BELO HORIZONTE, JULHO DE 2015 PRODUTO 03 ESTUDO REMOTO DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DA BACIA DO RIO PARAÚNA “CONTRATAÇÃO DOS SERVIÇOS DE CONSULTORIA ESPECIALIZADA PARA REALIZAR DIAGNÓSTICO, COM A IDENTIFICAÇÃO IMPACTADAS E NA O BACIA MAPEAMENTO DE HIDROGRÁFICA ÁREAS DO RIO PARAÚNA, APONTANDO OS PRINCIPAIS PONTOS ONDE OCORREREM ASSOREAMENTO, VISANDO À PROPOSIÇÃO DE AÇÕES QUE MINIMIZEM TAIS IMPACTOS AMBIENTAIS NEGATIVOS NA BACIA”. Página: ii/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Produto 03.Estudo Remoto de Uso e Ocupação do Solo da Bacia do rio Paraúna Ordem de Serviço nº 004/2014 Contrato de Prestação de Serviços n° 004/2015 Ato Convocatório 004/2014 Contrato de Gestão IGAM Nº 002/2012 Contato: MYR Projetos Sustentáveis Rua Centauro 231 – 6º andar, Santa Lucia. Belo Horizonte – MG (31) 32456141 (31) 88660880 [email protected] R.T.: Sergio Myssior. Página: iii/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 1 - APRESENTAÇÃO GERAL O presente documento corresponde ao Produto 3 – Estudo Remoto de Uso e Ocupação do Solo da Bacia do rio Paraúna – referente ao ATO CONVOCATÓRIO n° 004/2014, Contrato de Gestão 002/IGAM/2012, celebrado entre a Associação Executiva de Apoio à Gestão de Bacias Hidrográficas Peixe Vivo – AGB PEIXE VIVO e Myr Projetos Estratégicos e Consultoria LTDA. A finalidade deste contrato é a realizar um diagnóstico, com a identificação e o mapeamento de áreas impactadas na bacia do rio Paraúna, apontando os principais pontos onde ocorrerem assoreamento, visando à proposição de ações que minimizem tais impactos ambientais negativos na bacia. Este trabalho é o terceiro de 5 (cinco) produtos, sendo parte integrante do contrato supracitado. São eles: 1. Planejamento do trabalho (concluído e aprovado); 2. Diagnóstico Preliminar dos parâmetros geoambientais da bacia hidrográfica do rio Paraúna (concluído e aprovado); 3. Estudo remoto de uso e ocupação do solo da bacia do rio Paraúna; 4. Estudo para investigação de impactos ambientais nas bacias hidrográficas do córrego Dona Inês, córrego Engenho da Bilha, córrego Sepultura e córrego Santa Maria; 5. Quatro planos de ações distintos para as bacias hidrográficas do córrego Dona Inês, córrego Engenho da Bilha, córrego Sepultura e córrego Santa Maria. Como descrito no Termo de Referência a proposta de elaboração deste projeto na bacia do rio Paraúna se deu a partir da realização de oficina temática, ao final do ano de 2011, que teve por finalidade compreender e definir as ações que o subcomitê da referida bacia julga pertinentes, para solucionar ou minimizar problemas existentes em seu território de planejamento. Página: iv/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Ressalte-se que este estudo, assim como outros demandados pelo CBH VELHAS, foi viabilizado graças aos recursos advindos da Cobrança pelo Uso de Recursos Hídricos. Esta cobrança, de acordo com Instituto Mineiro de Gestão das Águas – IGAM é um instrumento econômico de gestão das águas previsto na Política Estadual e Nacional de Recursos Hídricos e seu objetivo é garantir os padrões de quantidade, qualidade e regime estabelecidos para as águas de cada Bacia. Segundo o CBH VELHAS esta cobrança não se trata de taxa ou imposto, mas uma compensação a ser paga pelos usuários que possuírem captações ou derivações de águas superficiais, extrações de águas subterrâneas e lançamentos de efluentes em corpos d’água, considerados significantes nas Bacias Hidrográficas de Rios de domínio do Estado de Minas Gerais, além dos aproveitamentos de potenciais hidrelétricos. Assim, em concordância com o Termo de Referência contido no ATO CONVOCATÓRIO n° 004/2014, apresentamos o Produto 3, denominado “Estudo Remoto de Uso e Ocupação do Solo”. Neste produto o objetivo principal será o levantamento de uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica do rio Paraúna e de quatro bacias hidrográficas contribuintes, a partir do uso de técnicas de processamento digital de imagens, sensoriamento remoto e geoprocessamento. De acordo com estudos o Termo de Referência para este trabalho, essas bacias hidrográficas contribuintes foram destacadas por possuírem maior Potencial Natural de Erosão – PNE. São elas: bacias hidrográficas contribuintes do córrego Dona Inês, córrego Engenho da Bilha, córrego Sepultura e córrego Santa Maria, com suas cabeceiras localizadas respectivamente nos municípios de: Conceição do Mato Dentro, Gouveia, Gouveia e Congonhas do Norte. Assim, com o apoio do CBH VELHAS, AGB Peixe Vivo e SCBH Paraúna, a equipe multidisciplinar da Myr Projetos produziu o relatório que se segue. Acredita-se que o produto ora apresentado atingiu o objetivo específico de gerar conhecimento suficiente sobre como se dão a ocupação e os usos do solo na bacia do rio Paraúna, servindo de base aos produtos vindouros, auxiliando de forma mais assertiva na Página: v/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc identificação dos locais onde estão os principais fatores de pressão que alteram a qualidade ambiental da referida bacia. 1.1 OS COMITÊS DE BACI AS HIDROGRÁFICAS Os comitês de bacias hidrográficas são órgãos colegiados do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, com atribuições normativas, consultivas e deliberativas e o foro principal para o conhecimento, o debate de problemas, o planejamento e a tomada de decisão sobre os usos múltiplos dos recursos hídricos no âmbito da bacia hidrográfica de sua jurisdição. Eles foram criados com o objetivo de compartilhar poder e responsabilidades entre o governo e os diversos setores da sociedade, no que tange a gestão dos recursos hídricos, propiciando maior participação da população, atingindo o propósito da lei nº 9433, de 08 de janeiro de 1997, chamada “Lei das Águas”. Os comitês são compostos por representantes dos poderes públicos, usuários de água (setor produtivo) e entidades civis. Os conselheiros são eleitos por um processo democrático e nomeados pelo chefe do governo federal ou estadual, nas suas respectivas áreas de abrangência. Suas principais competências são: Aprovar o Plano de Recursos Hídricos da Bacia; Solucionar, em primeira instância, os problemas e conflitos de interesse dos usos da água na bacia; Estabelecer mecanismos e sugerir os valores da cobrança pelo uso da água. O Estado de Minas Gerais possui 36 comitês de bacias hidrográficas, um para cada unidade de planejamento e gestão de recursos hídricos do Estado. Eles foram criados entre os anos de 1998 e 2009 (Ministério do Meio Ambiente e Agência Nacional de Águas). Página: vi/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 1.1.1 Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas - CBH Rio das Velhas O Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas - CBH Rio das Velhas, órgão deliberativo e com competência normativa, foi criado pelo Decreto Estadual 39.692, de 29 de junho de 1998. É composto, atualmente, de 28 de membros, sendo sua estruturação paritária entre Poder Público Estadual, Poder Público Municipal, usuários de recursos hídricos e civil organizada. De acordo com o referido Decreto o Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas possui a finalidade de promover, no âmbito da gestão de recursos hídricos, a viabilização técnica e econômico-financeira de programa de investimento e consolidação de política de estruturação urbana e regional, visando ao desenvolvimento sustentado da Bacia. Suas atribuições são as seguintes: I - propor plano e programa para a utilização dos recursos hídricos; II - decidir, em primeira instância administrativa, os conflitos relacionados com o uso dos recursos hídricos; III - deliberar sobre os projetos de aproveitamento de recursos hídricos; IV - promover o debate das questões relacionadas com recursos hídricos e articular a atuação das entidades intervenientes; V - acompanhar a execução do Plano de Recursos Hídricos da Bacia e sugerir as providências necessárias ao cumprimento de suas metas; VI - propor ao Conselho Estadual de Recursos Hídricos os valores referentes a acumulação, derivação, captação e lançamento de pouca expressão, para o efeito de isenção de obrigatoriedade de outorga de direito de uso de recursos hídricos no âmbito da Bacia; VII - estabelecer os mecanismos de cobrança pelo uso dos recursos hídricos da Bacia e sugerir os valores a serem cobrados; VIII - estabelecer o rateio de custos das obras de uso múltiplo dos recursos hídricos de interesse comum ou coletivo; IX - propor a criação de comitê de subbacia hidrográfica a partir de proposta de usuários e de entidades da sociedade civil. Página: vii/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 1.1.2 A AGB - Peixe Vivo As agências de bacia, segundo a AGB - Peixe Vivo, são entidades dotadas de personalidade jurídica própria, descentralizada e sem fins lucrativos. Sua implantação foi instituída pela Lei Federal Nº 9.433 de 1997 e sua atuação faz parte do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos – SINGREH. Prestam apoio administrativo, técnico e financeiro aos seus respectivos Comitês de Bacia Hidrográfica. Foram criados com o objetivo de dividir poder e responsabilidades sobre a gestão dos recursos hídricos entre o governo e os diversos setores da sociedade. A AGB - Peixe Vivo é uma associação civil, pessoa jurídica de direito privado, criada em 2006 para exercer as funções de Agência de Bacia para o Comitê da Bacia Hidrográfica do rio das Velhas. Sua consolidação representa o fortalecimento da estrutura descentralizada e participativa da Política de Gestão de Recursos Hídricos do País, com os usuários de recursos hídricos no processo de gerenciamento e planejamento das bacias hidrográficas. Presta apoio técnico-operativo à gestão dos recursos hídricos das bacias hidrográficas a ela integradas, mediante o planejamento, a execução e o acompanhamento de ações, programas, projetos, pesquisas e quaisquer outros procedimentos aprovados, deliberados e determinados por cada Comitê de Bacia ou pelos Conselhos de Recursos Hídricos Estaduais ou Federais. De forma mais abrangente os principais objetivos da AGB Peixe Vivo de acordo com sua natureza são: Exercer a função de secretaria executiva dos Comitês; Auxiliar os Comitês de Bacias no processo de decisão e gerenciamento da bacia hidrográfica avaliando projetos e obras a partir de pareceres técnicos, celebrando convênios e contratando financiamentos e serviços para execução de suas atribuições; Manter atualizados os dados socioambientais da bacia hidrográfica em especial as informações relacionadas à disponibilidade dos recursos hídricos Página: viii/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc de sua área de atuação e o cadastro de usos e de usuários de recursos hídricos e; Auxiliar a implementação dos instrumentos de gestão de recursos hídricos na sua área de atuação, como por exemplo, a cobrança pelo uso da água, plano diretor, sistema de informação e enquadramento dos corpos de água. 1.1.3 O Subcomitê de Bacia Hidrográfica do Rio Paraúna Os subcomitês de bacias hidrográficas, de acordo com informações do Grupo de Educação e Mobilização – GEM - Projeto Manuelzão, foram criados a partir da necessidade de uma maior participação da sociedade e maior qualificação dos debates e análises do CBH Velhas, além da grande diversidade de agentes já mobilizados. Dentre eles, está o Subcomitê da Bacia Hidrográfica do Rio Paraúna. Conforme define a Deliberação Normativa CBH Rio das Velhas nº 01, de 09 de fevereiro de 2012, a bacia do rio das Velhas é subdividida em 23 Unidades Territoriais Estratégicas (UTEs), visando ao melhor planejamento e gestão de recursos hídricos. Atualmente encontram-se instalados na bacia 17 Subcomitês de Bacia Hidrográfica (SCBH) de cursos d’água afluentes ao rio das Velhas – entre eles o SCBH Paraúna garantindo o processo de gestão descentralizado e participativo. 1.2 O PROCESSO P ARTICIP ATIVO Todo este projeto, desde seu nascedouro, tem a intenção e o compromisso de ser participativo. As informações e colaboração de todos os atores envolvidos, principalmente da população que vive na bacia hidrográfica do rio Paraúna, serão cruciais para que, ao final, sejam planejadas ações plausíveis de serem postas em prática e que envolvam seus habitantes. De nada adiantará um plano de ações repleto de ações físicas, como retirada de areia dos leitos, contenção de margens, recuperação de voçorocas se, nos Página: ix/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc habitantes da bacia, não for despertada uma consciência crítica e novas formas de lidar com o ambiente em que vivem e dele tiram seu sustento. Desta forma, este projeto prevê a realização de oficinas de trabalho para que a contribuição de todos os atores possa acontecer de forma efetiva e com maior aproveitamento. Assim, as oficinas de trabalho possibilitam a construção participativa de iniciativas que objetivem não somente levar informações à comunidade, mas também obter sua contribuição, com indicação de áreas degradadas na bacia, boas práticas de conservação do meio e metodologias já utilizadas para conter ou remediar impactos sobre os recursos hídricos. Página: x/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FICHA CATALOGRÁFICA COMITÊ DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DAS VELHAS CBH VELHAS Estudo remoto de uso e ocupação do solo da bacia do rio Paraúna, 2015. Nº de páginas: 98 Execução: Myr Projetos Sustentáveis Responsável técnico: Sergio Myssior Palavras Chave: 1.Bacia do rio Paraúna; 2. Sensoriamento Remoto; 3. Fatores de Pressão Ambiental 4. Usos do Solo Página: xi/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 2 - INFORMAÇÕES GERAIS 2.1 IDENTIFICAÇ ÃO DA CON TRAT ANTE EMPRESA: AGB PEIXE VIVO CNPJ: 09.226.288/0001-91 RESPONSÁVEL: ALBERTO SIMON SCHVARTZMAN TELEFAX: (31) 3207-8500 / 3201-2368 ENDEREÇO: RUA CARIJÓS, 166, 5º ANDAR - CENTRO. CEP: 30120-060 E-MAIL: [email protected] 2.2 IDENTIFICAÇ ÃO DA EMP RES A CONSULTORA EMPRESA: MYR PROJETOS SUSTENTÁVEIS CNPJ: 05.945.444/0001-13 RESPONSÁVEL: Sergio Myssior TELEFAX: (31) 3245-6141 / (31) 8866-0880 ENDEREÇO: Rua Centauro, nº 231/ 6º andar – B. Santa Lúcia – CEP: 30360-310 Belo Horizonte - MG E-MAIL: [email protected] Página: xii/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 3 - IDENTIFICAÇÃO ESTUDO NOME Sérgio Myssior DA EQUIPE ELABORAÇÃO COMPONENTE Coordenação geral Coordenação Michel Jeber DE Geral- FORMAÇÃO Arquiteto, Esp. Técnica Sensoriamento Geógrafo, Esp. remoto e Cartografia Daniel Sampaio Geoprocessamento Geógrafo, M.Sc. João Melasipo Geoprocessamento Geógrafo, Esp. Raquel Silva Geoprocessamento Geógrafa Thiago Metzker Página: xiii/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Coordenação Biótico do Meio Biólogo, Dr. DO SUMÁRIO 1 - APRESENTAÇÃO GERAL ................................................................................. IV 1.1 OS COMITÊS DE BACIAS HIDROGRÁFICAS ................................................ VI 1.1.1 Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas - CBH Rio das Velhas ...... vii 1.1.2 A AGB - Peixe Vivo ....................................................................................... viii 1.1.3 O Subcomitê de Bacia Hidrográfica do Rio Paraúna ...................................... ix 1.2 O PROCESSO PARTICIPATIVO ..................................................................... IX 2 - INFORMAÇÕES GERAIS .................................................................................. XII 2.1 IDENTIFICAÇÃO DA CONTRATANTE ........................................................... XII 2.2 IDENTIFICAÇÃO DA EMPRESA CONSULTORA .......................................... XII 3 - IDENTIFICAÇÃO DA EQUIPE DE ELABORAÇÃO DO ESTUDO ................... XIII 4 - INTRODUÇÃO E OBJETIVOS ........................................................................... 17 4.1 LOCALIZAÇÃO ................................................................................................ 19 4.1 A DIVERSIDADE DOS USOS DO SOLO E FORMAÇÕES VEGETACIONAIS NA BACIA DO RIO PARAÚNA .......................................... 22 5 - ESTUDO REMOTO DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO ................................... 25 5.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES .......................................................................... 25 5.2 LEVANTAMENTO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO ................................... 32 5.2.1 Classificação supervisionada da bacia do rio Paraúna – Procedimentos preliminares sobre imagem do satélite Landsat-8 ......................................... 32 5.2.2 Classificação supervisionada das bacias contribuintes– Procedimentos preliminares sobre imagem do satélite ZY-3 ................................................. 41 5.2.3 Método de classificação supervisionada das imagens .................................. 57 5.2.4 Classificação supervisionada das imagens Landsat-8 .................................. 60 5.2.5 Avaliação geral dos usos do solo e cobertura vegetal da bacia hidrográfica do rio Paraúna ............................................................................................... 65 5.2.6 Classificação supervisionada das bacias contribuintes com imagens ZY-3 .. 67 5.2.1 Avaliação geral dos usos do solo e cobertura vegetal das bacias hidrográficas contribuintes............................................................................. 71 5.2.1.1 Córrego Engenho da Bilia .......................................................................... 72 5.2.1.2 Córrego da Sepultura ................................................................................. 76 5.2.1.3 Córrego Santa Maria .................................................................................. 79 5.2.1.4 Córrego Dona Inês ..................................................................................... 82 6 - CONCLUSÃO ..................................................................................................... 85 7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 86 Página: xiv/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1: MAPA COM LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA BACIA DO RIO PARAÚNA BACIAS CONTRIBUINTES A SEREM MAPEADAS– FONTE: MYR PROJETOS ..................... 21 FIGURA 2: HETEROGENEIDADE ESPACIAL DE FITOFISIONOMIA DA BACIA HIDROGRÁFICA. FONTE: MYR PROJETOS ............................................................................................ 24 FIGURA 3: ETAPAS METODOLÓGICAS EM UM SIG ......................................................................... 30 FIGURA 4: BANDAS DO SATÉLITE LANDSAT 8. FONTE: ENGESAT ............................................... 34 FIGURA 5: COMPOSIÇÃO DE BANDAS MULTIESPECTRAIS. FONTE: USGS ................................. 39 FIGURA 6: IMAGEM LANDSAT-8 RGB, 654, FALSA-COR, COM 15 METROS DE RESOLUÇÃO ESPACIAL DA BACIA DO RIO PARAÚNA ................................................................... 40 FIGURA 7: CROQUI DE LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE INTERESSE. FONTE: SATMAP .................. 44 FIGURA 8: IMAGENS BRUTAS MULTIESPECTRAIS. FONTE: SATMAP........................................... 46 FIGURA 9: SATÉLITE ZIYUAN-3 (ZY-3). FONTE: SATMAP ................................................................ 47 FIGURA 10: DADOS TÉCNICOS DO SATÉLITE ZY3. FONTE: SATMAP ........................................... 48 FIGURA 11: PROCESSO DE ORTORRETIFICAÇÃO. FONTE: SATMAP ........................................... 51 FIGURA 12: IMAGEM RESULTANTE DO PROCESSO DE EQUALIZAÇÃO. FONTE: SATMAP ....... 53 FIGURA 13: LINHAS DE CORTE E MOSAICO DE IMAGENS. FONTE: SATMAP .............................. 54 FIGURA 14: ORTOIMAGEM ZY-3 COM REPRESENTAÇÃO DAS QUATRO BACIAS CONTRIBUINTES. FONTE: MYR PROJETOS............................................................. 56 FIGURA 15: FLUXO DE TRABALHO DE CLASSIFICAÇÃO DE IMAGEM. FONTE: ADAPTADO DE ESRI......................................................................................................................... 58 FIGURA 16: CLASSES CRIADAS USANDO AMOSTRAS DE TREINAMENTO. FONTE: MYR PROJETOS.................................................................................................................... 62 FIGURA 17: EXEMPLO DO GRÁFICO DE DISPERSÃO E DISTRIBUIÇÃO DAS AMOSTRAS DE TREINAMENTO. FONTE: MYR PROJETOS ................................................................ 63 FIGURA 18: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PARAÚNA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS ............................. 64 FIGURA 19: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO RIO PARAÚNA. FONTE: MYR PROJETOS.................................................................................................................... 66 FIGURA 20: IMAGENS DAS BACIAS CONTRIBUINTES. FONTE: MYR PROJETOS ........................ 68 FIGURA 21: IMAGEM APRESENTANDO ÁREA DE MINERAÇÃO E LIMITE DA BACIA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA (EXTREMO SUDESTE). FONTE DA IMAGEM: GOOGLE EARTH, 2014. ............................................................................................... 73 FIGURA 22: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS.................................................................................................................... 74 FIGURA 23: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA. FONTE: MYR PROJETOS. ................................................................................ 75 FIGURA 24: IMAGEM APRESENTANDO ÁREA DE MINERAÇÃO E LIMITE LESTE DA BACIA DO CÓRREGO DA SEPULTURA. FONTE DA IMAGEM: GOOGLE EARTH, 2014. ... 76 FIGURA 25: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DA SEPULTURA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS.................................................................................................................... 78 FIGURA 26: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO DA SEPULTURA. FONTE: MYR PROJETOS. ........................................................................................... 79 Página: xv/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 27: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO SANTA MARIA- USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS .... 80 FIGURA 28: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO SANTA MARIA. FONTE: MYR PROJETOS. ........................................................................................... 81 FIGURA 29: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DONA INÊSUSOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS ................. 83 FIGURA 30: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO DONA INÊS. FONTE: MYR PROJETOS. ........................................................................................... 84 ÍNDICE DE TABELAS TABELA 1: QUANTITATIVOS DE HETEROGENEIDADE ESPACIAL DE FITOFISIONOMIAS .......... 23 TABELA 2: ATRIBUTOS DA IMAGEM LANDSAT-8 SELECIONADA................................................... 35 TABELA 3: DADOS DAS CENAS DO SENSOR. .................................................................................. 48 TABELA 4: QUANTITATIVIOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO RIO PARAÚNA....................... 66 TABELA 5: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO ENG. DA BILIA . 75 TABELA 6: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO DA SEPULTURA ................................................................................................................. 77 TABELA 7: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO SANTA MARIA .. 81 TABELA 8: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO DONA INÊS ...... 82 Página: xvi/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 4 - INTRODUÇÃO E OBJETIVOS O presente documento corresponde ao Produto 3 – Estudo Remoto de Uso e Ocupação do Solo – referente ao Contrato de Prestação de Serviços n° 004/2015, Contrato de Gestão 002/IGAM/2012, celebrado entre a Associação Executiva de Apoio à Gestão de Bacias Hidrográficas Peixe Vivo – AGB PEIXE VIVO e Myr Projetos Estratégicos e Consultoria LTDA. A finalidade deste contrato é a realização de diagnóstico, com a identificação e o mapeamento de áreas impactadas na bacia hidrográfica do rio Paraúna, apontando os principais pontos onde ocorrerem assoreamento, visando à proposição de ações que minimizem tais impactos ambientais negativos na bacia. Este estudo, assim como outros demandados pelo CBH Velhas, foi viabilizado graças aos recursos advindos da Cobrança pelo Uso de Recursos Hídricos. Esta cobrança, de acordo com Instituto Mineiro de Gestão das Águas – IGAM é um instrumento econômico de gestão das águas previsto na Política Nacional de Recursos Hídricos e seu objetivo é garantir os padrões de quantidade, qualidade e regime estabelecidos para as águas de cada Bacia. Não se trata de taxa ou imposto, mas uma compensação a ser paga pelos usuários que possuírem captações ou derivações de águas superficiais, extrações de águas subterrâneas e lançamentos de efluentes em corpos d’água, considerados significantes nas Bacias Hidrográficas de Rios de domínio do Estado de MG, além dos aproveitamentos de potenciais hidrelétricos. Assim, em concordância com o ATO CONVOCATÓRIO Nº 004/2014, parte integrante do contrato supracitado, 5 (cinco) produtos serão desenvolvidos, quais sejam: 1. Planejamento do trabalho (PT); 2. Diagnósticos Preliminares (RT-01); 3. Estudo Remoto de Uso e Ocupação do Solo (RT-02); Página: 17/ 87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R10-CORR-MYR-150701.DOC 4. Estudo para a Investigação de Impactos Ambientais (RT-03); 5. Plano de Ação (PA); Ressalte-se que já foram devidamente entregues e aprovados pelo CBH Velhas e AGB Peixe Vivo os Produtos 1 e 2. Neste Produto 3 o objetivo principal será a identificação e mapeamento de uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica do rio Paraúna e de quatro bacias hidrográficas contribuintes predeterminadas – que serão vistas mais adiante neste documento - a partir do uso de técnicas de processamento digital de imagens, sensoriamento remoto e geoprocessamento. Nesta etapa as classes de usos do solo e cobertura vegetal serão extraídas através de dois métodos distintos de classificação de imagens de satélite. O primeiro método a ser aplicado será a classificação não supervisionada, onde toda a bacia será mapeada. O segundo será a classificação supervisionada, sobre as quatro bacias hidrográficas contribuintes citadas. De acordo com estudos o Termo de Referência para este trabalho, essas bacias hidrográficas contribuintes foram destacadas por possuírem maior Potencial Natural de Erosão – PNE. São elas: bacias hidrográficas contribuintes do córrego Dona Inês, córrego Engenho da Bilha, córrego Sepultura e córrego Santa Maria, com suas cabeceiras localizadas respectivamente nos municípios de: Conceição do Mato Dentro, Gouveia, Gouveia e Congonhas do Norte. Nesses locais a PNE costuma extrapolar a taxa de 300 (trezentas) ton/ha/ano de perdas de solo, dadas as condições em que se encontram estas bacias hidrográficas. Deverão ser elaborados 05 (cinco) mapas distintos de uso e ocupação do solo, sendo um para a bacia do rio Paraúna em sua totalidade e outros quatro para cada uma das bacias contribuintes. Página: 18/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc De acordo com o Ato Convocatório n° 004/2014 os mapas de uso e ocupação do solo, terão representadas, pelo menos, as seguintes classes: - Cobertura vegetal (cerrado, floresta, reflorestamento, lavoura, pastagem, etc.); - Corpos hídricos - Solo desnudo; - Afloramentos rochosos; - Minerações; - Vias de tráfego; - Ocupação humana; - Outros (caso a Contratada julgue necessário). As subclasses de mapeamento serão definidas de acordo com a escala de trabalho permitida pela resolução da imagem adquirida, bem com o formato de plotagem a ser adotado, que deverá ser o A0 ou A1. Desta forma, apresenta-se o relatório técnico, contendo o detalhamento dos procedimentos do processamento da imagem (ou imagens) de satélite adquirida e indicando as premissas adotadas durante os trabalhos para a confecção do mapa de uso e ocupação. 4.1 LOCALIZAÇÃO A bacia hidrográfica do rio Paraúna está localizada na bacia do rio das Velhas, na região de seu médio curso e abrange 9 municípios, quais sejam: Santana de Pirapama, Conceição do Mato Dentro, Presidente Kubitschek, Datas, Gouveia, Santo Hipólito, Presidente Juscelino, Congonhas do Norte e Monjolos. O Rio Paraúna é considerado um dos mais importantes afluentes do Rio das Velhas em sua margem direita e é crucial na depuração de suas águas, devido aos bons índices verificados periodicamente, de acordo com o monitoramento anual apresentado pelo IGAM – Instituto Mineiro de Gestão das Águas. A Figura 1 Página: 19/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc apresenta a localização da bacia hidrográfica do rio Paraúna e das quatro bacias contribuintes que terão os usos do solo mapeados detalhadamente. Página: 20/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 1: MAPA COM LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA BACIA DO RIO PARAÚNA BACIAS CONTRIBUINTES A SEREM MAPEADAS– FONTE: MYR PROJETOS Página: 21/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 4.1 A DIVERSIDADE DOS USOS DO SOLO E FORMAÇÕES VEGETACIONAIS NA BACI A DO RIO P ARAÚNA Preliminarmente, com intuito de orientar todo o trabalho que se segue, vale a pena destacar a análise realizada sobre dados secundários no Produto 2denominado Diagnósticos Preliminares – onde foi avaliada a diversidade do uso do solo através do Zoneamento Ecológico Econômico de Minas Gerais (ZEE), principalmente com base nas categorias das formações naturais, percebendo-se acentuada heterogeneidade espacial na ocorrência das fitofisionomias. De acordo com as análises realizadas sobre a Tabela 1 e a Figura 2 tem-se que a bacia do Paraúna apresenta interessante distinção nas mudanças das distribuições de fisionomias vegetacionais, ou seja, possui “média a alta” heterogeneidade quando atinge as áreas de Cerrado, bem como nas áreas de contato com as áreas de Mata Atlântica, onde diversas fitofisionomias alternam-se na paisagem. Possivelmente essa variação está ligada à variação dos solos e de suas características (composição química, profundidade, tipo de drenagem) (Lopes; Cox 1977). Fatores ligados à geomorfologia e evolução do relevo determinam fortemente os tipos de solos e terrenos do Cerrado, favorecendo a diversidade de paisagens e ambientes. Outra característica é a heterogeneidade de sua distribuição, havendo espécies mais típicas dos Cerrados da região norte, outras da região centrooeste, outras da região sudeste. Por esta razão, unidades de conservação, com áreas significativas, deveriam ser criadas e mantidas nessas formações representativas do cerrado, bem como nas diversas regiões do contato (tensão ecológica) do Domínio do Cerrado com o Domínio da Mata Atlântica, a fim de garantir a conservação do maior número de espécies da flora e fauna relacionadas a estes ambientes de ‘contato’. Página: 22/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Tabela 1: Quantitativos de heterogeneidade espacial de fitofisionomias Classificação da Heterogeneidade Baixa Muito Baixa Média Alta Muito Alta Área (hectares) Porcentagem (%) 98.033 42,75 69.319 30,23 50.876 22,18 10.197 4,45 912 0,4 FONTE: MYR PROJETOS Página: 23/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 2: HETEROGENEIDADE ESPACIAL DE FITOFISIONOMIA DA BACIA HIDROGRÁFICA. FONTE: MYR PROJETOS Página: 24/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 5 - ESTUDO REMOTO DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO 5.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Conforme explicitado no Produto 1 – Plano de Trabalho, o conhecimento da dinâmica de uma paisagem numa determinada região é um fator importante no planejamento racional e de sustentabilidade do meio ambiente. Desta maneira, o sensoriamento remoto orbital torna-se uma notável ferramenta na aquisição primária de informações para o mapeamento do uso do solo, fundamento primordial para o planejamento regional das terras (Barbosa, 2009). O Sensoriamento Remoto (SR) pode ser definido como a ciência e a arte de obter informação acerca de objetos, áreas ou fenômenos através da análise dos dados adquiridos por sensores que não entram em contato com os alvos investigados (Lillesand & Kiefer, 1994; Antunes, 2003). Como o SR não necessita de contato direto com os objetos, ele torna-se útil para trabalho em grandes extensões, como aqui licitado, pois ajuda a eliminar os custos necessários para coletas de informações primárias. Os sensores remotos realizam medidas em diferentes intervalos do espectro eletromagnético e de maneiras distintas, podendo ser classificados como passivos e ativos. O sensor passivo mede a radiação solar refletida pela superfície terrestre e também a radiação termal emitida pela terra, enquanto o sensor ativo mede a radiação relativa à faixa de micro-ondas, que é emitido pelo sistema sensor instalado na plataforma orbital, medindo-se a intensidade do retorno desta energia, depois de refletida na superfície terrestre (Penido, 1998). Neste trabalho são utilizados produtos obtidos por sensores passivos. A extração de informações das imagens de satélites é auxiliada pela elaboração de curvas de refletância, nas quais diferentes tipos de uso e cobertura da terra são caracterizados com o objeto. As curvas de refletância obtidas para um mesmo tipo de alvo variam em função da interação entre Página: 25/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc radiação eletromagnética e as propriedades do alvo, mas em geral, possuem forma semelhante à assinatura espectral. O comportamento espectral dos alvos diz respeito às propriedades bio-físico-químicas dos objetos da superfície e sua influência na interação com a energia eletromagnética (Penido, 1998). Complementando a descrição de Penido (1998), Pereira et. al (1989), destaca que além da observação de refletância, os alvos são identificados pela observação dos parâmetros de forma, tamanho, tonalidade, cor, textura, localização e relação de aspectos dos alvos. Conhecidos os alvos e interpretados os objetos, o próximo passo para extração de dados das imagens de satélite é a classificação. A classificação de imagens multiespectrais permite a extração de informação sobre os padrões de ocupação e uso da terra. O processo de classificação pode ser realizado “pixel” a “pixel”, ou para grupos de “pixels” inseridos em segmentos de imagem. Nesse processo, cada segmento é rotulado de acordo com o agrupamento de classes (Agua, Solo, Vegetação dentre outros), gerando um mapa temático. Existem duas maneiras de realizar essa etapa: de forma não supervisionada, onde não existe a participação do usuário; e a forma supervisionada, onde o usuário participa através do treinamento, escolhendo um espaço amostral com segmentos mais representativos de uma classe temática. Na classificação supervisionada, o algoritmo estima parâmetros estatísticos para analisar os dados do treinamento, que são comparados com todos os segmentos da imagem e rotulados conforme a classe com a qual mais se assemelha. Esta última será aplicada neste trabalho, pois a supervisão do usuário é essencial para atingir o grau de detalhamento de mapeamento demandado nesta licitação. A classificação sem esta supervisão pode gerar vários erros de mapeamento, principalmente em imagens com maiores resoluções espaciais. Nesse sentido, vale ressaltar que a classificação de imagens consiste na identificação de tipos de cobertura de solo, de acordo com os padrões de resposta espectral dos elementos utilizados na classificação (por exemplo, Página: 26/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc classificação de pixel da imagem em cobertura de solo do tipo urbano, floresta ou água). Um passo vital no processo de classificação é a avaliação da exatidão das imagens finais produzidas. Isto envolve a identificação de um conjunto de locais amostrais que são visitados in loco. A classe de cobertura de solo encontrada no campo é então comparada com a que foi mapeada na imagem para os mesmos locais. O sucesso da classificação depende da presença de assinaturas distintas para as categorias de cobertura de solo de interesse no conjunto das bandas que estão a ser utilizadas e da habilidade para distinguir, com segurança, tais assinaturas de outros padrões de resposta espectral que possam estar presentes na imagem. Como já mencionado, os dois tipos de classificação possuem regras de decisão para que o classificador associe certo pixel a certa classe ou regiões de similaridade de níveis de cinza. Essas regiões consideram as características espectrais do pixel (classificação pixel-a-pixel) ou do pixel e seus vizinhos (classificação por região). Se por um lado, na classificação pixel-a-pixel o pixel é considerado de forma isolada, na classificação por região considera-se tanto a informação espectral do pixel, como também a de seus vizinhos. Este último classificador procura simular o comportamento de um fotointérprete ao reconhecer áreas homogêneas dentro da imagem. O algoritmo mais utilizado é o de máxima verossimilhança (MAXVER) (Moreira, 2003). Classificação Não-Supervisionada Consiste na utilização de algoritmos para reconhecer as classes presentes em uma imagem. • Os "pixels" dentro de uma área são submetidos a um algoritmo de agrupamento ("clustering") que determina o agrupamento do dado, numa feição espacial de dimensão igual ao número de bandas presentes. Este algoritmo assume que cada grupo ("cluster") representa a distribuição de probabilidade de uma classe. Página: 27/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc A classificação não supervisionada usualmente é utilizada como análise preliminar das classes predominantes numa cena. A partir desta análise é possível determinar o número, a distribuição e o tipo de uso do solo a serem definidos na classificação. Classificação Supervisionada É um tipo de classificação que demanda o conhecimento prévio de alguns aspectos da área – verdade terrestre. Tais áreas são padrão de comparação com as quais todos os pixels desconhecidos serão comparados e, posteriormente, classificados. Nessa classificação, o treinamento diz respeito ao reconhecimento da assinatura espectral de cada uma das classes de uso do solo da área da imagem. Para alguns classificadores (algoritmos), esse reconhecimento abrange a obtenção de parâmetros estatísticos (média, matriz de covariância, etc.) de cada classe presente na área. Para outros necessita-se somente do nível mínimo e máximo de níveis de cinza (Crosta, 1992). A classificação supervisionada compreende os seguintes passos: Localizar exemplos representativos de cada tipo de cobertura que pode ser identificado na imagem (definição das áreas de treino); Digitalizar polígonos em torno de cada área de treino, atribuindo um único identificador para tipo de cobertura; Analisar os pixels contidos nas áreas de treinos e criação de assinaturas espectrais para tipo de cobertura. Existem várias técnicas para tomar a decisão com qual das assinaturas o pixel mais de parece, que se denominam de classificadores (recurso à análise estatística). Página: 28/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Considerando o exposto, o conhecimento da dinâmica de uma paisagem numa determinada região é um fator importante no planejamento racional e sustentabilidade do meio ambiente. Desta maneira, o sensoriamento remoto orbital torna-se uma notável ferramenta na aquisição primária de informações para o mapeamento do uso do solo, fundamento primordial para o planejamento regional das terras (Barbosa, 2009). O sensoriamento remoto apresenta-se como uma das alternativas mais viáveis para o monitoramento ambiental de bacias hidrográficas em virtude do grande avanço das geotecnologias, do grande número de informações que podem ser geradas e dos graus de exatidão que podem ser atingidos. Os graves problemas ambientais de perda de solo e biodiversidade vêm provocando, anualmente, perda de fertilidade dos solos, assoreamentos dos rios e açudes, devido à atuação conjunta de diversos fatores de pressão ambiental, o que vem motivando pesquisadores a realizarem monitoramentos através das técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. Portanto, é fundamental para os estudos ambientais que utilizam sensoriamento remoto, compreender a interação da radiação solar com os objetos que compõe o mosaico da superfície terrestre: solos, rochas, vegetação, rios, entre outros. A partir do conhecimento das características físicas dos objetos de uma dada região e seu comportamento espectral, é possível fazer um monitoramento das condições ambientais da área em questão e descobrir possíveis modificações que possam vir a acontecer. Tal monitoramento aplica-se perfeitamente às técnicas de sensoriamento remoto, que utilizam as informações contidas nas respostas espectrais dos alvos provenientes da superfície terrestre para estudos ambientais. Com a finalidade de mapear e organizar os dados ambientais da bacia em um banco de dados georreferenciados, para subsidiar o mapeamento dos usos do solo e cobertura vegetal, será proposto um plano em três etapas (Figura 3). A Página: 29/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc primeira etapa compreende as ações estruturais de planejamento necessárias para desenvolver a alimentação do banco de dados por meio da coleta dos dados secundários de referência e escolha das imagens a serem utilizadas. A segunda compreende as ações de execução necessárias para implantar e desenvolver o a metodologia de mapeamento de usos do solo e validação dos dados através de trabalho em campo (dados primários). A terceira etapa é relativa a analise da consistência dos dados, topologia, validação e produção cartográfica. FIGURA 3: ETAPAS METODOLÓGICAS EM UM SIG Página: 30/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Assim, para esta etapa, o software escolhido para desenvolvimento dos trabalhos foi o Sistema ArcGis o qual é produzido pela ESRI (Environmental Systems Research Institute) que é uma empresa americana especializada na produção de soluções para a área de informações geográficas, sendo líder mundial em sistemas de informação geográfica. O referido software é composto por uma coleção integrada de softwares de geoprocessamento e ferramentas adicionais que possibilitam construir complexos Sistemas de Informações Geográficas. Sua interface permite sua funcionalidade em diversos níveis, como desktop, servidores, web, entre outros. A escolha deste sistema é devido a quatro razões principais: O ArcGis é líder de mercado, com maior número de usuários em todo o mundo; Extremamente funcional e customizavel: incorpora poderosas ferramentas de edição, cartografia avançada, administração aprimorada de dados e análises espaciais sofisticadas, incluindo sensoriamento remoto; Escalável: desenvolvido em estruturas modernas de componentes orientados a objetos, permitindo que os softwares que compõem a família ArcGIS (ArcMap, ArcEditor e ArcInfo) compartilhem os mesmos aplicativos, interfaces de usuário e conceitos de operação; Interoperabilidade: possui capacidade de se comunicar de forma simples com outros SIG e bancos de dados diversos. Portanto, a sistemática de trabalho adotada permitirá, através da produção dos dados em formato shapefile (ArcGis), a conexão dos dados vetoriais com dados alfanuméricos. Assim, dado o exposto, todos os processos de coleta, tratamento e armazenamento de dados será realizado utilizando-se o Sistema de Informações Geográficas ArcGis. Página: 31/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 5.2 LEV ANTAMENTO DO USO E OCUPAÇ ÃO DO SOLO 5.2.1 Classificação supervisionada da bacia do rio Paraúna – Procedimentos preliminares sobre imagem do satélite Landsat-8 Segundo o Termo de Referência do Ato convocatório nº 004/2014, o primeiro subproduto, relativo ao levantamento do uso e ocupação do solo de toda a bacia hidrográfica, será obtido através de classificação não supervisionada ou classificação supervisionada das imagens de satélite, por meio de software específico. Entretanto, procurando maior grau de confiabilidade e de qualidade neste trabalho, o método escolhido foi de classificação supervisionada, o qual proverá resultados mais satisfatórios. As especificações técnicas da imagem de satélite são as seguintes: Tipo da imagem: Multiespectral (RGB) Sensor / Satélite: Indiferente Resolução espacial: 25 metros ou superior Resolução radiométrica: 6 bits ou superior Época de passagem: Não inferior a janeiro de 2013 O mapa de uso e ocupação do solo, a ser desenvolvido a partir da imagem (ou mosaico de imagens), deverá possuir em sua legenda pelo menos os seguintes atributos e subatributos (quantos forem necessários): Cobertura vegetal (cerrado, floresta, reflorestamento, lavoura, pastagem, etc.); Corpos hídricos (rios, lagos, etc.); Solo desnudo; Afloramentos rochosos; Minerações; Vias de tráfego (pavimentadas, cascalhadas, de terra, etc.); Ocupação humana (área urbanizada, loteamentos, indústrias, etc.); Página: 32/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Outros (caso a Contratada julgue necessário). Para atender aos requisitos, foi utilizada imagem do satélite Landsat 8, disponibilizadas gratuitamente pela United States Geological Survey (USGS). Nesta fase, as imagens possuem resolução espacial de 15 m (pancromática) e 30 m (Multiespectral). Através de fusão digital, foi possível gerar imagens de resolução espacial de 15m, coloridas. Por sua amplitude espectral e a larga abrangência de cada cena, as imagens permitem trabalhos até a escala 1:25.000. Assim, ressalte-se que as classes de usos do solo previamente determinadas no edital, para mapeamento, poderão sofrer ajustes, de acordo com a escala de trabalho e possibilidade de sua identificação na imagem. Segundo a Engesat, as principais características das imagens do satélite Landsat 8 são as seguintes. Órbita: Circular, Heliosíncrona; Descendente; 98,2º de Inclinação; Período de 99 minutos; Altitude de 705 Km. Horário de Imageamento: 10 h 00 min AM. Bandas do Sensor: Pancromático P&B: Banda 8; Multiespectral: Bandas 1-7 e 9; Termal: Bandas 10-11. Resolução Espacial (Figura 4): Pancromático P&B: 15,0 m (bandas 8); Multiespectral: 30,0 m (banda 1-7 e 9); Termal: 100,0 m (bandas 10-11). Sensibilidade Espectral: Pancromático: 500-680 nm (Banda8); Multiespectral: 430-450 nm (Banda1), 450-510 nm (Banda2), 530-590nm (Banda3), 640-690 nm (Banda4 Vermelho), 850-880 nm (Banda5 Infravermelho próximo), 1570-1650 nm (Banda6 SWIR1), 2110-2290 nm (Banda7 SWIR2), 1360-1380 nm (Banda9 Cirrus); Termal: 10600-11190 nm (Banda10 TIRS1), 11500-12510 nm (Banda11 TIRS2). Página: 33/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 4: BANDAS DO SATÉLITE LANDSAT 8. FONTE: ENGESAT Resolução Radiométrica – Quantificação: 16 bits por pixel Tamanho de Cena Básica: 185,0 x 185,0 km ; Largura de Faixa Imageada: 185 km; Frequência de Revisita: Aproximadamente 16 dias, dependendo da latitude. Precisão de Localização: 12 m nas bandas 1-2-3-4-5-6-7-8-9 e 41 m nas bandas 10 e 11 de erro circular em 90% dos casos, sem uso de pontos de controle. Assim, atendidas as especificações do edital para este subproduto foi selecionada a imagem mais atual combinada com a menor cobertura de nuvens possível, sendo a data da aquisição pelo satélite de 12/08/2014 e a cobertura de nuvem menor que 1%. A imagem selecionada possui os seguintes atributos (Tabela 2), segundo a USGS: Página: 34/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc TABELA 2: ATRIBUTOS DA IMAGEM LANDSAT-8 SELECIONADA Data Set Attribute Landsat Scene Identifier WRS Path WRS Row Target WRS Path Target WRS Row Full or Partial Scene Nadir/Off Nadir Data Category Bias Parameter File Name OLI Bias Parameter File Name TIRS Calibration Parameter File RLUT File Name Roll Angle Station Identifier Day/Night Data Type Level 1 Sensor Identifier Date Acquired Start Time Stop Time Image Quality Scene Cloud Cover Sun Elevation Sun Azimuth Geometric RMSE Model X Geometric RMSE Model Y Browse Exists Processing Software Version Center Latitude Center Longitude NW Corner Lat NW Corner Long NE Corner Lat NE Corner Long SE Corner Lat SE Corner Long SW Corner Lat SW Corner Long Center Latitude dec Center Longitude dec Página: 35/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Attribute Value LC82180732014224LGN00 218 73 218 73 FULL NADIR NOMINAL LO8BPF20140812122212_20140812131020.01 LT8BPF20140812121818_20140812131113.01 L8CPF20140701_20140930.01 L8RLUT20130211_20431231v09.h5 -.001 LGN DAY L1T OLI_TIRS 12/08/2014 2014:224:12:56:46.1973900 2014:224:12:57:17.9673860 9 .01 44.658.131 4.433.728.762 6.72 3.875 Y LPGS_2.3.0 18°47'15.25"S 43°57'13.32"W 17°44'13.49"S 44°38'16.26"W 18°06'17.24"S 42°52'18.84"W 19°50'28.79"S 43°15'38.56"W 19°28'08.65"S 45°02'42.07"W -1.878.757 -439.537 Data Set Attribute NW Corner Lat dec NW Corner Long dec NE Corner Lat dec NE Corner Long dec SE Corner Lat dec SE Corner Long dec SW Corner Lat dec SW Corner Long dec Attribute Value -1.773.708 -4.463.785 -1.810.479 -428.719 -1.984.133 -4.326.071 -1.946.907 -4.504.502 Fonte: SATMAP Verificação do registro geométrico (posicionamento) A título de segurança, uma vez que a United States Geological Survey (USGS) informa que as imagens Landsat-8 já são ortorretificadas, foi realizada aferição do registro geométrico das imagens Landsat-8 no software ArcGis 10.2. Para tanto foram sobrepostas às cartas disponibilizadas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) de Diamantina (Folha SE-23-Z-A-III) e Presidente Kubitscheck (SE-23-Z-A-VI) na escala 1:50.000, as quais tornaram possível comparar o registro das imagens Landsat-8 com o das cartas, aferindo seu posicionamento, considerado satisfatório. Correção atmosférica das imagens Ainda utilizando o software ArcGis 10.2 procedeu-se a uma nova etapa - a correção atmosférica das imagens - que consiste em um procedimento que retira o efeito de dispersão da energia eletromagnética nas partículas de água suspensas na atmosfera, possibilitando que os alvos invariáveis, temporalmente, sejam interpretados. O efeito da atmosfera é um dos agentes que altera a resolução radiométrica das imagens de satélite e o efeito dessa alteração é a redução do contraste dos alvos presentes na imagem (Alvarenga e Moraes, 2014). Página: 36/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Segundo a ESRI, a função aplicada do software ArcGis 10.2 “Aparent Reflectance” calibra os valores de brilho da imagem (DN) para alguns sensores de satélite. A principal vantagem desta função a de ajustar as imagens a uma condição de iluminação teoricamente comum, consequentemente diminuindo a variação entre cenas de datas diferentes e de diferentes sensores. Isto pode ser útil para equilíbrio de cores, mosaicos e classificação de imagem. A função executa duas calibrações. A primeira calibração é para converter o valor DN para o topo da atmosfera (TOA) radiância com base nas propriedades do sensor (ou seja, o ganho / bias ou LMAX / Lmin). A segunda calibragem é converter a radiação TOA em reflectância aparente, com base na elevação do sol e data de aquisição das imagens pelo sensor. Reflectância aparente é uma relação e seu intervalo de saída nativa é 0-1. Para fins de exposição, nesta função, a razão é multiplicada por 255, e, portanto, a saída estendida de 0-1 a 0-255. Ao usar o padrão 8-bit (inteiro) sem assinatura do tipo de dados de saída, o valor é arredondado para baixo para números inteiros. Esta função pode apenas ser usada em imagens específicas e pode ser aplicada automaticamente durante a adição de dados a um conjunto de dados do mosaico usando o tipo apropriado de varredura. Os sensores aplicáveis são Landsat, IKONOS e QuickBird. Se esta função é aplicada a um conjunto de dados não válidos, irá atrasar toda a cadeia de função e não fará os ajustes necessários. Ressalte-se que esta função modifica os valores de imagem, por isso, as estatísticas anteriores e histogramas não são mais válidos. Esta função deve ser aplicada no início da cadeia de função, após a extração da banda (reordenamento) e antes de qualquer alteração radiométrica. Fusão de bandas Página: 37/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Após a etapa de correção atmosférica as imagens estavam prontas para um próximo passo, o qual consiste em gerar uma imagem colorida e de melhor resolução através da fusão de bandas. Esses métodos combinam a banda pancromática - de melhor resolução espacial - com bandas multiespectrais – de menor resolução espacial - para gerar uma nova imagem com melhor resolução espacial do que a imagem multiespectral original. Este processo é conhecido como “Pan-Sharpening”. Importante frisar que este método para atingir total efetividade deverá preservar as cores da imagem original (qualidade espectral) e transferir as informações de detalhes da banda pancromática para o produto híbrido. No primeiro momento, foi realizada a fusão das bandas 2,3,4,5,6, utilizando-se a função “Composite Bands” a qual gera uma imagem multiespectral cujas composições proporcionam resultados próximos ao real, como “Cor Natural”, e Falsa Cor e Infravermelho, que, nos processos de classificação de imagens e de identificação de certas feições geográficas, ressaltam os alvos, permitindo melhor distinção entre os elementos (Figura 5). Página: 38/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 5: COMPOSIÇÃO DE BANDAS MULTIESPECTRAIS. FONTE: USGS Após esta etapa, utilizou-se o processo chamado PANSHARPENING, pela ferramenta do ArcGis "Create Pan-Sharpened Raster Dataset”, através da qual foi possível alcançar a resolução espacial de 15 metros do satélite Landsat-8 (Figura 6). Página: 39/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 6: IMAGEM LANDSAT-8 RGB, 654, FALSA-COR, COM 15 METROS DE RESOLUÇÃO ESPACIAL DA BACIA DO RIO PARAÚNA Página: 40/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 5.2.2 Classificação supervisionada das bacias contribuintes– Procedimentos preliminares sobre imagem do satélite ZY-3 O segundo subproduto, por sua vez, refere-se ao levantamento de uso e ocupação do solo das bacias hidrográficas contribuintes, onde deverá ser realizado um trabalho de mapeamento de uso e ocupação do solo das bacias hidrográficas contribuintes, ilustradas na Figura 12, respectivamente representando o córrego Dona Inês, córrego Engenho da Bilha e córrego Santa Maria. Para o mapeamento de uso e ocupação do solo nas bacias hidrográficas contribuintes deverá ser utilizado sensoriamento remoto, a partir da aquisição de imagem (ou imagens) de satélite de média ou alta resolução. As condições para utilização do imageamento das áreas. Tipo da imagem: Multiespectral (RGB); Sensor / Satélite: Indiferente; Resolução espacial: 10 metros ou superior; Resolução radiométrica: 8 bits ou superior; Época de passagem: Não anterior a junho de 2013. O mapa de uso e ocupação do solo, a ser desenvolvido a partir da imagem (ou mosaico de imagens), deverá possuir em sua legenda pelo menos os seguintes atributos e subatributos (quantos forem necessários) e a plotagem final deverá ser em tamanho A0 ou A1. Cobertura vegetal (cerrado, floresta, reflorestamento, lavoura, pastagem, etc.); Corpos hídricos (rios, lagos, etc.); Página: 41/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Solo desnudo; Afloramentos rochosos; Minerações; Vias de tráfego (pavimentadas, cascalhadas, de terra, etc.); Ocupação humana (área urbanizada, loteamentos, indústrias, etc.); Outros (caso a Contratada julgue necessário). Ressalte-se que as classes de usos do solo previamente determinadas para mapeamento poderão sofrer adições ou supressões de acordo com a escala de trabalho e possibilidade de sua identificação na imagem. Devido à enorme disponibilidade de imagens de sensores de alta e média resoluções, foi realizada extensa pesquisa para escolha da imagem a ser adquirida, levando em conta, além dos parâmetros supracitados, suas qualidades para fotointerpretação e extração de feições relacionadas ao uso e ocupação do solo e a relação custo/benefício. Assim, procedeu-se a procura por produto colorido que apresentasse todas as bandas multiespectrais disponíveis originalmente dos sensores, para utilização em aplicações que requerem as assinaturas espectrais dos alvos (sem interferências) para que sejam aplicadas na classificação de temas e feições da superfície terrestre, geralmente utilizada por usuários avançados para classificação do uso do solo. Ao final, optou-se pelos dados do sensor ZY-3 que são distribuídos por duas organizações: China Centre for Resources Satellite Data and Application (CRESDA) e Satellite Surveying and Mapping Application Center (SASMAC), sendo alguns satélites operados em conjunto com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais sob o programa CBERS do Brasil. Página: 42/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc As imagens foram adquiridas junto a um representante comercial oficial da CRESDA, a empresa SATMAP, localizada em São Paulo-SP e foi enviada já com todo processamento digital e tratamentos efetuados pelo corpo técnico daquela empresa. Os processos realizados foram os seguintes: • Imagem processada; • Georreferenciada; • Ortorretificada com Modelo Digital de Terreno ASTER; • Mosaico e ajuste das faixas. As características das imagens adquiridas e os processamentos aplicados foram descritos pela SATMAP, nos tópicos a seguir. Descrição do Projeto Os procedimentos a serem listados tem a finalidade de descrever as atividades realizadas durante a execução do projeto, cujo objetivo consistiu na produção de imagens ortorretificadas para uma área de 500 km², localizados sobre a bacia do rio Paraúna, no estado de Minas Gerais. A Figura 7 ilustra o croqui de localização da área de interesse, que engloba as quatro bacias contribuintes. Página: 43/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Figura 7: Croqui de localização da área de interesse. Fonte: SATMAP Atividade Esta atividade consiste na descrição dos serviços técnicos e processamentos efetuados sobre as imagens do sensor ZY-3. Para a execução do projeto as imagens adquiridas foram processadas a partir de técnicas de PDI (Processamento Digitais de Imagens), realizando os métodos e procedimentos utilizados para tratar, corrigir e realçar aspectos referentes a cada tipo de imagem. O processamento digital de imagens (PDI) é Página: 44/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc entendido como a análise e a manipulação de imagens por computador, cuja finalidade é identificar e extrair informações da imagem e transformar a imagem de tal modo que a informação seja mais facilmente discernível por um analista humano. O processamento de imagens está relacionado com a correção de distorções, degradações e ruídos introduzidos na imagem durante o processo de imageamento. Uma imagem digital constitui uma matriz bidimensional que define um conjunto de células ou pixels. Cada pixel é definido pelas coordenadas espaciais (x,y) que indicam sua localização na cena, sendo que a cada posição (x,y) é atribuído um valor digital (nível de cinza) correspondente ao valor radiométrico registrado pelo sensor. Basicamente existem dois tipos de imagens: Imagem Multiespectral - Representação digital mais complexa: cada pixel com coordenadas espaciais (x, y) é representado por um conjunto de valores de brilho (níveis de cinza), ou seja, cada pixel é representado por um vetor com tantas dimensões quantas forem às bandas espectrais analisadas (Figura 8). Página: 45/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 8: IMAGENS BRUTAS MULTIESPECTRAIS. FONTE: SATMAP Quando se trata de imagens de satélite, o termo “resolução” é de fundamental importância e é classificado em quatro parâmetros: resolução espacial - corresponde a medida da menor separação angular ou linear entre dois objetos que o sensor pode identificar; resolução espectral - é definida pelo número de bandas espectrais que o sistema possui e pela largura que cada banda ocupa ao longo do espectro eletromagnético. Quando maior for o número de bandas e menor for à largura de cada banda, maior a resolução espectral do sistema sensor; resolução temporal - definida como o intervalo de tempo entre duas aquisições consecutivas de dados de uma mesma área; resolução radiométrica - é a quantidade em níveis digitais, representados através de níveis de cinza, sendo esses valores discretos Página: 46/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc que o sistema sensor possui. Quanto maior essa quantidade, maior a resolução radiométrica do sistema sensor. O SATÉLITE ZY-3 Características do Satélite ZiYuan-3 (ZY-3) Lançado em 09 de Janeiro de 2012, o ZiYuan-3 (ZY-3) (Figura 9) é o primeiro satélite chinês civil de alta resolução voltado para mapeamento. A missão é orientada para criação e mapas temáticos e sistemáticos nas escalas 1:50.000 e 1:25.000. FIGURA 9: SATÉLITE ZIYUAN-3 (ZY-3). FONTE: SATMAP O satélite possui quatro sensores, sendo um multiespectral e um Pancromático (Nadir), um de visa da frontal (Forward) e outro de visada posterior (Backward) que permitem a construção de pares estéreos para geração de modelos digitais de elevação. As imagens vêm sendo amplamente utilizadas para mapeamento e topografia, agricultura, floresta, Página: 47/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc conservação ambiental, mitigação de desastres naturais, planejamento urbano, navegação, dentre outras aplicações. Dados Técnicos do Satélite: FIGURA 10: DADOS TÉCNICOS DO SATÉLITE ZY3. FONTE: SATMAP Aquisição das Imagens Para a execução do trabalho, foram utilizadas 02 imagens, compreendendo uma área de aproximadamente 500 Km². A Tabela 3 descreve os dados das cenas do sensor utilizadas no projeto: TABELA 3: DADOS DAS CENAS DO SENSOR. Data da Coleta ID 01-08-2013ZY3_MUX_W43.6_S18.8_20130801_L1A0001300393 24-09-2013ZY3_MUX_W44.0_S18.8_20130924_L1A0001376858 Fonte: SATMAP Página: 48/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Edição das imagens Nesta fase as imagens adquiridas foram processadas a partir de técnicas de Processamento Digitais de Imagens, realizando os métodos e procedimentos utilizados para tratar, corrigir e realçar aspectos referentes a cada tipo de imagem, conforme citado anteriormente. Geração do Modelo Digital de Elevação - MDE O Modelo Digital de Elevação pode ser definido como uma matriz de valores contínuos que armazenam grandezas numéricas. O MDE utilizado para o processo de ortorretificação corresponde a uma imagem em tons de cinza onde os valores das altitudes são representados pelos valores de brilho da imagem. Para a geração das ortoimagens, a HFSAT realizou o processo de ortorretificação das Imagens ZY-3, utilizando um Modelo Digital de Elevação SRTM - MDE global com precisão vertical absoluta in formada de +/- 16m com intervalo de confiança de 90% . Este MDE é resultado de uma missão conjunta entre a NASA, a Agência Espacial Italiana e o Centro Aeroespacial Alemão com o intuito de desenvolver um MDE da superfície terrestre utilizando radares interferométricos a bordo do ônibus espacial Endeavor. Esta missão foi identificada com a sigla SRTM (Shut tle Radar Topography Mission). O emprego destes dados como fonte de informação altimétrica pode vir a suprir as necessidades decorrentes da ausência ou escassez de cartografia em muitas regiões do globo terrestre, por sua vez, causadas p ela dificuldade de acesso ou pela carência de projetos de mapeamento Página: 49/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc sistemático. Essas duas situações ocorrem e se enquadram na realidade da cartografia nacional. Ortorretificação das Imagens A ortorretificação (Figura 11) é um método de ajuste da geometria original da imagem de satélite, que pode ser definida como uma transformação geométrica aplicada a imagens digitais onde o objetivo é a correção das distorções inerentes ao sensor e as diferenças de relevo encontradas na superfície terrestre. Tecnicamente ortorretificar significa transformar uma imagem bruta com projeção perspectiva para uma imagem com projeção ortogonal, tornandose assim um produto cartográfico para a produção de mapas. Trata-se do método mais confiável para a correção geométrica de imagens de satélite. A precisão do ajuste depende da precisão dos pontos de controle adotados (Ground Control Points), da correta interpretação das efemérides e da precisão do Modelo Digital de Terreno. Página: 50/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 11: PROCESSO DE ORTORRETIFICAÇÃO. FONTE: SATMAP A transformação geométrica utilizada no processo de ortorretificação foi obtida através dos seguintes parâmetros: Efemérides; MDE (Modelo Digital de Elevação); Geração das imagens coloridas As Imagens coloridas são utilizadas para fins interpretativos, ou seja, objetiva a interpretação de alvos específicos como vegetação ou mesmo sistemas viários e hidrografia da área do projeto. São também utilizadas em processos de classificação para a geração de imagens temáticas para fins de mapeamento. Neste contexto, podem ser observadas basicamente duas composições coloridas, geradas a partir de imagens multiespectrais: Imagens falsa cor e Imagens cores naturais. Página: 51/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Composição falsa cor Como os satélites obtêm imagens na forma de bandas espectrais e cada banda é composta por valores em tons de cinza, a combinação de bandas para obter uma imagem colorida é conhecida como posição Falsa Cor. São chamadas de composições em falsa cor imagens que contêm informação espectral fora do intervalo sensível ao olho humano. No caso do satélite ZY-3, as quatro bandas espectrais do modo Multiespectral permitem uma grande variedade de combinações. Uma combinação comum é conhecida como Falsa Cor Infravermelho, pois utiliza a banda do infravermelho próximo no lugar da cor verde, apresentando a vegetação em tons de vermelho. Equalização das imagens Na equalização de imagens o mapeamento tem por finalidade produzir uma imagem cujo histograma tenha um formato desejado. A equalização modifica o histograma da imagem original de tal forma que a imagem transformada tenha um histograma uniforme, ou seja, todos os níveis de cinza devem aparecer na imagem com a mesma frequência. O objetivo principal é a melhoria na qualidade visual sem que ocorra perda de informação ou degradação visual da cena. A equalização também objetiva minimizar a diferença de brilho, saturação, contraste e matriz entre as cenas que foram adquiridas em diferentes datas, condições climáticas e iluminação. Na Figura 12 segue exemplo de equalização de imagem: Página: 52/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 12: IMAGEM RESULTANTE DO PROCESSO DE EQUALIZAÇÃO. FONTE: SATMAP Mosaico das imagens O processo de mosaicagem visa à obtenção de uma imagem contínua e espectralmente uniforme da área do projeto a partir das cenas equalizadas. Para a realização desse processo, as imagens precisam estar ortorretificadas, fusionadas e consequentemente equalizadas. São criadas as linhas de corte entre as cenas, e então formado o bloco da área do projeto. Página: 53/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 13: LINHAS DE CORTE E MOSAICO DE IMAGENS. FONTE: SATMAP Página: 54/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Geração das Ortoimagens – resumo do processo Para a geração das Ortoimagens foram utilizadas as seguintes informações: 2 Cenas do Satélite ZY-3; Área total das 2 cenas 3.382 km ; Resolução Espacial de 6 metros; DEM – SRTM. 2 PRODUTO FINAL Ortoimagem com resolução espacial de 6 metros e resolução espectral de 4 bandas no formato Geotiff na projeção SAD-69-Brazil fuso 23 Sul (Figura 14). Página: 55/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 14: ORTOIMAGEM ZY-3 COM REPRESENTAÇÃO DAS QUATRO BACIAS CONTRIBUINTES. FONTE: MYR PROJETOS Página: 56/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 5.2.3 Método de classificação supervisionada das imagens Depois de realizado todo o processamento digital, as imagens Landsat-8 e ZY-3, aptas ao passo seguinte, podem ser classificadas para mapeamento das classes de usos do solo e cobertura vegetal, através do método de classificação supervisionada, utilizando, da mesma forma, o software ArcGis. Segundo a ESRI, no ArcGIS Spatial Analyst – módulo avançado para análises espaciais - um conjunto de ferramentas multivariadas oferecem um ambiente amigável para a criação de amostras de treinamento e arquivos de assinatura utilizados na classificação supervisionada. A classificação por máxima verossimilhança é o método de classificação principal, onde um arquivo de assinatura, que identifica as classes e as suas estatísticas, é o insumo necessário para que a classificação seja realizada. Desta forma, a imagem é classificada usando assinaturas espectrais (ou seja, valores de reflectância) obtidos a partir de amostras de treinamento (polígonos que representam áreas de amostra distintos dos diferentes tipos de cobertura da terra para ser classificado). Estas amostras são coletadas pelo analista imagem, para classificar a imagem. As etapas detalhadas do fluxo de trabalho de classificação de imagem são ilustradas na Figura 15 e, aquelas pertinentes à classificação supervisionada, serão descritas a seguir. Página: 57/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 15: FLUXO DE TRABALHO DE CLASSIFICAÇÃO DE IMAGEM. FONTE: ADAPTADO DE ESRI. Coleta de amostras de treinamento: Na classificação supervisionada, amostras de treinamento são utilizadas para identificar as classes e calcular suas assinaturas. Amostras de treinamento podem ser criadas de forma interativa usando ferramentas de amostra de treinamento. A Criação de uma amostra de treinamento é semelhante a desenhar um objeto gráfico (polígono) sobre uma classe que se deseja mapear, limitando-a por meio do objeto desenhado e “dizendo” ao software que aquele conjunto de pixels demarcado, com características espectrais semelhantes, correspondem àquela determinada classe. Página: 58/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Validação das amostras de treinamento Quando as amostras de treinamento são desenhadas na tela, novas classes são criadas automaticamente através das ferramentas específicas. Através de ferramentas específicas são avaliadas as amostras de treinamento, para ver se há afastamento suficiente entre as classes, possibilitando diminuir o grau de confusão entre elas. Edição de Classes Dependendo do resultado da avaliação das amostras de treinamento, pode ser necessário mesclar classes que estão sobrepostas umas às outras em uma única classe. Além disso, pode ser necessário renomear ou renumerar uma classe, mudar a cor de exibição, dividir e excluir as amostras, visando diminuir confusão entre as classes. Criação do arquivo de assinatura Depois de determinadas as amostras de treinamento e representadas as classes desejadas distinguíveis uma das outras, um arquivo de assinatura será criado. Cada uma delas representa uma classe de uso do solo a ser extraída da imagem. Análise do arquivo de assinatura O Dendrograma é a ferramenta que permite examinar as distâncias de atributos entre classes incorporadas sequencialmente em um arquivo de assinatura. A saída é um arquivo de texto (ASCII) com um diagrama que mostra a árvore de separação das classes. A partir do dendrograma pode ser determinado se duas ou mais classes ou grupos são distinguíveis o suficiente. se não, pode-se optar por mesclá-los na próxima etapa. Edição do arquivo de assinatura Página: 59/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Após examinar o arquivo de assinatura, caso não distinção suficiente entre as classes, é possível mesclar, renumerar e excluir assinaturas de classe. Aplicação da classificação Para classificar a imagem, deve ser usada a máxima verossimilhança. Isso atribui a cada pixel para uma das diferentes classes com base nas médias e variâncias das assinaturas de classe (armazenados num ficheiro de assinatura). A ferramenta também é acessível a partir da Classificação de Imagens barra de ferramentas. Processamento pós-classificação A imagem classificada criada através da máxima verossimilhança pode apresentar erroneamente certas células (ruído aleatório) e criar pequenas regiões inválidas. Para melhorar a classificação, pode ser necessário reclassificar essas células para uma classe que está imediatamente em seu entorno. As técnicas mais usadas para limpar a imagem classificada incluem filtragem, aparando fronteiras de classe e removendo pequenas regiões isoladas. 5.2.4 Classificação supervisionada das imagens Landsat-8 Com a imagem pronta para o uso, foi realizada aquisição das amostras de treinamento (Figura 16), com o objetivo de identificar áreas de coberturas identificáveis na imagem, que representassem as classes de interesse definidas. A escolha das classes de usos do solo e cobertura vegetal teve como base o termo de referência para este trabalho, a interpretação visual prévia da imagem e o foco no objetivo deste projeto. Porém, como alguns alvos apresentaram semelhanças na resposta espectral, havendo confusão entre as amostras destacadas (como, por exemplo, solo desnudo, mineração e assoreamento) algumas classes tiveram que ser reagrupadas em classes mais abrangentes, tomando a seguinte configuração: Página: 60/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Afloramentos rochosos: Rocha aflorante, desprovida de cobertura de solo ou vegetação. Silvicultura: Florestas plantadas. Na região, o mais comum são os eucaliptais. Vegetação herbácea e arbustiva: Tal formação caracteriza-se pela predominância de gramíneas, cuja altura varia de 10 a 50 cm, aproximadamente. Além disso, surgem alguns subarbustos, sendo que os arbustos não são raros, porém não aparecendo de forma abundante. Localmente esta vegetação ocorre em locais de maior altitude, sobre a rocha intemperizada e solos jovens. Atividade agropecuária: Para esta classificação, adotou-se este tipo de uso do solo, muito comum na região, como uma atividade associada a presença de áreas ocupadas para plantio, criação de animais, pastagens, moradia e outras associadas à atividade agropecuária. Vegetação Arbórea: Vegetação que compreende tipologias florestais não plantadas, incluindo as matas ciliares. Solo desnudo: Áreas assoreadas e solo sem cobertura vegetal. Ocupação humana: Áreas caracterizadas pela urbanização consolidada, correspondendo, localmente, às sedes municipais. Via de tráfego pavimentada: Corresponde à via pavimentada de acesso principal à bacia do rio Paraúna, a BR 259 e à CMG 259. Via de tráfego não pavimentada: Corresponde às estradas vicinais não pavimentadas passíveis de classificação da bacia do rio Paraúna. Corpos hídricos: Correspondem aos cursos d’água de maior volume e alguns lagos que puderam ser identificados através da escala determinada e método de classificação utilizado. Importante esclarecer que as classes de usos do solo que não puderem ser representadas em mapa nesta etapa, devido à restrição de escala de trabalho dada pela resolução espacial das imagens, serão devidamente mapeadas após trabalho de campo, o qual será realizado no Produto 4, como consta no edital - Ato Página: 61/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Convocatório 004/2014, onde poderão ser identificadas e devidamente apresentadas no mapa de situação (final) da bacia. FIGURA 16: CLASSES CRIADAS USANDO AMOSTRAS DE TREINAMENTO. FONTE: MYR PROJETOS Em seguida, com a finalidade de verificar se as classes de interesse são distinguíveis ou se existe confusão espectral entre as mesmas (confirmando o exposto anteriormente) foi realizada uma análise sobre as amostras de treinamento. Para tanto foram usados os gráficos de dispersão (Figura 17) para comparar as várias amostras de treinamento para cada combinação única banda da camada de imagem. Um gráfico de dispersão permite que você veja a separabilidade e distribuição de suas amostras de treinamento. Se as amostras de treinamento representam verdadeiramente diferentes classes, os gráficos de dispersão não devem se sobrepor. Página: 62/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 17: EXEMPLO DO GRÁFICO DE DISPERSÃO E DISTRIBUIÇÃO DAS AMOSTRAS DE TREINAMENTO. FONTE: MYR PROJETOS Após a verificação da distribuição das amostras e do arquivo de assinaturas, foram suprimidas todas aquelas classes e amostras que apresentaram menor discriminação espectral em relação à sua classe, aumentando sua representatividade e diminuindo a probabilidade de erros ao final da classificação. Depois de executados os procedimentos anteriores foi realizada a classificação supervisionada através do método estatístico de Máxima Verossimilhança. Gerado a imagem classificada, foi verificado que foram criados certos pixels isolados e certas pequenas regiões inválidas. Para tanto, foram utilizados filtros que deram maior precisão à classificação. Com a classificação realizada, converteu-se a imagem para um formato vetorial (polígono). O resultado pode ser verificado na Figura 18. Página: 63/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 18: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PARAÚNA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS Ressalte-se que a análise geral do desempenho dos classificadores e da exatidão dos dados gerados será avaliada através de testes estatísticos de omissão/comissão e matrizes de erro. Este procedimento será realizado após a etapa de campo a ser desenvolvida no Produto 4, como consta no edital - Ato Convocatório 004/2014, onde serão colhidos os pontos em campo com GPS e identificados os locais mapeados e Página: 64/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc devidos usos do solo – dados de entrada necessários para verificação da matriz de erros. Ao final, com a imagem classificada suscitando os usos do solo da bacia hidrográfica do rio Paraúna, foi realizada a produção cartográfica final, onde todos elementos obrigatórios de mapa foram utilizados, de acordo com as normas técnicas do CONCAR - Comissão Nacional de Cartografia, em escala compatível, plotado em formato A0 (Anexo). 5.2.5 Avaliação geral dos usos do solo e cobertura vegetal da bacia hidrográfica do rio Paraúna Através do arquivo vetorial com as informações sobre os usos do solo e cobertura vegetal da bacia do rio Paraúna, foram gerados os quantitativos. A referida bacia possui aproximadamente 229,580 ha e, de acordo com os estudos realizados até o momento, o mapeamento realizado e os quantitativos expressos na Figura 19 e Tabela 4, verifica-se maior abundância de tipologias predominantemente naturais na bacia do rio Paraúna. Essas tipologias compreendem, principalmente, a vegetação herbácea e arbustiva, recobrindo 45% de toda área da bacia e a vegetação arbórea, com 16%. A vegetação florestal ocorre praticamente em toda porção sul da bacia, porém, de forma descontínua, permeada por fragmentos de vegetação herbácea e arbustiva em locais onde o relevo é mais movimentado. Tal vegetação também é observada junto às margens dos cursos d’água, representando as vegetações ciliares, que muitas vezes encontra-se seccionada por pastagens e por atividades ligadas a agropecuária. As atividades antrópicas, principalmente a agropecuária, ocorrem na porção central da bacia (Complexo Gouveia) onde há solos e relevo mais propícios a estas atividades. É nesta porção da bacia onde há maior ocorrência de solo desnudo, maior movimentação de solo, abertura de estradas e, consequentemente, maior assoreamento de cursos d’água, comprando–se com outras regiões da bacia. Página: 65/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 19: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO RIO PARAÚNA. FONTE: MYR PROJETOS TABELA 4: QUANTITATIVIOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO RIO PARAÚNA Uso - Bacia do rio Paraúna Afloramentos rochosos Atividade agropecuária Corpos hídricos Ocupação humana Silvicultura Solo desnudo Vegetação Arbórea Vegetação herbácea e arbustiva Via de tráfego não pavimentada Via de tráfego pavimentada Fonte: Myr Projetos Página: 66/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Área (ha) 53457,05 31611,97 1400,91 489,50 1153,40 673,56 37329,33 102566,96 537,73 360,05 5.2.6 Classificação supervisionada das bacias contribuintes com imagens ZY-3 O processo de classificação da imagem do sensor ZY-3 obedeceu aos mesmos procedimentos utilizados anteriormente para a classificação das imagens LANDSAT8, quais sejam, 1) coleta de amostras de treinamento 2) validação das amostras de treinamento 3) edição de classes 4) criação do arquivo de assinatura 5) análise do arquivo de assinatura 6) edição do arquivo de assinatura 7) aplicação da classificação 8) processamento pós-classificação. Inclusive foi utilizada a classificação por máxima verossimilhança (MaxVer) que também se mostra muito eficiente para a classificação de imagens de alta resolução. Porém, antes do primeiro passo, foi realizada a seleção das áreas de trabalho, onde foram efetuados cortes na imagem original correspondentes às áreas das quatro bacias contribuintes, gerando quatro novas imagens com as mesmas características da imagem original (Figura 20). Página: 67/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 20: IMAGENS DAS BACIAS CONTRIBUINTES. FONTE: MYR PROJETOS Página: 68/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Outra importante consideração a ser feita é sobre a coleta de amostras de treinamento, que, semelhantemente ao ocorrido nas coletas de amostras sobre a imagem Landsat-8, algumas classes apresentaram semelhanças na resposta espectral e tiveram que ser reagrupadas em classes mais abrangentes. Além disso, as diferenças dos usos do solo e da cobertura vegetal nas quatro bacias em estudo, fizeram com que as nem todas as classes definidas pudessem ser identificadas em todas elas. Desta forma, as classes mapeadas foram as seguintes: Afloramento de rocha: Rocha aflorante, desprovida de cobertura de solo ou vegetação. Área preparada para plantio: Solo arado, preparado para plantio, porém, com cobertura vegetal incipiente. Atividade agropecuária: Para esta classificação, adotou-se este tipo de uso do solo, muito comum na região, como uma atividade associada a presença de áreas ocupadas para plantio, criação de animais, pastagens, moradia e outras associadas à atividade agropecuária. Campo rupestre: Os campos rupestres são associados a altitudes acima de 900 metros do nível do mar, em solos rasos, litólicos ou arenosos. Essa vegetação característica da Serra do Espinhaço é formada por um rico mosaico de comunidades, sob forte controle do relevo local, natureza do substrato e microclima (Biodiversitas). Cerrado (Lato sensu): Devido a diversidade de ambientes da bacia, adotouse esta classificação do Cerrado, o qual abrange desde formações campestres até os cerradões, incluindo as savanas. Corpos hídricos: Correspondem aos cursos d’água de maior volume e alguns lagos que puderam ser identificados através da escala determinada e método de classificação utilizado. Mineração: Áreas de extração mineral (principalmente quartzito). Página: 69/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Pastagem: Área ocupada predominantemente por gramíneas, destinada predominantemente à criação de gado, podendo ocorrer, de forma incipiente, presença vegetação de porte médio e indivíduos arbóreos isolados. Silvicultura: Florestas plantadas. Na região, o mais comum são os eucaliptais. Solo desnudo: Áreas assoreadas e solo sem cobertura vegetal. Vegetação Florestal: Corresponde a Floresta Estacional (condicionada por dupla estacionalidade climática) e à vegetação ciliar. Vegetação hidromórfica: Localmente corresponde a vegetação que pode ser rasteira, associada a solos hidromórficos em áreas de pastagem ou vegetação associada a áreas úmidas e brejosas. Via de tráfego não pavimentada: Corresponde às principais estradas vicinais não pavimentadas e passíveis de identificação na bacia. Voçorocas e ravinas: Aberturas no solo causadas pela chuva e intempéries, geralmente onde a vegetação é escassa e o solo suscetível de carregamento por enxurradas. Em seguida, assim como realizado sobre a classificação da imagem Landsat-8, foi realizada uma análise sobre as amostras de treinamento. Após a verificação todas as classes e amostras que apresentaram menor discriminação espectral em relação à sua classe, foram suprimidas, diminuindo a probabilidade de erros ao final da classificação. Depois de executados os procedimentos anteriores foi realizada a classificação supervisionada através do método estatístico de Máxima Verossimilhança. Em análise às imagens classificadas, foi verificado que foram criados certos pixels isolados e certas regiões inválidas. Para suprimir tais erros, foram utilizados filtros que agregaram os pixels isolados a classes com maior probabilidade agrupamento e suprimiram as regiões inválidas, dando maior precisão à classificação. Página: 70/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Conforme já citado anteriormente, a análise geral do desempenho dos classificadores e da exatidão dos dados gerados será avaliada através de testes estatísticos de omissão/comissão e matrizes de erro. Este procedimento será realizado após a etapa de campo a ser desenvolvida no Produto 4, onde haverá visita in loco e novas informações serão levantadas como consta no edital - Ato Convocatório 004/2014, onde serão colhidos pontos em campo com GPS e identificados os locais mapeados– dados de entrada necessários para verificação da matriz de erros. Ao final, com a imagem classificada suscitando os usos do solo da bacia hidrográfica do rio Paraúna, foi realizada a produção cartográfica final, onde todos elementos obrigatórios de mapa foram utilizados, de acordo com as normas técnicas do CONCAR - Comissão Nacional de Cartografia, em escala compatível, plotados em formato A1 (Anexo). Com a classificação realizada, converteu-se cada imagem gerada para um formato vetorial (polígono), o que permitiu alguns ajustes “manuais” para melhoria da exatidão das classes. O resultado de cada classificação poderá ser verificado a seguir, onde será também realizada análise expedita das principais características de cada bacia em relação aos usos do solo e sua relação com perda a de solo. Ressalte-se que análise mais aprofundada será realizada no Produto 4, onde haverá visita in loco e novas informações serão levantadas. 5.2.1 Avaliação geral dos usos do solo e cobertura vegetal das bacias hidrográficas contribuintes A avaliação das diferentes classes de uso e ocupação do solo é crucial no planejamento e gestão de uma bacia hidrográfica como a do rio Paraúna. O conflito ou a harmonia das atividades desenvolvidas naquele território podem afetar a quantidade e a qualidade das águas consumidas pela população que ali. Página: 71/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc A seguir, apresentam-se os mapas de uso e ocupação do solo das quatro bacias contribuintes em estudo e sua descrição baseada nos resultados e quantitativos obtidos através do mapeamento realizado. 5.2.1.1 Córrego Engenho da Bilia A bacia do córrego Engenho da Bilia possui 1.796,30 ha, dos quais, de acordo com a Figura 22, Figura 23 e Tabela 5, em mais de 50% de sua área foram identificados usos antrópicos, dentre os quais se destacam as pastagens e as atividades agropecuárias. Essas atividades agropecuárias são executadas predominantemente ao longo dos cursos d’água, principalmente junto ao córrego Engenho da Bilia, onde não há presença significativa de vegetação ciliar, o que pode agravar o quadro de assoreamento do referido córrego. As extensas áreas de pastagens, recobertas principalmente por vegetação rasteira e que são predominantemente destinadas a criação extensiva de bovinos, podem também ser fator importante na formação de novas ravinas e voçorocas e agravamento daquelas já existentes, provocando o carreamento de partículas sólidas para os cursos d’água. As minerações, apesar de apresentarem-se com menor área na bacia, parecem adotar técnicas de lavra sem planejamento e a não aplicação dos devidos procedimentos de controle ambiental durante a atividade ou no caso de sua paralisação, podem causar impactos de alta magnitude sobre cursos d’água da região. A combinação de fatores como declividade alta, ausência de vegetação ciliar e alta pluviosidade faz com que os sedimentos inconsolidados desprotegidos sejam carreados para os córregos, ocasionando o assoreamento e prejudicando todo o ecossistema daquela bacia, inclusive as populações que residem na bacia. O principal ponto verificado encontra-se junto à porção nordeste da bacia, onde podem ser notados todos os fatores acima citados, com visível transporte de sedimentos para os fundos de vale (Figura 21). Página: 72/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 21: IMAGEM APRESENTANDO ÁREA DE MINERAÇÃO E LIMITE DA BACIA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA (EXTREMO SUDESTE). FONTE DA IMAGEM: GOOGLE EARTH, 2014. As formações naturais, por sua vez, ocupam cerca de 36% da área da bacia, representadas pelos campos de altitude (23%), vegetação florestal (11%) e cerrado (2%), sendo que essas classes, através da análise sobre a imagem, já apresentam algum grau de impacto pela pressão antrópica, apesar de sua importância na manutenção da qualidade ambiental da bacia. Página: 73/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 22: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS Página: 74/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 23: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO ENGENHO DA BILIA. FONTE: MYR PROJETOS. TABELA 5: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO ENG. DA BILIA Classe Afloramento de rocha Atividade agropecuária Campo rupestre Cerrado (Lato sensu) Pastagem Silvicultura Solo desnudo Vegetação Florestal Via de tráfego Voçorocas e ravinas Mineração Área 194,38 243,1 402,37 45,09 604,32 20,51 65,12 192,94 12,92 9,37 6,17 Fonte: Myr Projetos Página: 75/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 5.2.1.2 Córrego da Sepultura A bacia do córrego da Sepultura possui 1.511,84 ha e é a única das bacias em estudo que é atravessada por uma rodovia pavimentada. Ao longo dessa rodovia e lindeira ao córrego da Sepultura encontra-se a maior concentração das atividades agropecuárias, que, ao todo, representa 7% da área total da bacia. As áreas de pastagem também são significativas, ocupando 15% da área (Tabela 6, Figura 25 e Figura 26). Assim como na bacia do córrego Engenho da Bilia, há alguns locais de extração mineral, em menor proporção, mas com potencial equivalente de impacto negativo sobre os cursos d’água. Nesta bacia as áreas de mineração que puderam ser identificadas localizam-se na porção leste, na microbacia do córrego Camilinho, importante afluente do Sepultura. FIGURA 24: IMAGEM APRESENTANDO ÁREA DE MINERAÇÃO E LIMITE LESTE DA BACIA DO CÓRREGO DA SEPULTURA. FONTE DA IMAGEM: GOOGLE EARTH, 2014. Página: 76/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Os campos de altitude, representando 40% da área, o cerrado com 8% da área e a vegetação florestal recobrindo 13% de toda bacia, principalmente nas porções sul e nordeste e acompanhando alguns córregos, como vegetação ciliar, conferem à bacia um grau de conservação maior que a bacia do córrego Engenho da Bilia, analisada anteriormente. TABELA 6: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO DA SEPULTURA Nome Afloramento de rocha Area preparada para plantio Atividade agropecuária Campo rupestre Cerrado (Lato sensu) Pastagem Solo desnudo Vegetação florestal Via de tráfego (não pavimentada) Via de tráfego (pavimentada) Voçorocas e ravinas Mineração Fonte: Myr Projetos Página: 77/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Área (ha) 184,03 4,16 105,79 601,52 124,86 215,96 63,55 196,94 6,74 4,28 1,38 2,64 FIGURA 25: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DA SEPULTURA - USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS Página: 78/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 26: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO DA SEPULTURA. FONTE: MYR PROJETOS. 5.2.1.3 Córrego Santa Maria A bacia do córrego Santa Maria possui área de 839,7 ha. A principal característica desta bacia é que, apesar de ter seu território recoberto por 52% de pastagens e a atividade agropecuária ocupam10% da área total, a vegetação florestal, com 273,85 ha (33%) encontra-se bem aparentemente bem preservada, apresentando fragmentos bem densos (Figura 27, Figura 28 e Tabela 7). Não foram verificadas voçorocas na área através da análise da imagem. As áreas de solo exposto são consideradas pouco significativas em relação a área de toda a bacia, não possuindo impacto direto no assoreamento dos cursos d´água. Entretanto, merecem atenção alguns córregos, desprovidos de vegetação ciliar, e Página: 79/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc outros que possuem atividades agropecuárias junto às suas margens na porção noroeste da bacia. FIGURA 27: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO SANTA MARIAUSOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS Página: 80/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 28: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO SANTA MARIA. FONTE: MYR PROJETOS. TABELA 7: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO SANTA MARIA Uso - Bacia do córrego Santa Maria Corpos hídricos Pastagem Vegetação hidromórfica Silvicultura Atividade Agropecuária Vegetação florestal Solo desnudo Afloramento de rocha Vias de tráfego não pavimentada Fonte: Myr Projetos Página: 81/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Área (ha) 4,35 440,59 17,41 0,87 85,75 273,85 2,22 5,22 9,44 5.2.1.4 Córrego Dona Inês Com 714,02 ha, a bacia do córrego Dona Inês é a menor em área entre as demais e possui uma área de pastagem que recobre 64% de toda a bacia. Possui, em seu território, diversas voçorocas que representam 6% de sua área. (Figura 29 e Figura 30). Em contraponto, tem-se uma expressiva área de vegetação florestal (21%) principalmente ao longo dos cursos d’água, o que pode impedir fluxo de sedimentos mais importante de atingir os córregos. TABELA 8: QUANTITATIVOS DOS USOS DO SOLO DA BACIA DO CÓRRREGO DONA INÊS Uso - Bacia do córrego Dona Inês Afloramento de rocha Área preparada para plantio Atividade agropecuária Cerrado (Lato sensu) Pastagem Vegetação florestal Vias de tráfego Voçorocas e ravinas Fonte: Myr Projetos Página: 82/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc Área (ha) 36,98 4,78 13,12 44,55 454,13 149,43 7,85 3,18 FIGURA 29: IMAGEM CLASSIFICADA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DONA INÊSUSOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL. FONTE: MYR PROJETOS Página: 83/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc FIGURA 30: GRÁFICO EXPRESSANDO OS QUANTITATIVOS DAS CLASSES DE USOS DO SOLO E COBERTURA VEGETAL DA BACIA DO CÓRREGO DONA INÊS. FONTE: MYR PROJETOS. Página: 84/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 6 - CONCLUSÃO Os resultados atingidos neste trabalho foram de grande valia para este projeto, uma vez que permitiram retratar de forma bastante satisfatória as principais características dos usos do solo e cobertura vegetal da bacia do rio Paraúna e das quatro subbacias contribuintes. Analisando-se visualmente o resultado da classificação supervisionada realizado através do método MaxVer, e comparando-o com as imagens utilizadas, pode-se concluir que todo o processo foi satisfatório quanto a classificação apresentada e quanto ao nível de detalhamento atingido. As análises sobre os produtos finais da classificação realizada permitiram, também, identificar fatores que exercem pressão negativa sobre a perda de solos da bacia. Os maiores exemplos desses fatores são as atividades agropecuárias realizadas junto aos córregos, a falta de vegetação ciliar ao longo dos cursos d’água e grandes áreas de pastagem associadas a relevo movimentado, que foram formadas em detrimento de vegetação expressiva e de ocorrência natural na bacia do Paraúna. Portanto, acredita-se que este produto atingiu seus objetivos, uma vez que as análises aqui realizadas irão permitir planejar a próxima etapa deste projeto, auxiliando na identificação dos locais prioritários a serem visitados em campo e que, mais adiante, serão alvo de planos de ações efetivos. Finalmente, tais planos irão proporcionar a remediação de áreas impactadas e a prevenção de novos impactos que levem a uma maior perda de solo e aumento do assoreamento dos cursos d’água, permitindo a melhoria da qualidade ambiental local, com consequências diretas sobre a qualidade das águas da bacia do rio Paraúna. Página: 85/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc 7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVARENGA A.S.; MORAES M.F. Utilização de imagens LANDSAT – 8 Processamento digital de imagens LANDSAT – 8 para obtenção dos índices de vegetação NDVI e SAVI visando a caracterização da cobertura vegetal no município de Nova Lima – MG. Portal MUNDOGEO, 2014. BARBOSA, A. P. Comparação de métodos de classificação de imagens, visando o gerenciamento de áreas citrícolas. Botucatu, 2009. 65 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. CROSTA, A. P. Processamento Digital de Imagens de Sensoriamento Remoto. Campinas: IG/UNICAMP, ISBN 85-853-690-27, 1992. LILLESAND, T. M.; KIEFER, R. W. Remote sensing and image interpretation. New York: John Wiley e Sons Inc., 1994. LOPES, A. S.; COX, F. R. Cerrado vegetation in Brazil: an edaphic gradient. Agronomy Journal, Madison, v. 69, p. 828-831, 1977. PENIDO, L. R. Técnicas de sensoriamento remoto e SIG aplicadas ao planejamento de uma rodovia: estudo de caso - trecho oeste do Rodoanel Metropolitano de São Paulo. São José dos Campos. 123 p. (INPE-6966-TDI/654). Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 1998. PEREIRA, M.N., KURKDJIAN, M.L.N.O., Foresti,C . Cobertura e uso da Terra através deSensoriamento Remoto. Tese de mestrado em Sensoriamento Remoto – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. São José dos Campos, INPE, 1989. 118 p. (INPE-5032-MD/042). Sítios Eletrônicos consultados: http://blogs.esri.com/esri/arcgis/ - Acesso em: 05/07/2015 http://landsat.usgs.gov/ - Acesso em: 05/07/2015 Página: 86/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc http://srtm.usgs.gov/ - Acesso em: 06/07/2015 http://www.cresda.com/n16/n92006/ - Acesso em: 08/07/2015 http://sjfw.sasmac.cn/en/sasmac.html - Acesso em: 08/07/2015 http://www.manuelzao.ufmg.br/mobilizacao/conheca_gem - Acesso em: 10/07/2015 http://www.biodiversitas.org.br/rbse/serra_espinhaco.asp - Acesso em: 10/07/2015 http://www.agbpeixevivo.org.br/ - Acesso em: 12/07/2015 http://www.engesat.com.br/satelites/landsat-8/ - Acesso em: 12/07/2015 http://www.zee.mg.gov.br/ - Acesso em: 13/07/2015 http://www.concar.ibge.gov.br/ - Acesso em: 15/07/2015 Página: 87/87 Arquivo: 130-REL-SR-PROD-3-R08-150701.doc