Monitoramento de Queimadas e Incêndios na Região do Parque Estadual do Jalapão em 211, 212 e 213 Relatório Final Maio de 214 6
PIETRO DE ALMEIDA CÂNDIDO MAPEAMENTO DE CICATRIZES DE QUEIMADAS NA REGIÃO DO PARQUE ESTADUAL DO JALAPÃO EM 211, 212 e 213 Relatório final de mapeamento de cicatrizes de incêndios e queimadas dos anos de 211, 212 e 213, referentes ao termo de referência PN 11.935.4-1., contrato GIZ 83151538, desenvolvido no INPE. São José dos Campos, maio de 214.
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... 6 2. ÁREA DE ESTUDO... 6 3. MÉTODO... 8 4. RESULTADOS... 9 4.1. Ano de 211... 9 4.2. Ano de 212... 11 4.3. Ano de 213... 14 4.4. Levantamento temporal... 16 4.5. Limitação dos períodos das imagens... 18 4.6. Parque Estadual do Jalapão... 21 5. CONCLUSÃO... 25
LISTA DE FIGURAS Figura 1: Área de estudo... 7 Figura 2: Fluxograma Geral... 8 Figura 3: Área queimada - 211... 1 Figura 4: Área queimada e número de focos - 211... 1 Figura 5: Classe de tamanho de cicatrizes - 211... 11 Figura 6: Área queimada - 212... 12 Figura 7: Área queimada e número de focos - 212... 13 Figura 8: Classe de tamanho de cicatrizes - 212... 13 Figura 9: Área queimada - 213... 14 Figura 1: Área queimada e número de focos - 213... 15 Figura 11: Classe de tamanho de cicatrizes - 213... 15 Figura 12: Porcentagem de área queimada na cena... 18 Figura 13: Distribuição focos de fogo ativo... 19 Figura 14: Porcentagem dos focos nos períodos mapeados com imagens de média resolução, 24 a 213... 2 Figura 15: Área queimada e focos de fogo, 24 a 213... 21 Figura 16: Relação do PEJ e área de estudo.... 23 Figura 17: Distribuição focos de fogo ativo no PEJ dentro e fora do período mapeado com imagens de média resolução.... 24 Figura 18: Porcentagem dos focos (todos os satélites) dentro do período das imagens de média resolução no PEJ, de 24 a 213... 24 Figura 19: Área queimada e focos de fogo no PEJ, 24 a 213..... 25
LISTA DE TABELAS Tabela 1: Resultados do mapeamento de área queimada em 211... 9 Tabela 2: Resultados do mapeamento de área queimada em 212... 12 Tabela 3: Resultados do mapeamento de área queimada em 213... 14 Tabela 4: Analise histórica do mapeamento de áreas queimadas na região do Jalapão durante 1 anos... 17 Tabela 5: Focos de fogo ativo na região do Jalapão... 19 Tabela 6: Análise histórica do mapeamento de áreas queimadas e focos no Parque Estadual do Jalapão... 22
1. INTRODUÇÃO O presente relatório refere-se a quinta e última das cinco etapas do Termo de Referencia PN 11.935.4-1., contrato GIZ 83151538, vigente de 1 de setembro de 213 a 31 de maio de 214, cujo objetivo é o de dar continuidade à produção de dados de área queimada na região do Jalapão com a análise de imagens de média resolução (3 metros), apoiando os desenvolvimentos que o INPE está realizando no Projeto GIZ-MMA Prevenção, controle e monitoramento de queimadas e incêndios florestais no Cerrado. As fases do presente contrato se dividem em: 1) mapas e figuras georreferenciados contendo áreas queimadas de 27, 28 e 29; 2) arquivos digitais inseridos na base de dados de validação, 3) texto descritivo das atividades realizadas, relatando o método, os resultados e arquivamento dos dados gerados de 27, 28 e 29; 4) mapas e figuras georreferenciados contendo áreas queimadas de 211, 212 e 213; e 5) texto descritivo das atividades realizadas, relatando o método, os resultados e arquivamento dos dados gerados de 211, 212 e 213. O presente documento resume a metodologia para geração de cicatrizes de queimada em imagens de média resolução e os resultados finais de área queimada. São descritos os processos de aquisição de imagens registradas, mapeamento automático, edição, cálculo de área e padronização dos dados vetoriais. Os dados de 211, 212 e 213 seguem um padrão de apresentação numérica e gráfica, ao qual foram adaptados os resultados do mapeamento de cicatrizes dos anos de 24, 25, 26 e 21, criando assim uma base homogênea de 24 a 213. 2. ÁREA DE ESTUDO A área de estudo é a Região do Jalapão, localizado na porção setentrional do Brasil Central, abrigando as maiores unidades de conservação do bioma Cerrado. A pressão sobre a região em termos de controlar desmatamentos, queimadas e incêndios florestais, vem crescendo ao longo dos últimos anos. A localização remota e as precárias condições de operação das brigadas de incêndios nos municípios e nas unidades de conservação têm comprometido o combate efetivo dos incêndios e queimadas. 6
Figura 1: Área de estudo O retângulo envolvente da cena órbita/ponto Landsat-TM 221/67 cobre as Unidades de Conservação Federais APA Serra da Tabatinga, ESEC Serra Geral do Tocantins e PARNA das Nascentes do Rio Parnaíba, além das Unidades de Conservação Estaduais APA Serra das Mangabeiras do Estado de Piauí, APA Jalapão e o Parque Estadual do Jalapão, ambas no Tocantins. 7
3. MÉTODO Há atualmente uma demanda por dados e informações sobre cartografia e estimativas de área queimada geradas a partir de imagens de média resolução espacial (2 a 3 metros), inexistente de forma sistemática para o território brasileiro. Nesta fase final do trabalho, foi gerada a base de referência de áreas queimadas em imagens da cena TM 221/67 com resolução 3 m para os anos 211, 212 e 213, que servirá para determinar o padrão espacial e temporal da ocorrência do fogo na vegetação, e para a aferição de algoritmos automáticos de monitoramento de áreas queimadas no Cerrado. Para tanto, foi também desenvolvido um método de processamento, análise visual e auditoria dos produtos, de forma a gerar o melhor resultado possível, resumido no Fluxograma Geral, abaixo (Figura 2). Figura 2: Fluxograma Geral Para a geração sistemática de dados de queimadas em imagens orbitais de média resolução é adotado um método baseado na composição colorida de índices espectrais, na qual as cicatrizes de queimadas ocorridas num período determinado são destacadas de outras feições que podem ter características semelhantes às das queimadas. Por se tratar de uma análise multitemporal, a composição colorida apresenta feições em função da variação ocorrida no período considerado. Sendo assim, os alvos mais constantes ao longo do tempo, como corpos d água e áreas de solo exposto, apresentam-se de forma distinta às cicatrizes de queimadas, já que estas resultam de variações bruscas do verdor da vegetação. A detecção de cicatrizes é feita a partir de imagens Landsat-5/TM, Landsat- 8/OLI e Resoursat-LISS3, adquiridas nas plataformas Earth Explorer da USGS e da Divisão de Geração de Imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (DGI- INPE). As cenas selecionadas têm até 1% de cobertura de nuvens. A interpretação das imagens é realizada com a composição colorida de índices espectrais, a partir da 8
qual é feito um processo de segmentação, gerando vetores que delimitam as feições na cena. Os vetores são editados manualmente, ainda com auxílio da composição de índices espectrais e das bandas originais das imagens. Os procedimentos são realizados nos aplicativos Erdas Imagine, ArcGIS e Quantum GIS. O dado temático vetorial é em seguida editado manualmente por interpretação visual na tela do microcomputador, de acordo com o procedimento padrão de edição de dados descrito abaixo. Posteriormente, os dados passam por auditoria interna e externa para verificar a qualidade da edição e corrigir eventuais falhas. Para maiores detalhes da metodologia empregada consultar o Relatório 3 de fevereiro de 214, do presente contrato e termo de referência. 4. RESULTADOS Após todos os processamentos e procedimentos adotados para o mapeamento de cicatrizes de queimadas tem-se como resultado principal a quantificação de área queimada no período estudado. São apresentados os principais dados e análises de 211, 212 e 213 para a última fase do TdR e, ao final do texto, são expostos dados de todo o levantamento temporal, obtidos dos relatórios anteriores deste projeto MMA-GIZ, englobando o período de 24 a 213. 4.1. Ano de 211 No ano de 211 foram processadas quatro cenas Landsat-TM, abrangendo 144 dias do ano, de 6 de junho a 28 de outubro. Após os procedimentos de controle de qualidade de cicatrizes, obteve-se como resultado final a quantia de 4.64 polígonos de cicatrizes, com 6.288 km² de área de cicatrizes de queimadas e incêndios, tendo ao final 23% da área de estudo sofrido queima ver Tabela 1. Data (mmdd) Tabela 1: Resultados do mapeamento de área queimada em 211 Cicatrizes No.polígonos Área km² Porcentagem % Focos Sat. Ref. Todos 66 a 89 1.459 2.145 8% 615 2.11 89 a 915 1.151 1.938 7% 718 2.436 915 a 128 1.994 2.24 8% 388 2.78 Total 4.64 6.288 23% 1.721 6.525 Nota: a quantidade de focos refere-se ao satélite de referência do monitoramento do INPE 9
Os períodos em que mais ocorreram queimas foram de 15 de setembro a 28 de outubro com 2.24 km². No gráfico a seguir (Figura 3) pode-se observar o crescimento de área queimada durante o período coberto pelo mapeamento. km² 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. 66 a 89 89 a 915 915 a 128 Área (km²) Área (km²) acumulado Figura 3: Área queimada - 211 Cruzando os dados de área queimada com o número de focos nota-se um padrão, onde a linha de número de focos seguem as colunas de área queimada ver Figura 4. Área Queimada km² 25 2 15 1 5 3 25 2 15 1 5 Focos 1 2 3 4 5 66 a 89 89 a 915 915 a 128 11 12 Burned area Fire points (reference satellite) Fire points (all satellite) Figura 4: Área queimada e número de focos - 211 As cicatrizes foram agrupadas em cinco classes de tamanho: < 6,25 ha; 6,25 a 25 ha; 25 a 1 ha; 1 a 1.6 ha e maiores que 1.6 ha. A partir desta análise é 1
possível identificar a importância do tamanho das cicatrizes para com o valor total de área queimada e o número de queimadas ver Figura 5. Área (ha) % 2% Número de cicatrizes 1% 44% 7% 47% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 18% 17% 2% 44% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 Figura 5: Classe de tamanho de cicatrizes - 211 Analisando os dados produzidos para o ano de 211 a partir da classificação de classes de tamanho, pode-se observar que cicatrizes com mais de 1.6 ha ocupam 44% de área queimada na região, enquanto o número de polígonos desta mesma classe equivale a 1% do total de polígonos mapeados ver Figura 5. Considerando as cicatrizes maiores de 1 ha, 18% dos polígonos correspondem a 91% da superfície queimada. 4.2. Ano de 212 O período de mapeamento de 212 foi de 5 de julho a 15 de setembro, abrangendo apenas 72 dias. O período analisado caracterizou-se com a menor área do retângulo envolvente mapeada deste levantamento de 1 anos, devido à indisponibilidade de imagens TM ou OLI, e como consequência foram então utilizadas imagens Reourcesat-LISS3. Mesmo compreendendo menos dias e menor área mapeada, o número de cicatrizes e focos não foi significativamente afetado. Ao total, as cicatrizes de queimadas abrangeram 5.234 km², ocupando 23% da área analisada ver Tabela 2. 11
Tabela 2: Resultados do mapeamento de área queimada em 212 Data Cicatrizes Área Porcentagem Mapeados (mmdd) No.polígonos km² % Sat. Ref. Todos 75 a 729 1.25 1.88 5% 292 1.129 729 a 822 84 1.52 7% 388 1.366 822 a 915 875 2.626 12% 561 3.32 Total 2.74 5.234 23% 1.241 5.527 Das cenas analisadas, o período entre as datas 22 de agosto a 15 de setembro foi o que teve a maior área queimada, com 2.626 km². O gráfico a seguir (Figura 6) representa a área queimada de cada intervalo de cena e o acumulado até o resultado final do mapeamento para este ano. 6. 5. 4. km² 3. 2. 1. 75 a 729 729 a 822 822 a 915 Área (km²) Área (km²) acumulado Figura 6: Área queimada - 212 Cruzando os dados de área queimada com o número de focos tem-se um padrão, onde a linha de número de focos seguem as colunas de área queimada ver Figura 7. Onde ocorrem os picos de focos de queimadas têm-se os picos de área queimada na janela de mapeamento, cabendo notar pela curva de focos que de 15/setembro até o final de outubro houve grande ocorrência de queima de vegetação, a qual não pode ser analisada nas imagens de média resolução, pois inexistem gravações para este período de 45 dias. 12
Área Queimada km² 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 75 a 729 729 a 822 822 a 915 1 4 35 3 25 2 15 1 5 Focos Burned area Fire points (reference satellite) Fire points (all satellite) Figura 7: Área queimada e número de focos - 212 As cicatrizes foram agrupadas em classes de tamanho, sendo cinco classes: < 6,25 ha, 6,25 a 25 ha, 25 a 1 ha, 1 a 16 ha e maiores que 16 ha. A partir desta análise é possível identificar a importância do tamanho das cicatrizes para com o valor total de área e o número de queimadas ver Figura 8. Área (ha) % 1% 4% Número de cicatrizes 2% 63% 32% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 14% 14% 18% 52% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 Figura 8: Classe de tamanho de cicatrizes - 212 A partir da classificação de classes de tamanho, o número de cicatrizes com mais de 16 ha corresponde a 2 % das cicatrizes, em número de 52 nesta classe, mas compreendendo 63% da área queimada. Na classe de 1 a 16 ha constam 32% da área queimada com 14% do número de cicatrizes, e considerando a faixa de 1 a 16 ha tem-se 16% dos casos abrangendo 95% da área queimada. 13
4.3. Ano de 213 O ano de 213 teve cobertura de 96 dias distribuídos em 7 cenas Landsat-OLI, e a disponibilidade de cenas se deu entre 11 de junho a 15 de setembro. O mapeamento resultou no valor de 4.219 km² de área que sofreu queima, distribuídos em 5.787 cicatrizes, sendo 15% da área analisada queimada ver Tabela 3. Data (mmdd) Tabela 3: Resultados do mapeamento de área queimada em 213 Cicatrizes No.polígonos Área km² Porcentagem % Focos Sat. Ref. 611 a 627 98 45 2% 292 497 627 a 713 983 591 2% 388 734 713 a 729 926 671 2% 561 97 Todos 729 a 814 874 878 3% 292 1.128 814 a 83 866 99 3% 388 928 83 a 915 951 718 3% 561 636 Total 5.58 4.217 15% 2.482 4.83 Entre as cenas analisada o período de 14 de agosto a 3 de agosto foi o mês que teve a maior área queimada, com 99 km². O gráfico a seguir (Figura 9) representa a área queimada de cada intervalo de cenas, e o acumulado até o resultado final do mapeamento para este ano. 4.5 4. 3.5 3. km² 2.5 2. 1.5 1. 5 611 a 627 627 a 713 713 a 729 729 a 814 814 a 83 83 a 915 Área (km²) Área (km²) acumulado Figura 9: Área queimada - 213 No gráfico a seguir (Figura 1) se observa a combinação dos dados de área queimada com o número de focos, onde os picos de focos de queimada têm-se os 14
picos de área queimada no período disponível para analise, desta forma, formando um padrão que representa uma associação entre o alto número de focos com um valor alto de área queimada. Cabe notar a alta incidência de focos no final do período de queimas, quando não existiram imagens de média resolução para mapear as áreas queimadas. Área Queimada km² 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 611 a 713 713 a 814 814 a 915 1 25 2 15 1 5 Focos Burned area Fire points (reference satellite) Fire points (all satellite) Figura 1: Área queimada e número de focos - 213 As cicatrizes foram agrupadas em cinco classes de tamanho: < 6,25 ha, 6,25 a 25 ha, 25 a 1 ha, 1 a 16 ha e maiores que 16 ha. A partir desta análise é possível identificar a importância do tamanho das cicatrizes para com o valor total de área e o número de queimadas ver Figura 11. Área (ha) 1% 3% Número de cicatrizes 1% 35% 9% 52% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 14% 18% 11% 56% < 6,25 6,25-25 25-1 1-16 > 1.6 Figura 11: Classe de tamanho de cicatrizes - 213 15
Observando os gráficos acima se pode observar a associação das maiores cicatrizes representam com o maior percentual de área queimada. Entretanto, comparadas com o número de cicatrizes as classes de maior área são as que representam o menor número de polígonos presentes. Tal qual, a classe maior que 16 ha tem 39 polígonos que somam 147.148 ha (35%). A faixa que representa a maior área queimada em 213 é a de 1 a 16 ha, com 87% da área em 12% dos polígonos; por outro lado, as cicatrizes com menos de 6,25 ha compreenderam 1% da área e 56% do número de polígonos. 4.4. Levantamento temporal Uma base de dados com levantamento temporal de cicatrizes de queimadas consistente propicia a geração de informações e análises para compreender a dinâmica do fogo na região de estudo, além de permitir que gestores públicos responsáveis pela execução das políticas ambientais direcionem ações de preservação dos remanescentes florestais. Com o término dos mapeamentos, consta no banco de dados do grupo de queimadas do INPE o levantamento histórico das queimadas ocorridas na região do Jalapão, de 24 até o ano de 213 ver Tabela 4. Na comparação da área queimada durante o período de 24 a 213 deve-se considerar a quantidade de cenas disponíveis e a abrangência dos dias mapeados. O imageamento dos satélites Landsat-5 e 8, e Resoucesat-1, ocorrem entre 16 e 24 dias, totalizando 22 e 15 imagens potenciais por ano, respectivamente; entretanto, a interferência de nuvens e ruídos faz com que as imagens com mínima qualidade para o mapeamento sejam reduzidas, e com isso a abrangência temporal do mapeamento de cada ano é variável. 16
Tabela 4: Analise histórica do mapeamento de áreas queimadas na região do Jalapão durante 1 anos Ano Período Dias Cenas Cicatrizes Área Porcentagem (mmdd) No.polígonos km² % 24 52-96 127 7 8.22 4.91 18 25 77-99 64 5 5.81 3.49 13 26 523-928 128 7 8.797 5.696 21 27 526-11 128 8 8.375 8.824 32 28 613-917 95 5 4.38 3.275 12 29 72-123 114 4 7.353 4.35 16 21 63-923 111 7 7.428 8.937 32 211 66-128 144 4 4.64 6.288 23 212 75-915 72 4 2.759 5.234 23 213 611-915 96 7 5.787 4.219 15 Total - - - 62.784 55.223 25 Média - - - 6.278 5.522 21 Nota 1: dados de 24, 25, 26 e 21 obtidos dos relatórios anteriores deste projeto MA-GIZ, e corrigidos com a metodologia aprimorada dos anos 27, 28, 29, 211, 212 e 213. Nota 2: para alguns anos, devido ao reduzido intervalo de tempo coberto pelas imagens de média resolução disponíveis e em função da análise dos focos de queima detectados, os polígonos e a área queimada listados são significativamente menores que o ocorrido na realidade ver texto abaixo no item 4.5 para a análise pertinente. No retângulo envolvente de ~27. km2 analisado, os dez anos mapeados somaram 55.223 km² de área queimada, distribuídos em 62.784 cicatrizes, o que corresponde a queimar toda a região a cada 5 anos. A média de queima por ano foi de 5.522 km² e 6.278 cicatrizes, e os anos mais graves em área queimada foram os de 21 e 27, respectivamente, com 8.937 km² e 8.824 km². Já os anos que obtiveram os menores valores de queima foram 28 com 3.275 km² e 25 com 3.49 km². Estes devem ser considerados como parciais em função da Nota 2 da Tabela 4, e do texto abaixo no item 4.5. Relacionando a área total queimada em um ano com o tamanho da área abrangente mapeada, analisamos a porcentagem de área que o fogo atingiu ver Figura 12. Os anos de 21 e 27 foram os que tiveram maior percentual de área queimada com 32%, seguidos por 211 e 212 com 23%, 26 com 21%, 24, 29, 213, 29, 25, e 28 com valores entre 18% a 12%. 17
4% 3% 2% 1% 18% 13% 21% 32% 12% 16% 32% 23% 23% 15% % 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Área queimada do total mapeado Figura 12: Porcentagem de área queimada na cena 4.5. Limitação dos períodos das imagens A limitação na análise temporal resultante de períodos e de números de imagens diferentes para cada ano, e até mesmo insuficientes, pode ser minimizada por meio das séries de focos de fogo ativo produzidas pelo INPE. Os focos são gerados a partir das imagens AVHRR dos satélites polares NOAA-12, 15, 16, 18 e 19, das imagens MODIS dos satélites polares NASA TERRA e AQUA, das imagens dos satélites geoestacionários GOES-1, 12 e 13 e MSG-2, e das imagens VIIRS do satélite de orbita polar NPP. Cada satélite de órbita polar produz pelo menos dois conjunto de imagens por dia, e os geoestacionários geram algumas imagens por hora, sendo que no total o INPE processa mais de 2 imagens por dia especificamente para detectar focos de queima da vegetação. As recepções são feitas nas estações de Cachoeira Paulista, SP, de Cuiabá, MT e NATAL, RN. A tabela 13 contém os totais anuais de focos de fogo ativo gerados diariamente pelo INPE para os anos mapeados, separados entre o período de tempo coberto pelas imagens de média resolução, e no restante do tempo; são apresentadas as detecções do satélite de referência, e de todos os satélites combinados. Estas informações permitem uma análise adicional do efeito da falta de imagens de média resolução no regime do fogo na região de interesse. 18
Ano Período mapeado com imagens de média resolução Tabela 5: Focos de fogo ativo na região do Jalapão Período não mapeado Total Anual Sat. Ref. Todos Sat. Sat. Ref. Todos Sat. Sat. Ref. Todos Sat. 24 468 4.141 1.573 4.76 2.41 8.91 25 48 2.867 1.329 8.22 1.737 11.69 26 425 4.314 879 755 1.34 5.69 27 1.872 7.554 264 2.679 2.136 1.233 28 574 2.214 389 2.96 963 5.174 29 886 2.752 177 392 1.63 3.144 21 2.553 9.594 838 4.951 3.391 14.545 211 1.722 6.531 19 57 1.912 7.11 212 1.241 5.865 833 4.835 2.74 1.7 213 1.14 4.83 521 2.89 1.535 7.639 Total 11163 5662 6993 32913 18156 83575 Média 1.116 3.95 699 3.291 1.816 8.357 Os focos de fogo ativo na área de estudo têm média anual de 8.357, com pico de 14.545 em 21 e o menor valor em 29, com 3.144. A distribuição dos focos é melhor analisada na Figura 13 a seguir. Quando se considera os focos somente no período em que cada ano foi mapeado com imagens de média resolução, estes valores caem para 5.66 de média e o ano com menor frequência muda para 28, com 2.214 focos. Isto se deve ao fato de que cada ano teve cobertura de tempo diferente nas imagens de média resolução - vide Tabela 4. Focos 18 16 14 12 1 8 6 4 2 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Anos Mapeado (Todos) Não mapeado (todos) Figura 13: Distribuição focos de fogo ativo 19
Na Figura 13, observa-se a distribuição dos focos de fogo ativo detectados por todos os satélites do monitoramento do INPE em dois períodos: no que houve cobertura com as imagens de média resolução, e naquele no qual inexistia este tipo de imagem. Esta distribuição varia conforme o ano, e a Figura 14 apresenta esta condição com mais clareza para os dez anos estudados, notando-se que no melhor dos casos, 211, o período de 144 dias com imagens de média resolução abrangeu 92% dos focos detectados por todos os satélites; no outro extremo, 25 com 64 dias conteve apenas 26% dos focos. 1% 8% 6% 4% 47% 26% 85% 74% 43% 88% 66% 92% 55% 63% 2% % 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Porcentagem de focos mapeados Figura 14: Porcentagem dos focos nos períodos mapeados com imagens de média resolução, 24 a 213 Na Figura 15 a seguir, vê-se com mais detalhes a relação entre focos detectados e área queimada. A linha vermelha, que mostra os focos detectados por todos os satélites apenas nos períodos cobertos pelas imagens de média resolução, apresenta coerência visual com as medidas de área queimada indicadas pelas colunas. 2
Área Queimada Km² 9 8 7 6 5 4 3 2 1 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 14 12 1 8 6 4 2 Focos Área Queimada Mapeado (todos) Não mapeado (todos) Mapeado (Sat. ref.) Figura 15: Área queimada e focos de fogo, 24 a 213. As linhas vermelha e verde referem-se aos focos apenas nos períodos cobertos pelas imagens de média resolução, e a linha azul para os anos integrais. Esta situação indica a necessidade de um processo de compensação de áreas queimadas para os períodos em que não houve cobertura da região com as imagens de média resolução, e que em um ano como 25 poderia aumentar a superfície queimada em cerca de quatro vezes. Esta também é uma das questões fundamentais do mapeamento de área queimada constatada neste TdR, uma vez que prova que qualquer análise de área queimada em imagens de média e alta resolução, seja a deste relatório ou a de qualquer outra encontrada na literatura está sujeita a um subdimensionamento significativo. Por outro lado, elaborar esta compensação corrigindo os dados de área queimada é um processo com suas complexidades próprias, e que não estava previsto neste TdR. Esta compensação deve considerar pelo menos as seguintes variáveis: número de focos ativos detectados pelo satélite de referência e por todos os satélites, número e tipo dos satélites ativos em cada período, algoritmo de detecção de focos usado, histórico espacial de queima, proporção de grandes áreas queimadas, evolução do risco de fogo e cobertura de nuvens na região. 4.6. Parque Estadual do Jalapão O Parque Estadual do Jalapão, Unidade de Conservação Integral do Estado do Tocantins, apresenta parcelas de cerrado a ser preservado e um grande número de mananciais, além da importância biológica, dada sua biodiversidade de espécies de fauna e flora. Contudo, sua localização remota e as precárias condições de operação 21
das brigadas de incêndios nos municípios e na unidade de conservação têm comprometido o combate efetivo dos incêndios e queimadas. A Tabela 6 apresenta o recorte dos dados sobre o mapeamento histórico do PEJ, entre 24 a 213, além dos focos de fogo ativo nos anos estudados. Tabela 6: Análise histórica do mapeamento de áreas queimadas e focos no Parque Estadual do Jalapão Ano Cicatrizes Área Queimada Porcenta gem Polígonos km² % Focos período mapeado Sat. ref. Todos sat. Focos não mapeados Sat. ref. Todos sat. Total Anual 24 43 338 21 62 181 16 144 78 387 25 124 122 8 21 76 4 211 61 38 26 394 586 37 69 452 11 71 8 592 27 396 32 19 29 171 15 152 44 352 28 255 29 13 14 134 22 479 36 627 29 284 229 14 44 135 3 19 47 198 21 398 412 26 74 347 52 384 126 85 211 25 378 24 78 271 13 49 91 398 212 145 125 8 59 245 84 65 143 954 213 355 183 11 48 138 14 11 62 287 Sat. ref. Todos sat. Total 2.959 2.884 181 498 2.15 27 2.26 469 4.98 Média 26 288-5 215 27 226 77 49 Nos limites do PEJ o ciclo de queimas ocorre entre julho a outubro, e mesmo sendo uma área de proteção integral provida de monitoramento e manejo, há uma significativa área que anualmente apresenta queimas. Em 26, 37% da área do PEJ queimou, com 586 km² em 394 polígonos de cicatrizes. Os anos que tiveram menor área queimada foram 25 e 212 com 122 km² e 125 km², respectivamente. Nos anos abordados neste estudo, o valor médio de área queimada anual é de 288 km² distribuídos em 26 cicatrizes, o que representa 18% da área do PEJ queimada por ano em média. Entretanto, em função do que foi exposto no item 4.5 acima, estes valores de área queimada não podem ser considerados como finais, e, por exemplo, em 28 o PEJ talvez tenha queimado até quatro vezes mais que o valor mapeado. Em relação ao retângulo envolvente mapeado (cena órbita/ponto 221/67 dos satélites Landsat), o PEJ corresponde a uma pequena superfície. Na Figura 16 observase a contribuição da área queimada do PEJ para com a área de estudo total em cada ano. Na Figura 16-A se encontra o gráfico dos valores de área queimada dos PEJ junto com a área de estudo, constatando-se a pequena representatividade das queimas ocorridas no PEJ para com a cena toda. Já na Figura 16-B consta a porcentagem da 22
área queimada no PEJ perante a área de estudo, sendo que o ano que mais contribuiu foi o de 21, com 1% das queimas; já os anos de 25, 27, 29, 21, 212 e 213 tiveram valores iguais ou inferiores a 5% da área queimada total da região de estudo em cada ano. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2% 18% 16% 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % 7% 3% 1% 3% 6% 5% 5% 6% 2% 4% PES Cena Área queimada do PES em relação a cena Figura 16: Relação do PEJ e área de estudo. A) Área Queimada km²; B) Área queimada no PEJ em relação a área total da cena. Os focos de fogo ativo gerados pelo INPE também são dados importantes no monitoramento do PEJ. Durante os dez anos estudados, a média de focos de todos os satélites dentro do PEJ foi de 49, e analisando somente o período de cada ano em que ocorreu mapeamento com imagens de média resolução, a média ficou em 264 focos. Na Tabela 6 e na Figura 17, observa-se a distribuição dos focos nos dez anos estudados, tanto para o período coincidente com a cobertura das imagens de média resolução, como para o período complementar durante o resto do ano, e considerando-se as detecções de todos satélites que o Inpe usa. Os anos com maior presença de focos foram: 212 com 954, seguido por 21 e 28 com 85 e 627, respectivamente. Os anos com menor frequência de focos foram 29 e 213, respectivamente com 198 e 287. 23
Focos 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Mapeado (Todos) Não mapeado (Todos) Figura 17: Distribuição focos de fogo ativo no PEJ dentro e fora do período mapeado com imagens de média resolução. A média de focos que incidiram sobre o período mapeado em cada ano foi de 58%, sendo 29 o de maior cobertura, com 9%, acompanhado por 26 e 211 cada um com 88%. O ano com a menor cobertura de focos foi 28, com 24% - ver Figura 18. 1% 8% 6% 63% 88% 57% 9% 52% 88% 65% 4% 2% 31% 24% 32% % 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Porcentagem de focos mapeados Figura 18: Porcentagem dos focos (todos os satélites) dentro do período das imagens de média resolução no PEJ, de 24 a 213 A partir dos dados de área queimada e de focos de fogo ativo é possível cruzar os respectivos dados e averiguar como é o comportamento destes valores quando comparados no PEJ. A Figura 19 demonstra esta análise. 24
Área Queimada km² 6 5 4 3 2 1 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 95 85 75 65 55 45 35 25 15 5-5 Focos Área Queimada Mapeado (Ref.) Mapeado (Todos) Não mapeado (Todos) Figura 19: Área queimada e focos de fogo no PEJ, 24 a 213. As linhas vermelha e verde referem-se aos focos apenas nos períodos cobertos pelas imagens de média resolução, e a linha azul para os anos integrais. Na comparação do valor de área queimada com o número de focos identificados pelo INPE, observa-se que nas classes de focos mapeados, seja com todos os satélites ou só pelo de referência, há associação nas curvas de crescimento e declínio das áreas queimadas com o número de focos. Assim como no retângulo envolvente, também no PEJ constata-se a importância do monitoramento de focos para os períodos sem imagens orbitais de média resolução no mapeamento. 5. CONCLUSÃO As etapas previstas no TdR foram conduzidas conforme cronograma préestabelecido, sendo produzidos os mapeamentos dos anos de 27, 28, 29, 211, 212 e 213 na região do Parque Estadual do Jalapão, gerando a base espacial e temporal de referência de áreas queimadas que permitirá caracterizar o uso do fogo na vegetação em uma área de ~27. km 2 e nos 1.593 Km 2 do Parque estadual do Jalapão. Foram gerados os mapas e figuras georreferenciados com as áreas queimadas e os arquivos digitais correspondentes estão inseridos na base de validação do Projeto Jalapão no Inpe, no endereço http://caete.cptec.inpe.br/wiki/. Adicionalmente: 1. Criou-se um método de mapeamento de cicatrizes de queimadas em formato vetorial e uma base de dados e de mapas georeferenciados que será apresentada na internet para acesso a pesquisas e estudos diversos para subsidiar publicações científicas e técnicas que serão elaboradas em futuro próximo. 25
2. Os dados de áreas queimadas de 24, 25, 26 e 21, fruto de TdR anterior da GIZ, foram reprocessados com o método melhorado empregado nos anos deste relatório, permitindo a combinação de todos estes anos em uma base regular e consistente. 3. Constatou-se que o mapeamento de áreas queimadas feito com as imagens de média resolução existentes (Landsat-TM, Landsat-OLI, Resourcesat-LISS), pelo fato de não contar com imagens de qualidade durante todos os anos, causa um subestimativa das áreas queimadas. Esta limitação pode ser complementada com uma estimativa a partir das detecções de fogo ativo feitas por outros satélites. A partir das análises expostas neste documento podemos inferir que em todos os anos analisados ocorrem queimadas e incêndios florestais na região de ~27. km 2 estudada, sendo as médias anuais de 5.522 km² e 6.215 cicatrizes, e de 8.357 focos de fogo ativo (todos satélites). Também em média, 6% dos focos ocorreram nos períodos cobertos pelas imagens de média resolução. Dentro dos limites do Parque Estadual do Jalapão foram identificadas, em média por ano, 26 cicatrizes com 288 km² de área queimada e 49 focos; 55% dos focos estavam no período coberto pelas imagens de média resolução. Outra análise realizada foi a do impacto do tamanho das cicatrizes para com a sua colaboração na área total queimada do ano, onde observou-se que cicatrizes com mais de 1 ha representam em média 85% da área queimada, mas apenas 12% do número de cicatrizes identificadas. Nota. 1) O TdR previa trabalho de campo no Jalapão, e o mesmo será realizado em julho de 214, no início da estação de queimas na região. Os dados de validação serão utilizados quantitativamente para confirmar e analisar focos de fogo ativo e análises de área queimada de difícil confirmação apenas nas imagens TM. Da mesma maneira que com os outros dados e resultados, todas as informações do trabalho de campo estarão disponíveis na internet. 2) Os resultados produzidos com este TdR serão em seguida utilizados para elaborar publicações técnicas e científicas referenciadas, as quais criarão um registro permanente e aceito dos dados, análises e conclusões, para que possam contribuir com o avanço do estado-da-arte e apoiar ações de gestão e controle do uso do fogo no Cerrado. 26