Dinâmica das Áreas de Vegetação do município de Cândido Sales

Dinâmica das Áreas de Vegetação do município de Cândido Sales Odair Lacerda Lemos (1) ; Dionísio Costa Cruz Júnior (2) (1) Pós-graduando em Geotecnologias pela Faculdade Escola de Engenharia e Agrimensura, Professor Adjunto, UESB Campus de Vitória da Conquista, odairlacerda@hotmail.com; (2) Engenheiro Agrimensor, Coordenador da Faculdade Escola de Engenharia e Agrimensura, dionisiojunior@iquali.com.br. RESUMO O trabalho tem como objetivo analisar a dinâmica da vegetação por meio de imagens geradas pelo índice de vegetação por diferença normalizada no município de Cândido Sales, Bahia. Para sua realização foram obtidas imagens do Satélite LANDSAT 5 sensor TM (Thematic Mapper), cenas captadas em 26/06/1988, 27/06/2000 e 10/06/2011 onde foram utilizadas as bandas da região do infravermelho próximo e região vermelho para a execução do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI). Com as imagens devidamente georreferenciadas foram calculados os valores da radiância espectral, reflectância aparente para depois efetuar o cálculo do NDVI. A partir desses mapas de NDVI ficou constatado a dinâmica da vegetação na área em estudo, mostrando aumento de áreas com solo exposto ou desmatamento entre os anos de 2000 e 2011, a interferência dos índices de precipitação nos valores do NDVI encontrado entre o período de 1988 e 2000. Palavras-chave: Sensoriamento Remoto, Índice de Vegetação, NDVI. INTRODUÇÃO As constantes mudanças ocorridas nas florestas brasileiras tem despertado um grande interesse no sensoriamento remoto como mecanismo tecnológico para o monitoramento dessas áreas. Rodrigues et al. (2013), relata que desde a década de 1960, a comunidade científica tem buscado desenvolver técnicas aplicadas aos produtos do sensoriamento remoto que sejam capazes de monitorar a cobertura vegetal em grande escala, a partir da utilização de imagens, sobretudo, orbitais. Essa busca se deve à necessidade contínua de avaliação e acompanhamento dos recursos vegetais, por isso diversos estudos vêm sendo conduzidos de modo a aprimorar técnicas de processamento digital de imagens para esse fim. Dentre as técnicas que podem ser utilizadas no sensoriamento remoto e no processamento digital de imagens, têm-se, o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada, proposto por Rouse et al. (1973), que utiliza um canal na banda correspondente ao vermelho e outro no infravermelho próximo, e são adotados em estudos de cobertura vegetal. O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN) ou Normalize Difference Vegetation Index (NDVI) envolve a diferença e a soma entre estas duas bandas do infravermelho próximo e do vermelho. Para Silva (2013), o NDVI apresenta resultados significativos da detecção de mudanças na cobertura vegetal verde, como desmatamento e queimadas. De acordo com Meneses e Almeida (2012), os valores de NDVI computados variam de -1 a +1, e a vantagem do NDVI sobre outros métodos é que ele tende a ser linearmente mais proporcional - Resumo Expandido - [490] ISSN: 2318-6631

à biomassa. Também é mais apropriado quando se pretende fazer comparações ao longo do tempo de uma mesma área, pois é esperado ser menos influenciado pelas variações das condições atmosféricas. Os valores obtidos para o NDVI, que se pode dizer que são valores modulados do índice por razão de vegetação (RVI), são mais indicativos para quantificar o valor numérico de índice para vegetação, que se aproxima de 1 em áreas de densa vegetação, valores negativos para áreas com total ausência de vegetação (água), e solos expostos ficando com valores que se aproximam de zero. Diante do exposto, esse trabalho tem como objetivo analisar a dinâmica da vegetação por meio de imagens geradas pelo índice de vegetação por diferença normalizada e sua contribuição para o entendimento da qualidade ambiental em fragmentos florestais do município de Cândido Sales, Bahia, nos anos de 1988, 2000 e 2011. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado com imagens de satélite do município de Cândido Sales-Ba, que ocupa uma área de 1.617, 665 km², com 66.670 hectares de área destinada para estabelecimentos agropecuários, totalizando cerca de 754 unidades (Instituto Brasileira de Geografia e Estatística IBGE, 2006), o município está localizado nas coordenadas geográficas 15º30 18 S e 41º14 20 W, tendo como municípios limítrofes, ao Norte Belo Campo, ao Sul Encruzilhada, Leste Vitória da Conquista e a Oeste Tremedal e Ninheira-MG (Figura 1). Figura 10 - Limites e rede hidrográfica do município de Cândido Sales, Ba. Para a realização do trabalho foram obtidas imagens do Satélite LANDSAT 5 sensor TM (Thematic Mapper), na orbita 217 nos pontos 070 e 071, sendo necessário o mosaico entre os dois pontos para formar uma imagem única para os anos de 1988, 2000 e 2011. As cenas foram captadas em 26/06/1988, 27/06/2000 e 10/06/2011, respectivamente. As imagens TM possuem resolução espacial de 30 m e foram obtidas no sítio eletrônico do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (http://www.dgi.inpe.br/cdsr), foram utilizadas as bandas da região do infravermelho próximo (banda 4) e região vermelho (banda 3) para a execução do NDVI. As imagens foram georreferenciadas utilizando-se como referência dados da hidrografia da bacia do rio Pardo e Rodovia Federal BR116. Primeiro foi georreferenciada a imagem do ano de 1988 e com base nesta posteriormente fez-se georreferenciamento das imagens de 2000 e 2011, utilizando o Datum WGS84 na projeção UTM zona 24 sul. Com as imagens devidamente referenciadas foram efetuadas as análises do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, - Resumo Expandido - [491] ISSN: 2318-6631

onde segundo Silva (2013) o cálculo desse índice é realizado a partir dos valores de reflectância de imagens de satélite referentes ao espectro do vermelho (Banda 3) e infravermelho próximo (Banda 4), sendo necessário para isso obter os valores da radiância espectral e posteriormente da reflectância aparente, sendo essa última utilizada no cálculo do NDVI, conforme fórmula abaixo:, onde: é o valor da reflectância no espectro da banda do infra vermelho próximo, e é o valor da reflectância no espectro da banda do vermelho. Após a obtenção dos índices, fez-se uma reclassificação nos valores encontrados para cada ano, utilizando a ferramenta Reclassify, onde foram estabelecidas duas classes levando em consideração os valores de NDVI < 0,70 para áreas aparentes de vegetação densa e o valores de NDVI < 0,30 que são considerados áreas sem vegetação aparente. Todas as etapas foram realizadas no software de Sistemas de Informações Geográficas ArcGIS 10.1. Visando analisar a dinâmica da vegetação de acordo as condições climáticas, foram adquiridos dados dos índices pluviométricos da região no site eletrônico do Instituto Nacional de Meteorologia - INMET para o período de 01/01 a 31/05 dos anos de 1988, 2000 e 2011. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados encontrados demonstram uma grande variação nas respostas das feições nos anos analisados. Para o ano de 1988 observa-se uma pequena área com NDVI maiores que 0,70 o que representa apenas 0,52% da área estudada, já as áreas com NDVI menores que 0,30 o percentual encontrado foi de 11,31% da área de 1617,665 km² (Figura 02). Figura 2 Índice de vegetação por diferença normalizada do município de Cândido Sales-Bahia, no ano de 1988. Já para os anos subsequentes observa-se um ganho em áreas com NDVI maior 0,70 (Figura 03 e 04). Os resultados das imagens evidenciam a dinâmica do NDVI que contribui para o entendimento da quantidade de biomassa verde e estacionalidade dos fragmentos florestais, pois as áreas com maiores NDVI apontam para áreas de vegetação densa e/ou áreas em estágio de regeneração. Essa regeneração é comum em regiões de clima semi-árido, pois apresentam vegetação sensível às mudanças climáticas, respondendo rapidamente à presença ou à falta de chuvas. Os índices de vegetação dentre outras coisas, ressaltam o comportamento espectral da vegetação em relação ao solo e a outros alvos da superfície terrestre (MOREIRA, 2011) - Resumo Expandido - [492] ISSN: 2318-6631

Figura 3 - Índice de vegetação por diferença normalizada do município de Cândido Sales-Bahia, no ano de 2000. Figura 4 - Índice de vegetação por diferença normalizada do município de Cândido Sales-Bahia, no ano de 2011. Esses dados encontrados, corroboram com os estudo de Tsuyuguchi, Cunha e Rufino (2010), onde analisando a região da bacia do Rio Taperoá de forma multi-temporal, com o intuito de subsidiar estudos hidrológicos, verificaram que a vegetação teve um decréscimo para toda a região de estudo, entre abril e outubro de 1999, fato este devido ao período do ano em que as imagens foram adquiridas, chuvoso e seco, respectivamente. Visualmente foi possível observar um aumento nas áreas que apresentaram NDVI maior que 0,70 (Figuras 02, 03 e 04). Entretanto na tabela 01 é possível verificar a dinâmica dessas áreas, onde passaram de 8,38 km² em 1988 para 75,10 km² em 2000, essas áreas estão associadas com áreas vegetação densa e/ou áreas de regeneração do dossel que podem estar sendo influenciadas pelos índices pluviométricos da região. De acordo com Tsuyuguchi, Cunha e Rufino (2010), que a partir dos mapas de espacialização da chuva e dos estudos de NDVI e temperatura, foi possível observar o quanto uma variável pode interferir ou influenciar outra variável. - Resumo Expandido - [493] ISSN: 2318-6631

Já para as áreas com NDVI menor que 0,30 houve um aumento de 76,99% entre os anos de 2000 e 2011. Esse fato pode ser explicado pelo aumento de áreas para implantação de culturas agrícola e florestal, bem como pelo próprio desmatamento que ocorre na região, pois a Fundação SOS Mata Atlântica e o INPE, no Atlas dos municípios da Mata Atlântica, realizado no período de 2011-2012, o município de Cândido Sales está entre os municípios brasileiros que mais perderam Mata Atlântica no Brasil, o mesmo estudo aponta que resta apenas 6% dos remanescentes florestais na região (FUNDAÇÃO SOS MATA ATLÂNTICA; INPE, 2013). Tabela 01 - Área das classes o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN), nos anos de 1988, 2000 e 2011. Classe (NDVI) Ano/Área (km 2 ) 1988 2000 2011 Menor que 0,30 182,90 78,28 138,55 Entre 0,30 0,70 1426.39 1464,28 1434,99 Maior que 0,70 8,38 75,10 44,93 A interpretação desses resultados apresentados requer alguns cuidados, pois em primeiro momento poderíamos interpretar como ganho de vegetação densa entre os anos de 1988 e 2000, entretanto Ponzoni, Shimabukuro e Kuplich (2012), ressalta que devemos lembrar sempre que tudo o que estiver influenciando a reflectância dos diferentes dosséis estará interferindo também no cálculo desses índices, pois em áreas com maior quantidades de sombras no dossel das florestas em relação ao dossel em áreas em regeneração, pode mascarar e comprometer a relação direta esperada entre os índices e a biomassa. Para Feitosa (2006), o NDVI tem, portanto, uma relação direta com o vigor da vegetação, sendo assim, é possível o mapeamento de áreas com diferentes índices de cobertura vegetal e vigor de biomassa. Outro aspecto a salientar é que nos cinco meses anteriores à data de aquisição das imagens o índice pluviométrico da região favoreceu o aumento de biomassa e diferença no NDVI apresentado, principalmente para o ano de 2000, pois obteve um índice no período de 01/01/2000 à 31/05/2000 igual à 445 mm distribuídos em 76 dias com chuva, enquanto que nos anos de 1988 e 2011, os índices ficaram entre 126 e 244 mm respectivamente (Tabela 02). Tabela 02 Dias com precipitação, precipitação total e média precipitação por dia, nos anos de 1988, 2000 e 2011 DADOS METEROLOGICOS ANO 1988 2000 2011 Dias com precipitação 40 76 64 Precipitação total (mm) 126 445 244 Média precipitação / dia (mm) 3,14 5,85 3,81 Fonte: INMET (2013) - Estação 83344 CONCLUSÕES Os dados de precipitação e demais informações para os cálculos de radiância, reflectância, além dos dados obtidos por meio do sensoriamento remoto, foram utilizados para a produção das informações da precipitação e do NDVI da região, o que proporcionou a interpretação e caracterização das mudanças no NDVI do município no período estudado. - Resumo Expandido - [494] ISSN: 2318-6631

A partir desses mapas de NDVI ficou constatado a dinâmica da vegetação na área em estudo, mostrando aumento de áreas com solo exposto ou desmatamento entre os anos de 2000 e 2011, a interferência dos índices de precipitação nos valores do NDVI encontrado entre o período de 1988 e 2000. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FEITOSA, M.V. Variação temporal do Índice de Vegetação (NDVI) correlacionada ao uso e manejo do solo para a estimativa da erosão. Dissertação (Mestrado em Agricultura Tropical e Subtropical) IAC. Campinas, 2006. 128f. FUNDAÇÃO SOS MATA ATLÂNTICA; Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. Atlas dos Municípios da Mata Atlântica período 2011-2012. Disponível em: http://www.sosma.org.br/link/atlas2011-12. Acesso em: 02/09/2013. IBGE. Censo-agropecuario-2006 Disponível em: http://www.ibge.gov.br/cidadesat/xtras/temas.php?codmun=290670&idtema=3&search=bahia cand ido-sales censo-agropecuario-2006. Acesso em: 02/09/2013. MENESES, P.R.; ALMEIDA, T. (Organizadores). Introdução ao processamento de imagens de sensoriamento remoto. Disponível em: <http://www.cnpq.br/documents/10157/56b578c4-0fd5-4b9f-b82a-e9693e4f69d8>. Acesso em: 02/09/2013. MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicações. 4ª. ed. atual. e ampl. Viçosa, MG: UFV, 2011. PONZONI, J.; SHIMABUKURO, Y.E.; KUPLICH, T.M. Sensoriamento remoto da vegetação. 2.ed. Atualizada e ampliada. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. RODRIGUES, E.L.; FERNANDES, D.H.F.; ELMIRO, M.A.T.; FARIA, S.D. Avaliação da cobertura vegetal por meio dos índices de vegetação SR, NDVI, SAVI e EVI na sub-bacia do Vale do Rio Itapecerica, Alto São Francisco, em Minas Gerais. In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, XVI, 2013, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, Anais... São José dos Campos: INPE, 2013. p. 1472-1479. ROUSE, J. W.; HAAS, R. H.; SCHELL, J. A.; DEERING, D. W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS. In: Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium, 3., Washington, D. C., 1973. Proceedings Washington, D. C.: NASA. Goddart Space Flight Center, v. 1, p. 309-317. (NASA SP-351). 1973. SILVA, H.B.I. Sistemas de Informações Geográficas aplicados ao Licenciamento Ambiental. Apostila do Curso de Extensão LabGIS. Universidade Estadual do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 2013. TSUYUGUCHI, B.B.; CUNHA, J.E.B.L.; RUFINO, I. A. A. Uso de geotecnologias para espacialização de dados de precipitação, NDVI e temperatura de superfície da bacia do rio Taperoá. In: Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação, III, Anais..., Recife, PE, p. 001 009, 2010. - Resumo Expandido - [495] ISSN: 2318-6631