UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - UFES CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS – CCHN DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA DEFESA DE MONOGRAFIA Evolução temporal e espacial do uso e ocupação do solo para os anos de 1994 e 2002 no município de Vitória, ES, utilizando imagens orbitais do satélite Landsat TM Fabíola Candido Silva Vieira EVOLUÇÃO TEMPORAL E ESPACIAL DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO PARA OS ANOS DE 1994 E 2002 NO MUNICÍPIO DE VITÓRIA – ES, UTILIZANDO IMAGENS ORBITAIS DO SATÉLITE LANDSAT TM Graduanda: Fabíola Candido Silva Vieira Orientador: Prof. Dr. Alexandre Rosa dos Santos ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO DO SEMINÁRIO Introdução Objetivos Material e Métodos Resultados e Discussões Considerações finais INTRODUÇÃO Uso e ocupação do solo em Vitória Utilização do sensoriamento remoto Evolução temporal 1994 e 2002 com imagens Landsat 1 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO Brasil – problemas de concentração do solo - FAYET (1978) Aglomeração urbana na Grande Vitória – FJSN (1979) 1940 a 1960 expansão do território do município de Vitória CAMPOS JÚNIOR (2002) Vitória como principal pólo urbano de Vitória - PMV (2002) 2 SENSORIAMENTO REMOTO Conceito - MOREIRA (2003) Resoluções das imagens digitais - IBGE (2001) • Resolução espacial • Resolução espectral • Resolução radiométrica • Resolução temporal OBJETIVOS Avaliar a evolução temporal e espacial do uso e ocupação do solo para os anos de 1994 e 2002 para o município de Vitória, utilizando-se imagens do satélite Landsat TM. Delimitar e pesquisar os possíveis impactos visíveis gerados pela concentração urbana desordenada; Realizar a classificação supervisionada por diferentes metodologias para os anos em estudo. MATERIAL E MÉTODOS 1. ÁREA EM ESTUDO 2. SOFTWARE UTILIZADO 3. GERAÇÃO DA BASE DE DADOS 4. CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA 5. CLASSIFICAÇÃO DAS IMAGENS DIGITAIS Espírito Santo América do Sul 41º 4 0º 18º 18º BA HI VEN EZUE LA A COLÔMBIA EQUADOR BRASIL P ER U 1 9º 19º BOLÍV IA PA RAG UAI R A IS CHILE OCEAN O PACÍFICO 20º AR GE NTIN A AS MIN GE 20º UR UGUA I OCEAN O ATL ÂNTICO OCEANO ATLÂNTICO 21º 600 km RI O Escala 1:100. 000 E D 0 42º JA NE IR O Vitór ia 0 20 90 Km N orte 41º 40º 21º Etapas necessárias para a geração da base de dados Município Vitória Cartas Topográficas IBGE 1:50.000 POLYRAS Converção de polígono vetor para raster Imagem Vetorial Município Vitória Imagem Raster Digitalização no Arc View 3.3 Bairros Vitória Imagem Vetorial POLYRAS Converção de polígono vetor para raster Banda azul Bairros Vitória Imagem Raster Banda azul Banda azul 0.45-0.52 mm Banda verde Quadrante em estudo Banda verde Banda verde 0.52 0.60 mm Quadrante em estudo IMPORT Banda vermelho TIF para IDRISI WINDOW Banda vermelho 0.63-0.69 mm Banda Infravermelho próximo Banda Infravermelho médio 1.55-1.75 mm Banda vermelho Quadrante em estudo Banda Infravermelho próximo 0.76-0.90 mm Cena utilizada no trabalho Criação de uma Sub-imagem Banda Infravermelho próximo Quadrante em estudo Banda Infravermelho médio Banda Infravermelho médio Quadrante em estudo Localizar exemplos representativos de cada tipo de cobertura que pode se identificar na imagem Digitalização de polígonos em torno de cada área de treinamento Criação de assinaturas espectrais para cada tipo de cobertura Classificação da imagem inteira considerando cada pixel individualmente, comparando sua assinatura particular com das uma das assinaturas conhecidas Quadrante Banda 1 Validado X, Y Quadrante Banda 1 Quadrante Banda 2 Quadrante Banda 3 Quadrante Banda 4 Imagens composta e colorida normal Quadrante Banda 2 Validado X, Y Serviço de campo Coleta de pontos GPS Validação das coordenadas X e Y das imagens Quadrante Banda 5 Quadrante Banda 3 Validado X, Y Quadrante Banda 4 Validado X, Y COMPOSITE DIGITALIZER Criação de uma imagem composta Quadrante Banda 5 Validado X, Y Mapa vetorial das amostras de treinamento Imagens composta e colorida falsa cor Digitalização das amostras de treinamento: 1. Água 2. Vegetação 3. Área urbana 4. Mangue 5. Solo exposto 6. Sombra Banda 1 Banda 2 Banda 3 Banda 4 Banda 5 MAKESING Criação dos arquivos de assinaturas MINDIST Classificação mínima bruta Classificação distância normalizada MAX LIKE HARD CLASSIFIERS Classificação das imagens com base nos arquivos de assinaturas Classificação máxima verossimilhança PIPED Classificação paralelepípedo mínimos e máximos Classificação Paralelepípedo desvio padrão RESULTADOS E DISCUSSÕES 1. CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA PARA 1994 2. CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA PARA 2002 Serra Jardim Camburi Maria Ortiz Aeroporto 7759250 Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto Sombra Nova Palestina Goiabeiras Cariacica Mata da Praia Jardim da Penha Grande Vitória Oceano Atlântico Tabuazeiro Norte Praia do Canto Santa Tereza Gurigica Km Monte Belo Centro 360000 2090.00 Enseada do Suá Vila Velha 368000 Bela Vista Uso e ocupação do solo do município de Vitória - ES, usando o método de classificação supervisionada de distância mínima normalizada, 1994. Serra Jardim Camburi Maria Ortiz Aeroporto 7759250 Nova Palestina Goiabeiras Cariacica Mata da Praia Jardim da Penha Grande Vitória Oceano Atlântico Tabuazeiro Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto Sombra Praia do Canto Bela Vista Santa Tereza Gurigica Norte Monte Belo Enseada do Suá Centro Km 2090.00 368000 7751250 360000 Vila Velha Uso e ocupação do solo do município de Vitória - ES, usando o método de classificação supervisionada de máxima verossimilhança, 1994. Serra Jardim Camburi Maria Ortiz Aeroporto 7759250 Nova Palestina Goiabeiras Cariacica Mata da Praia Jardim da Penha Grande Vitória Oceano Atlântico Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto Sombra Tabuazeiro Praia do Canto Bela Vista Santa Tereza Norte Gurigica Monte Belo Km Enseada do Suá Centro 2090.00 368000 7751250 360000 Vila Velha Uso e ocupação do solo do município de Vitória - ES, usando o método de classificação supervisionada de distância mínima normalizada, 2002. Serra Jardim Camburi Maria Ortiz Aeroporto 7759250 Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto Sombra Nova Palestina Goiabeiras Cariacica Mata da Praia Jardim da Penha Grande Vitória Oceano Atlântico Tabuazeiro Praia do Canto Bela Vista Santa Tereza Norte Gurigica Km Monte Belo Enseada do Suá Centro 2090.00 368000 7751250 360000 Vila Velha Uso e ocupação do solo do município de Vitória - ES, usando o método de classificação supervisionada de máxima verossimilhança, 2002. Evolução temporal do uso e ocupação do solo para os anos de 1994 e 2002 50 45 46.88 Ano de 1994 Ano de 2002 Porcentagem (%) 40 Variação das Classes Água: +1.46% Vegetação: -8.76% Área urbana: +9.12% Mangue: +1.80% Solo exposto: -3.26% Sombra: -0.36% 37.76 35 32.61 30 23.85 25 20.85 20 17.59 15 9.59 10 7.79 5 0.62 2.08 0.37 0.01 0 Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto Sombra Classes de Uso e Ocupação do Solo Método de classificação supervisionada de distância mínima normalizada Evolução temporal do uso e ocupação do solo para os anos de 1994 e 2002 60 56.28 49.64 50 Porcentagem (%) Variação das Classes Água: +1.37% Vegetação: -7.89% Área urbana: +6.64% Mangue: -0.20% Solo exposto:+0.43% Sombra: -0.38% 40 Ano de 1994 Ano de 2002 30 21.02 20 14.30 14.10 13.13 13.95 14.38 10 2.09 0.39 0.72 0 Água Vegetação Área urbana Mangue Solo exposto 0.01 Sombra Classes de Uso e Ocupação do Solo Método de classificação supervisionada de máxima verossimilhança CONSIDERAÇÕES FINAIS A utilização das imagens Landsat para os anos de 1994 e 2002 representou de maneira adequada a evolução temporal e espacial do uso e ocupação do solo nesse intervalo de tempo. A classificação supervisionada de distância mínima normalizada e máxima verossimilhança foram as metodologias que melhor representaram a realidade do real. A metodologia utilizada demonstrou eficiência, possibilitando-nos comprovar a evolução e crescimento da população de Vitória, com aumento da sua área urbana e diminuição da vegetação existente. Este fato possibilitou o entendimento do aumento dos impactos ambientais existentes na capital capixaba. No gráfico da classificação de discriminação normalizada, a vegetação diminuiu em 8,76%, fruto da constante ocupação populacional nos morros e encostas da capital. A área urbana aumentou em 9.12%, graças ao crescimento urbano que a cidade passou nestes últimos oito anos em estudo. O mangue teve sua vegetação aumentada em 1.80%, devido a intensa atividade de proteção ambiental, promovidas pela PMV. O solo exposto diminuiu em 3.26%, devido a aglomeração na cidade, e o interesse de ocupar todos os locais disponíveis. O aplicativo Idrisi for Windows foi de grande importância para a realização deste estudo, mostrando-se ser uma ótima ferramenta para a manipulação de imagens matriciais, permitindo que sejam criadas metodologias de acordo com o interesse do autor, além de possibilitar boa resolução e visualização dessas imagens. G E O G R A F I A