MAPEAMENTO DAS ÁREAS OCUPADAS COM CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO DO TRIÂNGULO MINEIRO E ALTO PARANAÍBA-MG

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1 PIBIC-UFU, CNPq & FAPEMIG Universidade Federal de Uberlândia Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação DIRETORIA DE PESQUISA MAPEAMENTO DAS ÁREAS OCUPADAS COM CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO DO TRIÂNGULO MINEIRO E ALTO PARANAÍBA-MG Laís Naiara Gonçalves dos Reis 1 Universidade Federal de Uberlândia, Campus Santa Mônica, Av. João Naves de Ávila 2121, Uberlândia/MG, CEP lais_ungida@hotmail.com Jorge Luís Silva Brito 2 jbrito@ufu.br Resumo: Para entender a nova regionalização da cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG, essa pesquisa buscou identificar e mapear as áreas dessa cultura na mesorregião por meio das técnicas de sensoriamento remoto. Utilizou-se o software SPRING 4.3 para o processamento digital das imagens LANDSAT/TM com composição colorida 3B4R5G de setembro de 2008 com resolução espacial 30x30 m. Os municípios de Campo Florido-MG e Canápolis-MG foram escolhidos como amostras para estabelecer a metodologia de identificação da cana-deaçúcar. As categorias identificadas por meio dessa técnica registraram diferentes estádios fenológicos da cana-de-açúcar como: área de rebrota ou reformada, solo preparado ou cana-deaçúcar jovem, cana-de-açúcar média e cana-de-açúcar adulta. Como resultado dessa pesquisa observou-se que as áreas da mesorregião estudada que fazem fronteiras com São Paulo e com o Goiás, principalmente ao longo do vale do rio Paranaíba e do rio Grande são regionalizadas pela cana-de-açúcar. O Triângulo Mineiro-MG possui mais de 90% das áreas mapeadas com cana-deaçúcar em relação ao Alto Paranaíba-MG. Palavras-chave Sensoriamento Remoto, Cana-de-açúcar, mapeamento. 1. INTRODUÇÃO As fronteiras das lavouras de cana-de-açúcar têm aumentado no Triângulo Mineiro/ Alto Paranaíba-MG (figura 01), as pastagens estão sendo ocupadas por essa cultura, principalmente depois da criação do programa Proálcool em 1975, que tinha como objetivo reduzir a importação de petróleo e utilizar mais o álcool. Dessa forma, a demanda por esse produto aumentou. Conforme o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2008). A cana-de-açúcar, Herbácea Vivaz, da família das gramíneas da espécie Saccharum officinarum é cultivada em clima tropical, principalmente nas áreas onde as estações são bem definidas (inverno seco e verão chuvoso), o período de floração dessa cultura acontece no outono e seu período de colheita no inverno. Para compreender o avanço da cana-de-açúcar nessa região, o projeto de iniciação científica, financiado pelo CNPq, teve como objetivo de mapear o avanço dessa cultura na região, a partir de dados de sensoriamento remoto. Essa técnica permite estimar a produção da cana-de-açúcar. A pesquisa tem por objetivo elaborar o mapeamento da cana de açúcar na mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba do estado de Minas Gerais por meio da técnica de sensoriamento remoto utilizando imagens do satélite Landsat. Segundo ROSA (1995), o sensoriamento remoto pode ser definido por se obter informações de um alvo sem que haja contato físico com o mesmo. Esses dados são obtidos por meio da radiação eletromagnética captada por sensores, passivos ou ativos, orbitais ou suborbitais, tornando possível o mapeamento e monitoramento de áreas agrícolas. 1 Acadêmica do curso < Geografia >, bolsista do CNPq 2 Orientador Professor Dr. do Instituto de Geografia

2 Portanto, para o monitoramento dessas áreas, através do sensoriamento remoto, é preciso utilizar imagens feitas na época do plantio dessa cultura e a posteriori foi realizado o trabalho de campo para confirmar se as interpretações feitas a partir das imagens de satélite são verdadeiras. Para a interpretação dos dados contidos na imagem e a elaboração da chave de interpretação deve se levar em consideração que as culturas temporárias, como a cana-de-açúcar, possuem formas geográficas e textura lisa. Dados de sensoriamento remoto, como fotografias aéreas e imagens de satélite, podem ser correlacionados com a cobertura da terra e usados para mapear o tema. Entretanto, como o sensor remoto não registra a atividade diretamente, mas características da superfície da terra que retratam o revestimento do solo, as atividades de uso da terra correlacionadas à cobertura precisam ser interpretadas a partir de modelos, tonalidades, texturas, formas, arranjos espaciais das atividades e localização no terreno. (MANUAL DE USO TÉCNICO DO SOLO, IBGE, 2006). Inicialmente foi desenvolvida uma metodologia para o mapeamento da cana-de-açúcar por meio da interpretação visual. Essa pesquisa buscou compreender o comportamento espectral da cana-de-açúcar nos diferentes estágios da cultura: recém-plantada, média, adulta, solo reformado e área colhida. Buscou-se verificar se uma chave de interpretação de um local pode ser aplicada nas demais regiões. Os municípios estudados como amostras da mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG foi Campo Florido-MG e Canápolis-MG. FONTE: Brito e Lima (2007) Figura 01. Meosorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG 1.1 Área de Estudo A área de estudo compreende a mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba do estado de Minas Gerais, ocupando uma área de Km 2, que corresponde a 15 % do território deste Estado, fazendo divisa com três Estados: São Paulo, Mato Grosso do Sul e Goiás. Ela é composta 2

3 por 66 municípios, localizada entre os paralelos de 14º13'58' ' e 22º54'00' ' de latitude sul e os meridianos de 39º51'32' ' e 51º02'35' ' a oeste de Greenwich. A mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba está inserida no domínio morfoclimático do Cerrado. Nesta região o cerrado caracteriza-se por ser pouco denso; os troncos das árvores são tortuosos e de engalhamento baixo e retorcido, as copas são assimétricas, com folhas grandes e grossas. (ATEHORTUA, 2004). No Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba, distingue-se dois grandes regimes climáticos: - inverno, frio e seco, no qual predominam a Massa Equatorial Atlântica (mea) e a Massa Tropical Atlântica (mta), caracterizada por sua estabilidade, o que mantém a Frente Intertropical (FIT) afastada para norte do Equador, ocasionando a ausência de precipitação. O regime térmico caracterizado pelas baixas temperaturas, resultantes da menor inclinação dos raios solares, é, ainda, influenciado pela progressão da Massa Polar Atlântica (mpa), que provoca bruscos abaixamentos de temperatura. (ATEHORTUA, 2004). - verão, quente e chuvoso, no qual predomina a ação da Massa Equatorial Continental (mec), quente e úmida, de grande instabilidade convectiva, que se desloca para a zona de baixas pressões, resultando no aquecimento da região central e centro-oeste do Planalto Brasileiro. Conjugado com este evento, os alísios de nordeste e sudeste, carregados de umidade, reúnem-se ao oeste do rio São Francisco, por volta de 17 de latitude sul, formando a Frente Intertropical (FIT), que influencia e provoca precipitações, geralmente acompanhadas por trovoadas (EMBRAPA, 1982). A temperatura média é de 22 C. Outubro e Fevereiro são os meses mais quentes do ano com temperaturas médias entre 21 e 25 C e julho o mês mais frio com 16 e 22 C. A temperatura média anual das máximas varia entre 27 e 30 C e das mínimas entre 15 e 18 C. A umidade relativa média anual oscila entre 70 e 75 %. A máxima, em dezembro, com 81% e a mínima, em agosto, com 52%. A insolação média anual está em torno de horas (EMBRAPA, 1982). Segundo NISHIYAMA (1989), o Triângulo Mineiro pertence à Bacia Sedimentar do Paraná, cuja base deposicional das rochas está constituída de rochas metassedimentares dos Grupos Araxá, Canastra e Bambuí, de idade Pré-Cambriana (Proterozóica) e de rochas do Complexo Goiano de Idade Arqueana. As litologias da Bacia Sedimentar são da idade Mesozóica e estão conformados por arenitos da Formação Botucatu, basaltos da Formação Serra Geral e por rochas do Grupo Bauru. Do final do período Triássico até o Jurássico apareceram às rochas sedimentares, arenitos eólicos da formação Botucatu, que marcaram o início da deposição. O relevo é marcado por chapadões tabulares, apresentando topografia plana com altitudes de 400 a metros do nível do mar, no entanto, na região do Alto Paranaíba ocorrem ondulações. (CHAGAS,2002) 2. MATERIAIS E METÓDO 2.3 Mapeamento da cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG Para estimar e mapear o cultivo da cana-de-açúcar na mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG utilizou-se o software SPRING 4/3, realizou-se um mosaico das imagens Landsat/TM: 219/73, 220/72, 220/73, 220/74, 221/73, 221/74, 222/73, 222/74 de setembro de 2008 com resolução espacial de 30 x 30 m. (figura 03), obtidas no sítio: A composição colorida utilizada para interpretação visual em tela com melhor contraste foi 2B4R5G, conforme ilustrado na figura 02. As imagens Landsat/TM foram registradas com a drenagem de 1: das cartas topográficas do IBGE, figura 03. A metodologia adotada para mapear as áreas com cana-de-açúcar foi às chaves de interpretação obtidas no estudo de Campo Florido-MG e Canápolis-MG, conforme tabela 01 e 02. 3

4 Tabela 01. Chave de interpretação da imagem LANDSAT/TM: 221/74 (2008) de Campo Florido- MG. Categorias da Cultura Cor Textura Forma Cana Adulta Vermelho Lisa Geométrica Solo Preparado Verde médio e claro Lisa Geométrica Cana Colhida Branco Lisa Geométrica Cana Reformada Azul escuro Lisa Geométrica Tabela 02. Chave de interpretação da imagem LANDSAT/TM: 221/73 (2008) de Canápolis-MG Classes Tonalidade Forma Textura Adulta Vermelha Geométrica Lisa Média Rosa Geométrica Lisa Jovem Entre roxo e laranja Geométrica Lisa Rebrota Roxo Geométrica Lisa Palhada no solo Branca Geométrica Lisa O mapeamento das áreas ocupadas com cana-de-açúcar foi elaborado de acordo com as seguintes etapas: 1) Elaboração da Base Cartográfica: A base cartográfica foi elaborada na escala de 1: , através da importação das folhas topográficas digitais do IBG, formato DGN, para o software AutoCadMap, onde foram juntadas e recortadas de acordo com o limite doa mesorregião. Posteriormente, as informações da hidrografia e os limites foram exportados para o formato dxf, e importados para o Spring 4.3 2) Geração da Carta-Imagem: Utilizando-se o software SPRING, foi gerada uma carta-imagem, composição colorida TM/Lansat 3b4g5r, utilizando os seguintes passos: Leitura da Imagem: Utilizou-se o módulo IMPIMA do software SPRING para a leitura da imagem no formato TIFF, seleção da área de interesse e exportação para o módulo SPRING; Correção Geométrica: Utilizando-se a função registro de imagem, fez-se a correção geométrica da imagem, tomando-se no mínimo 10 pontos de controle e um polinômio de 2º grau. Os pontos de controle foram obtidos da base cartográfica no formato Digital, escala 1: O erro quadrático médio do registro obtido foi de 8 metros; Ampliação de Contraste: Geralmente, os níveis de cinza originais de uma cena, obtidos por um sistema sensor qualquer, não ocupam todo o intervalo de 256 níveis. Com o objetivo de melhorar a qualidade visual da imagem, foram aplicadas operações de contraste linear nas 3 bandas do visível e infra-vermelho próximo (VNIR); Composição Colorida: A utilização de composição colorida é fundamental, uma vez que o olho humano é capaz de discriminar mais facilmente matizes de cores de tons de cinza. Foram então associadas à cada uma das 3 bandas uma cor, azul, verde e vermelha, produzindo uma imagem falsa-cor do tipo RGB. A carta-imagem gerada a partir de imagem do sensor TM/Landsat serviu para delimitar as áreas ocupadas com cana-deaçúcar (figura 02). A interpretação foi realizada em tela (monitor de vídeo), com apoio de uma chave de interpretação, utilizando o software SPRING. 4

5 Figura 2. Mosaico das Imagens Landsat/TM (2008): da Mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG, composição colorida (3b4r5g). Figura 03. Mosaico das cartas topográficas 1: que compõe o Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG 5

6 3. RESULTADO E DISCUSSÕES 3.1 Mapeamento da Cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG O estudo da regionalização permite que o Estado saiba qual a tendência (ambiental, social e econômica) de determinada porção do espaço. O Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG tem sido regionalizado pela cultura da cana-de-açúcar, mostrando uma regionalização baseada no capitalismo, que pode refletir: impactos ambientais, exploração da mão-de-obra, avanço sobre as áreas que eram ocupadas para produção de alimentos, etc. Essa regionalização reflete os processos capitalistas, espacializando uma Divisão Social do Trabalho e da produção. Para Haesbaert (1999, p. 17): (...) Em primeiro lugar, admitimos que regionalização é um processo amplo, instrumento de análise para o geógrafo em sua busca dos recortes mais coerentes que dêem conta das diferenciações no espaço. Por outro lado, região, como conceito, envolve um rigor teórico que restringe seu significado, mas aprofunda seu poder explicativo; para defini-la devemos considerar problemáticas como a das escalas e fenômenos sociais mais específicos (como os regionalismos políticos e as identidades regionais) entre aqueles que produzem a diversidade geográfica do mundo. O município de Canápolis-MG é o primeiro município do Triângulo Mineiro que possui a maior área ocupada com a cultura da cana-de-açúcar, inclusive possui usinas de etanol e da produção de açúcar, seguido pelos municípios de Conceição do Alagoas, Campo Florido e Iturama. Dessa forma, o trabalho teve como principal objetivo mapear a cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG. Para isso, o mosaico de imagens LANDSAT/TM da mesorregião utilizado para interpretação visual em tela recebeu a composição colorida 3B4R5G, pois a vegetação fica mais fácil de ser identificada nessa tonalidade, inclusive a cana-de-açúcar. As áreas com a cultura da cana-de-açúcar em estado vegetativo adulto elas aparecem com tonalidade vermelho claro a vermelho médio, depende da geologia de cada lugar. Nas áreas onde há derramamento de basalto, a cana-de-açúcar adulta apareceu com a tonalidade vermelho-médio e nas áreas com a presença de quartzitos, essas mesmas áreas apareceram um pouco mais claras. Assim como em Campo Florido-MG, no sul da mesorregião (figura 04), as áreas em que a biomassa verde da cana-de-açúcar ainda não era tão expressiva, a tonalidade aparecia verde claro com tons alaranjados. Indicando que a cultura ainda está recém-nascida. As áreas com tonalidade vermelho-claro e até mesmo alaranjado indicam que há mais biomassa do que área de solo exposto, portanto essa cultura agrícola possui porte médio de altura. As áreas com tonalidade roxas meio azuladas com áreas amarronzadas indicam as áreas de rebrota em que já foi feito o plantio, irrigado quando é preciso para a próxima safra. Essa metodologia foi generalizada para áreas da mesorregião cuja cana-de-açúcar apresenta comportamento espectral semelhante. Figura 04. Tonalidade de identificação da cana-de-açúcar na carta imagem Landsat/TM 6

7 Assim como em Canápolis-MG, que segue basicamente a mesma metodologia de Campo Florido-MG, só que como há presença de quartzitos no solo, as áreas em que a cultura da cana-deaçúcar apresenta biomassa adulta são mais claras do que se comparadas com Campo Florido-MG, apresentando tonalidades Vermelho-clara, esse padrão também pode servir de parâmetro para a parte norte da mesorregião.. Figura 05. Tonalidade de identificação da cana-de-açúcar na carta imagem Landsat/TM Por toda a mesorregião as áreas com palhada indicaram áreas de colheita, pois havia ainda palha da cana-de-açúcar sobre o solo, aprecem nas imagens com tonalidade clara: em alguns casos varia do branco ao amarelado claro. Indicando que são áreas de alta refletância. Após definição da metodologia e do comportamento espectral da cultura estudada por diferentes espaços da mesorregião, mapeou-se a cana-de-açúcar da área de estudo. Observou-se que o total da área ocupada pela cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba é aproximadamente km², correspondendo a 6,34% da área total da mesorregião, que é de Km 2. Os resultados mostraram ainda que a região do Triângulo Mineiro-MG possui mais de 90% das áreas mapeadas com cana-de-açúcar em relação ao Alto Paranaíba-MG. Esses resultados corroboram com os dados do IBGE (2007), indicando que os municípios de Iturama, Limeira do Oeste, União de Minas, Água Comprida, Conquista, São Francisco de Saltes, Ipiaçu, Campo Florido, Conceição das Alagoas, Delta e Araporã, localizados no Triângulo Mineiro, tem a cana-deaçúcar principal atividade agrícola temporária. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS A nova regionalização da cana-de-açúcar no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba-MG se dá mais no Triângulo Mineiro apesar de já ter áreas com a cultura no Alto Paranaíba. A espacialização dessa cultura se dá ao longo dos vales dos rios, principalmente ao longo do Rio Grande e Paranaíba. Essa metodologia de identificação das áreas com cana-de-açúcar proposta por esse trabalho, é bastante aconselhável e ainda foram mapeadas algumas regiões que não haviam sido mapeadas pelo CANSAT (2008). Por meio dessa pesquisa, pode-se perceber que existem áreas em que a regionalização da cana-de-açúcar é mais intensa, revelando áreas de preservação permanente que estão sendo ocupadas por essa cultura, podendo perceber as relações econômicas dos espaços que privilegiam a produção econômica dos municípios. Deve-se ainda investigar a relação de uso e ocupação do solo desses municípios para investigar se a produção de alimento tem sido substituída pela cana-deaçúcar. 7

8 5. AGRADECIMENTOS A pesquisa tem sido de grande valia para a minha formação inicial no campo de Pesquisas Cientificas. Agradeço ao Instituto de Geografia-UFU e ao laboratório de Cartografia e Sensoriamento Remoto e ao meu orientador que sempre estão à disposição quando preciso. Agradeço, principalmente, ao CNPq por estar financiando essa pesquisa, que viabilizou a execução da mesma. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Brito, J.L.S. Lima E.F. Atlas Escolar de Uberlândia. Uberlândia, EDUFU, HAESBAERT, R. Região, diversidade territorial e globalização. In: Geographia. Ano I, n o p (Revista Eletrônica). Disponível em <w > acesso em: fevereiro de ATEHORTUA, M.R. Analise comparativa da geomorfologia, solos e uso da terra dos municípios de Puerto López (Colômbia) e Uberlândia (Brasil) Dissertação (Mestrado em Geografia) - Instituto de Geografia, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, BACCARO, C.A.D. Unidades Geomorfológicas do Triângulo Mineiro estudo preliminar. Sociedade & Natureza, Uberlândia, 3(5 e 6):37-4, Jan-dez BRITO, J. L. S. Adequação das Potencialidades do Uso da Terra na Bacia do Ribeirão Bom Jardim no Triângulo Mineiro (MG): Ensaio de Geoprocessamento. Universidade de São Paulo. Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas. Departamento de Geografia. São Paulo, CHAGAS, L. A. C. Reflorestamento, políticas de incentivos fiscais no Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba Dissertação (Mestrado em Geografia). Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, EMBRAPA. Levantamento de Reconhecimento de Média Intensidade dos Solos e Avaliação da Aptidão Agrícola das Terras do Triângulo Mineiro. Boletin de Pesquisa N 1. Rio de Janeiro, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística-IBGE. Manual Técnico de Uso da Terra. 2 ed. Rio de Janeiro. IBGE, pp.8-88 Instituto de Pesquisas espaciais. Imagens CBERS2b. IN: Acessado em 10 julho Acessado em 9 Setembro 2008 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística-IBGE. Manual Técnico de Uso da Terra. 2 ed. Rio de Janeiro. IBGE, pp.8-88 Instituto de Pesquisas espaciais. Imagens de Campo Florido-MG. IN: Acessado em 10 julho Instituto de Pesquisas espaciais. Imagens de Canápolis-MG. IN: Acessado em 10 julho Acessado em 9 Setembro

9 MAPEAMENTO DAS ÁREAS OCUPADAS COM CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO DO TRIÂNGULO MINEIRO E ALTO PARANAÍBA-MG Laís Naiara Gonçalves dos Reis 3 Universidade Federal de Uberlândia lais_ungida@hotmail.com Jorge Luís Silva Brito 4 jbrito@ufu.br ABSTRACT To help understand the new regionalization of sugar cane in the Triangle Mineiro / Alto Paranaíba- MG, with goal to identify and to map the areas of this culture in mesoregion through remote sensing techniques. Using the software SPRING 4.3 for the digital processing of Landsat / TM with color composition 3B4R5G September 2008 with spatial resolution 30x30 m. The municipalities of Campo Florido-MG and Canápolis-MG were chosen as samples to establish the methodology for identification of sugar cane. The categories identified by this technique showed different phenological stages of sugar cane as: area of regrowth or reformed, soil preparation or sugar cane couple, sugar cane and average sugar cane adult. As a result of this research showed that the areas of this study that mesoregion s areas border with São Paulo and the Góias, especially along the valley of the river Paranaíba and the river Grande are regionalised by sugar cane. The Triângulo Mineiro-MG has more than 90% of the areas mapped with sugar cane than the Alto Paranaíba- MG. Key-words: Remote Sensing, Sugar Cane, Mapping. 3 Undergraduate in Geography, scholarship from CNPq. 4 Professor. Dr. from Institute of Geography-UFU 9