GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AO MAPEAMENTO DE USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO FUNDO TRÊS LAGOAS/MS 2011/12

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1 GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AO MAPEAMENTO DE USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO FUNDO TRÊS LAGOAS/MS 2011/12 Adalto Moreira Braz¹ adaltobraz.geografia@gmail.com Graduando do curso de Geografia (bacharelado) na UFMS (CPTL). Membro do grupo de pesquisas DIGEAGEO Thiago de Andrade Águas² thdeandrade@gmail.com Mestrando do Programa de Pós Grauação em Geografia na UFMS (CPTL). Karen Cristina Costa³ karen_cpcosta@hotmail.com Graduanda do curso de Geografia (licenciatura) na UFMS (CPTL). Bolsista de iniciação científica do CNPq. Patricia Helena Mirandola Garcia 4 patriciaufmsgeografia@gmail.com Prof. Dr. do Programa de Pós Graduação em Geografia na UFMS (CPTL). Líder do grupo DIGEAGEO RESUMO. Este trabalho visa identificar e analisar a situação atual na Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo (BHCF), fazendo uma análise integrada dos componentes e identificando as classes de uso da terra presentes na área, através do mapeamento das mesmas, como apoio técnico preliminar em um estudo em ambientes com maior fragilidade ambiental, para manejo e posterior planejamento ambiental. A ferramenta utilizada para o processamento digital de imagens foi o software de Sistema de Informações Geográficas SPRING, as informações foram fornecidas pela imagem de satélite Landsat 5 sensor TM banda 5(R) 4(G) 3(B). O objetivo deste trabalho é mapear o uso e ocupação da terra da Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo, como trabalho preliminar de reconhecimento na área em estudo, utilizando de Sistema de Informações Geográficas (SIGs). Executando o mapeamento preliminar na bacia hidrográfica, podemos assim, gerar informações técnicas a serem observadas e discutidas com o intuito de um posterior estudo mais refinado. Palavras-chave: Uso e Ocupação da Terra; Geotecnologias; Bacia Hidrográfica. ABSTRACT. This work aims to identify and analyze the current situation in the catchment area of the stream Bottom (BHCF), making an integrated analysis of the components and identifying the classes of land use in the area, through the mapping of the same, as preliminary technical support in a study in environments with greater environmental fragility, for management and subsequent environmental planning. The tool used for the digital processing of images was the Geographical

2 Information System software SPRING, the information was provided by the Landsat 5 satellite image sensor TM Band 5 (R) 4 (G) 3 (B). The aim of this study is to map the use and occupation of the land of the catchment area of the stream Bottom, as preliminary work for the recognition in the area under study, using geographic information system (Gis). Running preliminary mapping in watershed, we can thus generate technical information to be observed and discussed with the aim of a more refined study later. Key-words: Use and occupation of the land; Geotechnologies; Hydrographic Basin Geoprocessamento e aplicações INTRODUÇÃO 1823 Este trabalho visa identificar e analisar a situação atual na Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo (BHCF), fazendo uma análise integrada dos componentes e identificando as classes de uso da terra presentes na área, através do mapeamento das mesmas, como apoio técnico preliminar em um estudo em ambientes com maior fragilidade ambiental, para manejo e posterior planejamento ambiental. De acordo com Mendonça (1997) apud Ferreira (2010), a identificação da ocupação e uso da terra constitui-se em importante elemento para um estudo ligado à temática ambiental, pois as informações quando atualizadas, sobre uma determinada área auxiliará, na identificação e localização dos agentes responsáveis pelas suas condições ambientais. Sendo assim, é de grande importância considerar a forma pela qual este espaço está sendo ocupado. As alterações ambientais são cada vez mais intensas devido à ocupação desordenada e sem planejamento prévio. Os locais que mais sofrem com tais problemas são aqueles que apresentam maior disponibilidade hídrica, pois toda e qualquer atividade humana necessitam do recurso para desenvolver suas atividades. Neste sentido destacam-se as ocupações intensas que ocorrem em áreas próximas as bacias hidrográficas. Nestes locais, o que se pode verificar, é a intensa ocupação nas margens e nascentes. Neste sentido as bacias hidrográficas tornaram-se o recorte ideal para as práticas que visam conservação e planejamento, o que foi instituído por lei no artigo 9433 de 8 de janeiro de Segundo Araujo et al (2008) as bacias hidrográficas apresentam um rio principal, e são delimitadas pelos divisores de água que irão separar uma bacia de outra, apresentam elevações denominadas interflúvios que dividem as sub-bacias. As margens e nascentes assim como o entorno das bacias hidrográficas, sofrem com o uso intensificado principalmente pelo gado, no estado de Mato Grosso do Sul. Estes propiciam alta compactação que leva a depauperação do solo (erosões). Este problema é frequente em todo estado, que tem como atividade econômica principal a pecuária intensiva. Por isso a importância do monitoramento do uso e ocupação da terra utilizando do recorte das bacias hidrográficas.

3 Nestes locais as áreas de preservação permanente (nascentes e margens), estão expostas e não recebem as técnicas de manejo adequadas, pois são responsáveis por oferecer proteção ao sistema ambiental (bacia hidrográfica). São os locais que apresentam maior umidade, pois as nascentes é a responsável por manter o sistema alimentando-o e as margens, tem como papel fundamental à proteção das bacias hidrográficas. A vegetação nestes locais é fundamental, para manter maior umidade e conter os fluxos de sedimentos, que por gravidade, são carreados para as partes mais baixas do terreno, quando retirada propicia o aumento e as possibilidades de assoreamento dos canais fluviais. Por isso estudos prévios que visem o monitoramento destes ambientes são fundamentais. Para que haja a possibilidade de se efetivar uma proposta de Avaliação Ambiental, muitas etapas de pesquisa devem ser realizadas em uma determinada área, região, bacia hidrográfica, município ou qualquer outra forma de delimitação dos limites operacionais, buscando atender a vários objetivos, dentre eles os diagnósticos e prognósticos ambientais. (MIRANDOLA, 2006 p. 16). Tendo como objetivo atender tais perspectivas foi realizado estudo ainda preliminar e em gabinete, na Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo (BHCF), que esta localizada no município de Três Lagoas, leste do Estado de Mato Grosso do Sul. Este ambiente sofre constantemente, com ocupação intensa por pastagem em locais que necessitam de proteção permanente, da vegetação natural. Ocorre também que devido à instalação da indústria Fibria (responsável pela produção de papel e celulose), também estão ocupando as áreas no entorno das Bacias Hidrográficas, contudo em locais muito próximos a estes ambientes mais frágeis (Figura 1). 1824

4 1825 Figura 1: Carta Imagem de localização da BHCF. Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20.

5 Organização e Edição: IZIPPATO,

6 Para este trabalho foram utilizadas como apoio técnico nos trabalhos preliminares ainda em gabinete, as geotecnologias (cartografia, sensoriamento remoto e geoprocessamento), que constituem técnicas importantes e fundamentais, para a realização dos estudos ambientais, que necessitam de reconhecimentos preliminares antes da saída in loco para compreender o funcionamento do sistema ambiental de interesse. Destacando sempre que a ferramenta não substituirá a necessidade do campo, mas é um auxilio necessário e fundamental que propicia mais agilidade e eficácia ao estudo. As quantificações que serão apresentadas neste trabalho estão associadas à imagem de satélite Landsat 5 do sensor TM da área, que nos permitiu, após o mapeamento, uma visão atual do ambiente. Destacando sempre que os estudos preliminares servem sempre de apoio e compreensão, e possibilita uma ação planejada para o futuro dos ambientes. Tais quantificações permitirão observar e compreender a forma como está ocorrendo o uso e ocupação da terra nestes ambientes de fragilidade ambiental, e entender as relações que ocorrem entre o ambiente e a sociedade, e subsidia uma tomada de decisão no planejamento ambiental em Bacias Hidrográficas OBJETIVO Este trabalho tem como objetivo mapear o uso e ocupação da terra da Bacia Hidrográfica do Córrego Fundo, como trabalho preliminar de reconhecimento na área em estudo, utilizando de Sistema de Informações Geográficas (SIGs). Executando o mapeamento preliminar na bacia hidrográfica, podemos assim, gerar informações técnicas a serem observadas e discutidas com o intuito de um posterior estudo mais refinado. MATERIAIS E MÉTODOS A ferramenta utilizada para o processamento digital de imagens foi o software de Sistema de Informações Geográficas SPRING 5.0.6, com o objetivo de elaborar um mapeamento de uso e ocupação da terra na BHCF, a partir das informações fornecidas pelas imagens de satélite Landsat 5 sensor TM. Por meio do processamento de imagens, foi realizada a caracterização da área da bacia, e assim foi possível interpretar as quantificações estabelecidas nesse mapeamento de uso e ocupação da terra, para demonstrar os diferentes cenários ambientais da área. Análises de características feitas por meio de ferramentas de geotecnologias, como o Sensoriamento Remoto e o Geoprocessamento permitiram chegar a alguns modelos de uso racional e adequado do ambiente, determinando áreas de vegetação natural, áreas de atividades agrícolas e agropecuárias em Bacias Hidrográficas. Entendemos que a expressão uso da terra pode ser entendida como a forma pela qual o espaço está sendo ocupado pelo homem (ROSA, 1992 apud SILVA, L. C. do N., 2007).

7 Para fazer à caracterização e evolução da paisagem foi utilizada primeiramente a carta topográfica referente a 1974, de Arapuá, folha SF. 22-V-A-IV, escala 1: que compreende parte do município de Três Lagoas/MS, onde está inserida a BHCF. Esta foi digitalizada com o auxílio do software Spring editor gráfico para a finalização do mapeamento. A imagem de satélite utilizada foi a referente à 20/06/2011, órbita 223 ponto 074, e corresponde a uma imagem do satélite Landsat 5 sensor TM+ bandas 3,4,5 30m de resolução espacial. A partir da imagem foi passível a identificação de seis classes de uso e cobertura da terra, segundo a proposta do Manual do Uso da Terra, IBGE Sendo assim os elementos que compõem a área de estudo, são as unidades de cursos d água, vegetação natural florestal, vegetação natural campestre, área úmida, silvicultura e pastagem, destacando, no entanto que a classe que compreende as áreas úmidas não consta no Manual do Uso da Terra. Mas a partir da imagem foi possível sua identificação e consequentemente seu mapeamento. Essas imagens foram importadas e georreferenciadas por meio de pontos de controle passíveis de identificação na imagem e na carta topográfica. Tais métodos foram executados no SIG (Sistema de Informação Geográfica) - SPRING 5.0.6, software elaborado pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Após o georreferenciamento da imagem, o contraste da imagem foi executado, a fim de melhorar a qualidade da imagem e mapeamento da mesma, cuja opção foi equalizar histograma. A partir desse contraste, foi feita a composição colorida da imagem, salva como imagem sintética B3G4R5 para imagens Landsat5 sensor TM, a qual possibilitou a classificação do uso e cobertura da terra. A classificação da imagem foi então supervisionada por pixel, onde foi utilizado o classificador Maxver, cujo limiar de aceitação foi de 99,9%. MAXVER vem do método estatístico de Máxima Verossimilhança, e é o método de classificação pixel a pixel mais comum. Considera a ponderação das distâncias entre médias dos níveis digitais das classes, utilizando parâmetros estatísticos. Para que a classificação por verossimilhança seja precisa o suficiente, é necessário um número razoavelmente elevado de pixels, para cada conjunto de treinamento (SPRING, 1996). A transformação das imagens em mapeamentos temáticos teve por objetivo a possibilidade de quantificar as áreas de alterações, seguindo as indicações da metodologia do Manual Técnico para o Uso da Terra produzido pelo IBGE (2006), conforme o quadro 1 Na pesquisa é importante destacar que a característica do mesmo é apresentar um estudo ainda preliminar como foi exposto acima, a partir das tecnologias disponíveis gratuitamente, por isso o mapeamento foi realizado com técnicas de fotointerpretação, sendo necessária a saída em campo para um novo mapeamento, após reconhecimento da área. 1828

8 1829 Quadro 1: Cores e classes do Uso e Ocupação da Terra. Fonte: IBGE (2006). RESULTADOS E DISCUSSÕES CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA A BHCF é afluente direto da Bacia Hidrográfica do Rio Verde, e está inserida em sua totalidade no município de Três Lagoas. A região da bacia, objeto de estudo neste trabalho se faz presente na unidade geológica do Grupo Bauru, no âmbito da BHCF, é subdividido pela formação geológica Santo Anastácio. A formação Santo Anastácio assenta-se diretamente sobre o embasamento basáltico, formando-se entre estas duas unidades, um contato erosivo ou discordante. A bacia se faz presente na região geomorfológica dos Planaltos Arenítico-Basálticos Interiores, que por sua vez é composta pela unidade geomorfológica dos Divisores Tabulares dos Rios Verde e Pardo. A unidade pedológica presente na área de estudo é composta por Latossolo Vermelho-Escuro. A vegetação é caracterizada pela Agropecuária e Pastagem, já que a criação bovina ainda é a atividade econômica mais disseminada no estado de Mato Grosso do Sul.

9 USO E COBERTURA DA TERRA A partir da análise das imagens de satélite, permitindo a visualização geral do ambiente, foi elaborado um mapa tornando assim, possível analisar e quantificar os tipos de uso e ocupação da terra, e também identificar alterações ambientais. Acredita-se que esses processos de identificação poderão auxiliar, posteriormente, em um planejamento ambiental da área. As classes que foram detectadas são as seguintes: vegetação natural florestal, vegetação natural campestre, silvicultura, águas, áreas úmidas e pastagem. As classes temáticas foram analisadas e a partir disso foi feito a análise estatística, a fim de quantificar esses dados. A BHCF possui área total de 412 Km², e suas classes temáticas se subdividem em vegetação natural florestal (34 Km²), vegetação natural campestre (58,5 Km²), silvicultura (99 Km²), águas (4,5 Km²), áreas úmidas (49 Km²) e pastagem (167 Km²) Tabela 1: Uso e Cobertura da Terra na BHCF em Uso e Cobertura da Terra Área em Quilômetros (Km²) Área em Porcentagem(%) Classes Vegetação Natural Florestal Vegetação Natural Campestre Silvicultura Água Área Úmida Pastagem Área Total Aproximada Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20. Organização e Edição: Braz, Observamos que a classe pastagem ocupa 40,5% da área, em relação à área total da bacia, deixando claras as alterações feitas ao meio ambiente, essas que oferecem riscos de voçorocas, assoreamento e ravinas que se manifestam principalmente através do pisoteio do gado, devido ao intenso uso da terra voltado à agropecuária. Segundo Bertoni & Lombardi Neto (1990) o pastoreio excessivo proporciona um solo descoberto de vegetação, acelerando com isso erosões deixando o solo menos fértil. Este cenário pode ser visto até mesmo nos arredores de algumas das nascentes do córrego, agravando ainda mais esse processo de degradação da bacia. Devido à exposição do solo para a prática agrícola, ocorrem os processos erosivos e o transporte de materiais que são drenados até o final do leito do córrego, provocando o assoreamento do canal fluvial. Uma outra questão ambiental é a erosão que é o produto de vários problemas existentes, ligados ao uso e manejo inadequado dos recursos naturais. A baixa produtividade e a degradação do solo, do mesmo modo que interfere sobre a

10 erosão, à medida que afetam a produção agrícola, é também causado por ela, fechando, assim, um ciclo altamente prejudicial à preservação ambiental e ao bem estar social, pois gera empobrecimento a médio e a longo prazo. (MIRANDOLA, 2006) É notável também, o alto índice de silvicultura de eucalipto nos arredores do córrego, próximos a áreas de nascente, fato este, que vem se intensificando em conseqüência da implantação das fábricas de papel e celulose no município de Três Lagoas/MS. A classe vegetação natural campestre se faz presente na área de forma regular, principalmente nas margens da BHCF e em seus afluentes, onde também é usada pelos pecuaristas como local de criação bovina. O mapa na figura 2 apresenta o uso e ocupação da terra na área da bacia hidrográfica. 1831

11 1832 Figura 2: Mapa de uso e cobertura da terra na BHCF em Fonte: Imagem de satélite Landsat 5 sensor TM 2011/06/20.

12 Organização e Edição: IZIPPATO,

13 CONCLUSÕES O presente estudo teve como finalidade elaborar um mapa de uso e ocupação da terra, desenvolvido a partir das geotecnologias. O Sistema de Informações Geográficas (Spring 5.0.6) nos permitiu realizar elaborações das análises necessárias ao conhecimento do uso e ocupação da terra, atividade preliminar necessário a qualquer estudo do ambiente. Através do mapa, identificamos que no cenário atual da BHCF, 167 km² da área estão sendo utilizadas para pastagem, algumas dessas áreas apresentam o uso da classe de maneira inadequada, como, em áreas em que deveriam estar protegidas. Neste sentido o estudo quer chamar a atenção ao uso intenso de silvicultura que vem ocorrendo e se expandindo no município de Três Lagoas, que aliada à agropecuária, vem sendo a principal forma de alteração ambiental no estado REFERÊNCIAS ARAUJO, G. H. S; ALMEIDA, J. R & GUERRA, A. J. Gestão Ambiental de Áreas Degradadas. Rio de janeiro: Bertrand Brasil, p. BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do Solo. São Paulo: Ícone, CALHEIROS, R. de O.; TABAI, F. C. V.; BOSQUILIA, S. V.; CALAMARI, M. Preservação e recuperação das nascentes (de água e de vida). Comitê das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivarí e Jundiaí CTRN. Piracicaba, CÂMARA, G.; SOUZA, R. D. M.; FREITAS, U. M.; GARRIDO, J. & MITSUO, F. Spring: integrating Remote Sensing and GIS by object Oriented Data Modelling. São Jose dos Campos, 1996, 17p. Disponível em: cesso em 12/05/2011. CARTA TOPOGRÁFICA, Arapuá, Folha - SF. 22-V-A-IV, Serviço Geográfico do Exército do Brasil, primeira edição CUNHA, S. B. & GUERRA, A.J.T. (Org.) Geomorfologia do Brasil. 4ª edição. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2006.

14 FERREIRA, C.C. Uso de imagens de sensoriamento remoto para mapeamento do uso e ocupação da terra da Bacia Hidrográfica do Alto Sucuriú- MS-BR. II Simpósio Internacional da Cartografia na Geografia. São Paulo FITZ, P.R. Geoprocessamento Sem Complicação. São Paulo: Oficina de Textos, FLORENZANO, T. G. Imagens de Satélite para Estudos Ambientais. São Paulo: Oficina de textos, IBGE. Manual Técnico do Uso da Terra. Ed. 2, n. 7. Rio de Janeiro, INPE. (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Imagem LANDSAT TM, Órbita 223, ponto /06/2011 e 07/07/2000. Departamento de Geração de Imagens. MIRANDOLA-AVELINO, Patricia. Helena. Análise geo - ambiental multitemporal para fins de planejamento ambiental: um exemplo aplicado à bacia hidrográfica do Rio Cabaçal Mato Grosso - Brasil. Tese de Doutorado em Geografia do Programa de Pós Graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2006, 317 p. SILVA, Laís Coelho do Nascimento ; FERNANDES, A. L. V. ; OLIVEIRA, W.. Análise do uso e ocupação do solo na Microbacia Dom Tomaz no Município de Três Lagoas - MS. Repositório Eletrônico - Departamento de Ciências Agrárias da UNITAU, v. 1, p , 2007.