tarefa árdua para os planejadores, já que a preservação de condições ambientais favoráveis não implica somente na manutenção da fauna e da flora nativa, mas também tem incidência direta sobre a qualidade de vida da população. O Sensoriamento Remoto apresenta um conjunto de técnicas eficaz para pesquisas relacionadas ao monitoramento da vegetação. Através de programas dedicados exclusivamente para tratamento de imagens, podem-se gerar diferentes composições de cores e classificações temáticas dos objetos nelas identificados, obtendo-se assim produtos como mapas temáticos que são usados para estudos de geologia, vegetação, uso do solo, relevo, agricultura, rede de drenagem, inundações, entre outros (SAUSEN, 2002). O processamento de dados obtidos a partir de imagens de satélites cria a possibilidade de se gerar uma série de indicadores sobre o vigor da vegetação e alterações na quantidade da mesma; sendo o NDVI o índice de vegetação mais usado atualmente. O NDVI -Normalized Difference Vegetation Index- é um índice discriminante para vegetação. Este índice é calculado usando imagens das bandas espectrais R(vermelho) e NIR (Infravermelho próximo). A vegetação absorve uma elevada parcela da luz vermelha incidente, provocando uma baixa reflectância na faixa espectral correspondente ao vermelho. 1

2 Em contrapartida, ela reflete uma grande parcela da energia relativa ao infravermelho. Baseado nesse grande salto de reflectância entre R e NIR foi proposto o NDVI, o qual é amplamente empregado como indicador de vegetação. A Equação NDVI=NIR-R/NIR+R é usada no cômputo do NDVI e é aplicada diretamente sobre cada par de pixels (R, NIR), produzindo um valor pertencente ao intervalo [ 1, 1]. Quanto mais próximo de 1, maior é a certeza de estar se tratando de um pixel de vegetação.(jensen, 2000) O município de Poços de Caldas está localizado na região sudoeste do estado de Minas Gerais (figura 1), fazendo divisa com o estado de São Paulo e distância aproximada de 470 km do Rio de Janeiro; 460 km de Belo Horizonte e 250 km de São Paulo. O clima de Poços de Caldas, segundo a classificação de Koppen, é do tipo Cwb- mesotérmico com inverno seco e verão brando. Ocorrem duas estações: o inverno de abril a setembro, com temperaturas baixas e menores índices pluviométricos, e o verão, de outubro a março, com temperaturas mais elevadas e maiores precipitações. O total pluviométrico médio anual é de 1482 mm e a temperatura média anual é de 19,9º C. A vegetação é caracterizada por dois tipos principais: campo e floresta tropical. Os campos são constituídos de gramíneas rústicas e elementos arbustivos baixos; a floresta tropical apresenta vegetação arbustiva e herbácea. Devido à altitude ocorrem pinheiros em pequenos agrupamentos ou isolados. Também merecem destaque as áreas exploradas pela mineração que foram reflorestadas. Quanto à Geologia o município está situado sobre o Planalto de Poços de Caldas, uma região de origem vulcânica com rochas alcalinas. A área vulcânica é delimitada por um anel de montanhas com altitudes variando de 1500 a 1700 metros. As rochas do interior do planalto são extremamente alteradas pela ação hidrotermal, enquanto as rochas circundantes são predominantemente granitos, gnaisses e metamórficas de alto grau, pertencentes ao embasamento cristalino. (Plano Diretor de Poços de Caldas-MG, 1992) A cidade possui população de mil habitantes (IBGE, 2010), sendo que o maior crescimento populacional ocorreu entre 1960 e Além disso, merece destaque sua atuação como importante pólo turístico e industrial do Sul de Minas Gerais. Como pôde ser percebido a área de estudo apresenta desenvolvimento acelerado e um patrimônio ambiental relativamente alto, sendo assim o presente trabalho procura apresentar as alterações na quantidade de vegetação do município de Poços de Caldas entre os anos de 1986 e 2010 por meio de NDVI. Para cumprir o objetivo traçado foram gerados mapas de NDVI dos anos de 1986 e 2010 a partir de imagens do sensor TM do satélite LANDSAT-5. Os dados obtidos foram processados por meio do SIG Ilwis versão 3.4. Figura 1: Localização do município de Poços de Caldas no estado de Minas Gerais 2

3 Metodologia As imagens, adquiridas no site do INPE, foram obtidas através do satélite Landsat 5 sensor TM com 30m de resolução espacial; cabe ressaltar que as duas imagens foram obtidas na mesma época do ano (entre os meses de maio e julho), a fim de evitar confusões durante o cálculo do NDVI. O processamento da imagem ocorreu no software Ilwis versão 3.4 e teve início com a importação das bandas 3 e 4 das cenas de 1986 e Após a importação foi criado um sistema de coordenadas com as informações contidas na carta topográfica do IBGE escala 1: A etapa seguinte do processamento consistiu na correção geométrica da imagem, a fim de aumentar a precisão geográfica na área de estudo; o método utilizado para o georreferenciamento foi o de pontos de controle, que consiste em encontrar pontos identificáveis na imagem e em uma base cartográfica conhecida (CROSTA, 1992). Foram selecionados 30 pontos de controle para cada cena O próximo passo praticado foi o cálculo do NDVI, de forma automática no Ilwis, através da seguinte fórmula: NDVI=NIR-R/NIR+R, onde NIR corresponde à banda do infravermelho próximo e R à banda do vermelho. Para obter um maior detalhamento da área de estudo a imagem foi recortada tendo como base o limite municipal de Poços de Caldas. Por fim foi criada uma representação atribuindo cores a determinados intervalos inseridos dentro do NDVI, a fim de facilitar a percepção de mudanças no índice quando comparadas as imagens. Para realçar as informações contidas nos mapas foi desenvolvido um layout de acordo com os princípios da Cartografia Temática contendo as informações básicas para o bom entendimento de um mapa: título, legenda, norte geográfico, grid de coordenadas, escala gráfica, fonte e autor. Resultados e Discussão Como é possível observar nas imagens de NDVI dos anos de 1986 e 2010 (Figura 2) as áreas que apresentam cores que tendem do verde claro para o verde escuro indicam maior densidade de vegetação. Nota-se um certo aumento de áreas com um valor mais alto no índice NDVI, áreas representadas por tonalidades de verde mais escuras, mas isso não significa necessariamente o aumento das áreas de mata nativa; esse incremento de áreas mais verdes está ligado ao avanço da silvicultura, principalmente na região Sudoeste do município. Também contribui para esse incremento o reflorestamento de antigas áreas de mineração, que são recuperadas através do plantio de eucalipto e pinus nas áreas degradadas pela atividade de extração de minérios. 3

4 Figura 2: Imagens de NDVI do município de Poços de Caldas nos anos de 1986 e 2010 Outro fator determinante para a mudança no NDVI foi a expansão urbana, como pode ser observado na comparação dos mapas de uso da terra do município de Poços de Caldas entre os anos de 1986 e 2010 (Figura 3). Figura 3: Mapas de uso da terra do município de Poços de Caldas para os anos de 1986 e

5 As áreas mais recentemente antropizadas apresentaram queda no índice de vegetação. Outro fato relevante para a alteração do NDVI foi a construção da represa do Cipó, já que as áreas de água apresentam valores negativos ou próximos de zero. Núvens, água e neve têm reflectâncias maiores no visível do que no infravermelho, sendo que nestas condições o NDVI tem valores negativos. Rochas e solo exposto têm reflectâncias similares nessas duas bandas e o resultado no índice de vegetação é aproximadamente zero. Os valores mais altos do NDVI estão associados a um maior vigor na vegetação (HOLBEN, 1986). Conclusões A técnica de NDVI mostrou-se eficaz dentro dos objetivos estabelecidos, já que seu emprego possibilitou avaliar as condições da área de estudo quanto a alterações na vegetação, assim como elaborar mapas identificando as áreas que sofreram maiores alterações. Isso torna evidente a importância do Sensoriamento Remoto e o Geoprocessamento como ferramentas para o planejamento. Cabe ainda ressaltar que o crescimento do município de Poços de Caldas deve ser compatibilizado com a preservação da vegetação, a fim de promover a sustentabilidade da fauna e da flora e garantir uma melhor qualidade de vida para a população. Referências -CROSTA, A. P. Processamento digital de imagens de Sensoriamento Remoto. Campinas: Unicamp, p. - HOLBEN,B.N. Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVRHH data. International Journal of Remote Sensing.v.7,n.11,p , IBGE.Censo2010.Disponívelem: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/censo2010/>. Acesso em 11 nov JENSEN, J. R. Remote sensing of the environment-an Earth resource perspective. New Jersey, Prentice Hall, p. - PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS. Plano Diretor de Poços de Caldas (MG). Leitura Técnica. Poços de Caldas: SEPLAN - Secretaria de Planejamento e Coordenação, SAUSEN,T.M. Sensoriamento Remoto e suas Aplicações para Recursos Naturais. Coordenadoria de Ensino, Documentação e Programa Especiais. São José dos Campos: INPE,

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